Autor Wątek: Jak działa kawiarka?  (Przeczytany 10990 razy)

Offline Shaggy_Paw Mężczyzna

  • Wiadomości: 261
  • Ekspres: Bialetti Preziosa FP, Bialetti Moka Express 3tz, Hario V60, Aeropress, Phin, Chemex, Kalita 185
  • Młynek: Comandante MK3
Odp: Odp: Kawiarka albo moka - tylko jeden krok od espresso.
« Odpowiedź #15 dnia: 29 Listopad 2016, 23:17:26 »

Ale skoro kawa zaczyna wypływać w momencie jak "woda" na ciastku ciastko osiąga 110 stopni a kończy przy 120  to przy tak małym ciśnieniu może być ciężko utrzymać wodę w stane płynnym. Przecież już przy 100 paruje.
Woda może i przy 30° parować - biorąc gorącą kąpiel woda z kranu ma max. ~50° a mimo to, na skutek różnicy temperatur z wanny paruje. W końcu przy użyciu zimnej wody na ciastu jest ledwie 65° a nie ponad 100°

Mnie za to zastanawia jeszcze coś innego - parząc w ratio 1:9 wychodzi ~80ml naparu, natomiast przy 1:12 aż 115-120. 4g różnicy nie jest w stanie zaabsorbować dziesięciokrotności swojej masy, wiec co może być powodem? Zbyt duży opór i konieczność grubszego zmielenia przy mniejszym ratio?

Offline tored Mężczyzna

  • Wiadomości: 260
  • Ekspres: V60-2, Melitta, Phin, Aeropress, G.A.T 2tc, G.A.T 6tc
  • Młynek: Kinu M47
Odp: Odp: Kawiarka albo moka - tylko jeden krok od espresso.
« Odpowiedź #16 dnia: 30 Listopad 2016, 00:03:34 »
Ekspertem nie jestem, ale liznąłem troszkę nauk o płynach i cieple. Myślę, że jestem coś w stanie wnieść do tej dyskusji
Zacznę może z troche mniej interesującej strony, mianowicie od ciastka kawowego i będę troszkę krążył i skakał po innych tematach
 Na samym początku musimy dowiedzieć się jaki opór stawia ciastko suche, a jaki mokre
Zakładając, że na początku ekstrakcji kawa jest zupełnie sucha (do analizy w zupełności nam to wystarczy) możemy wywnioskować iż opór jest na dobrą sprawę zerowy - jeżeli woda/para w dolnym zbiorniczku będzie chciała się z niego wydostać, zrobi to przez ciacho bez większego skoku ciśnienia
Wynika z tego, że ciastko namacza się w temp 100 (+/- 4) stopni, ciśnieniu 1 bar

Teraz zaczyna się zabawa - z tego co się orientuję, kawa zachowuje się podobnie jak piasek - przy kontakcie z wodą tworzą się tzw. mostki pendularne, które "zlepiają" cząstki ze sobą. Powoduje to iż całość stawia większy opór, skutkując zwiększeniem ciśnienia, a w konsekwencji temperatury wody (i pary wylatującej ze zbiornika)

Nie wiem dokładnie jak zmienia się wyżej wymieniony opór wraz z moknięciem ciastka, ale zakładając iż finalne ciśnienie potrzebne do jego spenetrowania (przez parę) to 2 bary -> temperatura w momencie zetknięcia z kawą to 133,88 °C

Na tym kończy się wywód o temperaturze.
Jutro opiszę co tak naprawdę ma styczność z kawą (para czy woda - a może oa stany skupienia) :-)

Ps. Wybaczcie powtórzenia, błędy itp
Pisałem z telefonu ...

Offline bigmaciek

  • Wiadomości: 157
  • Ekspres: Wystarczający do zrobienia tego co lubię
  • Młynek: Odpowiedni do kawy którą robię i pijam
Odp: Odp: Kawiarka albo moka - tylko jeden krok od espresso.
« Odpowiedź #17 dnia: 30 Listopad 2016, 00:12:36 »

My właściwie nie wiemy, czy podczas ekstrakcji z dolnego zbiorniczka do ciastka leci para, czy woda wypychana przez ciśnienie wytworzone na skutek podgrzewania.


