Za novu edukaciju inspirirao nas je razgovor s prijateljem koji je završio Strojarstvo, a posebno ga je zanimala termodinamika, baš kao i nas kad su u pitanju espresso aparati.

Profesionalne espresso aparate dijelimo na dvije grupe: tradicionalne i one s multi bojlerima. Dok se oni s multi bojlerima nadmeću na najvišim razinama istraživanja i razvoja gdje stabilnost temperature izlazne vode na grupi varira u manje od pola stupnja, to baš i nije slučaj kod onih tradicionalnih.

Prije svega, reći ćemo da nam je bitna konstantna temperatura vode koja dolazi na pogačice kave unutar ručke grupe, pa krenimo s definicijom temperature. Temperatura je jedna od osnovnih fizikalnih veličina u Međunarodnom sustavu jedinica koja opisuje toplinsko stanje i sposobnost tijela ili tvari da izmjenjuju toplinu s okolinom. Ona ovisi o tome koliko unutarnje energije sadrži neko tijelo određene mase i tlaka. Temperatura ne može prelaziti s tijela na tijelo, već prelazi toplina, a temperature se izjednačavaju.
Dakle, da bismo na grupi espresso aparata zadržali konstantnu temperaturu, bitna nam je termostabilnost, odnosno sustav koji je otporan prema toplini i koji se bitno ne mijenja pod utjecajem umjerenja s temperaturama drugih tijela i vanjskih utjecaja.

Kako radi tradicionalni espresso aparat?

Tradicionalni espresso aparat ima, između ostalog, dotok vode (različitih temperatura ovisno o vanjskim utjecajima) u tzv. ‘mali’ bojler koji je konstantno pun i pod pritiskom, dok brzinu ubrizgavanja kontrolira dizna koje se nalazi u sustavu dotoka, a uobičajeno iza mjerača protoka. Mali i veliki bojler, kao i drugi dijelovi u doticaju s vodom, načinjeni su od bakra koji je gotovo sto posto (99.99…%) vodič, a isto tako izvrstan je u borbi protiv korozije, proizvodeći patinu kao obranu protiv iste.

U mali bojler mora moći ući jednaka količina vode koja izlazi iz njega. Mali bojler nema vlastiti grijači sustav te je zavaren unutar velikog bojlera. Veliki bojler (od okvirno 10 do 20 L kapaciteta, ovisno o modelu) ima odvojeni sustav dotoka vode te se dopunjuje ovisno o pražnjenju, a cilj je da je što češće stabilan pod pritiskom od 1.1b (okvirno 120 stupnjeva Celzijusa pare budući da voda ne može biti vrelija od 100 stupnja).

Proizvođači često unaprjeđuju stabilnost bojlera tako da češće puni manje količine vode i/ili ubrizgava vodu koja je pred grijana. Također su ugradili tzv. ‘ventil za čaj’ koji je neprijatelj termostabilnosti, a voda iz bojlera sve je samo ne pogodna za infuziju visoko kvalitetnog čaja.

Drugi protivnik termostabilnosti malih bojlera su ventili pare, koji služe da kroz cijev raspršuju paru za zagrijavanje mlijeka. Dakle, temperatura velikog bojlera zagrijavat će vodu unutar malih bojlera te ju gurati kroz termodinamički krug espresso aparata, odnosno voda iz malog bojlera kruži kroz izlaznu cijev do grupe aparata te se donjom cijevi, spojenom na grupu, vraća pred ulaz u mali bojler gdje se, u jednom trenutku rada, miješa s ulaznom vodom iz vodovoda odnosno uređaja za omekšavanje vode. Brzinu kruženja definira visina temperature pare u velikom bojleru i redukcija koja se obično nalazi na cijevi izlaza iz malog bojlera ili na istoj cijevi, ali prije ulaza u grupu aparata.

Bitno je imati na umu da voda nije stlačiva. Što će voda brže prolaziti kroz ‘krug’, to će njena temperatura koja dolazi na pogačice kave biti viša. Npr. ako nam je bojler pod tlakom od 1.3 bara uz redukciju od 2 mm pred grupom, prosječna temperatura vode bit će 94 stupnja, dok će istom redukcijom uz 1.1b temperatura biti 91 stupanj.

Cilj je da temperatura tijekom pripreme espressa bude što više ujednačena, a testiranje je pokazalo oscilaciju tijekom ekstrakcije 34 grama tekućine espressa unutar 25 sekundi od čak 1.8 stupnja, odnosno između 91.9 i 90.1 stupnja. Testiranje na drugim aparatima dalo nam je čak i oscilacije od 4 do 5 stupnja kod iste prosječne temperature od 91 stupnja. Svi aparati proizveli su espresso od 68 (+/- 2%) stupnja, međutim zbog navedene oscilacije, i još nekih tehničkih karakteristika, organoleptički rezultat espressa zaista je varirao od izvrsnog do kritičnog.

Što dodatno negativno utječe na termostabilnost?

Kamenac remeti rad aparata smanjenjem promjer ulaznih dizni i redukcija kao i samih cijevi što utječe na pritisak, brzinu rada grijača i mnoge druge elemente u sustavu rada espresso aparata.

Prevelike oscilacije temperature unutar velikog i malog bojlera, najčešće duljim ispiranjem grupe od 2 do 3 sekunde i/ili ispuštanjem prevelike količine vode iz velikog bojlera kroz već spomenuti ‘ventil za čaj’.

Korozija troši materijal kemijskim djelovanjem fluida, smanjuje kvalitetu materijala te produljuje njegovu duljinu, u našem slučaju unutarnjih površina bakrenih cijevi. Osnovni faktori koji pospješuju koroziju su vlaga, visoka temperatura, kisik iz zraka i dr. Korozija je elektrokemijski proces u kojem atomi oksidiraju i prelaze u ionsko stanje. Ako su nastali spojevi topivi tada ioni metala prelaze u otopinu te možemo očekivati otapanje određenih miligrama bakra u espresso. Bakar proizvodi patinu koja je prirodni borac protiv korozije, ali ju ne zaustavlja. Korodirani metali vodi daju gorak i metalni okus te izazivaju kemijske promjene koje dovode do oksidativne užeglosti. S obzirom na to da je voda oko 93% sastava espressa, u samom espressu možete osjetiti sve navedene defekte ako nije bilo dovoljno brze izmjene vode kroz termodinamički krug.

Koje greške najčešće rade osobe koje se služe espresso aparatom?

  • Ne drže tvrdoću vode pod kontrolom.
  • Pretjerano ispuštaju vodu na ventil za čaj.
  • Ispiru grupu aparata dulje od 2 do 3 sekunde, čak i do 10 sekundi.

Dodatni trik

Niste zadovoljni parom koju dobivate na cijev pare otvaranjem ventila pare na idealno podešenom tlaku bojlera? Ako ste pokušali korigirati ‘hod’ ventila i testirali razne druge modele raspršivača cijevi pare, dodatnu korekciju možete učiniti povišenjem ili snižavanjem nivoa vode u velikom bojleru. Ako želite sniziti pritisak na cijevi pare i učiniti ga više suhim, jednostavno povisite nivo vode u bojleru, ali imajte na umu da će vam za idealan espresso, u odnosu na postavke prije, biti potrebno povisiti tlak bojlera za okvirno 0.02 bara.

*Napomena: podatci su podastrti s testiranja na aparatu Nuova Simonelli Appia Life koji osim redukcije pred grupom ima i redukciju na donjoj cijevi termodinamički kruga, kao i SIS (soft infusion system) inovaciju.