علاوه بر یک دستگاه اسپرسو باکیفیت و کارآمد، کلید موفقیت در تهیه‌ی یک شات اسپرسوی فوق‌العاده، ثبات در درجه‌ی آسیاب قهوه، تمپ سابه‌ی قهوه و دمای دستگاه می‌باشد. اما دستگاه‌های اسپرسو چطور می‌توانند در استفاده‌های مداوم و متوالی، همچنان قهوه‌ای مطلوب با دمای 93 درجه‌ی سانتی‌گراد تهیه و آماده کنند؟
امروزه چهار فناوری اصلی گرم کردن آب برای تهیه‌ی اسپرسو وجود دارد: ترموبلاک‌ها، بویلرها، مبدل‌های حرارتی و ترموکویل‌ها که البته هر کدام از فناوری‌های موجود مزایا و معایب خاص خود را دارند.
ترموبلاک (Thermoblock) چگونه کار می‌کند؟
ترموبلاک یک قطعه‌ی فلزی به شکل چهارگوش به همراه تعدادی المنت گرمایشی تعبیه‌شده در آن و یک لوله مارپیچی شکل برای جریان آب می‌باشد. هنگامی که آب درون لوله جریان پیدا می‌کند، هم‌زمان گرما را از قطعه‌ی فلزی به‌کاررفته در ترموبلاک دریافت کرده و با رسیدن به دمای موردنظر از لوله خارج می‌شود. با وجود اینکه آب برای مدت‌زمان کوتاهی با ترموبلاک در تماس است؛ اما در همین زمان می‌تواند به دمای مناسب برای تولید بخار خشک برسد.
ساده‌ترین نوع ترموبلاک از دو صفحه‌ی فلزی و یک مسیر مارپیچی برای عبور آب تشکیل شده و یک واشر نیز بین این دو صفحه‌ی فلزی فشرده شده تا از نشت آب جلوگیری کند. سایر ترموبلاک‌ها صرفاً از یک لوله و منبع گرمایشی متصل در طول آن ساخته شده‌اند.
آلومینیوم، برنج و استیل ضدزنگ مواد رایج در ساخت ترموبلاک‌ها هستند و در برخی از آنها لوله‌هایی از جنس استیل ضدزنگ به همراه یک بدنه‌ی آلومینیومی به صورت ترکیبی استفاده شده است.
تولید ترموبلاک‌ها کم‌هزینه و همچنین از نظر مصرف انرژی کارآمد هستند؛ زیرا تنها کارکرد آنها گرم کردن سریع آب قبل از مصرف می‌باشد. بسیاری از دستگاه‌های اسپرسوی فوق اتوماتیک (superautomatic) به سیستم ترموبلاک برای گرم کردن سریع آب مجهز هستند. با این وجود، درحالی‌که ترموبلاک‌ها در گرم کردن آب بسیار سریع عمل می‌کنند؛ اما در مقایسه با سایر فناوری‌های گرمایشی، در کنترل دما کارایی پایین‌تری دارند. به همین دلیل، معمولاً در دستگاه‌های اسپرسو برای تهیه‌ی بخار از ترموبلاک و برای قسمت عصاره‌گیری از بویلر استفاده می‌شود تا از ایجاد بی‌ثباتی در این سیستم جلوگیری شده و گرم شدن سریع آب توسط ترموبلاک به بهترین نحو انجام شود.
ترموبلاک اغلب در کنار گروپ هد دستگاه اسپرسو نصب می‌شود تا علاوه بر گرم کردن آب، به طور غیرمستقیم محفظه‌ی دم‌آوری دستگاه را نیز گرم کند.
دستگاه‌های اسپرسو چگونه آب را گرم می‌کنند؟
بویلرها (Boilers)
در دستگاه‌های اسپرسوی نخستین، بویلرهایی از جنس استیل ضدزنگ که با شعله‌ی مستقیم گرم می‌شدند استفاده می‌شد که با گذشت زمان جای خود را به گرمایش الکتریکی دادند. در دهه‌ی 1920 میلادی، مقبولیت اسپرسو در میان دوستداران قهوه با ابداع اسپرسوساز اهرمی توسط آکیل گاجا (Achille Gaggia) به اوج خود رسید. دستگاه‌های ساخته‌شده توسط وی علاوه بر استفاده از بویلر، مجهز به یک اهرم و یک پیستون فنری به جای بخار برای هدایت جریان آب به سمت قهوه بودند.
