Cấu tạo máy pha cà phê Espresso

Nồi đồng/ nồi inox, phần mềm thông minh và phần cứng… Tất cả mọi thứ định hình, lập trình và được thiết kế rất chính xác bên trong của một máy pha cà phê espresso. Bên trong nó thực sự là là một hệ thống dày đặc được làm từ kim loại, dây điện, nhưng bên ngoài hệ thống phức tạp đó là trình điều khiển pha cafe thông minh nhất.

Làm thế nào để một máy pha cà phê espresso hoạt động? Nếu bạn yêu thích máy pha cà phê và mong muốn mua một chiếc máy cafe chuyên nghiệp trong thời gian tới, đừng quên tìm hiểu thật kỹ nguyên lý hoạt động và cấu tạo của máy pha cà phê.

Cấu tạo máy pha cà phê Espresso

  1. Nguồn nước;
  2. Máy bơm: Trái tim của máy pha cà phê Espresso;
  3. Lò hơi: Mang nhiệt;
  4. Lò hơi: Kiểm soát nhiệt độ của bạn;
  5. Cây đũa phép hơi nước;
  6. Nhóm: E61;
  7. The Grouphead: Saturated and Semi-saturated;
  8. Nhóm Grouphead: Portafilter.

Phân tích chi tiết

1. Nguồn nước

Mọi máy pha cà phê Espresso đều cần nước để hoạt động, dù là loại chất lượng kém tới loại máy cafe tốt nhất. Đối với máy pha cà phê Espresso, nước được cấp từ một trong hai nguồn: một bình chứa trực tiếp nằm trong máy hoặc kết nối với nguồn cung cấp nước.

Thông thường, nguồn nước được xác định bằng cách sử dụng máy. Ví dụ, các máy được thiết kế để chỉ sản xuất một vài lyespressos và Latte mỗi ngày thường được trang bị các bình chứa. Lợi ích của bình chứa là bạn có thể dễ dàng kiểm soát chất lượng nước.

Đối với các máy pha cafe chuyên nghiệp cần pha hàng trăm ly cafe mỗi ngày, thì máy cần phải có một nguồn cung cấp nước ổn định. Những máy này thường được kết nối với hệ thống lọc và bơm nước tích hợp từ bể nước trong nhà. Lợi ích của các máy này là sẽ tự động bơm nước vào máy khi đèn báo hết nước.

2. Máy bơm: Trái tim của máy pha cà phê Espresso

Để cung cấp cho nước có áp suất cao để phun qua một bộ chiết xuất portafiler cà phê xay mịn, máy móc cần phải có bơm áp lực: chính xác là áp suất 9 bar, tương đương với 130 psi.

Một số máy pha cà phê thế hệ đầu tiên sử dụng pít-tông gắn vào cần gạt lớn. Baristas sẽ phải tự kéo những đòn bẩy này để ép nước phun mạnh vào cà phê.

Hầu hết các máy pha cà phê hiện đại ngày nay sử dụng bơm điện tạo áp suất: bơm rung và bơm tĩnh mạch quay.

Một máy bơm rung có một piston gắn với nam châm được đặt bên trong một cuộn dây kim loại. Dòng điện chạy qua cuộn dây khiến nam châm nhanh chóng di chuyển piston qua lại, đẩy nước qua máy. Đồng hồ bơm rung trung bình sẽ ở mức sáu mươi lần đẩy mỗi giây.

Không giống như một máy bơm rung, một máy bơm quay là cơ khí. Nó có một động cơ quay một đĩa được bù vào bên trong một buồng tròn lớn. Đĩa quay được phân thành các phần bởi các tĩnh mạch. Khi đĩa quay, các tĩnh mạch ấn vào thành của khoang bên ngoài, làm giảm kích thước của phần, tạo ra áp lực. Nước xâm nhập vào trong pha lớn và bị đẩy ra ngoài khi phần bị co lại.

