Устройство, состав и принцип работы кофемашины

Кофемашины постепенно завоевывают все больше и больше поклонников, отодвигая на задний план мастистых бариста. Каждый может подойти к кофемашине, нажать на кнопку, и в чашку польется густой, ароматный напиток. Вот только подготовить аппарат к работе может далеко не каждый и сделать это без знания строения устройства невозможно.

Устройство и составные части кофемашины

Машины для приготовления состоят из нескольких основных частей и отличаются от кофеварок. Принципиального различия между основными элементами нет, имеются лишь конструкторские различия от способа приготовления напитка. Все детали аппаратов для кофе можно увязать в функциональные части, выполняющие определенные действия.

Для засыпки и хранения молотого кофейного порошка или приготовленных зерен используется специальная емкость. Для рожковых кофемашин это будет сам рожок (машина потому так и называется), а универсальные машины оборудованы контейнерами, куда засыпаются зерна.

Заварная система отвечает за заварку кофе.

Крепость напитка будет зависеть от помола кофейных зерен — чем тоньше помол, тем крепче напиток.

Универсальные кофемашины имеют функцию помола, поэтому от их исправности будет зависеть вкус напитка. Аппараты, работающие на капсулах, чалдах или использующие молотый кофейный порошок за крепость напитка не отвечают.

Универсальные машины сами измельчают кофе и утрамбовывают его

Водяным узлом называется система, отвечающая за хранение воды, ее нагрев и подачу воды в заварную систему. Вода, подавая для приготовления кофе, должна быть не кипящей, а нагретой до температуры 80-90 градусов по Цельсию. Отдельные кофемашины для заваривания используют не воду, а пар, подаваемый под высоким давлением.

Для поддержания гигиенической чистоты в любой кофемашине имеется поддон, куда сливается пролившаяся вода или сам напиток, туда же сливаются отходы при автоматической очистке машине в универсальных приборах.

В поддон стекают остатки кофе и неиспользованная вода

Для контроля за всеми процессами в кофейных аппаратах есть электронная микросхема, которая соединяет все узлы в единый механизм и контролирует процесс. Управление машиной осуществляется с помощью электронной панели, здесь же установлена индикация приготовления напитка.

Устройства аппаратов для кофе разнятся от типа к типу и от производителя к производителю. Дополнительные узлы и элементы в кофемашинах устанавливаются в зависимости от типа устройства.

В универсальных машинах устанавливается емкость для сбора отработанного кофе, а в рожковых аппаратах такой конструкции нет — кофе засыпается в рожок, который после использования вытряхивается.

В капсульную машину устанавливается держатель для капсул или чалдов, а в универсальную — фильтр для накопления кофейного порошка после помола.

Как работает кофемашина и принцип ее действия

Основной принцип работы аппаратов в основном не отличается – вода проходит через молотый кофе. Различается между собой способ подачи кофе-порошка и воды.

В рожковой кофемашине порошок засыпается в специальное устройство и через него, под давлением в 9 бар, проходит пар, который получается от кипячения воды. Результатом процесса становится ароматный эспрессо.

Чалдовые или капсульные разновидности не доводят воду до кипения, а нагрев ее до 82-96 градусов, проталкивают воду сквозь кофе-порошок, под давлением 15 бар.

Самым сложным процессом отличается универсальная кофемашина – перемолов кофейные зерна, аппарат утрамбовывает кофе в фильтр. Вода в это время нагревается частично до получения температуры идеально подходящей для кофе, вторая часть воды нагревается до образования пара. Лишь после этого водная смесь под давлением, которое создается помпами, проходит через порошок и выливается в чашку.

Завершающая стадия работы любой машины — выдача готового напитка

В разновидностях универсальных машин есть возможность добавлять в кофе молоко, шоколад или сироп. Но такие аппараты устанавливаются в заведениях общественного питания или в общественных местах.

Правильная работа с кофемашиной

Современные кофемашины достаточно сложные механизмы, требуется постоянный контроль за техническим состоянием, чтобы аппарат прослужил как можно дольше. Избегнуть поломок необходимо соблюдать простые правила.

