Estrazione gravimetrica: perché la volumetria arriva ai suoi limiti con il caffè fresco
Estrazione gravimetrica: perché la volumetria arriva ai suoi limiti con il caffè fresco
La spiegazione più diffusa dice: le bolle di CO2 ingannano il Flowmeter. Non è proprio così – il Flowmeter non vede mai la bevanda. Il motivo vero è più interessante e riguarda ogni macchina volumetrica, indipendentemente dalla sua qualità.
Un Flowmeter si trova prima del gruppo e conta gli impulsi di una piccola girante nell'acqua in pressione. Misura acqua pulita, mai l'Espresso.
L'errore non sta quindi nella misurazione, ma nella grandezza regolata: la volumetria regola la quantità d'acqua prima del Puck, mentre ciò che conta è la massa della bevanda in tazza. Nel mezzo ci sono ritenzione, estrazione e la parte di gas della bevanda finita.
Ed è proprio questa parte di gas a essere più grande e più variabile con il caffè fresco. La Crema costituisce almeno il 10 per cento del volume dell'Espresso e ha una densità di soli 0.40 a 0.60 g/ml.
Come misura davvero un Flowmeter
Tecnicamente un Flowmeter è un contatore a turbina o a girante. Un piccolo disco con palette gira nell'acqua che lo attraversa e una delle palette porta un magnete. A ogni giro il magnete passa davanti a un sensore e genera un impulso elettrico. La macchina conta gli impulsi e si ferma al valore impostato. Risoluzione tipica: circa 1300 impulsi per litro.
La Marzocco spiega inoltre nella propria documentazione che i Flowmeter hanno bisogno di portate costanti per essere precisi. Con macinature molto fini, storicamente l'acqua poteva perfino aggirare la girante, così i giri non venivano più contati correttamente.
È fisicamente impossibile – il Flowmeter si trova a monte del Puck e vede soltanto acqua pulita in pressione. Non regge nemmeno la seconda versione: che la CO2 renda la bevanda più pesante. Facciamo il conto: 18 grammi di dose per circa 6 milligrammi di CO2 al grammo fanno circa 108 milligrammi. Su 36 grammi di bevanda sono meno dello 0.3 per cento. La CO2 in massa è irrilevante. Conta la CO2 in volume.
Quanta CO2 c'è davvero nel caffè
| Grado di tostatura | CO₂ residua nei chicchi interi |
|---|---|
| chiara | 6.29–6.70 mg/g |
| media | 11.04–11.51 mg/g |
| scura | 15.36–15.62 mg/g |
Questi valori vengono da Wang e Lim (2014). Conta molto anche la seconda parte della loro misurazione: i chicchi interi hanno bisogno di oltre 800 ore per rilasciare circa il 90 per cento della loro CO2. Il caffè macinato raggiunge un plateau già dopo circa 50 ore, a seconda della macinatura. E il macinato fine perde dal 45 al 59 per cento della CO2 intrappolata già solo durante la macinatura.
Peer-reviewIlly e Navarini (2011) hanno misurato da 4.0 a 8.6 mg/g subito dopo la macinatura, in media 5.7 mg/g, che corrispondono a circa 2.9 millilitri di gas per grammo. È proprio questo gas a formare la Crema all'uscita dalla macchina: nel Puck, a circa 9 bar e 100 gradi, la CO2 è disciolta; all'uscita, a 1 bar e 60 gradi, la soluzione è circa due volte sovrasatura e perla.
Il volume non è la massa
È qui che sta il punto vero. Per la Crema, Illy e Navarini indicano una densità della schiuma di 0.40 a 0.60 grammi per millilitro e stimano la sua quota ad almeno il 10 per cento del volume dell'Espresso. Uno strato di Crema pesa quindi circa la metà dello stesso volume di liquido.
Rappresentazione schematica del principio, non una misurazione. Documentata è la direzione: Wang, Lim, Tan e Fu (2019) hanno studiato sette parametri e hanno trovato che il volume della Crema dipende soprattutto dalla varietà e dalla freschezza – un caffè più fresco produce costantemente più Crema. Dimensione delle particelle, rapporto di estrazione e temperatura hanno avuto un ruolo quasi nullo.
L'affermazione corretta non è quindi «la volumetria misura male», ma: la volumetria regola la grandezza sbagliata. Regola il volume d'acqua prima del Puck. Tra quell'acqua e la tazza ci sono la ritenzione del Puck, la resa di estrazione e la parte di gas della bevanda – e nessuna di queste grandezze è regolata. Come incidano freschezza e grado di tostatura lo abbiamo descritto in Perché non indichiamo la data di tostatura in giorni.
Che cosa è stato davvero misurato sulla dispersione
Qui dobbiamo essere onesti: le prove sono più sottili di quanto lascino intendere le affermazioni di marketing. Non abbiamo trovato alcun dato – né peer-reviewed né da un test pulito di un produttore – che dimostri che lo stop gravimetrico riduce la dispersione da Shot a Shot di una quantità precisa.