Có những lợi thế tương đối cho một trong hai máy bơm. Máy bơm rung nhỏ hơn, rẻ tiền và có xu hướng dễ thay thế hơn. Bơm quay yên tĩnh hơn, cung cấp áp lực phù hợp và thường có tuổi thọ dài hơn. Điều quan trọng cần lưu ý là cả hai máy bơm đều có thể tạo ra ly espresso tuyệt vời.

3. Nồi hơi: Mang nhiệt

Nước cần phải được điều áp và đun nón. Nồi hơi là nơi máy sinh nhiệt đun nóng nước.

Chức năng cơ bản của nồi hơi là làm nóng và giữ nước điều áp đến từ máy bơm. Máy pha cà phê hiện đại ngày nay sử dụng các yếu tố làm nóng bằng điện năng để đun sôi nước.

Điều quan trọng là phải xem xét kích thước của nồi hơi. Nồi hơi càng lớn, máy càng có thể sản xuất nhiều loại Espresso khác nhau. Mặt khác, nồi hơi càng lớn thì càng tốn nhiều năng lượng và thời gian để đun sôi nước.

4. Lò hơi: Kiểm soát nhiệt độ

Pha cà phê espresso là một nghệ thuật tinh tế; ngay cả những thay đổi nhỏ về nhiệt độ nước cũng có thể ảnh hưởng mạnh đến chất lượng ly cafe. Nhiều nhà sản xuất đã giới thiệu các công cụ khác nhau để  đảm bảo sự ổn định nhiệt độ và kiểm soát người dùng.

Các bộ phận làm nóng đơn giản như các bộ phận trong máy pha cà phê rẻ tiền, được hiệu chỉnh đến nhiệt độ cài đặt bằng bộ điều chỉnh nhiệt. Vấn đề là chúng cung cấp cho người dùng ít quyền kiểm soát nhiệt độ nước hơn. Điều này làm cho việc chiết xuất cafe không nhất quán ở nhiệt độ yêu cầu.

Để kiểm soát chính xác hơn nhiệt độ pha của chúng, nồi hơi có bộ điều khiển nhiệt độ kỹ thuật số hoặcPID. Cả hai đều cho phép người dùng thay đổi nhiệt độ nồi hơi theo từng mức độ và sẽ giữ nhiệt độ đó với ít thay đổi.

  • PID là viết tắt cho bộ điều khiển đạo hàm tỷ lệ-tích phân. PID là một máy tính đơn giản điều khiển bộ phận làm nóng để giữ nước ở nhiệt độ đã đặt. Để làm điều này, một PID được kết nối với bộ phận làm nóng và đầu dò nhiệt độ bên trong nồi hơi. PID liên tục đọc đầu vào từ đầu dò nhiệt độ để bật và tắt bộ phận tạo nhiệt dựa trên thuật toán được lập trình sẵn.
  • Kiểm soát nhiệt độ kỹ thuật số về cơ bản thực hiện theo cách tương tự. Chỉ có hai sự khác biệt chính giữa PID và Kiểm soát nhiệt độ kỹ thuật số. Thứ nhất: màn hình kỹ thuật số trên bộ điều khiển PID cung cấp nhiều thông tin và điều khiển hơn bảng điều khiển trên Điều khiển nhiệt độ kỹ thuật số. Thứ hai là người dùng có thể điều chỉnh thuật toán trên một PID, nhưng không thể làm thế với Điều khiển nhiệt độ kỹ thuật số.

5. Cây đũa tạo hơi nước

Espresso chỉ là một phần của toàn bộ máy – đặc biệt là máy được thiết kế cho thị trường Mỹ. Một phần quan trọng không kém là sữa được sử dụng để làm cappuccino hoặc lattes.

Để có được kết cấu sữa nóng, máy cần hơi nước. Để sản xuất hơi nước, nước cần phải được đun sôi. Tuy nhiên, cà phê ủ tốt nhất ở nhiệt độ dưới nhiệt độ sôi 90 – 95 độ C. Đây là 4 cách khác nhau để giải quyết vấn đề giữ nước sôi và nước ở nhiệt độ thấp hơn.

