Profilacja ciśnienia

Podczas eksperymentowania z naszym espresso możemy wpływać na jego smak zmieniając szereg parametrów. Większość z nich została już omówiona przez nas we wcześniejszych wpisach naszego bloga – zaczynając od tak prozaicznych jak czas ekstrakcji (oczywiście sterowany ręcznie), przechodząc do stopnia zmielenia oraz dozy (ustawiane na młynku) na temperaturze kończąc (o tu o tym pisaliśmy). Jednak jeżeli już słyszałeś co nieco o przygotowaniu espresso, wiesz że oprócz temperatury wody ważne jest również jej ciśnienie i to właśnie jego profilacji poświęcimy dzisiejszy artykuł. Zapraszamy do lektury!

PO CO ZMIENIAĆ CIŚNIENIE

Od początku przygody z espresso na pewno spotkałeś się z kilkoma złotymi zasadami jakie są warunkiem przygotowania tego napoju kawowego. Jedna z nich mówi, że ciśnienie do ekstrakcji powinno wynosić 9 bar. Pojawia się więc pytanie, po co więc zmieniać wartość ciśnienia?

Spełnienie dowolnego z kryteriów definiujących idealne espresso nie powinno być celem samym w sobie. Co nam po kawie przygotowanej zgodnie z tymi wytycznymi, jeżeli smakuje ohydnie. Naszym głównym celem jest zatem smaczne i powtarzalne espresso. Jedną z przeszkód na drodze do jego osiągnięcia jest zjawisko zwane kanałowaniem (ang. channeling). Polega ono na nierównomiernym przebiegu ekstrakcji, spowodowane zwiększonym przepływem wody przez te obszary ciastka kawowego, które stawiają jej mniejszy opór. Kanałowanie jest zjawiskiem złożonym i z wykorzystaniem profilacji ciśnienia można ograniczyć jego wpływ na naszą kawę, o ile wcześniej nie popełniliśmy poważniejszych błędów podczas przygotowania ciastka kawowego.

Drugim powodem, dla którego można zmieniać wartość ciśnienia wody jest eksperymentowanie ze smakiem naszego espresso oraz możliwość lepszego zrozumienia procesu ekstrakcji. Różne profile mogą wpływać na walory smakowe przygotowanej kawy np. wzmocnioną słodycz lub zredukowaną kwasowość. Należy przy tym zaznaczyć, że popsucie smaku kawy wynikające z profilacji ciśnienia jest stosunkowo łatwe, jednak każda nieudana próba przybliża nas do wymarzonego smaku, dlatego gorąco zachęcamy do dalszego eksperymentowania, nawet jeżeli pierwsze podejścia dają opłakany rezultat.

PREINFUZJA

W trakcie ekstrakcji można wyróżnić dwie główne fazy, w trakcie których można doprowadzić inne ciśnienie niż domyślne 9 bar. Pierwszą z nich jest preinfuzja, czyli wstępne nasączenie ciastka kawowego, co sprzyja bardziej równomiernej ekstrakcji i zwiększa powtarzalność espresso.

W ekspresach z aktywną profilacją ciśnienia, które opisaliśmy w dalszym rozdziale „Jak regulować ciśnienie” możemy puścić kompletnie wodze fantazji.

• 10-sekundowa preinfuzja ze stałym ciśnieniem 2 bar
• 3 sekundy 1 bar, 5 sekund 5 bar, 2 sekundy 3 bar
• 8 sekund 4 bar, 2 sekundy 1,5 bar

Każdy z wymienionych powyżej profili może zostać zrealizowany z użyciem takiego sprzętu, lecz preinfuzja w nieco bardziej ograniczonej formie może mieć miejsce również w modelach bez aktywnej profilacji ciśnienia.

Pierwszą grupę stanowią ekspresy z możliwością bezpośredniego podłączenia do sieci wodociągowej. W ich przypadku częściowe uniesienie dźwigni grupy zaparzającej otwiera elektrozawór, lecz nie załącza pompy. W tym momencie przez układ płynie woda pod ciśnieniem sieci wodociągowej, które jest zdecydowanie niższe niż 9 bar (zazwyczaj około 3-4 bar).

Drugą grupę stanowią jednobojlerowe ekspresy dźwigniowe, w których ma miejsce tzw. preinfuzja niskociśnieniowa. W tego typu maszynach nagromadzona w bojlerze para wodna o ciśnieniu rzędu 1 – 1,5 bar napiera na gorącą wodę, która następnie wędruje w stronę grupy zaparzającej. Zaciągnięcie dźwigni i podniesienie tłoka umożliwia doprowadzenie gorącej wody do komory tłoka i nasączenie ciastka kawowego.

EKSTRAKCJA WŁAŚCIWA

Drugą fazą gdzie możemy regulować ciśnienie wody jest etap nazwany przez nas ekstrakcją właściwą. Możliwość ta występuje m.in. w ekspresach dźwigniowych. W tego typu modelach  ciśnienie po puszczeniu dźwigni zaczyna liniowo spadać do zera i nie mamy wpływu na jego zmiany, nie licząc ewentualnego zaciągania dźwigni, które skutkuje skokowym wzrostem ciśnienia. Należy przy tym pamiętać o dwóch rzeczach. Wyższa wartość ciśnienia wody oraz dłuższy czas trwania ekstrakcji zwiększają prawdopodobieństwa kanałowania. W związku z tym można powiedzieć, że naturalny cykl pracy ekspresu dźwigniowego „automatycznie” obniża to ryzyko, redukując ciśnienie równolegle z coraz mocniejszym nasączeniem ciastka kawowego.