در حالی که با گذشت زمان دستگاه‌های اهرمی با سیستم‌های پمپ محور جایگزین شدند؛ اما همچنان بویلر به عنوان منبع گرمایشی در دستگاه‌های اسپرسو استفاده می‌شود.
دستگاه‌های اسپرسویی که از یک بویلر برای گرم کردن آب به منظور تهیه‌ی اسپرسو و بخار آب استفاده می‌کنند، نیاز به نگهداری و توجه بیشتری دارند. در برخی از دستگاه‌های اسپرسوی تک بویلر که امکان تهیه‌ی هم‌زمان قهوه و بخار آب فراهم نیست، لازم است هنگام جابه‌جایی بین عصاره‌گیری و استفاده از سیستم بخاردهی دستگاه، از یک کلید یا یک سوئیچ استفاده کنید. فراموشی در انجام این کار ممکن است باعث شود آب با دمای بیش از اندازه داغ از سابه‌ی قهوه عبور کند، یا منجر به خنک شدن آب شده و در نتیجه تهیه‌ی بخار آب به بهترین نحو انجام نمی‌گیرد.
مبدل‌های حرارتی (Heat Exchangers)
سیستم‌های مبدل حرارتی به منظور راهی برای برطرف کردن محدودیت‌های موجود در بویلرها ساخته شدند. این سیستم‌ها به علت استفاده از بویلر صرفاً به منظور گرم کردن آب برای تهیه‌ی بخار، به این اسم نام‌گذاری شده‌اند.
آبی که به منظور دم‌آوری قهوه استفاده می‌شود از مسیری مارپیچی از جنس مس که به وسیله‌ی مبدل حرارتی گرم شده است عبور می‌کند. همچنان که آب در این مسیر حرکت می‌کند گرما را از مخزن بخار دریافت کرده و به دمای مناسب و کافی برای دم‌آوری اسپرسو می‌رسد.
دستگاه اسپرسو فائما مدل E61 که توسط ارنستو والنته (Ernesto Valente) در سال 1961 ساخته شد، اولین دستگاه اسپرسوساز پمپی بود که از سیستم گرمایشی مبدل حرارتی در آن استفاده شد.
دابل بویلر (Double Boilers)
دستگاه‌های اسپرسوی مجهز به دابل بویلر از دو منبع گرمایشی مجزا، یکی برای تهیه‌ی بخار و دیگری برای قهوه استفاده می‌کنند. با اختصاص یافتن یک بویلر برای بخار و دیگری برای اسپرسو، نگرانی‌ای بابت کاهش دمای اسپرسو در استفاده‌های متوالی از دستگاه وجود نخواهد داشت.
بسیاری از دستگاه‌های اسپرسوی تجاری به علت استفاده‌ی زیاد و پی‌درپی از بخار و به منظور تهیه‌ی اسپرسویی با کیفیت ثابت، مجهز به دو بویلر می‌باشند.
با وجود اینکه دستگاه‌های اسپرسوی مجهز به سیستم دابل بویلر، دستگاه‌هایی عالی و کارآمد هستند؛ اما دارای معایب متعددی نیز می‌باشند. سیستم‌های دابل بویلر در مقایسه با سایر سیستم‌های حرارتی حجیم‌تر و دارای پیچیدگی‌ها و هزینه‌های مرتبط قابل‌توجهی هستند، زمان پیش‌گرمایش طولانی‌تری دارند و به علت نگه‌داشتن آب در یک دمای ثابت، به لحاظ مصرف انرژی کارایی کمتری دارند.
ترموکویل (Thermocoils)
سیستم ترموکویل کارکردی مشابه سیستم ترموبلاک داشته و از یک المنت فلزی تعبیه‌شده در اطراف لوله‌ی آب دستگاه تشکیل شده است که آب را به سرعت گرم می‌کند. بدنه‌ی ترموکویل معمولاً از جنس آلومینیوم است، در حالی که لوله‌ی قرار گرفته در آن می‌تواند از مواد مختلفی مانند مس یا استیل ضدزنگ ساخته شود. تفاوت اصلی بین این دو سیستم حرارتی این است که ترموکویل‌ها از یک قطعه‌ی یک‌تکه تشکیل شده‌اند و بنابراین مشکلات نشت آب که در ترموبلاک‌ها رایج است را ندارند.
برخی از ترموکویل‌ها در سطح بیرونی بویلرها تعبیه می‌شوند و کارکرد دوگانه دارند: گرم کردن آب در محفظه‌ی دم‌آوری و سپس هدایت جریان آب از مخزن به سمت مسیرهای مارپیچی برای ایجاد بخار در دستگاه.
