Qual é o melhor design de cabeça de pulverização?

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Foto: Um spray de OVNI

É melhor ter o maior número possível de furos na cabeça de pulverização; dificilmente haveria mais agitação; ou em algum lugar no meio?

Para obter uma extração uniforme na fermentação em lote, é importante molhar todos os grãos uniformemente – ou seja, expostos à mesma quantidade de solvente, com a mesma vazão e sem canalização para causar a extração excessiva localizada.

A principal diferença entre a fermentação manual e uma cervejaria em lote típica é como a água chega ao café para conseguir isso. Na infusão manual, geralmente usamos o fluxo de uma chaleira para agitar deliberadamente a área, despejando círculos para efetivamente "mexer" a cama de café durante o despejo. Um fabricante de cerveja em lotes típico não possui partes móveis; em vez disso, pulveriza o café através de vários orifícios, tentando dispersar a água uniformemente por todo o leito.

O design clássico para isso é uma placa plana, perfurada com vários orifícios, que pinga água em correntes finas sobre o café. No entanto, alguns projetos recentes de fermentação em lote usam diferentes tipos de cabeças de pulverização, que pulverizam menos fluxos de água mais espessos no leito do café. Eles reivindicam algumas vantagens sobre os designs tradicionais, incluindo maior agitação, mas provaram ser controversos.

Turbulência ou agitação?

Primeiro, é importante diferenciar entre dois conceitos separados, ambos às vezes chamados de turbulência. Fluxo turbulento refere-se a correntes aleatórias dentro de um fluxo de líquido, as quais discutimos em detalhes em esta postagem no blog. Na fabricação de café, essa turbulência ocorre em pequena escala, por exemplo, afetando a maneira como a água flui através do espaço entre as partículas de café.

No entanto, no contexto da fabricação de café de filtro, a palavra turbulência também se refere a fluxos rápidos de água que movem fisicamente as partículas no leito do café em uma escala muito maior, de maneira semelhante à agitação. Esse tipo de movimento também pode ser chamado de agitação, que é o termo que usarei nesta postagem.

A Importância da Agitação

A agitação é eficaz para garantir que todos os motivos sejam molhados uniformemente. Ele pode quebrar aglomerados de café secos, interromper a formação de canais e garantir que nenhuma superfície fique flutuando na superfície ou grudada nas laterais do filtro. Isso é particularmente importante durante a floração, ou pré-úmido, para impedir que qualquer café permaneça seco. Isso é feito de maneira mais eficaz agitando ou girando fisicamente o cone do filtro – mas nenhuma delas é uma opção em uma fermentação em lotes típica, o que significa que qualquer agitação que ocorre apenas pode ser alcançada pelo fluxo de água. Ted Lingle reconhece isso no Manual do Coffee Brewer, dizendo que "para umedecimento e extração uniformes … a água de fermentação deve levantar e separar cada partícula" (TR Lingle, 1996).

A troca entre cobertura uniforme e agitação

De acordo com Scott Rao, a cobertura uniforme é essencial em uma cervejaria em lote, e os melhores projetos de cabeças de pulverização “distribuem água sobre o leito de café em numerosos pequenos riachos, causando menos canalizações” (S. Rao, 2016) De fato, Scott fabrica suas próprias cabeças de pulverização de reposição para vários fabricantes de cerveja, especificamente para oferecer aos usuários cabeças de pulverização com um número maior de orifícios para uma cobertura mais uniforme. No entanto, essa abordagem resulta em fluxos mais finos de água que agitam menos a pasta. Perguntamos a Scott o que afeta essa abordagem na agitação no leito do café.

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"Há uma troca entre dispersão e turbulência", explica Scott. “Você pode obter uma extração alta com uma chaleira, porque o fluxo concentrado da chaleira cria muita turbulência.” Em uma máquina com uma cabeça de pulverização estacionária, no entanto, você pode escolher apenas o número, tamanho e posicionamento dos furos. "A melhor opção varia de acordo com a vazão e o tamanho do leito", diz Scott. "Com o nosso FETCO (cabeça de pulverização de reposição), 19 buracos eram melhores que 12. Perdemos um pouco de turbulência, mas obtivemos melhor cobertura."

Turbulência crescente

Uma abordagem para aumentar a turbulência sem sacrificar a cobertura é usar abordagens mecânicas para imitar a fermentação manual, usando braços robóticos ou cones de filtro rotativos para permitir que as correntes de água viajem por todo o leito de café, como em ‘Dripmaster da UCC' Embora essa abordagem seja promissora, os desafios mecânicos e o custo associado significam que essa abordagem não está disponível nos principais fabricantes de cerveja comerciais.

Existe, no entanto, uma abordagem mais simples: ajustar a taxa de fluxo para controlar a turbulência, usando uma bomba para controlar o fluxo de água através da cabeça de pulverização. Aumentar o fluxo de água através da cabeça aumenta a força com que a água atinge a pasta, promovendo agitação. Usar 'pulsos' durante a infusão significa que o tempo total de infusão pode ser controlado independentemente da taxa de fluxo durante cada pulso.

Esta abordagem está sendo investigada pelo campeão britânico do CIGS e do UKBrC, Gordon Howell, como parte de seu trabalho sobre as próximas Tom Toque 03 cervejeiro de servir único. Nesta cervejaria, havia um limite superior para a possível vazão, devido a fatores técnicos. Eles descobriram que, nesse caso, menos orifícios na cabeça de pulverização permitiam extrações mais altas devido ao aumento da agitação, especialmente com os leitos mais profundos em filtros cônicos como os V60s.

Essa descoberta levou-os a examinar a taxa de fluxo com mais detalhes e criar controle sobre isso no fabricante de cerveja. Eles planejam oferecer ao barista controle sobre a vazão durante diferentes partes da fermentação, para permitir agitação sem os canais de escavação do fluxo no leito do café. "Depois de concluir o trabalho de criar agitação, é possível diminuir o fluxo para alongar a bebida e obter mais doçura", explica Gordon. “Estamos focados agora em uma abordagem trifásica, com uma fase de floração, uma fase de 'turbulência' e uma fase de 'desenvolvimento'.” A idéia é que diferentes taxas de fluxo e padrões de pulso possam ser programados em cada estágio, permitindo que o barista para controlar o nível de agitação.

Scott Rao também está trabalhando em uma abordagem semelhante, adaptando a máquina de café expresso Decent para trabalhar como fabricante de filtros. “Podemos bombear água a qualquer pressão que desejarmos, de modo a separar o tamanho do furo da vazão, o que abriu algumas opções interessantes”, diz ele, “mas se houver muita turbulência, as multas obstruirão o filtro”.

A chave aqui é encontrar o equilíbrio entre muita força, causando asfixia ou canalização e indentações no leito gasto do café, e pouca força, significando agitação inadequada. A configuração correta é uma questão de tentativa e erro, dependente da geometria do cesto de infusão, mas também de outros fatores, como a densidade do café, o que significa que cafés diferentes podem precisar de taxas de fluxo diferentes, diz Gordon. "O barista precisa estar no controle."

Referências

T.R. Lingle, 1996. The Coffee Brewing Handbook, segunda edição, pp 29-33

S. Rao, 2016. Fundamentos de fermentação em lote Parte 1: A instalação (publicação no blog). https://www.scottrao.com/blog/batch-brew-basics-part-1-the-setup

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