Az eszpresszógép története és felépítése: kazán, szivattyú és extrakció

Egy víztartályos, egykazános gépben a szivattyú a tartályból a kazánba juttatja a vizet. A kazán fűtőeleme felmelegíti, majd a főzőszelep nyitásakor a forró víz a főzőfejen és a zuhanyszűrőn át a kávéágyra kerül. A kosár aljának apró nyílásain átjutó kávé a szűrőtartó kifolyóján keresztül a csészébe csöpög.

A főzővíz és a gőz a kazánt elhagyva külön csöveken halad. A főzővíz a főzőfejhez jut, a gőz pedig a kazán felső részéből kézi szelepen át a gőzkarba. Egykazános gépnél ugyanannak a kazánnak a hőmérsékletét váltják a kávékészítési és gőzölési üzemmód között.

A nyomást kezelő csővezetékek két külön feladatot látnak el. A nyomáshatároló szelep a beállított nyomás fölött a víz egy részét visszavezeti a tartályba. A háromjáratú mágnesszelep extrakciókor összeköti a kazánt a főzőfejjel, leállításkor pedig elzárja a betáplálást, és a főzőfejet a lefolyóhoz kapcsolja. Így a maradék víz és nyomás a csepptálca felé távozik.

Víztartályos és hálózati vízre kötött gépek

• A víztartályos gép egyszerűen telepíthető, de rendszeresen ellenőrizni kell a vízszintet, valamint gondoskodni kell a tartály tisztaságáról és a pangó víz cseréjéről.
• A vízhálózatra kötött gép nagy forgalmú helyhez illik, de a betáplálási nyomást, az elzáró- és visszafolyásgátló szelepet, a lefolyót és a szűrő kapacitását együtt kell megtervezni.
• A vízszintérzékelő és az automatikus töltőszelep segít megelőzni a víz nélküli kazánfűtést. Az érzékelő típusa és működési feltételei gépenként eltérnek.

Termoblokk és átfolyós fűtés

A termoblokk keskeny vízjáratokat tartalmazó fémtömb, amelyet felmelegítenek, majd átvezetik rajta a vizet. Rövid lehet a bemelegedési ideje, és kompakt gépet tesz lehetővé, de az áramlás sebességével a kilépő víz hőmérséklete is változhat.

A hőstabilitást a fűtőrész hőtároló képessége, a fűtőteljesítmény, az érzékelő helye, a hőmérséklet-szabályozás és a csövezés együtt alakítja.

Egykazános rendszer

Egyetlen kazán felváltva állít elő főzővizet és gőzt. A két feladathoz eltérő hőmérséklet szükséges, ezért kávékészítés után fel kell melegíteni, gőzölés után pedig vissza kell hűteni. Mivel ugyanaz a kazán vált a két feladat között, több növényi latte egymás utáni készítésekor várakozásra lehet szükség.

Hőcserélős rendszer

A hőcserélős gépben a gőzhőmérsékleten tartott nagy kazánon külön cső vezeti át a főzővizet. Egyszerre lehet kávét készíteni és gőzölni, de a csőben lévő víz hőmérséklete függ az állásidőtől, az egymás utáni adagoktól és a belépő víz hőmérsékletétől.

Hűtőöblítésnek nevezik, amikor egy ideje nem használt gépből először kiengedik a túlmelegedett vizet. A szükséges mennyiség a hőcserélőcső és a főzőfej kialakításától, az állásidőtől és a hőmérséklet-szabályozástól függ.

Két- és többkazános rendszerek

Külön főző- és gőzkazánnal a két hőmérséklet egymástól függetlenül állítható. Mindkettő saját fűtőelemmel rendelkezik, ezért kávékészítés közben is használható a gőz. Az 1970-ben megjelent La Marzocco GS a független főző- és gőzkazánt telített főzőfejjel ötvöző korai gépek egyik jellegzetes példája.

Többkazános gépnél főzőfejenként eltérő hőmérséklet állítható be, illetve nagy forgalomnál több feladat végezhető. Ugyanakkor nő az alkatrészszám, az energiafogyasztás, a telepítési és javítási költség is. A kazánok számánál fontosabb, hogy a kapacitás megfeleljen a hely forgalmának és kínálatának.