نقطه‌ی ضعف اصلی سیستم‌های حرارتی ترموکویل هزینه‌ی بالای ساخت آنها در مقایسه با سایر سیستم‌های حرارتی می‌باشد.
مقایسه‌ا‌ی کوتاه بین انواع سیستم‌های حرارتی
ترموبلاک و بویلر
سیستم‌های ترموبلاک:
- به زمان پیش‌گرمایش کمتری نیاز دارند.
- می‌توانند به طور مداوم آب گرم دستگاه را تأمین کنند.
- به لحاظ مصرف انرژی کارایی بیشتری دارند.
- در مقایسه با سیستم‌های تک بویلر کنترل دمای بهتری دارند.
- در مقایسه با سیستم‌های دوال بویلر کنترل دمای کمتری دارند.
- امکان نشت آب در آنها بیشتر است.
- امکان تشکیل رسوب در آنها زیاد است.
- طول عمر کمتری در مقایسه با بویلرها دارند و سریع‌تر نیاز به تعمیر یا تعویض قطعات پیدا می‌کنند.
ترموبلاک و ترموکویل
سیستم‌های ترموبلاک:
- هزینه‌ی کمتری برای ساخت و تولید آنها صرف می‌شود.
- مصرف انرژی در هر دو به یک اندازه کارآمد است.
- امکان نشت آب در آنها بیشتر است.
مراقبت و نگهداری از سیستم‌های ترموبلاک
بیشترین خطری که سیستم‌های ترموبلاک را تهدید می‌کند تجمع رسوبات کلسیم در آنها می‌باشد. هرچند هیچ ماده‌ای از این مشکل مصون نیست؛ اما در برخی از آنها با به‌کارگیری موادی مانند استیل ضدزنگ و برنز احتمال تشکیل رسوب کاهش می‌یابد.
استفاده از آب سخت و دارای مقادیر زیادی املاح معدنی، امکان تشکیل رسوب در سیستم‌های ترموبلاک را افزایش می‌دهد؛ هرچند آب سبک با املاح کمتر نیز به مرور زمان می‌تواند باعث ایجاد رسوب در این سیستم‌ها شود. استفاده از فیلتر آب می‌تواند از بروز این مشکل جلوگیری کند. این فیلترها با مرور زمان کارایی خود را از دست می‌دهند؛ بنابراین لازم است در فواصل زمانی توصیه‌شده توسط سازنده‌ی آنها به تعویض این فیلترها اقدام کنید.
شما باید به کیفیت آبی که در دستگاه خود می‌ریزید توجه داشته باشید… استفاده از آب لوله‌کشی یا یک سیستم فیلتراسیون ناکارآمد، علاوه بر تهیه‌ی یک قهوه‌ی نامطلوب، دستگاه شما را نیز از بین خواهد برد.
– Perfect Daily Grind
اگر مشکوک به تجمع کلسیم هستید، باید دستگاه خود را رسوب‌زدایی کنید. جزئیات فرآیند رسوب‌زدایی اغلب توسط سازنده‌ی دستگاه توضیح داده شده و معمولاً محصولات رسوب‌زدایی مرتبط با دستگاه‌های مختلف توسط آنها برای این منظور توصیه می‌شوند.
سیستم‌های حرارتی ترموبلاک ممکن است در طول زمان و استفاده‌های مکرر دچار نشتی شوند که در نهایت نیاز به تعویض واشر خواهند داشت. شما می‌توانید بسته به میزان راحتی و خواست خود، دستگاه را به نمایندگی‌های تعمیر برای تعویض قطعه فرستاده یا خود اقدام به تعویض آن کنید.
منابع
- Thermal Block (Boiler) Replacement. (n.d.). Retrieved from https://siber-sonic.com/appliance/800thermalblock.html
- Stamp, J. (2012, June 19). The Long History of the Espresso Machine. Retrieved from https://www.smithsonianmag.com/arts-culture/the-long-history-of-the-espresso-machine-126012814/
- Guerra, A. (2019, July 11). Barista Guide To Buying a Home Espresso Machine. Retrieved from https://perfectdailygrind.com/2015/01/barista-guide-to-buying-a-home-espresso-machine/
- Nascardi, P. (1982). Retrieved from https://patents.google.com/patent/CH632402A5
5. Espresso Machine Boiler Material Pros and Cons. (n.d.). Retrieved From https://www.espressooutlet.net/espresso-outlet-blog/espresso-machine-boiler-material-pros-and-cons