Laboratorio del produttoreQuello che esiste è una serie di test di La Marzocco stessa con quattro condizioni, obiettivo 20 grammi in, 40 grammi out, 18.5 per cento di resa:
| Metodo | Resa media | Deviazione standard |
|---|---|---|
| solo tempo (28 s) | ha mancato l'obiettivo in tutte le categorie | |
| vista + tempo | 18.30 % | 0.52 % |
| volumetria, dose solo approssimativa | in parte oltre il 19.00 % | |
| volumetria + dose pesata a 0.1 g | 18.54 % | 0.30 % |
A rigore, questo test non confronta affatto lo stop volumetrico con quello gravimetrico della bevanda. Mostra un'altra cosa, che per noi è quasi più importante: la precisione di dosaggio al macinacaffè è la leva più grande. Notevole, poi, che a questa conclusione arrivi un produttore di macchine volumetriche.
La nostra lettura: se puoi cambiare una sola cosa, pesa la dose. Se puoi cambiarne due, pesa dose e bevanda. Non è scienza, è una scelta di priorità sulla base dei migliori dati disponibili. Che cosa cambia una bilancia precisa nella pratica lo abbiamo descritto in Precisione in tazza, e quale bilancia si adatta a chi in Acaia vs. Normcore.
Lo stesso problema al macinacaffè
Al macinacaffè la logica si ripete: il dosaggio a tempo regola il tempo di macinatura, non la massa. Nel mezzo ci sono densità dei chicchi, livello della tramoggia, ritenzione e umidità residua.
ProduttoreIl dato più concreto su questo viene da Lauro Fioretti di Simonelli Group: tra tramoggia piena e quasi vuota, a parità di regolazione, possono nascere differenze fino a 1.5 grammi. A questo si aggiunge che con il dosaggio a tempo macinatura e dose sono accoppiate meccanicamente – chi stringe la macinatura cambia automaticamente la dose.
I macinacaffè Grind by Weight moderni dichiarano precisioni di dosaggio intorno a 0.067 grammi fino a ±0.1 grammi. Sono dati dei produttori, non verificati in modo indipendente e senza metodo documentato – li citiamo come ordine di grandezza, non come risultato di misura. La panoramica dei modelli la trovi in Macinacaffè HOME Grind by Weight a confronto e la distinzione dal Single Dosing in Grind by Weight vs. Single Dosing.
Un'affermazione che consapevolmente non facciamo: che il caffè fresco scorra più lentamente a causa delle bolle di CO2 nel Puck. C'è un buon controargomento – a 5 bar nel Puck queste bolle sarebbero grandi solo circa 0.4 micrometri, quindi poco rispetto ai pori, e sulla carta l'acqua potrebbe sciogliere più CO2 di quanta ce ne sia nello Shot. Non abbiamo trovato uno studio solido che misuri il tempo di Shot rispetto all'età di tostatura. Domanda aperta, e la lasciamo aperta.
Domande frequenti
Un Flowmeter misura anche le bolle di CO₂?
No. Il Flowmeter si trova prima del gruppo, nel circuito dell'acqua in pressione, e misura solo acqua pulita, prima che tocchi il caffè. Non vede mai la bevanda finita. Il punto vero è un altro: dalla stessa quantità d'acqua nasce, a seconda del caffè, una massa di bevanda diversa.
Perché l'estrazione gravimetrica è più precisa di quella volumetrica?
Perché regola la grandezza che conta davvero. La volumetria regola il volume d'acqua prima del Puck. Nel mezzo ci sono ritenzione del Puck, resa di estrazione e parte di gas della bevanda. Un dato concreto su quanto cali la dispersione, però, non è né peer-reviewed né documentato in un test pulito di un produttore.
Quanta CO₂ contiene il caffè appena tostato?
A seconda del grado di tostatura, circa 6.3 a 6.7 mg/g per una tostatura chiara, 11.0 a 11.5 mg/g per una media e 15.4 a 15.6 mg/g per una scura. I chicchi interi hanno bisogno di oltre 800 ore per rilasciarne circa il 90 per cento. Il macinato fine ne perde dal 45 al 59 per cento già solo durante la macinatura.
Il caffè fresco fa più Crema?
Sì, è documentato. Wang, Lim, Tan e Fu (2019) hanno studiato sette parametri e hanno trovato che il volume della Crema dipende soprattutto dalla varietà di caffè e dalla freschezza. Poiché la Crema, con 0.40 a 0.60 g/ml, è densa circa la metà della fase liquida, più Crema a parità di volume significa meno massa.
Che cosa rende di più: la bilancia sulla macchina o sul macinacaffè?
Secondo la migliore serie di test disponibile, il macinacaffè. In un test di laboratorio di La Marzocco la precisione di dosaggio al macinacaffè era la leva singola più grande – la deviazione standard della resa è scesa da 0.52 a 0.30 per cento quando la dose è stata pesata con precisione di 0.1 grammi. È una misurazione del produttore, non uno studio peer-reviewed.
Consiglio della torrefazione
Se vuoi vedere l'effetto da te: imposta la macchina su volumetrico, scegli un caffè appena tostato e pesa comunque. Con Wild Peach, molto attivo nei primi giorni, vedi lo scarto più in fretta. Con Very Nutty, più tranquillo, risulta più piccolo. Due caffè, due risultati, la stessa macchina – è tutto qui il punto. Il nostro consiglio, uno fra tanti.