Правильная работа с кофемашиной продлит срок ее службы

Первое включение аппарата для кофе самое важное. Необходимо все полностью сделать по инструкции. Вся последующая работа будет зависеть от правильной настройки.

Для универсальных кофемашин от выбора зерен зависит срок работы кофемолки. Кофейные зерна с ароматизаторами не рекомендуется использовать в машинах, в которых установлены керамические или металлические ножи. Частицы ароматических веществ могут повредить поверхность ножей, и они начнут покрываться ржой.

В кофейных аппаратах для молотого кофе не рекомендуется использовать кофе слишком тонкого помола. Мелкий порошок будет способствовать засорению заварного узла.

Проблемой для кофемашин может стать слишком жесткая вода. При нагревании или кипячении воды с большой долей примесей железа неизменно образовывается накипь, засоряющая систему трубок и шлангов, через которые жидкость подается в порошок. Помимо негативного влияния на сам аппарат, от накипи может пострадать вкус и качество приготовляемого напитка.

Водяной узел может выйти из строя из-за поломки нагревательного элемента. Профилактика данной поломки достаточно проста – необходимо следить за количеством воды в баке и не допускать понижения уровня ниже минимальной отметки.

Уход за кофемашиной

Как и все механизмы, машина для приготовления кофе нуждается в уходе и чистке. Специфика уборки кофемашины зависит от его типа. В некоторых установлен специальный резервуар для отработанного кофе-порошка. В основном он рассчитан на десять, максимум, пятнадцать порций. После этого резервуар необходимо очистить, промыть и высушить, в противном случае резервуар зарастет плесенью и начнет издавать неприятный запах.

Заварная система требует не меньшего ухода. Во время приготовления кофе из порошка выделяется масла. Масла добавляют вкус горечи к готовому напитку. Несмотря на то, что выделяется их при каждом приготовлении не так уж и много, необходимо хотя бы один раз в месяц промывать заварную систему под проточной водой. Для промывки несъемных систем для заваривания используются специальные таблетки, которые очищают заварную систему. После их применения аппарат необходимо промыть.

Фильтрованная или бутилированная вода не спасет аппарат для кофе от накипи. Для недопущения засорения водяного узла необходимо один раз в два месяца проводить очистку системы от накипи.

Перечисленные правила по уходу подходят ко всем машинам для приготовления кофе. Но также как меняется способ приготовления кофе, также меняются и правила ухода за кофемашинами. Для правильного ухода необходимо изучить инструкцию по очистке аппарата.

Если долго не чистит, то придется потратиться на ремонт

Многие люди не представляют свое утро без чашечки крепкого, ароматного напитка. Аппараты для приготовления кофе стали для них незаменимыми помощниками. Правильный уход и бережная эксплуатация позволят долго работать кофемашине, а их владельцам — наслаждаться прекрасным бодрящим напитком.

Как выбрать кофемашину для кофейни

Публикуем подробную статью, которая поможет разобраться в основных компонентах и различиях эспрессо-машин.

10 мин. на чтение

20882 просмотра

При открытии кофейни владельцы часто не понимают разницы между кофемашинами и покупают первую попавшуюся модель. Чтобы не жалеть о покупке дорогой, но не подходящей для вашей кофейни кофемашины, важно знать, чем они отличаются.

Чем отличаются эспрессо-машины

Рассмотрим основные отличия эспрессо-машин, которые влияют на качество кофе и производительность. Это поможет решить, какое оборудование лучше подходит под ваши требования.

Кофемашины отличаются количеством помп

Помпа — устройство, которое создает давление в кофемашине, а также закачивает воду в бойлер. В эспрессо-машине может быть разное количество помп:

1. Одна помпа. На большинстве кофемашин одна помпа выполняет сразу несколько функций. Она создает давление и проливает воду в каждой кофейной группе, а также закачивает воду внутрь бойлера с водой для нагрева. Из-за одной помпы на всех группах устанавливается одинаковое давление, при котором готовится эспрессо.