Vibrációs szivattyú

A vibrációs szivattyú elektromágnessel gyorsan mozgat egy kis dugattyút, így továbbítja a vizet. Kompakt és olcsó, ezért sok víztartályos otthoni gépben használják. Működési hanggal és lüktető áramlással jár, és a hosszan tartó folyamatos üzemnek lehetnek korlátai. A tényleges főzőfejnyomás a nyomásszabályozó szeleptől és a vízellátástól is függ.

Forgólapátos szivattyú

Forgó lapátokkal továbbítja a vizet. Széles körben használják hálózati vízre kötött vendéglátóipari gépekben; viszonylag csendes, és könnyen biztosít folyamatos vízellátást. A látható állítócsavart a felhasználó ne tekerje el önkényesen. A betáplálási nyomás és az elzárt vízút mellett mért nyomás félreértelmezése hibás beállítást vagy biztonsági problémát okozhat.

Fogaskerék-szivattyú és változtatható áramlás

A fogaskerék-szivattyú motorfordulatszámának finom változtatásával az extrakció során szabályozható az áramlás vagy a nyomás. Ezt áramlási, illetve nyomásprofilnak nevezik. Azonos kávé, őrlés és adag mellett módosítva a beállítást összehasonlítható, mely nyomásváltozás hatott az ízre.

Kar és dugattyú

Karos gépnél az ember közvetlenül mozgatja a dugattyút, vagy rugót feszít meg. Rugós rendszernél a lefelé haladó dugattyúval a nyomás természetesen változik. Ez eltér az elektromos szivattyús gép nyomásmenetétől, ezért a két megoldást nem elég abból összehasonlítani, hogy végig tartják-e a 9 bart.

A nyomásmérő értékeinek jelentése

A szivattyú mozgatja a vizet. Nyomás akkor épül fel, amikor a finomra őrölt, tömörített kávéágy ellenáll az áramlásnak. Üres kosárnál ugyanakkora vízmennyiség mellett sem alakul ki magas főzési nyomás.

A vakkosárral mért statikus nyomás, a főzőfej bemenetén mért nyomás és az extrakció közben a kávéágyban változó nyomás nem ugyanaz. Nagyobb nyomáskülönbség erősebben hajtja a vizet, nagyobb kávéágy-ellenállás mellett viszont ugyanazon nyomáson kevesebb víz folyik át.

Finomabb őrlésnél általában nő a kávéágy ellenállása. Ha azonban rések, azaz csatornák alakulnak ki benne, a víz bizonyos utakra összpontosul, és egyenetlen lesz az extrakció. Ezért azonos nyomásmérő-állás mellett is eltérhet az íz az őrlés és az őrlemény eloszlatása szerint.

Főzőfej

A főzőfej több alkatrészből áll, amelyek a meleg vizet a szűrőtartó fölé vezetik és szétoszlatják.

• A kazánhoz kapcsolt és telített főzőfejek a főzőkazán vizének és a fejnek szoros összekapcsolásával igyekeznek csökkenteni a hőmérséklet-különbséget.
• Az E61 rendszerű főzőfejek a kazán és a fej közötti forróvíz-keringetésről és a mechanikus szelepes vezérlésről ismertek. Az eredeti, 1961-es modell térfogat-kiszorításos szivattyúval, nyomásmérővel és hőkiegyenlítő felépítéssel rendelkezett. Nem minden mai E61 elnevezésű gép hőmérsékleti és előáztatási tulajdonsága azonos.
• Az elektromosan fűtött főzőfej saját fűtőelemmel és érzékelővel szabályozza a hőmérsékletét.

Szűrőtartó, portafilter

A szűrőtartó rögzíti a kosarat a főzőfejben, és a kávét a csészébe vezeti. A kifolyócsőrös változat könnyen kétfelé osztja az italt, és csökkentheti a környezetbe fröccsenést. A nyitott aljú, bottomless változattal jól látható, ha a kosár alatt a kávé spriccel vagy egy oldalra összpontosul.

