Кофемашины

Краткая история кофемашин:

• Первая порционная кофемашина была изобретена в 1901 году мастером Луиджи Беццера. Он изобрел “современный” холдер, что позволило готовить необходимое количество кофе на 1 раз. 

• В 1903 Дезидеро Павони выкупил патент на производство у Беццеры и уже к 1905 году появилась первая коммерциализированная кофемашина La Pavoni Ideale.

• В 1927 году братьями и ремесленниками Джузеппе и Бруно Бамби была основана La Marzocco, которая изначально называлась Officine Fratelli. Первая кофемашина La Marzocco, которую спроектировал и изготовил Джузеппе Бамби, имела две группы, вертикальный бойлер и многоугольный корпус с 12 гранями. На верхней крышке был изображен бронзовый символ “Marzocco”. 

Принцип действия: горячая вода и пар под давлением, генерируемые вертикальным бойлером, подаются на молотый кофе через трехсторонний клапан. 

• К 1970-му году началось производство новой версии La Marzocco GS(“gruppo saturo” — “насыщенные варочные группы”). Главным нововведением являлось использование независимых бойлеров, которые отделяют процесс экстракции кофе от приготовления пара и горячей воды.

Современная среднестатистическая кофемашина состоит из:

1. Внешней части:

• Мармит — верхняя часть кофемашины (на которую мы ставим стаканы); 
• Панель управления (любые кнопки: с экраном и без);
• Форсунки (они же паровики/вспениватели/сопла); 
• Кран подачи кипятка;
• Датчик давления в бойлере эспрессо (по которому мы определяем, находится ли кофемашины в рабочем тепловом режиме);
• Поддон, находящийся под группами;
• Сами варочные группы, которые составляют часть кофемашины, в который устанавливается холдер с корзиной (здесь происходит процесс приготовления напитка. Обычно группу изготавливают из латуни: она имеет высокую теплоемкость для поддержания стабильной температуры при приготовлении эспрессо);
• Съемная часть варочной группы — это холдер (он же портафильтр или рожок). В холдер помещается корзина, а сам холдер при приготовлении кофе помещается в головку группы;
• Головка группы — это часть группы, содержащая специальные направляющие для закрепления холдера (место, куда мы вкручиваем сам холдер) и дисперсионную сетку. Также зачастую отвечает за стабилизацию температуры в кофемашине;
• Дисперсионная сетка — часть головки группы кофемашины для равномерного распределения горячей воды по всей поверхности молотого кофе в фильтре холдера (важно для равномерной экстракции);
• Корзина — это перфорированная емкость из нержавеющей стали, закрепляется внутри холдера, в которую помещается смол кофе.

2. Внутренней части, представленной тремя основными составляющими:

• Бойлеры — медные или стальные ёмкости, в которых нагревается вода;
• ТЭНы — теплонагреватели, нагревающие воду до высоких температур;
• Помпа — устройство, отвечающее за подачу воды под давлением 9 бар, а также за подкачку воды в бойлер (чаще всего, но не всегда).

Классификация кофемашин.

Кофемашины можно классифицировать по количеству групп (одногруппные, двухгруппные, трехгруппные и тд), по количеству бойлеров (однобойлерные, двухбойлерные, мультибойлерные) и по устройству работы:

1. Капсульные
2. Фильтровые (или капельные)
3. Суперавтомат
4. Рожковые: леверные, полуавтоматические, автоматические

Полуавтоматические кофемашины:

Давление горячей воды нагнетается автоматически с помощью помпы; на панели управления таких машин имеются только кнопки включения/выключения подачи воды в группу.

Автоматические кофемашины:

Давление также нагнетается с помощью помпы, а основное отличие заключается в том, что они могут сами выключить пролив, согласно запрограммированным бариста настройкам.

Суперавтомат:

Бойлеры

Существует два типа кофемашин по типу нагрева воды для эспрессо – однобойлерные и мультибойлерные. Принципиальная разница у них в техническом устройстве: в однобойлерной кофемашине вода для приготовления эспрессо нагревается другой водой. В мультибойлерных кофемашинах вода для эспрессо нагревается в отдельном бойлере с помощью тэнов, которые контролируются термодатчиками и PID-регулятором.

Однобойлерные кофемашины:

• самый распространенный тип домашних рожковых и автоматических кофемашин. Очень компактны и доступны, однако имеют ряд существенных недостатков, связанных с принципом работы:

1. Невозможность одновременного приготовления эспрессо и взбивания молока. 

