Deutsch 
English 
Español 
Français 
Indonesia 
Italiano 
Nederlands 
Português 
العربية 
日本語 
简体中文 
Penggilingan presisi sangat penting untuk ekstraksi kapsul kopi yang tepat.
Oleh Daniel Ephraim
Orang mungkin berasumsi bahwa proses menempatkan pod ke dalam satu pembuat saji, dan menyeduh espresso yang lezat dan sesuai permintaan, sederhana dan mudah; Namun, dengan menyelami lebih dalam pengembangan pod itu, sangat luar biasa untuk memahami tingkat seni dan sains yang dikemas dalam satu produk kecil. Mari kita melakukan perjalanan ke dalam beberapa pemahaman ini.
Untuk memulai, kemajuan pasar kopi satu porsi berkualitas tidak mungkin dilakukan tanpa pengembangan peralatan penggilingan (pengurangan partikel) yang direkayasa untuk menemani pertumbuhan pasar ini. Beberapa perkembangan revolusioner meliputi:
- Teknologi penggilingan yang diperlukan untuk menghasilkan profil penggilingan yang canggih dan
- Penemuan dan pengembangan sistem normalisasi kopi yang “memadatkan” kopi tanpa kehilangan integritas.
Selain itu, kedua teknologi perlu beroperasi di lingkungan berpendingin air (dingin) dan dikontrol dengan tepat untuk memastikan bahwa kopi yang keluar dari sistem penggilingan sama dinginnya, dan penuh aromatik dan volatil, seperti biji yang memasuki sistem penggilingan.
Hasilnya: Pertimbangan peralatan penggilingan di atas memungkinkan produk porsi tunggal bernilai lebih tinggi, setara dengan peningkatan nilai produk hampir 600% (dibandingkan dengan, katakanlah, produk minuman segar). Misalnya, penggilingan minuman filter kasar, kira-kira, 800 mikron (um) akan memiliki nilai eceran $0,02 – $0,03 (USD) per gram, sedangkan penggilingan canggih dalam kapsul akan dijual sekitar 100% lebih banyak ($0,04 – $0,05 per gram). Demikian pula, gilingan gaya espresso akan dijual 600% lebih tinggi dari nilai bubuk filter brew, atau $0,12 per gram (Contoh 1).
Mengapa penggilingan penting?
Konsep terpenting dalam teknologi penggilingan kopi secara umum, dan porsi tunggal pada khususnya, adalah ekstraksi padatan larut yang dikelola dari struktur koloid sel kopi di dalam biji kopi, seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Konsep ini adalah “saus rahasia” penyeduhan kopi, dan jika tingkat ekstraksi rendah, kekuatan kopi terganggu; Sebaliknya, jika laju ekstraksi berlebihan, ada ekstraksi beberapa komponen yang kurang diinginkan, yang merusak pencapaian hasil kopi yang diseduh secara optimal.
Di bawah ini (Contoh 2) adalah tampilan partikel kopi bubuk yang banyak diperbesar menggunakan mikroskop elektronik. Dinding seluler berdiameter sekitar 30 mikron, dan bahan koloid mengisi rongga di dalam kopi bubuk dan struktur seluler. Bagian dari bahan koloid ini adalah apa yang ingin kita ekstraksi, tetapi dengan batas.
Fisika di balik penggilingan kopi dan ekstraksi padatan larut:
Ekstraksi padatan larut dari partikel kopi bubuk merupakan fungsi dari luas permukaan yang terpapar kopi bubuk ke media ekstraksi, dalam hal ini air (panas atau dingin). Saat area yang terpapar air meningkat melalui penggilingan, semakin besar ekstraksi karena area yang terpapar air. Tabel berikut (Contoh 3) menunjukkan hubungan ini.
Sejauh ini, konsep ini tampak mudah: Tingkatkan luas permukaan kopi yang terkena air = peningkatan ekstraksi; Namun, ada masalah. Setiap metodologi pembuatan bir memiliki targetnya sendiri untuk berapa banyak area yang terbuka harus diekspos, dan sangat penting bahwa tidak ada ekstraksi padatan larut yang berlebihan dari kopi, yang akan sama merugikan dengan kurangnya ekstraksi padatan terlarut. Berikut ini (Contoh 4) menggambarkan konsep ini:
Ilustrasi empiris ini menggambarkan bahwa ada batas bawah dan atas untuk ekstraksi yang diinginkan, dengan terlalu sedikit ekstraksi menghasilkan minuman yang lemah dan kurang berkembang dan terlalu banyak ekstraksi yang menghasilkan hasil minuman yang pahit dan tidak terasa.
Tujuan selanjutnya adalah untuk mengoptimalkan ukuran partikel rata-rata, atau rata-rata, kopi bubuk secara tepat ke luas permukaan terbuka yang diinginkan, mengingat metodologi penyeduhan. Selain itu, untuk mempersulit, sangat penting untuk mengoptimalkan ukuran partikel rata-rata untuk metode pembuatan bir, serta mengoptimalkan persentase partikel dalam rentang distribusi partikel yang diinginkan.
Grafik berikut (Contoh 5) menunjukkan perbedaan antara minuman filter standar, cangkir “K”, dan gilingan espresso. Penting untuk diperhatikan “benjolan” pada profil penggilingan espresso, yang diinginkan untuk profil penggilingan “batu bata dan mortar” yang unik dari produk espresso.