A nyitott szűrőtartóval megfigyelt oldalirányú spriccelés vagy félrehúzó áramlás után az őrlés és az eloszlatás módosítása segíthet megtalálni a probléma okát.

Szűrőkosár

A kosár átmérője, mélysége, lyukainak száma és alakja határozza meg a víz számára átjárható felületet. A tényleges kávéadag befolyásolja a kávéágy ellenállását. Az „58 mm” inkább egy szűrőtartó-méretcsalád megnevezése: nem jelenti azt, hogy minden 58 mm-es kosár és tamper pontosan illik egymáshoz. A belső átmérőt és a perem alakját is ellenőrizni kell.

A kávéágy feletti üres teret headspace-nek nevezik. Ha túl kicsi, a kávéágy túlzottan a zuhanyszűrőhöz érhet; ha túl nagy, a víz felkavarhatja az őrleményt. A gyártó által megadott kosár-adagtartományon belül a száraz kávé tömegét és az extrakció utáni nyomokat együtt érdemes vizsgálni.

Zuhanyszűrő és vízelosztó

A zuhanyszűrő és a diffúzor a főzőfejből érkező vizet szétoszlatja a kosár fölött. Egyenetlen áramlásnál nemcsak a zuhanyszűrőt, hanem a szivattyút, szelepeket, vízkövet és az őrleményt is vizsgálni kell.

• A töltő mágnesszelep elektromos jelre megnyitja a kazán vagy a főzőkör vízellátását.
• A visszacsapó szelep megakadályozza a víz visszafelé áramlását.
• Az OPV vagy bypass szelep a beállított nyomás felett visszavezeti vagy elengedi a vizet.
• A tágulási szelep a melegedő víz térfogat-növekedéséből eredő nyomást mérsékli.
• A biztonsági szelep a gőzkazán rendellenesen magas nyomásánál működő végső védelmi eszköz. A szivárgását nem szabad önkényesen eltömíteni.
• A vákuumtörő szelep melegedéskor és lehűléskor csökkenti a rendellenes vákuum és a félrevezető nyomáskijelzés kialakulását.
• A háromjáratú mágnesszelep extrakciókor a főzőfejhez juttatja a vizet, utána pedig a lefolyó felé leengedi a maradék nyomást.

Termosztát és nyomáskapcsoló

A mechanikus termosztát a beállított hőmérséklet környékén be- és kikapcsolja a fűtést. Gőzkazánnál nyomáskapcsoló is vezérelheti a fűtőelemet a kazánnyomás alapján. Telített vízgőznél a nyomás és a hőmérséklet összefügg, de a tényleges állapotot a vízszint, az érzékelési hiba, a légnyomás és a használat mértéke is befolyásolhatja.

PID-szabályozás

A PID a célhőmérséklet és a mért hőmérséklet eltérése alapján szabályozza a fűtőteljesítményt. Nemcsak a pillanatnyi hibát veszi figyelembe, hanem annak felhalmozódását és a hőmérséklet változásának sebességét is.

A PID tényleges teljesítménye függ az érzékelő helyétől, a kazán és a főzőfej hőtároló képességétől, a szabályozási paraméterektől, a kijelzett hőmérséklet korrekciójától és a bemelegedéstől.

Mit jelent a kijelzőn a 93 °C?

A kijelzett 93 °C általában a kazánon vagy fűtőblokkon lévő érzékelő értéke. A kávéágyat elérő víz hőmérsékletét az érzékelő helye, a kijelzés korrekciója, a fejig megtett úton felvett vagy leadott hő és az extrakció közben érkező hideg víz is módosítja.

Elkészítési arány és átlagos tömegáram

• Elkészítési arány: 18 g száraz kávéból 36 g eszpresszó esetén 1:2.
• Átlagos tömegáram: ha 36 g eszpresszó 27 másodperc alatt készül el, ez körülbelül 1,3 g másodpercenként.

A csészében víz és oldott kávéanyagok egyaránt vannak. A crema térfogata idővel jelentősen csökken, ezért az ismételhetőség ellenőrzésére a mérlegen mért gramm általában hasznosabb a milliliternél.