Это связано с тем, что для приготовления эспрессо температура в бойлере должна составлять 91-96 градусов, а для пара 110-120 градусов. Между этими процессами требуется время для изменения температурного режима;

2. Задержка между процессами: 

после достаточного нагрева бойлера с паром необходимо дождаться снижения температуры бойлера для эспрессо или спустить пар, что требует времени (от нескольких десятков секунд до пары минут), что неудобно, если нужно приготовить несколько чашек подряд;

3. Ограниченный объем пара: 

поскольку используется один бойлер, объем пара для взбивания молока обычно невелик, что делает сложным приготовление больших порций капучино или латте;

4. Нестабильность температуры: 

в недорогих моделях бойлер может не удерживать стабильную температуру в процессе пролива воды, что влияет на качество эспрессо.

Мультибойлерные кофемашины:

• это профессиональное оборудование, в котором для каждой варочной группы и парового канала предусмотрен свой отдельный бойлер, что обеспечивает высокую производительность и точность настроек. К основным преимуществам относятся:

1. Высокая термостабильность: 

отдельный бойлер для каждой группы позволяет поддерживать температуру воды с точностью до 0,1 °C, что критически важно для Specialty кофе;

2. Производительность: 

позволяет одновременно готовить эспрессо и взбивать молоко, не теряя давление пара и температуру воды;

3. Индивидуальная настройка групп: 

можно программировать температуру и давление для каждой группы отдельно;

4. Автономность: 

если один из бойлеров потребует обслуживания, остальные группы могут продолжать работу.

• В двубойлерных кофемашинах вода для приготовления эспрессо нагревается в отдельном бойлере, где установлен отдельный тэн и есть термодатчик для регулирования температуры. Объем эспрессо-бойлера на двухгруппных кофемашинах ~ 3 литра, что обеспечивает высокую стабильность температуры при непрерывном приготовлении эспрессо.
• В мультибойлерных кофемашинах бойлеров Х+1, где Х – это количество рабочих групп. Это значит , что в таких кофемашинах всегда есть паровой бойлер и по одному независимому бойлеру на каждую рабочую группу. Это сделано для того, чтобы можно было менять настройки для каждой группы в отдельности.

Рабочие параметры кофемашин

Бойлер эспрессо:

Вода — 100%

Давление — 9 бар

Температура — 93.4°C (может варьироваться от 91 до 96)

• Бойлер полностью заполнен водой. 

• Помпа обеспечивает давление в 9 бар. При приготовлении эспрессо мы смотрим на рабочее давление, и, если оно отличается от 9 бар, его нужно подстроить с помощью регулирующего винта на помпе. Если машина по какой-либо причине начала показывать 12 и более бар – нужно незамедлительно выключить машину и связаться с техником по кофейному оборудованию.

• Эспрессо готовится при температуре от 91°C до 96°C, в зависимости от особенностей зерна, страны и степени обжарки. Чем светлее обжарка – тем выше нужна температура. За стандарт принята температура 93,4°C — именно она предустановлена на всех кофемашинах, а зерно под эспрессо обжаривается именно под эту температуру приготовления.

Бойлер пара:

Вода — 20/80%, 30/70%, 40/60%

Давление — 1-1,5 бар

Температура — 110-125°C

• Обычно бойлер пара наполнен водой на 70% (может от 60 до 80), а остальное пространство занимает пар. Пропорция воды и пара влияет на степень влажности пара. 

Если пар влажный – молоко будет быстрее нагреваться.

Если пар слишком сухой – молоко получится слишком рыхлым и будет быстро расслаиваться в чашке. 

В бойлере для пара есть специальный щуп (выглядит, как иголка, воткнутая в бойлер). Она работает по принципу замыкания: бойлер наполняется водой и, как только уровень воды касается кончика щупа — происходит замыкание, кофемашина это понимает, и набор воды прекращается. Регулируя глубину погружения этого щупа, мы регулируем количество воды в бойлере, тем самым регулируем сухость/влажность пара. Чем глубже щуп – тем суше пар, и наоборот. Если мы подняли щуп — кофемашина включает подкачку воды в бойлер. Если мы опустили щуп — необходимо ненадолго открыть кран подачи кипятка и лишняя вода из бойлера сольется. Как только уровень воды опустится ниже щупа — начнется автоматический набор воды в бойлер.

• Чтобы форсунка могла хорошо замешивать молоко и насыщать его воздухом, нам необходимо определенное давление пара – от 1 до 1,5 бар. Это регулируется температурой кипения воды внутри бойлера.

Вода в бойлере постоянно кипит при 110 – 125°C, кипящая вода генерирует пар, всё это в закрытом бойлере создаёт давление. Когда мы открываем выпускной клапан форсунки, пар под давлением вырывается наружу, и чем больше температура кипения — тем больше давление. Если давление будет ниже 1 бара — молоко просто не будет взбиваться, и такое давление означает , что кофемашина остыла. Если манометр технического бойлера указывает на красную зону (1,8 бар и больше) — нужно незамедлительно выключить кофемашину и обратиться к технику по кофейному оборудованию.