Penerapan teknologi penggilingan untuk satu servis:
Grafik di bawah ini (Contoh 6) dengan jelas menunjukkan tantangan keseluruhan dari penggilingan satu porsi:
Membandingkan waktu penyeduhan pembuat tuang atau pembuat botol dengan kapsul, orang dapat melihat pengurangan lebih dari 90% dalam waktu penyeduhan namun, perlu untuk mencapai padatan larut yang sama (tidak lebih, tidak kurang) seperti yang ditunjukkan di atas. Semua penggilingan penting untuk pembuatan bir yang tepat, tetapi margin kesalahan, dan pertimbangan teknis penggilingan kapsul, sangat penting tidak hanya untuk kekuatan minuman, tetapi juga untuk waktu.
Waktu vs. penggilingan, penggilingan vs. waktu:
Setelah mencapai ukuran penggilingan yang ideal untuk konfigurasi kapsul tertentu, ada persyaratan tambahan, yaitu mengontrol waktu penyeduhan melalui penggilingan. Ini mungkin tampak membingungkan di samping konsep mengoptimalkan ukuran penggilingan untuk pembuat bir; namun, mungkin lebih masuk akal jika dipecah seperti ini:
- Pikirkan tentang pembuat espresso, dan khususnya bagaimana distribusi partikel dapat memengaruhi waktu yang dibutuhkan untuk menyeduh espresso.
- Demikian pula, dengan penggilingan kapsul, ada kebutuhan lebih lanjut untuk “mengutak-atik” penggilingan sehingga diseduh dalam jumlah waktu yang diberikan (ref. Contoh 6).
- Ini terutama terjadi pada kapsul gaya espresso, di mana ada kombinasi ukuran partikel, yang, di satu sisi, memberikan ekstraksi yang ideal dan, di sisi lain, memberikan “mortar” antara partikel lainnya.
Pemadatan kopi bubuk:
Densifikasi dapat dicirikan sebagai kelembutan (atau sebaliknya, non-fluffiness) kopi sehingga dapat masuk secara efisien ke dalam kapsul dengan kecepatan hingga 1600 kapsul per menit. Contoh 7 menunjukkan perbandingan antara dua kapsul dan jumlah kopi yang dikemas ke dalam masing-masing kapsul. Dalam setiap kasus, volumenya sama, tetapi jumlah kopinya berbeda. Perbedaannya adalah kepadatan, atau “kekompakan”, kopi, yang dicapai di penggiling, untuk setiap produk kopi bubuk, dengan densifier/normalizer Vortex™.
Pencapaian teknis pertama dalam normalisasi, seperti yang diwakili oleh normalizer Vortex™, memungkinkan lebih banyak kopi bubuk masuk ke dalam ruang yang ditentukan seperti kapsul. Karena kopi adalah produk organik yang memiliki karakteristik kepadatan yang berbeda tergantung pada asalnya, dan dipanggang dengan berbagai tingkatan, kepadatan, atau kesesuaian, kopi ke dalam kapsul harus merupakan proses dinamis untuk memenuhi persyaratan kepadatan tertentu.
Elemen penting kedua dalam normalisasi adalah sistem kontrol kepadatan, yang harus memberikan konsistensi kepadatan yang tak tertandingi dari waktu ke waktu, sehingga memberikan kepercayaan diri “atur dan lupakan”. Jika seni tersebut terkandung dalam pengembangan penyesuaian kontrol parameter yang optimal (rasa dan kekuatan), ilmu tersebut disediakan oleh kemampuan sistem kontrol tersebut untuk memberikan konsistensi dan pengulangan dalam waktu yang lama.
Singkatnya:
- Ukuran dan distribusi partikel harus benar untuk jenis kapsul satu porsi tertentu.
- Distribusi granulometri kopi bubuk harus dioptimalkan terlebih dahulu untuk memenuhi desain kapsul porsi tunggal (ukuran partikel rata-rata) serta meminimalkan partikel kopi bubuk yang berada di luar kisaran tersebut.
- Penggiling kopi harus mampu menghasilkan penggilingan yang dapat mengontrol waktu penyeduhan kapsul melalui desain granulometri.
- Kontrol kepadatan kopi sangat penting agar jumlah kopi yang optimal tidak hanya masuk ke dalam kapsul, tetapi juga melakukannya dalam kondisi pengemasan berkecepatan tinggi.
- Semua hal di atas harus dicapai saat proses beroperasi di lingkungan berpendingin air (dikontrol suhu).
Jelas, harus mengontrol variabel-variabel ini, secara bersamaan, hampir tidak mungkin secara manual, dan, karenanya, kontrol PLC dengan resep untuk setiap pemilihan parameter adalah bagian penting dari sistem penggilingan satu porsi.
Sekarang mari kita bangkit kembali dari perjalanan singkat kita menuju pemahaman yang lebih baik tentang pembuatan gilingan polong kopi. Dengan pengetahuan yang lebih besar ini, akan ada tingkat apresiasi yang tinggi untuk secangkir kopi satu porsi setiap hari.
Dengan pengalaman dalam bisnis kopi selama lebih dari 40 tahun, Daniel Ephraim telah aktif dalam pengembangan dan desain penggilingan kopi dan peralatan pengolahan terkait lainnya. Dia telah mempresentasikan di berbagai konferensi dan simposium kopi dan mengadakan ratusan seminar penggilingan kopi di seluruh Amerika Utara dan luar negeri. Perusahaannya, Modern Process Equipment Corporation, berbasis di Chicago, Illinois.