Az idő önmagában nem dönti el, alul- vagy túlextrahált-e a kávé. Ugyanaz a 28 másodperc eltérő ízt eredményezhet más szemcseeloszlás, csatornásodás, adag, hőmérséklet vagy tényleges hozam mellett. Az idő azonos recept ismétlésekor az egyenletesség követésére használható.

Előáztatás, preinfúzió

Az előáztatás a kávéágy kis nyomással vagy csekély áramlással történő nedvesítése a teljes nyomás alkalmazása előtt. Segítheti a száraz szemcsék közti levegő távozását és a víz eloszlását. A hálózati nyomást használó mechanikus megoldástól a külön szivattyúvezérlésig sokféle felépítés létezik, ezért nincs minden gépre érvényes időtartam.

Az extrakció leállításának három módja

• A térfogatalapú vezérlés az átfolyásmérőn áthaladó víz jeleit számolva áll le. A kávéban maradó és az elvezetett víz miatt ez nem feltétlenül egyezik pontosan a csésze tömegével.
• Az időalapú vezérlés a beállított idő elteltével áll le.
• A tömegalapú vezérlés a csészében lévő kávét mérve a beállított italhozamnál áll le.

A gőzkazán a víz felmelegítésével nyomás alatti vízgőzt termel, amely a szelep nyitásakor a gőzkarba jut. A fúvókanyílások száma és átmérője, a kazánnyomás és az egyszerre leadható gőzmennyiség befolyásolja a növényi ital felmelegedésének sebességét és örvénylését.

A gőzkar súlyos égési sérülést okozhat. Általában használat előtt röviden kiengedik belőle a lecsapódott vizet, használat után azonnal letörlik külön erre tartott nedves kendővel, majd rövid gőzkifúvással eltávolítják a belső maradékot. A pontos sorrendet és tisztítást a gép útmutatója szerint kell végezni. Bevonatos gőzkarba vagy automatikus gőzölőbe ne dugjon fémszerszámot, és ne szerelje szét önkényesen.

A kávéhoz használt víznél a TDS mellett a keménységet, a lúgosságot és például a kloridtartalmat is vizsgálni kell. A TDS az oldott anyagok összmennyiségét jelzi, ezért azonos értéknél is különbözhet a kalcium, a magnézium és a nátrium összetétele.

• Túl magas keménység és lúgosság mellett vízkő rakódhat le a fűtőrészeken és a keskeny vízjáratokban.
• Sok klorid vagy erősen korrozív víz bizonyos fémeket károsíthat.
• A desztillált vagy csaknem teljesen ásványmentesített víz közvetlen használata az ízen túl a vízszintérzékelésben és az alkatrészeknél is problémát okozhat. Egyes tartályos gépek a víz ásványi összetevőinek segítségével érzékelik a szintet.

A gyártói vízminőségi előírások a fémektől, alkatrészektől, garanciális feltételektől és értékesítési régiótól is függenek. A szűrőt az adott modell megengedett vízminősége és a betáplált víz vizsgálati eredménye alapján kell kiválasztani.

A biztonságos vízkezeléshez kövesse ezt a sorrendet.

1. Vizsgálja meg a bejövő víz keménységét, lúgosságát, pH-ját, kloridtartalmát és TDS-ét.
2. Ellenőrizze a gép útmutatójának vízminőségi tartományait és a garanciális kizárásokat.
3. A napi vízfogyasztás és a víz szezonális változásai alapján határozza meg a szűrő kapacitását és csereidejét.
4. A szűrés előtti és utáni vizet ugyanazzal a módszerrel vizsgálja, és rögzítse az eredményeket.
5. Ne tegyen önkényesen savas tisztítószert a kazánba pusztán azért, mert vízkövet lát. A kazán belső vízkőtelenítésekor a gyártó vagy szakképzett technikus eljárását kell követni.

Teendők minden kávékészítés után

• Távolítsa el a használt kávépogácsát, és mossa ki a kosarat.
• A fejre tapadt őrleményt az útmutató által megengedett rövid öblítéssel vagy kefével távolítsa el.
• A gőzkart használat után azonnal törölje le, majd rövid gőzkifúvással tisztítsa ki a belső maradékot.
• Ürítse ki a csepptálcát, mielőtt túlcsordulna.