Jeszcze większe pole manewru dają nam ekspresy z aktywną profilacją ciśnienia. Można w nich odtworzyć profil realizowany przez ekspresy dźwigniowe, jak również tworzyć swoje własne, autorskie profile, które jak już wspominaliśmy na wstępie, mogą wyciągnąć to co w danej kawie najlepsze lub ukryć jej mankamenty.

Przy eksperymentowaniu warto zapisywać sobie profile, które nam wyjątkowo zasmakowały. Pomocne w tym przypadku są ekspresy firmy Rocket, które przechowują w pamięci do 5 gotowych profili ciśnienia.

JAK REGULOWAĆ CIŚNIENIE?

Istnieje wiele rozwiązań pozwalających na profilację ciśnienia w ekspresach kolbowych. My pochylimy się nad trzema, które występują w modelach dostępnych w naszym sklepie.

Pierwsze z nich możemy spotkać w ekspresie Lelit Bianca oraz opcjonalnie w ekspresach ECM (Synchronika) i Profitec (PRO 500, PRO 600, PRO 700). Wszystkie wymienione modele są wyposażone w grupę zaparzającą E61, na której szczycie zamontowane jest pokrętło pozwalające na zmianę ciśnienia ekstrakcji oraz manometr pokazujący ciśnienie na grupie. A co dzieje się wewnątrz ekspresu, gdy kręcimy tym elementem? Ciśnienie jest ściśle powiązane z przepływem wody – im większe ciśnienie, tym większy przepływ wody. Ruch pokrętła sprawia, że ograniczamy dopływ wody do grupy, co w rezultacie obniża uzyskiwane na niej ciśnienie (pompa pracuje w tym czasie normalnie, generując pełne ciśnienie).

Nieco odmienne podejście zostało zastosowane w ekspresach firmy Rocket. Podobnie jak w przypadku pierwszego rozwiązania użytkownik porusza pokrętłem na szczycie grupy saturacyjnej (R9 One, Epica). Nie ma tu jednak żadnego połączenia mechanicznego. Zmiana ciśnienia jest uzyskiwana w tym przypadku poprzez zmianę prędkości obrotowej pompy, która jest sterowana sygnałem elektrycznym odpowiadającym aktualnemu położeniu pokrętła (dźwigni w przypadku Epiki).

Ostatnim, dość osobliwym, rozwiązaniem jest to jakie występuje w innym ekspresie Rocketa – R60V. W modelu tym nie mamy możliwości aktywnej zmiany ciśnienia w trakcie ekstrakcji – po uruchomieniu może być realizowany jeden z pięciu zapisanych profili ciśnienia, które co ciekawe, można wcześniej zmieniać z użyciem aplikacji na smartfonie. Element, który reguluje ciśnienie w ekspresie to mały zawór krokowy znajdujący się w instalacji hydraulicznej, więc wszelkie zmiany ciśnienia są od razu zauważalne na manometrze pompy.

DLA DOCIEKLIWYCH: DLACZEGO 9 BAR?

Jak już wiemy w przypadku dostępnych ekspresów kolbowych standardem jeżeli chodzi o ciśnienie jest to o wartości 9 bar. W praktycznie każdym sprzęcie jest ono wytwarzane przez pompę (wibracyjną lub rotacyjną) albo przez sprężynę, jak w ekspresach dźwigniowych (wtedy nie jest to jednak ciśnienie stałe). Dlaczego jednak producenci zdecydowali się właśnie na tę wartość?

Istnieją dwa dość popularne wyjaśnienia dla takiego wyboru. Pierwsze z nich (to mniej przekonujące) miało wskazywać na wartość średniego ciśnienia w trakcie ekstrakcji z użyciem ekspresu dźwigniowego. W tego typu sprzęcie ciśnienie po puszczeniu dźwigni gwałtownie narasta, by po chwili zacząć spadać liniowo do zera (mniej więcej tak jak na rysunku poniżej). Zgodnie z definicją wartości średniej dowolnej funkcji pola zaznaczonych dwóch trójkątów (niebieskiego i zielonego) muszą się sobie równać. Jeżeli jednak wartość ta byłaby równa 9 bar to jednocześnie maksymalna wartość ciśnienia (punkt D) musiałaby oscylować około 18 bar. Nie wiemy, czy to prawidłowa wartość, lecz wydaje nam się ona nieco zawyżona w stosunku do rzeczywistości.

Z kolei drugie wyjaśnienie (to bardziej przekonujące) odwołuje się do rezultatów eksperymentalnych badań, zgodnie z którymi przy ciśnieniu 9 bar uzyskiwany był największy możliwy przepływ wody przez ciastko kawowe. Jeżeli ciśnienie było niższe np. 6-7 bar woda miała niedostateczną ilość energii, by przeciskać się między drobno zmielonymi ziarnami kawy. Z drugiej strony ciśnienie wyższe np. 11-12 bar powodowało, że napływająca woda kompresowała jeszcze bardziej ciastko kawowe, co po raz kolejny utrudniało jego penetrację i przebieg ekstrakcji. Postaramy się w przyszłości doświadczalnie sprawdzić jak prezentuje się przepływ wody w zależności od ciśnienia na grupie na ekspresie wyposażonym w profilację ciśnienia – rezultaty w postaci filmiku opublikujemy na naszym blogu.