изображение загрузчика
Февраль 08, 2020 /
Скрытый эффект температуры
Температура заваривания неожиданно влияет на скорость потока эспрессо благодаря растворенным газам.

В наших последняя часть курса Advanced EspressoВ научной литературе мы обсудили неожиданный вывод: повышение температуры заваривания делает эспрессо-шоты более медленными. Мы решили проверить это сами и обнаружили, что истина более тонкая: оказывается, что изменение температуры по-разному влияет на скорость потока, в зависимости от того, на какую часть вы смотрите.

На самом деле, если вы увеличите температуру варки, первая часть выстрела идет медленнее, но последняя часть выстрела проходит быстрее. Это означает, что в нашем эксперименте общее время выстрела было примерно одинаковым, но это означает, что вы можете получить разные результаты, в зависимости от того, какое соотношение вы выберете.

Этот эффект больше в более свежем кофе и в более темном жареном, что заставляет нас подозревать, что эффект вызван растворенными газами в кофе. Одна из возможностей заключается в том, что при высоких температурах в шайба в начале части выстрела. Это как-то приводит к снижению сопротивление течь, или больше ченнелинга, во время более поздней части выстрела.

проверка данных

Во-первых, давайте посмотрим на существующие опубликованные доказательства: В научных работах по этому вопросу упоминается, что более высокие температуры приводят к снижению скорости потока. Об этом нелогичном результате впервые сообщил Марино Петракко (2005), который показал большую разницу в скорости потока при заваривании при 4 ° С по сравнению с 90 ° С.

Расход эспрессо, сваренного при 4 и 90 ° С

Петракко утверждает, что это влияние на течение легко заметно при понижении температуры с 90 ° C до 70 ° C, но также повлияет на снимки при реалистичных условиях заваривания. «Эффект слабее, но все же значительный, при температурах, близких к оптимальному значению». Однако статья, на которую он ссылается (С. Андуэса и др.., 2001кажется, не поддерживает это утверждение.

Между тем результаты экспериментов бариста в реалистичных условиях пивоварения противоречивы. Пока один эксперимент Моника Фекете поддержала идею о том, что температура может влиять на течение в соответствующем температурном диапазоне (90–95 ° C), другой набор экспериментов Андре Эйерманн, чемпион Швейцарии по бариста 2017 года, обнаружил, что не было никакого влияния на время выстрела между 90 и 98 ° C. Неподдельный опыт Бариста, кажется, меняется, предполагая, что эффект может быть противоречивым для разных сортов кофе или другого оборудования.

Чтобы убедиться в том, что происходит, и выяснить, почему разные люди получили разные результаты, мы создали собственный эксперимент.

Результаты

Мы сделали снимки из трех сортов кофе - одного жареного за три месяца, свежего светлого жаркого и свежего темного жаркого, стараясь контролировать такие факторы, как температура мельницы (подробности эксперимента приведены ниже). Мы обнаружили, что время выстрела не изменилось в целом с температурой для любого из трех сортов кофе.

Тем не менее, мы увидели значительное сокращение времени, которое потребовалось для получения последних 20 г, что означает, что в конце выстрел проходит быстрее - этот эффект был больше в свежем кофе и наибольшим из всех при более темном обжаривании.

Влияние температуры на время, необходимое для дозирования последних 20 г каждого выстрела. Последняя часть выстрела проходит быстрее при более высоких температурах. Разница больше для свежего жаркого, и самая большая для темного жаркого.

В более свежем жареном кофе мы также наблюдали небольшое увеличение времени, которое потребовалось на первые 20 г, чтобы достичь чашки - в среднем на 1 секунду дольше при 95 ° C, чем при 80 ° C в свежеобжаренном кофе.

С другой стороны, в кофе, который был жареным на 3 месяца, первая часть выстрела не замедлилась заметно, и увеличение потока в конце было меньшим - что предполагает, что растворенные газы могли играть роль в этом эффекте ,

Как мы можем это объяснить?

Одна возможность состоит в том, что это поведение вызвано газами в кофейной кровати. Такие газы, как CO2, играют важную роль в экстракции эспрессо. Обжигающие газы, попавшие в кофейную гущу, выделяются при контакте с водой. Некоторые из газов растворяться в воде, но некоторые могут создавать пузырьки, которые увеличивают сопротивление потоку воды.

При более высоких температурах газы менее растворимы в воде. Вероятно, это означает, что при более высоких температурах образуется больше пузырьков, что увеличит сопротивление В постели. Это может объяснить, почему первая часть выстрела замедляется, а пузырьки высвобождаются. Как только пузырьки были вытолкнуты из шайбаили достаточно воды было закачано в растворяться оставшийся газ, этот эффект прекращается, и поток снова увеличивается.

Однако это не объясняет, почему вторая половина потока становится быстрее, а не просто возвращается на тот же уровень. Скорее всего, это связано с повышенным каналированием при более высоких температурах - либо потому, что более высокая экстракция при более высоких температурах означает шайба начинает разрушаться быстрее, или, возможно, потому что образование пузырьков нарушает шайба каким-то образом.