Teendők záráskor vagy meghatározott időközönként

• A kosárra és szűrőtartóra tapadt kávéolajat erre való tisztítószerrel távolítsa el. Fa-, gumi-, bevonatos és elektronikus alkatrészeket károsíthat a tisztítószerbe áztatás.
• Vakkosaras visszaöblítést csak az erre alkalmas főzőfejen végezzen.
• A tisztítószer adagját, a működési időt és az öblítések számát a gép útmutatója és a szer címkéje szerint állítsa be.

A visszaöblítés a főzőfejbe küldött vizet elvezető csatornát használja. Ilyen elvezetés nélküli gépen a vakkosaras visszaöblítés meghibásodást okozhat.

Karbantartást indokoló jelek

• Azonos recept mellett folyamatosan csökken az átfolyó víz mennyisége.
• Nő a főzőfejek közötti hőmérséklet- vagy italhozam-különbség.
• Megváltozik a szivattyú hangja, vagy hosszabb ideig tart a kazán feltöltése.
• Folyamatosan víz vagy gőz szivárog a biztonsági vagy vákuumtörő szelep körül.
• A kismegszakító vagy az áram-védőkapcsoló ismételten leold.
• A kazán vízszintje rendellenesen ingadozik, vagy a gőzkarból túl sok víz távozik.

Ilyen tüneteknél ne találgatás alapján javítsa a gépet, és ne folytassa így az üzemeltetést. Jegyezze fel a modellt, a tüneteket, azok időpontját, a vízminőségi adatokat és a hibakódokat, majd kérjen szakszerű vizsgálatot.

Az eszpresszógép belsejében forró víz, nyomás alatti gőz és nagy áramot vezető elektromos áramkörök találhatók együtt.

• A burkolat felnyitása előtt önmagában a bekapcsológomb kikapcsolása nem feltétlenül elég. A csatlakozó kihúzása vagy a megszakító lekapcsolása után meg kell várni a nyomás és a hőmérséklet megfelelő csökkenését, valamint a belső elektromos alkatrészek kisülését.
• Forró vagy még nyomás alatt álló kazánon ne lazítsa meg a szelepet, az érzékelőszondát vagy a csőcsatlakozásokat.
• Ne tömítse el a biztonsági szelep szivárgását, és ne cserélje erősebb rugóra.
• Ne kapcsoljon vissza egy szivárgó gépet azért, hogy megkeresse a hiba okát.
• A régi gázfűtésű gépeknek és az erős rugót használó karos gépeknek külön kockázataik vannak.

A javítást végző technikusnak a modell szervizdokumentációja és a munkahelyi biztonsági előírások szerint teljesen nyomásmentesítenie kell a gépet, és lezárásos-jelöléses eljárással meg kell akadályoznia, hogy más visszakapcsolja az áramot.

Nehéz egyetlen embert megnevezni az eszpresszógép feltalálójaként. A sok kávét gyorsan készítő berendezés, az adagonként működő külön főzőfej, a nagynyomású karos szerkezet és az elektromos szivattyús megoldás különböző időszakokban jelent meg.

Otthoni gép

• Naponta hány csészét készít egymás után?
• Eszpresszóból vagy növényi lattéból fogyaszt többet?
• Mennyi időt tud várni a bemelegedésre?
• Könnyű feltölteni és kimosni a víztartályt?
• Van a helyi vízhez illő szűrő vagy ásványianyag-beállítási módszer?
• Könnyen beszerezhető a tömítés, a zuhanyszűrő és a kosár?
• Elérhető helyi szerviz, és meddig biztosítanak alkatrészeket?
• A névleges teljesítmény és az aljzat, illetve megszakító követelménye megfelel az otthoni hálózatnak?