Wydaje mi się, że na pewno leci woda. Kluczowe jest ciśnienie a nie temperatura, w tym przypadku, wrzenia. Woda rozszerza się jak wzrasta temperatura, więc i ciśnienie w zbiorniku wzrasta. Proponuję małe doświadczenie. Do dolnego zbiornika wlać wodę gazowaną a jeszcze lepiej np. piwo. Skręcić, potrząsnąć i ciśnienie gazu spowoduje przemieszczenie się cieczy to zbiornika górnego.

Offline tored Mężczyzna

  • Wiadomości: 260
  • Ekspres: V60-2, Melitta, Phin, Aeropress, G.A.T 2tc, G.A.T 6tc
  • Młynek: Kinu M47
Odp: Odp: Kawiarka albo moka - tylko jeden krok od espresso.
« Odpowiedź #18 dnia: 30 Listopad 2016, 00:16:05 »

My właściwie nie wiemy, czy podczas ekstrakcji z dolnego zbiorniczka do ciastka leci para, czy woda wypychana przez ciśnienie wytworzone na skutek podgrzewania.


Wydaje mi się, że na pewno leci woda. Kluczowe jest ciśnienie a nie temperatura, w tym przypadku, wrzenia. Woda rozszerza się jak wzrasta temperatura, więc i ciśnienie w zbiorniku wzrasta. Proponuję małe doświadczenie. Do dolnego zbiornika wlać wodę gazowaną a jeszcze lepiej np. piwo. Skręcić, potrząsnąć i ciśnienie gazu spowoduje przemieszczenie się cieczy to zbiornika górnego.

Jutro opiszę jak to wygląda (na tyle, na ile mądrzy ludzie z mojej uczelni mnie nauczyli :-) )
Stay tuned! :p

Offline Piskoor Mężczyzna

  • Wiadomości: 284
  • Ekspres: Bezzera DUO TOP DE
  • Młynek: Eureka Atom 65E
Odp: Odp: Kawiarka albo moka - tylko jeden krok od espresso.
« Odpowiedź #19 dnia: 30 Listopad 2016, 08:33:22 »
A syfon nie działa na nieco podobnej zasadzie ?  Tam można to wtedy obserwować...

Wysłane z mojego SM-N920C przy użyciu Tapatalka


Offline tored Mężczyzna

  • Wiadomości: 260
  • Ekspres: V60-2, Melitta, Phin, Aeropress, G.A.T 2tc, G.A.T 6tc
  • Młynek: Kinu M47
Odp: Jak działa kawiarka?
« Odpowiedź #20 dnia: 30 Listopad 2016, 22:08:42 »
Część druga mojego wywodu - zgodnie z obietnicą tym razem postaram się opisać co tak naprawdę ma styczność z kawą - woda, para, czy może mieszanina
Postaram się skrócić na tyle, na ile tylko potrafię

Aby to zrozumieć potrzebna jest jedna informacja
Dla każdej wartości temperatury występuje pewna graniczna wartość ciśnienia, którą może osiągnąć para wodna. Rośnie ona wraz ze wzrostem temperatury.
Żeby to usystematyzować - dla temperatury 135C około 3.1 bara, dla 100C jedynie 1 bar (różne wartości w zależności od tablic)
Różnica w ciśnieniu na linii granicznej charakteryzuje ilość wody, która wykrapla się podczas zjawiska chłodzenia tego gazu.

Pomijając samo wrzenie wody, przejdźmy do procesu, który zachodzi w ciastku
Para o wysokich (w tym wypadku) parametrach (temp i ciśnienie) napotyka na mniej rozgrzaną kawę. Próbuje się przedostać, zmielone ziarna stawiają opór, para ogrzewa ciastko, część wody w tym momencie ulega wykropleniu ze względu na chłodzenie się pary (spójrz wyżej)
Ciągły strumień nacierający ze zbiorniczka dolnego podrywa kropelki wody pozwalając się im wydostać do górnego zbiornika
W momencie wylotu - para ma już (załóżmy) 80C - kolejne krople zostają z niej wytrącone, mieszają się ze skroplinami powstałymi wcześniej i tak powstaje napar, którym możemy delektować się w filiżance.

Podsumowując: Na skutek różnicy temperatur pomiędzy wodą wrzącą w dolnym zbiorniku a kawą, przez ciastko przelatuje mieszanina wody oraz pary wodnej w proporcjach zależnych od: temperatury (oraz ciśnienia) płynu w zbiorniku dolnym oraz temperatury ciastka

Dodam jeszcze tylko, że im mocniej ubijemy kawę, tym większy będzie ona stawiała opór -> w zbiorniku na wodę będzie panowała wyższa temperatura -> różnica temp będzie większa -> więcej wody o wyższej temperaturze będzie uczestniczyło w ekstrakcji

ps. wybaczcie różnice w stosunku maksylanego ciśnienia do temperatury, nie mam przy sobie tablic, z których korzystałem wcześniej

Offline grex

  • Wiadomości: 1031
  • Ekspres: Aeropress+FlaVin sRGB, Phin, Moka 2tz inox, Slowpresso
  • Młynek: Eureka+mikro hopper
Odp: Jak działa kawiarka?
« Odpowiedź #21 dnia: 30 Listopad 2016, 22:23:23 »
dzięki za wyjaśnienie, nie ma to jak naukowe podejście.

Nie rozumiem trochę tego
im mocniej ubijemy kawę, tym większy będzie ona stawiała opór -> w zbiorniku na wodę będzie panowała wyższa temperatura -> różnica temp będzie większa -> więcej wody o wyższej temperaturze będzie uczestniczyło w ekstrakcji
u mnie jak ciasto jest zbyt zbite to owszem temperatura i ciśnienie wzrasta, ale napary w efekcie wychodzą mniejsze. Tak jakby woda nie dawała rady się przebić i w efekcie więcej jej zostawało w dolnym zbiorniku.

I drugie pytanie: spotkałem się z opinią, że aluminiowe kawiarki szybciej się nagrzewają/wychładzają przez co łatwiej je kontrolować. Czy naczynie z grubego aluminium różni się pod względem przewodnictwa cieplnego w znaczący sposób od naczynia wykonanego z cienkiej stali? Jak duże są to różnice - rzędu 10%, 50%, 100% ? Pewnie potrzebował będziesz porównać masy obu naczynek - u mnie dolny stalowy zbiorniczek od kawiarki 2tz waży 91g, może ktoś ma aluminiową 2tz i poda wagę zbiorniczka?
« Ostatnia zmiana: 30 Listopad 2016, 23:09:13 wysłana przez grex »

Offline tored Mężczyzna

  • Wiadomości: 260
  • Ekspres: V60-2, Melitta, Phin, Aeropress, G.A.T 2tc, G.A.T 6tc
  • Młynek: Kinu M47
Odp: Jak działa kawiarka?
« Odpowiedź #22 dnia: 30 Listopad 2016, 23:53:04 »
dzięki za wyjaśnienie, nie ma to jak naukowe podejście.

Nie rozumiem trochę tego
im mocniej ubijemy kawę, tym większy będzie ona stawiała opór -> w zbiorniku na wodę będzie panowała wyższa temperatura -> różnica temp będzie większa -> więcej wody o wyższej temperaturze będzie uczestniczyło w ekstrakcji
u mnie jak ciasto jest zbyt zbite to owszem temperatura i ciśnienie wzrasta, ale napary w efekcie wychodzą mniejsze. Tak jakby woda nie dawała rady się przebić i w efekcie więcej jej zostawało w dolnym zbiorniku.

I drugie pytanie: spotkałem się z opinią, że aluminiowe kawiarki szybciej się nagrzewają/wychładzają przez co łatwiej je kontrolować. Czy naczynie z grubego aluminium różni się pod względem przewodnictwa cieplnego w znaczący sposób od naczynia wykonanego z cienkiej stali? Jak duże są to różnice - rzędu 10%, 50%, 100% ? Pewnie potrzebował będziesz porównać masy obu naczynek - u mnie dolny stalowy zbiorniczek od kawiarki 2tz waży 91g, może ktoś ma aluminiową 2tz i poda wagę zbiorniczka?

Przed chwilą napisałem cały wywód, ale mój laptop stwierdził, że odświeżenie strony jakimś nieznanym mi skrótem klawiszowym to właśnie to, czego w tym momencie pragnę i skasował całe moje wypociny...

W każdym razie:
1) Płyny w swojej naturze szukają najprostszego możliwego sposobu na ominięcie przeszkody. W momencie gdy mocniej ubijamy ciastko, zwiększamy ciśnienie panujące wewnątrz zbiorniczka na wodę, zwiększając również siłę pary, która przez w/w ciastko chce się przedostać. Dodatkowo kawa ubita jest bardziej podatna na penetrację w najsłabszym punkcie, co para skrzętnie "wykorzystuje"

Tłumacząc to bardzo ogólnie:
Gdy ciastko jest mocniej ubite, para dużo bardziej pragnie znaleźć lukę w strukturze kawy, bo przejście przez nią jest dla niej zwyczajnie trudniejsze. Gdy kawa leży stosunkowo luźno, ta sama para nie czuje aż takiej potrzeby wyszukiwania dziury w całym, dzięki czemu ekstrakcja przebiega równiej.
Zobaczcie też, że w kawiarce przy końcu procesu parzenia zaczynają się "buchania" z wylewki. To właśnie powyżej opisany proces za nie odpowiada. Po pojawieniu się kanalików para ma ułatwione zadanie i następuje gwałtowny proces jej transportu w kierunku niskiego ciśnienia (a to że widzimy wodę to jedynie skutek wcześniej już opisanego skraplania ze względu na różnicę ciśnień).

Teraz wracając do poprzedniego postu:
Troszeczkę źle to ująłem w słowa
W jednostkowym czasie, przez mocniej ubite ciastko przepływa więcej wody, czas reakcji (przebicia się przez ciastko pojedynczej kropelki) jest dłuższy, jednak cały proces trwa znacznie krócej.
A więc:
Ciastko ubite - wyższa temperatura, wyższe ciśnienie, czas reakcji kropla-kawa jest dłuższy, całe parzenie jest krótsze -> kawa intensywniejsza, mniejsza objętościowo, sam proces trudniejszy do kontroli
Ciastko nieubite - niższa temperatura, niższe ciśnienie, czas reakcji kropla-kawa jest krótszy, całe parzenie jest dłuższe -> kawa mniej intensywna, większa objętościowo, proces łatwiejszy do kontroli

Pomijamy tutaj oczywiście ilość pary, która ucieka przez wylewkę - aż tak się w to nie wgłębiamy :)

2) Aluminium ma lambdę 4-krotnie większą niż stal. Oznacza to wprost, że przewodzi więcej ciepła, a co za tym idzie tak jak napisałeś dużo łatwiej jest kontrolować temperaturę podczas parzenia.
W ludzkich słowach - jeżeli odłączymy grzanie woda znajdująca się w aluminiowym zbiorniczku wystudzi się znacznie szybciej niż ta w zbiorniczku stalowym. Podobnie jest z grzaniem.
Czy to zaleta? Stalowe urządzenie na pewno jest stabilniejsze temperaturowo. Oferuje bardziej jednolity proces.
A czy taki jego przebieg to zaleta, to już nie mi oceniać  :P

Offline donkiszot Mężczyzna

  • Ojciec Chrzestny
  • Wiadomości: 7056
  • Ekspres: v X ) ( ū \≈/ ] [ \ . / [↗ '] …
  • Młynek: C40MK3; Aergrind; KM3873; Wilfa; Santos Silent
Odp: Jak działa kawiarka?
« Odpowiedź #23 dnia: 01 Grudzień 2016, 11:47:43 »
przez ciastko przelatuje mieszanina wody oraz pary wodnej
To co opisałeś pewnie występuje, ale zdaje się nie dłużej niż kilka początkowych sekund. Powietrze dookoła sitka, znad powierzchni wody, rozpręży się i zacznie zwyczajnie wpychać wodę przez rurkę sitka i potem przez kawowe ciastko.

Offline WS5 Mężczyzna

  • Wiadomości: 433
  • Ekspres: Aeropress, phin, Magica S PID, Lelit Mara X
  • Młynek: Niche Zero, Compak K3 Touch, DF64
Odp: Jak działa kawiarka?
« Odpowiedź #24 dnia: 01 Grudzień 2016, 12:08:50 »
2) Aluminium ma lambdę 4-krotnie większą niż stal. Oznacza to wprost, że przewodzi więcej ciepła, a co za tym idzie tak jak napisałeś dużo łatwiej jest kontrolować temperaturę podczas parzenia.
W ludzkich słowach - jeżeli odłączymy grzanie woda znajdująca się w aluminiowym zbiorniczku wystudzi się znacznie szybciej niż ta w zbiorniczku stalowym. Podobnie jest z grzaniem.
Czy to zaleta? Stalowe urządzenie na pewno jest stabilniejsze temperaturowo. Oferuje bardziej jednolity proces.
A czy taki jego przebieg to zaleta, to już nie mi oceniać  :P