Тот факт, что увеличение потока в конце больший однако как в более свежем, так и в более темном жареном кофе предполагается, что это также вызвано растворенными газами - и что пузырьки каким-то образом вызывают образование каналов в процессе экстракции. Пузырьки могут физически разрушать шайба в очень небольших масштабах, но, скорее всего, они оставляют небольшие сухие пятна. Так как сухой кофе гидрофобныйвода будет течь вокруг этих сухих пятен, а не через них, что приведет к канализации.

Другая возможность состоит в том, что замедленный поток в начале дает слою больше времени для полного смачивания до начала полного потока, и это уменьшает мелкая миграция - аналогично тому, как низкое давление предварительно инфузионный позволяет более поздней части кадра течь быстрее.

Есть ли практическое применение?

Эти эффекты на скорость потока довольно незначительны для тех температур, с которыми вы, вероятно, будете вариться, поэтому по большей части они не будут играть главную роль в вашем эспрессо. Исходя из наших экспериментов, самый большой эффект, который вы ожидаете увидеть от повышения температуры на 1 ° C, состоит в том, чтобы вторая половина вашего выстрела протекала всего на одну десятую секунды быстрее.

Даже если вы сделаете довольно большое изменение температуры заваривания, другие влияния температуры на пивоварение будут иметь гораздо больший эффект, чем поток. Однако этот результат говорит нам кое-что интересное о роли, которую газы играют в экстракции эспрессо. Это может быть причиной того, что «цветущий» в эспрессо оказывает такое сильное влияние на экстракцию - давая газам время растворяться или побег удаляет пузыри и делает предварительно инфузионный более эффективно.

Эксперимент

Для тех из вас, кому нужны подробности эксперимента и более подробное обсуждение некоторых результатов, читайте дальше!

В следующем разделе диаграммы становятся довольно сложными, поэтому автор и исследователь BH Том Хопкинсон рассказывает нам об этом на снимке экрана.

протокол

В этих экспериментах мы делали снимки в фиксированном соотношении с дозой 18 г, выходом 40 г, и мы использовали температуры в диапазоне от 80 до 95 ° C. Мы измерили общее время выстрела и время, необходимое для достижения 20 г в кружка. Чтобы избежать влияния на результаты нагрева нагревателя, мы рандомизировали температуру для каждого выстрела.

Мы использовали EK43 на фиксированной настройка помолаи наносил удары по La Marzocco Linea Classic, используя один и тот же руководитель группы каждый раз. При изменении температуры, после того как температура в котле стабилизировалась, мы тщательно продували группу, затем оставляли на 10 минут, чтобы позволить температуре группы уравновеситься. Группу также продували фиксированным объемом воды непосредственно перед приготовлением каждого выстрела, чтобы довести все детали до рабочей температуры.

Результаты

Мы начали с тестирования двух сортов кофе: одного жареного на 3 месяца и одного жареного на 3 дня. Мы сделали снимки по фиксированному рецепту с 3 различными сортами кофе и измерили время, которое потребовалось для достижения 20 г и 40 г в чашке. Как и в случае с экспериментом Эйерманна, мы не обнаружили существенных различий в общем времени выстрела или времени, необходимом для достижения 20 г.

Влияние температуры на время, необходимое для достижения 20 г и 40 г выхода. Температура заваривания не оказала общего влияния на время выстрела.

Однако мы заметили нечто необычное. В то время как время выстрела не изменилось в целом, время, необходимое для получения от 20 г до 40 г, казалось, становилось короче, когда температура повышалась. Разница между 80 ° С и 95 ° С была статистически значимой (Т-тест, р <0.05) для обоих жареных блюд, хотя разница, по-видимому, была больше для свежего жареного кофе.

Влияние температуры на время, необходимое для дозирования последних 20 г каждого выстрела. При более высоких температурах вторая половина выстрела проходит быстрее.

Мы также наблюдали небольшое увеличение времени, необходимого для достижения 20 г свежего кофе, - в среднем около 1 секунды при температуре от 80 до 95 ° С. Однако, поскольку этот эффект довольно мал, из-за случайного изменения времени выстрела трудно визуализировать эффект. Первая часть выстрела ответственна за большую часть различий во времени выстрела, поэтому изменения общего времени выстрела могут скрыть разницу во времени, необходимом для достижения 20 г. Это изменение также означает, что результаты сами по себе не являются статистически значимыми.

Самый простой способ увидеть, что происходит в этой части выстрела, - это посмотреть, как быстро проходит первая часть выстрела относительно общего времени выстрела - другими словами, соотношение между временем, которое требуется для достижения 20 г и время, необходимое для достижения 40 г.

Мы видели, что это соотношение увеличивается с температурой. Другими словами, независимо от фактического времени выстрела, более высокие температуры, казалось, замедляли первую часть выстрела по сравнению со второй.