Nồi hơi đơn

Trong các máy có nồi hơi đơn, nồi hơi có một bộ phận làm nóng với hai bộ điều nhiệt. Một bộ điều chỉnh nhiệt được đặt cho một phạm vi nhiệt độ nước để pha cà phê. Cái kia được đặt ở nhiệt độ để đun sôi và tạo hơi nước.
Có 2 nhược điểm lớn với các máy này:

  • Thứ nhất là bạn không thể chiết xuất cafe và hấp sữa cùng một lúc;
  • Thứ hai là bạn sẽ luôn phải chờ nước đạt đến nhiệt độ chính xác khi thay đổi từ khâu chiết xuất sang khâu tạo bọt, vì nhiệt độ 2 khâu khác nhau.

Để có thể pha cafe và tạo bọt sữa cùng một lúc, một chiếc máy cần có khả năng làm nóng nước đến hai nhiệt độ khác nhau. Một giải pháp là máy trao đổi nhiệt.

Thay vì sử dụng nồi hơi để đun nóng nước thì một phần nước trong nồi hơi chỉ được sử dụng để tạo hơi nước. Một dòng nước bổ sung được chạy từ máy bơm, sau đó kết nối với ống đồng hoặc bộ trao đổi nhiệt đi qua thân nồi hơi.

Nước hấp trong nồi hơi làm nóng nước trong bộ trao đổi nhiệt mà không cần đun sôi. Theo kiểu hệ thống này, nước để tạo bọt sữa sẽ không bao giờ tiếp xúc trực tiếp với nước trong lò hơi cho khâu chiết xuất.

Nồi hơi kép

Đối với các máy nhằm mục đích tạo ra công suất pha cafe lớn đồ uống với yêu cầu hấp sữa và chiết xuất cafe cùng một lúc, giải pháp là nồi hơi kép.

Trong kiểu máy này, máy bơm sẽ gửi nước đến hai nồi hơi riêng biệt. Một nồi để đun sôi nước nóng, một nồi để tạo hơi nước cho hấp sữa. Hầu hết các máy nồi hơi kép đều có Bộ điều khiển nhiệt độ kỹ thuật số hoặc PID, do đó nhiệt độ cho cả hai nồi hơi có thể được kiểm soát hết sức chi tiết.

Do có thêm nồi hơi và các bộ phận làm nóng, những máy này sẽ có mức giá cao hơn. Ưu điểm là khả năng sản xuất nhiều đồ uống với sự kiểm soát và tính nhất quán cao hơn của espresso và hơi nước.

6. Grouphead: E61

Được cấp bằng sáng chế vào năm 1961 bởi La Faema, E61 Grouphead là một thành phần cổ điển của thiết kế máy pha cà phê espresso. Mặc dù sẽ mất khoảng 15 phút để cả nhóm đến nhiệt độ yêu cầu nhưng bù lại, nó sẽ luôn giữ nhiệt độ đó ở mức ổn định.

Về cơ bản nhất E61 là một van ba chiều lớn, hoạt động bằng cơ học: một van để cho nước vào nhóm từ nồi hơi, một van để di chuyển nước từ nhóm đến portafilter và van thứ ba để giải phóng áp lực từ portafilter.

Thiết kế sử dụng mạch gia nhiệt thermosyphon để kéo nước từ nồi hơi đến grouphead và sau đó quay trở lại lò hơi. Thiết kế này giữ cho nhiệt độ của đồng thau grouphead ổn định cũng như phân bố đều, giữ cho nhiệt độ ổn định hơn và phân bố đều hơn so với các máy có grouphead được đốt nóng bằng điện.

Một lợi ích khác của thiết kế grouphead E61 là chúng được chế tạo trong quá trình tiền lọc thụ động, trong đó nước pha ban đầu được áp dụng ở mức áp suất thấp hơn để “ủ cà phê”, trước khi phun nước ở áp suất mạnh đầy đủ. Tính năng này sẽ giúp bột cafe nở, giúp chiết xuất cafe tốt hơn.

