Wie viele Kaffeeexperten übereinstimmen, erfordert die perfekte Tasse Kaffee die perfekt gemahlene Charge Bohnen. Daniel Ephraim, Präsident der Modern Process Equipment Corporation, spricht über die neuen Innovationen und Fortschritte beim Mahlen von Kaffee.
Die frühesten Kaffeemühlen bestanden aus Steinen, die von Hand zusammengedrückt wurden, um die Kaffeebohnen zu mahlen. Später, während des Bürgerkriegs, benutzten Soldaten ihre Gewehrkolben, um Kaffee für ein Gebräu zu mahlen, das oft als “stark genug, um eine Kugel schweben zu lassen” bezeichnet wurde.
Die Technologien zur Kaffeemahlung haben sich seitdem kontinuierlich weiterentwickelt, um der kontinuierlichen Entwicklung der Brautechnologien gerecht zu werden.
Im 20. Jahrhundert erlebten wir eine Entwicklung vom Perkolator-Stil zur Tropfmethode des Brauens. Jetzt, im 21. Jahrhundert, erleben wir eine Entwicklung hin zu Pods, Kapseln und anderen hochentwickelten Brautechnologien.
Um diesen neuen technologischen Entwicklungen und Anforderungen gerecht zu werden, haben sich auch die Technologien zum Mahlen von Kaffee weiterentwickelt. Einige der neuen Fortschritte beim Schleifen sind hier aufgeführt:
Intelligentes, berührungsloses Kaffeemahlen in Echtzeit: Diese Technologie zur Automatisierung der gesamten Mühle umfasst nicht nur die Überwachung und Messung aller Aspekte einer Kaffeemahlzeit, einschließlich Dichte und Temperatur, sondern auch die Anpassung der Mühle, um die gewünschte Spezifikation automatisch einzuhalten.
Feinstschleifen: Die neuesten Technologien im Feinstschleifen, natürlich ohne Verwendung von Steinen, um türkische Mahlgrade herzustellen.
Bimodale oder plurimodale Vermahlung: Diese neueste Technologie ermöglicht die Vermahlung von zwei Mahlgraden mit jeweils einer idealen durchschnittlichen Partikelgröße, wodurch die spezifischen und individuellen Elemente der Kaffeeextraktion sowohl in Bezug auf den Fein- als auch auf den Grobmahlgrad optimiert werden.
Intelligentes, berührungsloses Mahlen in Echtzeit: Der “Intelligent Granulizer” wurde entwickelt, um einen gemahlenen Kaffee zu produzieren, der dem menschlichen Betrieb überlegen ist. Dies wird erreicht, indem der gemahlene Kaffee ständig gemessen wird, wenn er die Mühle verlässt, anstatt darauf zu warten, dass der Bediener den Mahlgrad stichprobenartig überprüft. Der Intelligent Granulizer misst nicht nur die Mahlgröße und -dichte, sondern reagiert auch sofort und intelligent, um die gewünschte Mahlgröße bei Bedarf beizubehalten.
Da sich die Brühzeit mit den neuesten Brühmethoden verkürzt hat, von der historischen Perc/Urn-Variante von acht Minuten auf die heutigen Pods und Kapseln mit unter 30 Sekunden, ist der Bedarf an Mahlgenauigkeit gestiegen. Visuell ist dies in Abbildung 1 dargestellt.
Abbildung 2 – Der Mahlgradvergleich verdeutlicht die immer größeren Anforderungen, die mit der Weiterentwicklung der Brautechnologien verbunden sind.
Die traditionelle Methode, mit der der auf einer Mühle erzeugte Mahlgrad überwacht, getestet und eingestellt wird, ist wie folgt:
Lassen Sie eine Menge Kaffee laufen, stoppen Sie die Mühle, überprüfen Sie den Mahlgrad, stellen Sie die Mühle neu ein, überprüfen Sie den Mahlgrad und wiederholen Sie den Vorgang.
Gesamtzeit zum Einstellen der Mühle: 10 – 60 Minuten – Mahlgenauigkeit: 85 – 95 %.
Die Echtzeit- oder intelligente Vermahlung wird erreicht, indem der Kaffee kontinuierlich von einem Laseranalysator überprüft wird, während die Mühle in Betrieb ist, und sich bei Bedarf automatisch anpasst, um die optimale Mahlgradspezifikation aufzunehmen.
Gesamtzeit: Weniger als eine Minute – Schleifgenauigkeit: 99,5 %.
Die traditionelle Methode, mit der die Dichte eines auf einer Mühle hergestellten Mahlgrads überwacht, getestet und eingestellt wird, lautet wie folgt:
Lassen Sie eine Menge Kaffee laufen, stoppen Sie die Mühle, überprüfen Sie die Dichte, stellen Sie den Homogenisator neu ein, lassen Sie die Mühle laufen, wiederholen Sie den Vorgang.
Gesamtzeit zum Einstellen der Schleifmaschine: 10 – 30 Minuten – Schleifgenauigkeit: 85 – 95 %.
Die Echtzeit-Verdichtungssteuerung wird erreicht, indem der Kaffee kontinuierlich überprüft wird, während die Mühle in Betrieb ist, und die SPS sich bei Bedarf automatisch an die optimale Dichtespezifikation anpasst.