Kávézói gép

• A legforgalmasabb 15 percben hány italt rendelnek, és ebből mennyi a növényi latte?
• Milyen gyorsan áll helyre a gép egyidejű kávékészítés, gőzölés és forróvíz-vétel mellett?
• Mennyire egyenletes a főzőfejek hőmérséklete és italhozama?
• Megfelelő a betáplálási nyomás, a lefolyó lejtése és a szűrő kapacitása?
• Mennyi idő a zárás utáni tisztítás, és mire terjed ki az automatikus program?
• Meghibásodáskor működtethető-e néhány főzőfej, és milyen gyorsan érkezik szerelő?
• A csészetér magassága, a szűrőtartó súlya és a gőzkar vezérlőjének helye kényelmes a dolgozónak?
• Mennyi energiát használ készenléti és takarékos üzemmódban?

Egyetlen adatnál, például a nagy kazánnál, a 20 baros szivattyúnál vagy a PID jelenléténél fontosabb, mennyire egyenletes a hőmérséklet és az áramlás csúcsforgalomban. A vízkezelés és tisztítás egyszerűségét, valamint a javíthatóságot is vizsgálni kell.

A 15 baros szivattyú jobb a 9 baros gépnél?

Ebből nem következik. A szivattyú maximális nyomása, a nyomásszabályozó beállítása, a lezárt főzőfejnél mért érték és a kávéágyon átfolyó víz nyomása eltér. Fontosabb, hogy a tényleges recepthez szükséges nyomás és áramlás stabilan megismételhető legyen.

Az eszpresszót kötelező 9 baron készíteni?

A 9 bar körüli nyomás elterjedt referencia a mai eszpresszónál, de nem az egyetlen lehetőség. Karos vagy áramlásszabályozott gépnél a nyomás extrakció közben változik. Összehasonlításkor azt is tudni kell, hol és hogyan mérték.

A kétkazános gép mindig jobb?

Előnyt jelenthet, ha egyszerre szeretne kávét készíteni és gőzölni, külön hőmérséklet-szabályozással. Viszont nőhet az ár, az energiafogyasztás, a bemelegedési idő és a javítandó alkatrészek száma. Ha csak kis mennyiségű kávét készít, egy egykazános vagy jól tervezett hőcserélős gép megfelelőbb is lehet.

A PID pontos hőmérsékletet garantál?

A PID a hőmérséklet-szabályozás egyik módszere. Nem megfelelő érzékelőhely, paraméterezés, főzőfej-hőkezelés, bemelegedés vagy kijelzéskorrekció mellett a kijelzett szám eltérhet a kávéágy hőmérsékletétől.

A palackozott víz biztonságos a gépnek?

A márkanév önmagában nem elegendő. Ugyanannak a terméknek az összetétele is változhat a vízforrás vagy gyártási időszak szerint. A címke vagy vizsgálat keménységi, lúgossági, klorid- és pH-adatait a gép gyártójának előírásaival kell összevetni.

Lehet házilag ecettel vagy citromsavval vízkőteleníteni?

Ha az útmutató ezt kifejezetten nem engedi, nem ajánlott. Károsodhat a kazán, a szelep, a bevonat vagy a tömítés, a leváló vízkő pedig eltömítheti a keskeny járatokat.

Minden gépet naponta vissza kell öblíteni?

Nem. Először azt kell tisztázni, hogy van-e háromjáratú szelepe és visszaöblítésre alkalmas felépítése. Az alkalmas gépeknél is eltérhet a vizes és a tisztítószeres visszaöblítés gyakorisága a használat és a gyártói előírások szerint.

A nyitott szűrőtartó jobb ízt ad?

Önmagában nem tekinthető ízjavítónak. Láthatóvá teszi a kosár alatti áramlást, így könnyebb felismerni az eloszlatási és csatornásodási hibákat.

A célhőmérséklet kijelzése a bemelegedés végét jelenti?

Nem mindig. A kazán érzékelője már elérheti a célértéket, miközben a főzőfej, a szűrőtartó vagy a csésze még hideg. A gyártó ajánlott bemelegedési idejét és az egymást követő adagok eredményét is figyelembe kell venni.

A Mahinában az eszpresszót önmagában is élvezheti, vagy növényi fagylaltra öntve, vegán affogatóként.