Помпы некоторых кофемашин не закачивают воду в бойлер, а работают только на пролив эспрессо. Они используют давление в системе водопровода, к которому подключены, чтобы закачивать воду в бойлер. При падении уровня воды открывается клапан, но не включается помпа. Если вы планируете работать на таких кофемашинах от бутилированной воды, а не от водопровода, то придется использовать дополнительные насосы, которые будут создавать давление. Но это скорее исключение, помпы большинства моделей кофемашин работают и на пролив воды в группе и на закачку воды в бойлер.

2. Несколько помп. Существуют кофемашины с отдельными помпами для каждой кофейной группы. Их основное преимущество — можно регулировать давление отдельно на каждой из кофейных групп.

Недостатки кофемашин с отдельными помпами: они на порядок дороже, чем кофемашины с одной помпой. Также несколько помп занимают довольно много места.

Пригодиться несколько помп могут если вы планируете использовать на разных кофейных группах разные рецепты на кофе с разным давлением.

Три выносные помпы, установленные в шкафчике под барной стойкой от кофемашины Synesso Hydra

Кофемашины отличаются видами помп

Вибрационные помпы имеют простое устройство и их устанавливают в основном на кофемашины, которые предназначены для небольшой производительности. На кофемашинах с вибрационными помпами устанавливается клапан избыточного давления (Over Pressure Valve). Он необходим, потому что вибрационные помпы не имеют возможности регулировки давления, а с помощью такого клапана можно сбрасывать излишки давления и таким образом настраивать нужное значение.

Вибрационная помпа компактная, поэтому устанавливается в небольшие полупрофессиональные и домашние кофемашины. У нее невысокая цена — 18-50 евро. Из недостатков — такая помпа сильно шумит.

Внешний вид вибрационной помпы

Схема вибрационной помпы

Ротационные помпы ставят на большинство профессиональных кофемашин. Они состоят из самой помпы и электродвигателя, который вращает лопасти внутри механизма.

В отличие от вибрационных помп, ротационные создают более стабильное давление и мало шумят. При этом они занимают значительно больше места и стоят около 200 евро, не считая электродвигателя.

Внешний вид ротационной помпы и электродвигателя

Схема ротационной помпы

Ротационные помпы могут находиться внутри эспрессо-машины или снаружи. Выносные помпы можно установить, например, в шкаф под кофемашиной, что удобно при изменении настроек давления.

Кофемашины отличаются количеством бойлеров

Однобойлерные кофемашины с теплообменником

Однобойлерная кофемашина Ottima изнутри

У этих машин есть один бойлер большого размера, часто более 5 литров. В нем поддерживается нужное давление и температура 120°C.

Схема машины с теплообменником

При включении помпы для приготовления эспрессо холодная вода из водопровода поступает в теплообменник, нагревается и идет в группу. Оттуда уже попадает в таблетку с кофе. При открывании парового крана, который соединен с верхом бойлера, получают пар для взбивания молока.

— Температура воды во время приготовления эспрессо нестабильна, а точно настроить ее очень сложно. Температура часто слишком высока в начале экстракции и становится недостаточной после приготовления нескольких капучино или использования воды из бойлера.

— Нужно дополнительное время для приготовления эспрессо. После прогрева машины в теплообменнике находится перегретая вода, температура которой слишком высока для приготовления эспрессо. Поэтому перед приготовлением чашки кофе следует осуществить «холостой пролив», чтобы слить перегретую воду в поддон.

Для однобойлерной кофемашины большое значение имеет размер бойлера. Чем он больше, тем меньше вероятности, что температура будет падать на интенсивном потоке. Мы рекомендуем кофемашины с бойлерами от 10 литров.

Бывают двухбойлерные кофемашины с раздельными бойлерами для пара/кипятка и эспрессо. Также трех- и даже четырехбойлерные, где каждая группа имеет отдельный бойлер для эспрессо помимо бойлера для пара и кипятка.

Здесь схематично изображен принцип работы многобойлерной машины

Можно настраивать температуру отдельно на каждой группе. Это может быть полезно, если вы планируете готовить разный кофе на одной кофемашине одновременно: более светлой и более темной обжарок.

Четырехбойлерная кофемашина Synesso Hydra

— Кофемашина не требует «холостого пролива». В каждом бойлере есть PID-контроллер, настроенный на разную температуру. В бойлере для пара и кипятка поддерживается около 120°С. В бойлере для эспрессо — около 93°С (стандартная заводская настройка).

— Высокая термостабильность даже при приготовлении большого количества эспрессо. В кофемашине есть теплообменник, проходящий через паровой бойлер. Через теплообменник вода попадает в уже подогретом состоянии в бойлер для эспрессо.

— Можно настраивать точную температуру воды в бойлере для эспрессо и отдельно в бойлере для пара и кипятка.

— Кофемашина служит дольше. В бойлере для эспрессо не образуется кальций (накипь), потому что в нем поддерживается температура от 90 до 95°С. А кальций выпадает в осадок при нагреве воды выше 100°С.

Однако такая кофемашина стоит в несколько раз дороже однобойлерной.

Кофемашины отличаются способом регуляции нагрева

Кофемашины регулируют нагрев с помощью прессостата или с помощью PID-контроллера.

Прессостат поддерживает заданный диапазон давления и температуру бойлера в кофемашине. Работает по очень простому принципу. По мере закипания воды в бойлере и достижении определенного давления цепь, замкнутая давлением пружины, размыкается и нагрев прекращается. Если увеличить степень сжатия пружины с помощью регулирующего винта, то цепь будет размыкаться позднее, а значит давление и температура будут подниматься выше. Преимущества — невысокая стоимость. Недостатки — не всегда точно контролирует температуру.

Фото прессостата внутри кофемашины c отметками «+» и «—» для регулировки давления в бойлере на кофемашине Ottima

Схема прессостата

Нагрев регулирует PID-контроллер или пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) регулятор

В машинах с PID-контроллером не устанавливают прессостат. Электронный контроллер с помощью датчика постоянно проверяет температуру и, по необходимости, через SSR (Solid State Relays) включает и выключает нагревательный элемент. Обычно все кофемашины с раздельными бойлерами управляются с помощью PID-контроллера. Преимущества — с высокой степенью точности контролирует температуру воды в бойлере. Недостатки — стоит в разы дороже, чем прессостат.

Регулировка температуры на PID-контроллере на кофемашине Synesso Hydra

Дополнительные элементы в кофемашинах

Элементы, которые перечислены ниже, не являются основными критериями выбора кофемашины. Это дополнительные опции, которые облегчают работу бариста.

На многих кофемашинах устанавливают программируемые кнопки включения и выключения пролива в группах, которые позволяют «запомнить» нужное количество воды.

В самых простых моделях бариста включает и включает, и останавливает пролив сам. Такие кофемашины подходят для не самых проходных мест, так как требуют внимания бариста к каждой чашке.

В кофемашинах с программируемыми кнопками пролив начинается по нажатию кнопки и останавливается через установленное количество миллилитров. Бариста может утром запрограммировать кофемашину и весь день не думать о скорости пролива группы.

Программируемые кнопки пролива на кофемашине Synesso Hydra

Во многом функция повторяет предыдущий пункт. Но замеряет не количество миллилитров воды, которая подается в группы, а показывает фактический вес чашки в реальном времени. Это позволяет быстрее настроить эспрессо.

Весы, встроенные в поддон кофемашины Victoria Arduino Black Eagle

Еще одна удобная функция — отображение секунд пролива с момента включения до момента выключения помпы. За счет этого можно не пользоваться отдельным таймером.

Таймер пролива, установленный над группой на кофемашине Synesso Hydra

Какую эспрессо-машину выбрать

При поиске подходящего кофейного оборудования подбирайте и учитывайте ожидаемые объемы приготовления напитков, проходимость места и квалификацию персонала.

Дороговизна эспрессо-машины не определяет качество кофе. Прежде всего, для приготовления вкусного напитка нужно иметь знания о кофе и его приготовлении. Второе по значению — правильно выбранное зерно. И только на третьем месте по важности находится оборудование.

Вам может быть интересно:

Воронка Clever: почему она вам нужна (или нет)

08 окт 2020 · 9 мин. на чтение

20882 просмотра