Gesamtzeit: Weniger als eine Minute – Schleifgenauigkeit: 99,5 %.
Andere Mahlparameter, wie z. B. Produkttemperatur, Ein- und Auslauftemperatur der Wasserkühlung, Kapazitäten usw., können ebenfalls vom Intelligent Granulizer überwacht werden. Dies ist in Abbildung 3 dargestellt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Aufkommen des intelligenten Granulierers es uns ermöglicht:
·› Bessere Kontrolle und Konsistenz der Partikelgröße und -dichte des gemahlenen Kaffees.
·› Erreichen Sie schnell, einfach und kontinuierlich die gewünschte Partikelgröße und -dichte.
·› Überwachen und protokollieren Sie die Partikelgröße und -dichte im Zeitverlauf.
Ultrafeine Vermahlung: Zum Hintergrund: Vor dem Hintergrund wurde das Mahlen von türkischem Kaffee jahrhundertelang bis in die 1990er Jahre hinein mit Steinmühlen erreicht. Mit der Entwicklung des modernen, türkischen Granulierers wurden enorme Verbesserungen in der Produktqualität und -konsistenz erreicht.
Abbildung 4 veranschaulicht die erwartete Mahlleistung einer herkömmlichen Stein-/Tellerschleifmaschine im Vergleich zu einer modernen Mahlmaschine. Mit der Zerkleinerung Modell FT wird der für ein ideale türkische Produkt erforderliche Partikel (Mahlgrad) optimiert, indem ein gleichmäßigerer Mahlgrad erzeugt wird.
Abbildung 5 zeigt den Temperaturaufbau bei einer türkischen Stein-/Plattenschleifmaschine im Vergleich zu einer modernen FT-Mühle. Das moderne wassergekühlte Mahlwerk eliminiert den Temperaturanstiegsfaktor aus dem Kaffeemahlprozess.
Die Mahlverteilungen sind von einer durchschnittlichen Partikelgröße von 125 Mikrometern über 100 Mikrometer bis hin zu 70 Mikrometern und jetzt 50 Mikrometern gestiegen. Wir gehen davon aus, dass wir bis zum nächsten Jahr Partikelgrößen von nur 35 Mikrometern erreichen werden (etwa die Größe einer Kaffeezelle!).
“Abrundung des Türkischen”: Da ein Merkmal der Steinmühle die Abriebart des Mahlens ist, die sie verwendet (mit anderen Worten, der Kaffee wird ständig “bearbeitet”, um den Kaffeemahlgrad zu erreichen), hat seine Textur eine gewisse “Rundheit”, die beim Konsum des türkischen Kaffeegetränks zu einem wünschenswerten Attribut wird. Um dieses Attribut zu duplizieren, wird das scharfe Partikel, das typischerweise auf einer modernen Mühle erzeugt wird (Abbildung 6), durch den “Rundungsprozess” nach dem Schleifen abgerundet (Abbildung 7). Mit dieser neuen “Rundungsverfahren”-Technologie, die in den Turkish Granulizer integriert ist, hat der Kaffee die gleiche Form, Textur und das gleiche “Gefühl” auf der Zunge wie die steingemahlene Sorte.
Bimodales oder plurimodales Mahlen: Manchmal ist es vorteilhaft, eine plurimodale Partikelgrößenverteilung oder Mahlung zu erzeugen, bei der die feineren Partikel die freiliegende Extraktionsoberfläche verbessern (chemischer Bedarf) und die gröberen Partikel den Wasserfluss ermöglichen (physikalischer Bedarf). Ein Beispiel dafür ist der Espressokaffee, bei dem eine Konzentration von 20 Mikrometern Partikeln für die Herstellung der idealen Tasse Espresso unerlässlich ist.
Derselbe Wunsch kann für eine Vielzahl von Kaffeeanwendungen vorhanden sein, einschließlich Kartuschen-, Pad-Typ- und jede andere Brühmethode, bei der die feineren Partikel, die die freiliegende Extraktionsfläche vergrößern, und die gröberen Partikel, die den Wasserfluss ermöglichen, ausgeglichen werden müssen.
Abbildung 8 zeigt die Partikelverteilung, die für eine solche Anwendung wünschenswert sein könnte, da sie nicht nur aus einer relativ definierten Partikelverteilung bestehen würde, sondern auch aus einem Übergewicht kleinerer Partikel, um den Kaffeeverteilungsprozess zu verbessern.
Abbildung 9 zeigt die bimodale Methode des EFT-Granulisierers, die eine definierte Menge der feineren Partikel gleichzeitig mit dem Übergewicht des primären modalen Mahlguts produziert. Dadurch können die physikalischen Eigenschaften erhalten bleiben, während die chemischen Eigenschaften der kleineren Partikel eingeführt werden.
Eine natürliche Vermischung dieser beiden Modi, die sich sofort in der Mühle befindet, ist in Abbildung 10 dargestellt. Durch diese Mischung wird die gewünschte plurimodale Partikelgrößenverteilung erreicht, die für die oben genannten Anwendungen wie Espresso, Pads, Kartuschenverabreichungssysteme usw. gewünscht wird.