7. The Grouphead: Saturated and Semi-saturated

Grouphead bão hòa

Trong Grouphead bão hòa, như La Marzocco GS3, grouphead được gắn trực tiếp vào nồi hơi. Như vậy, grouphead hoạt động giống như một phần mở rộng của nồi hơi. Nhờ vậy thay vì chờ những khối đồng thau lớn đến nhiệt độ yêu cầu, grouphead bão hòa sẽ nhanh chóng đạt đến nhiệt độ chính xác với nước trong nồi hơi.

Dưới đây là cách hoạt động

Một gicleur hoặc nước uống vòi phun bên trong grouphead / nồi hơi được gắn vào một ống đồng. Ống này chạy đến một van ba chiều được điều khiển bằng máy tính được gắn ngay bên ngoài nồi hơi / grouphead bằng một miếng đệm cao su. Có hai dòng nữa được gắn vào van ba chiều: một là ống đồng chạy trực tiếp vào khối phân tán; cái còn lại là một dòng rác thải của người Viking chạy đến khay nhỏ giọt.

Khi máy được kích hoạt, van ba chiều sẽ mở các đường chạy đến nồi hơi và khối phân tán trong khi đóng đường thải. Nếu máy được thiết kế để tiền lọc, nó sẽ chờ để kích hoạt bơm; thay vào đó, nó cho phép áp lực xung quanh của nước nóng đẩy qua khối phân tán để từ từ ngâm cà phê trên giường. Khi bơm được kích hoạt, chín thanh áp suất đầy đủ được áp vào nước và nó được đẩy qua các đường mở và ra khỏi khối phân tán.

Khi bắn xong, bơm sẽ ngừng hoạt động. Đồng thời, van ba chiều đóng đường chạy vào nồi hơi trong khi mở đường thải; điều này làm giảm áp lực trở lại và loại bỏ độ ẩm từ puck chi tiêu.

Grouphead bán bão hòa

Nhóm Grouphead bán bão hòa , giống như trong LUCCA A53 hoặc Profitec Pro 300, hoạt động về cơ bản theo cùng một cách. Sự khác biệt lớn nhất là thay vì để toàn bộ grouphead tiếp xúc với nồi hơi, khu vực ngay phía trên khối phân tán được tách ra khỏi nồi.

Grouphead bán bão hòa ít tốn kém điện năng để sản xuất và có xu hướng dễ sửa chữa hơn so với Grouphead bão hòa. Không giống như E61 chủ yếu bằng tay, cả grouphead bão hòa và bán bão hòa đều phụ thuộc vào một máy tính bên trong để hoạt động. Các máy khác nhau sẽ cung cấp chương trình và điều khiển mạnh mẽ hơn, tùy thuộc vào loại máy tính được sử dụng.

8. Nhóm Grouphead: Portafilter

Một portafilter là một tay cầm chiết xuất bằng kim loại dùng để chứa bột cafe và chiết xuất cafe. Cà phê nghiền mịn được đưa vào giỏ lọc này, sau đó được nén bằng tamper (cái chày nhỏ), trước khi portafilter được chèn và khóa vào đầu ra của grouphead.

Có nhiều kích cỡ khác nhau của một portafilter tuy nhiên, hai loại được sử dụng rộng rãi nhất là 53mm và 58mm. Trong khi 58mm là kích thước phổ biến nhất cho máy pha cà phê chuyên nghiệp, cả hai đều tạo ra cafe espresso tuyệt vời.

Điều quan trọng nhất cần biết khi mua một portafilter 53mm hoặc 58mm là đảm bảo mua bộ tamper kích thước tương ứng. Mặc dù bộ tamper 53mm có thể nằm gọn trong giỏ 58mm, nhưng chiếc tamp nhỏ hơn sẽ không thể nén đều tất cả cà phê.

Dịch từ Clevecoffee

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *