Chúng ta đều biết một máy Espresso thực sự không hề “rẻ”, và đôi khi với những máy đắt nhất trên thị trường thì không phải lúc nào cũng dễ dàng cho một cốc Espresso ngon. Điều này phụ thuộc vào cấu tạo và nguyên lý vận hành của mỗi dòng máy Espresso – Và cách nhanh nhất, để không cần tháo tung một chiếc máy nào đó là xem bài hướng dẫn này để biết nguyên lý cơ bản của máy Espresso qua đó dễ dàng làm chủ trong thao tác vận hành pha chế cũng như lựa chọn được chiếc máy phù hợp nhất có thể.

Về những bộ phận chính trong máy Espresso.

Ta đang nói về những ống đồng, nồi hơi inox, máy bơm, phần mềm lập trình, … Tất cả các linh kiện cơ khí được định hình nằm trong một thiết kế chính xác – và đôi khi đậm chất nghệ thuật. Tuy cấu tạo tinh vi quá mức trên các máy Espresso hiện đại làm ta ngao ngán, nhưng đối với hầu hết các máy Espresso từ trước đến nay, nguyên lý hoạt động dựa trên 4 bộ phận chưa hề thay đổi:Nguồn nước » Bơm (Pump) » Nồi hơi (Boiler) » Cụm chiết xuất (Grouphead)

1. NGUỒN NƯỚC

Mỗi máy pha cà phê cần nước để hoạt động. Đối với máy pha tại gia hoặc dùng cho công sở, nước được đưa vào máy bằng một trong hai nguồn: Hoặc bình chứa nằm trong máy hoặc kết nối trực tiếp với nguồn cung cấp nước phù hợp.

Thông thường, việc sử dụng nguồn nước nào dựa trên yêu cầu sử dụng máy Espresso. Ví dụ, các máy Espresso chỉ để chiết xuất một vài cốc với yêu cầu chất lượng cao hàng ngày thường sử dụng bình chứa tích hợp, bằng cách này bạn có thể dễ dàng điều chỉnh chất lượng nước. Trong khi đó, đối với các máy Espresso thương mại dùng cho quán cà phê, cần hàng trăm cốc mỗi ngày, thì sử dụng nguồn nước trực tiếp từ hệ thống làm mềm và lọc tích hợp sẽ hợp lý hơn (bạn không bao giờ phải châm nước).

1. Dòng máy sử dụng bình chứa

Ưu điểm: dễ lắp đặt, nhỏ gọn.

Nhược điểm: yêu cầu vệ sinh thường xuyên.

2. Sử dụng nguồn nước trực tiếp

Ưu điểm: không cần châm nước

Nhược điểm: Yêu cầu đường ống riêng, bộ lọc.

2. MÁY BƠM - TRÁI TIM CỦA MỖI MÁY ESPRESSO.

Áp suất – là chìa khóa của mỗi cốc Espresso, Để đưa nước qua lớp cà phê nghiền mịn, máy cần có áp lực tương đương 9 bar (9,1kg/1cm2 ). Trong lịch sử hơn 1 thế kỷ, các máy Espresso đời đầu đã chuyển từ từ việc sử dụng áp suất tạo ra bởi hơi nước có sẵn trong nồi hơi, qua việc sử dụng các đòn bẫy được ép bởi Barista. Song, việc ép tay thực sự “tốn công” và thiếu nhất quán nên cuối cùng máy Espresso sử dụng bơm điện đã thống lĩnh, với hai loại máy bơm chính là: bơm rung (Vibratory pump) và bơm quay (Rotary pump).

Vibratory pump – Một máy bơm rung, hoạt động theo nguyên lý điện từ. Trong đó Dòng điện chạy qua cuộn dây khiến nam châm di chuyển Piston qua lại (trung bình sáu mươi lần mỗi giây), để đẩy nước qua máy.

Rotary pump – Bơm quay, là loại bơm phổ biến mà chúng ta sử dụng tại nhà, cũng như trên nhiều dòng máy Espresso khác. Nhưng với cơ chế bơm phức tạp hơn. Trong đó, động cơ sẽ truyền động đến một đĩa quay đặt bên trong buồn bơm, khi đĩa quay, lực ly tâm khiến các cánh quạt áp sát vào thành buồn bơm và tạo ra áp lực lên dòng nước.

Có những lợi thế tương đối cho mỗi loại máy bơm. Máy bơm rung nhỏ gọn hơn, rẻ tiền và dễ thay thế. Bơm quay yên tĩnh hơn, cung cấp áp lực ổn định, và thường có tuổi thọ dài hơn. Tuy nhiên, cần lưu ý là máy bơm không hoàn toàn quyết định chất lượng Espresso

3. NỒI HƠI TRÊN MÁY ESPRESSO.

Máy bơm đã cung cấp nguồn áp lực cần thiết, nhưng nước thì cần được đun nóng cho việc pha chế. Nồi hơi (boiler) là nơi nước được làm nóng đến nhiệt độ cần thiết, các máy Espresso có một sự đa dạng đáng kể về cơ cấu nồi hơi, từ số lượng nồi hơi đến cơ chế ổn định nhiệt.. Và điều này thực sự dễ làm rối trí các chủ quán cũng như barista.

Chức năng cơ bản của nồi hơi là đun nước và trữ nước nóng cho việc chiết xuất Espresso, pha chế và cả lấy hơi đánh sữa (steam milk). Những máy pha cà phê đời đầu được đun sôi bằng gỗ hoặc than.. Trên các máy hiện đại, tất nhiên dùng điện để đưa nước đến nhiệt độ sôi với nhiều cơ chế khác nhau. Và để lựa chọn một máy Espresso với cơ chế nồi hơi phù hợp bạn phải cân nhắc hai yếu tố:

Kích thước và cơ chế gia nhiệt nồi hơi.

Thứ nhất, dung tích nồi hơi, chúng ta cần xem xét rằng mỗi ngày mình cần 3, 5 hay 13 lít trước khi quyết định đầu tư cho một máy Espresso. Đối với các máy có nồi hơi lớn, máy càng có thể làm liên tục nhiều shot Espresso, bù lại sẽ càng tốn nhiều năng lượng và thời gian để đun nước.

Thứ hai, nhưng rất quan trọng là lựa chọn cơ chế nồi hơi, nồi hơi đơn, nồi hơi kép, hay nồi đơn tích hợp bộ trao đổi nhiệt. Tại đây ta sẽ tóm tắt một số ưu, nhược điểm chính:

(ad sẽ có 1 bài chi tiết so sánh ưu nhược điểm của nồi hơi ở phần kế tiếp)

1. Nồi hơi đơn (Single Boiler)

Ưu điểm: Không tốn kém

Nhược điểm: Kiểm soát nhiệt độ không chính xác, không thể đồng thời vừa chiết xuất vừa đánh sữa và thời gian chờ đợi lâu.

2. Nồi hơi trao đổi nhiệt (Heat Exchanger)

Ưu điểm: Ít tốn kém, có thể chiết xuất và đánh sữa cùng lúc.

Nhược điểm: Kiểm soát nhiệt độ kém.

3. Nồi hơi kép (Douple Boiler)

Ưu điểm: Có thể đồng thời vừa chiết xuất vừa đánh sữa, kiểm soát nhiệt độ độc lập và chính xác

Nhược điểm: Tốn kém hơn.

Cơ chế kiểm soát nhiệt độ trên máy Espresso.

Ngay cả sau khi có được “áp suất khủng” – Gấp 4 lần lốp xe, pha cà phê Espresso vẫn là một nghệ thuật tinh tế, Các barista đã không ngừng đặt ra những giới hạn khắt khe hơn trong việc kiểm soát nhiệt độ pha chế. Và rất nhiều nhà sản xuất đã tham gia cuộc chiến kỹ thuật với mục đích ổn định nhiệt độ trên mỗi shot Espresso, đây vẫn luôn là chủ đề hấp dẫn nhất về các máy Espresso, vì những thay đổi nhỏ nhất về biên độ nhiệt cũng có thể ảnh hưởng đáng kể đến hương vị.

Đối với các máy pha cà phê nhỏ, giá rẻ, nhiệt độ pha chế được lập trình sẵn và thực hiện bởi các bộ gia nhiệt đơn giản. Vấn đề với các yếu tố làm nóng đơn giản là chúng cung cấp cho người dùng ít quyền kiểm soát nhiệt độ nước, khiến cho việc chiết xuất thiếu nhất quán trở nên khó khăn hơn.

Để kiểm soát chính xác hơn đối với nhiệt độ pha chế, nồi hơi có bộ điều khiển kỹ thuật số (Digital Temperature Control) hoặc PID được sử dụng. Cả hai đều cho phép người dùng thay đổi nhiệt độ của máy một cách chi tiết nhất và sẽ giữ nhiệt độ đó với ít phương sai.

PID và Digital Control

PID (viết tắt cho Proportional Integral Derivative controller) – Là một hệ thống điều khiển bộ phận gia nhiệt để giữ nhiệt độ nước giao động ít nhất có thể. Để làm điều này, một PID được kết nối với bộ phận làm nóng và đầu dò nhiệt độ bên trong nồi hơi. PID liên tục đọc dữ liệu từ đầu dò nhiệt và bật/tắt bộ gia nhiệt liên tục dựa trên thuật toán được lập trình sẵn.

Trước khi có mặt trên máy Espresso, PID đã được sử dụng trong điều khiển hệ thống công nghiệp, hàng không vũ trụ.. Và cho đến khi có mặt trong máy Espresso, PID là một trong những tiến bộ công nghệ có ảnh hưởng nhất trong hai mươi năm qua.

4.CỤM CHIẾT XUẤT

Đây là “trạm dừng” cuối của quy trình pha chế trong máy pha cà phê. Trong vô số dòng máy khác nhau, Headgroup vẫn chỉ có 3 loại cơ bản: Headgroup E61 (chuẩn Espresso), Saturated Headgroup (Headgroup bão hòa) và Semi-saturated Headgroup (Headgroup bán bão hòa).

Nguồn: ST