Опять же, разница между 80 ° С и 95 ° С была статистически значимой (Т-тест, р <0.05) для обоих жареных блюд, и разница, по-видимому, была больше для свежего жареного кофе.

Влияние температуры на долю общего времени выстрела, необходимого для дозирования первых 20 г каждого выстрела. Более высокие температуры приводят к тому, что первая часть выстрела работает медленнее по сравнению с общим временем выстрела.

Чтобы подтвердить, что этот эффект сохраняется в более широком температурном диапазоне, мы провели несколько дополнительных снимков при температуре 60 ° C и обнаружили, что эта тенденция продолжается.

Эффект большего изменения температуры: красная линия показывает общее время, необходимое для дозирования последних 20 г (левая ось), а синяя линия показывает долю времени, необходимого для дозирования первых 20 г каждого выстрела (на правая ось). Тенденция замедления в начале, ускорения в конце продолжается вплоть до температуры заваривания 60 ° C.

В этот момент мы подозревали, что эффект может быть связан с растворенными газами, поэтому мы повторили эксперимент с темным жареным кофе, который содержал бы больше газа - смесь эспрессо, содержащая 25% робусты, жареная на 4 дня.

Этот кофе показал, что происходило более отчетливо: общее время выстрела не изменилось вообще между 80 и 95 ° C (29.8 с против 29.5 с), но выстрелы заняли примерно на 1 секунду дольше и достигли в среднем 20 г (23.4 с) против 22.3 с), хотя это также не было статистически значимым.

Доля времени, необходимого для достижения 20 г, увеличилась аналогично свежему жареному кофе, а последние 20 г текли намного быстрее (7.5 с против 6.1 с) - еще больший эффект, чем мы видели при свежем легком обжаривании. Эти результаты были статистически очень значимыми (р <0.005).

Влияние температуры на более темное жаркое: красные прямоугольники показывают время, необходимое для дозирования последних 20 г (левая ось), а синие прямоугольники показывают долю времени, необходимого для дозирования первых 20 г каждого выстрела (справа ось руки). При более высоких температурах первая часть выстрела (синяя) проходит медленнее, чем общее время выстрела. Вторая часть кадра (красная) проходит быстрее.

Это подтвердило, что при более высоких температурах первая часть выстрела замедляется, а вторая часть выстрела ускоряется. Эти эффекты больше, чем в старом кофе, и скорость в конце выше, чем в свежем, но более легком жареном кофе. Это согласуется с теорией, что растворенные газы играют роль в этом эффекте.

Календарь тренировок

Найти курс с сертифицированным тренером BH

февраль 2020

понедельник вторник Мы б четверг пятница Суббота Sunday
1
2
3
4
5
6
  • FR: БАРИСТА ОДИН
7
  • FR: перколяция
8
9
  • AU: Бариста Один
10
11
12
13
14
  • ZAR: Бариста Один
15
  • ZAR: Бариста Один
16
17
  • Малайзия, Emery School of Coffee, Куала-Лумпур, Barista One с Cadence Sim
18
19
20
  • Barista One I. Cafés el Magnifico
21
22
  • HP11BH / Hemel: Barista One
23
24
25
26
27
28
  • Бариста Один II. Кафе Эль Магнифико
29
  • HP11BH / Hemel: Barista One

Новости и обновления

Зарегистрируйтесь, примите участие и оставайтесь на связи!

5
Оставить комментарий

Пожалуйста, Логин комментировать
аватар
Подписаться
новейший самый старший большинство проголосовавших
Уведомление о
Питер
гость
Питер

Хороший пост. Посмотрите на это также https://www.tecnora.in/blog/espresso-temperature/

Pickmybrewer
гость
Pickmybrewer

Отличный пост

manasipanov3
член
manasipanov3

Я не согласен с гипотезой дыры! Газовые пузырьки не могли увеличить сопротивление расходу воды. В качестве ответа на этот эксперимент и заключение я написал целый пост в блоге: https://npcoffeescience.webnode.com/l/temperatures-not-so-hidden-effect/
Я открыт для обсуждения этой темы, конечно.

BHLearn
BHLearn

Спасибо, что нашли время опубликовать Manasipanov3. Мы уделим вашей работе должное внимание и добавим к этому сообщению приложение, чтобы убедиться, что мы учтем ваши предложения. BH

Кевин Н.
гость
Кевин Н.

Любые пузырьки газа внутри шайбы уменьшат массовый расход. Когда давление увеличивается в начале выстрела, это должно создать невероятно маленькие пузырьки газа. Они будут намного меньше из-за переходных эффектов увеличивающегося давления. Это странно (если только вы не супер-выродок, который любит гидродинамику), но бывает (это давление на пласт против давления на сдвиговом крите, если вам интересно). Кроме того, когда они перемещаются вниз через шайбу, сдвиг заставляет пузыри образовываться еще меньше, а также экспоненциально увеличивает скорость образования пузырей (буквально! Это не... Читать дальше

Вы успешно подписались!