Przeplyw ciepla zalezy nie tylko od lambdy, ale tez od grubosci przegrody (odwrotnie proporcjonalnie). A aluminium ma moduł spręzystości wzdłużnej (Younga) ze 3 x mniejszy niz stal i chcac zrobic pojemnik/zbiornik o podobnej wytrzymalsci wystarcza znacznie ciensze scianki stalowe. Wiec w sumie sie rekompensuje ;)


Offline tored Mężczyzna

  • Wiadomości: 260
  • Ekspres: V60-2, Melitta, Phin, Aeropress, G.A.T 2tc, G.A.T 6tc
  • Młynek: Kinu M47
Odp: Jak działa kawiarka?
« Odpowiedź #25 dnia: 01 Grudzień 2016, 12:18:41 »
Tak jest - im grubsza przegroda tym proces przewodzenia cieplnego jest mniej wydajny (co mówi sama jednostka lambdy)
Wytrzymałość materiału pominąłem - być może błędnie
Założyłem po prostu, że nawet przy dwukrotnie grubszym dnie aluminiowa kawiarka będzie łatwijesza do kontroli i mniej bezwładna cieplnie niż jej stalowy odpowiednik  :)

Offline grex

  • Wiadomości: 1031
  • Ekspres: Aeropress+FlaVin sRGB, Phin, Moka 2tz inox, Slowpresso
  • Młynek: Eureka+mikro hopper
Odp: Jak działa kawiarka?
« Odpowiedź #26 dnia: 01 Grudzień 2016, 12:54:46 »
no właśnie, różnica grubości ścianek kawiarki aluminiowej i stalowej jest dużo większa niż 2x, na moje oko 3-4x albo i lepiej. Żeby to porównać podałem właśnie wagę dolnego pojemnika (91g w modelu 2tz), zważcie swój zbiornik w modelu aluminiowym i będzie można obiektywnie coś obliczyć. Jak ktoś ma model kawiarki 3tz to zmniejszymy wagę o 1/3 i powinno dać się to porównać.

Offline bigindian

  • Wiadomości: 34
  • Ekspres: kawiarki, Hario V60-2, phin, Aeropress
  • Młynek: Severin KM3873
Odp: Jak działa kawiarka?
« Odpowiedź #27 dnia: 01 Grudzień 2016, 13:11:55 »
2tz Brikka 186g
mam jeszcze 6tz, stalową z marketu, waży 136g ;)
« Ostatnia zmiana: 01 Grudzień 2016, 13:43:21 wysłana przez bigindian »

Offline tored Mężczyzna

  • Wiadomości: 260
  • Ekspres: V60-2, Melitta, Phin, Aeropress, G.A.T 2tc, G.A.T 6tc
  • Młynek: Kinu M47
Odp: Jak działa kawiarka?
« Odpowiedź #28 dnia: 01 Grudzień 2016, 13:13:04 »
O, tego się nie spodziewałem
Wybaczcie mój błąd
W wolnej chwili w przyszłym tygodniu noże zrobię szczegółową analizę tego aspektu, zsumuję wszystko i napiszę jeden spory post, który ładnie to usystematyzuje

Offline grex

  • Wiadomości: 1031
  • Ekspres: Aeropress+FlaVin sRGB, Phin, Moka 2tz inox, Slowpresso
  • Młynek: Eureka+mikro hopper
Odp: Jak działa kawiarka?
« Odpowiedź #29 dnia: 01 Grudzień 2016, 14:45:59 »
no to mamy potrzebne dane 91g stalowa i 186g aluminiowa (2tz).

Stal ma gęstość 7,86g/cm3 a aluminium 2,7g/cm3, czyli około 3x mniej. Skoro aluminiowa jest 2x cięższa od stalowej, to znaczy że użyto 6x więcej materiału.
Ergo ścianki aluminiowej są aż 6x grubsze niż stalowej.

 


Pokaż nieprzeczytane posty: Nowe / Wszystkie / Odpowiedzi