O perfil de fluxo é análogo ao perfil de pressão, que aprendemos na Lição 6.08, mas visa controlar a taxa de fluxo em vez da pressão. Nessas máquinas, a vazão é controlada pelo sistema e, como resultado, a pressão da infusão irá variar continuamente, dependendo de quanto resistência o disco presentes.
Imagem: Perfil de fluxo em um Decent Espresso DE1XL. O display mostra a pressão e o fluxo de um tiro em tempo real. Imagem cortesia de Café expresso decente.
A taxa de fluxo pode ser controlada de diferentes maneiras: Café expresso decente as máquinas monitoram o fluxo através da máquina com vários medidores de vazão e ajustam dinamicamente a saída da bomba para compensar. Uma máquina conceitual, a Duval FC-1, adota uma abordagem diferente, usando um grande pistão dentro da caldeira que expele um volume conhecido de água – um pouco como usar uma seringa para medir um líquido.
Fotos: O mecanismo de perfil de fluxo de um Duvall FC-1. O fluxo nessas máquinas é controlado por um servo motor (esquerda) que aciona um pistão (centro) para deslocar um volume conhecido de água. Imagens cortesia de Café Duvall.
A vantagem de traçar o perfil do fluxo em vez da pressão é que o café expresso é menos afetado por variações no disco resistência. Isso significa que as máquinas de perfilamento de fluxo podem tolerar mais variações na técnica ou mudanças no tamanho da moagem durante períodos de maior movimento. Quando um moedor esquenta, em vez de os tiros ficarem mais rápidos, a máquina diminuirá a pressão para manter a vazão constante. Como o tempo de dose não muda como resultado - e porque a mudança na pressão tem um efeito menor na extração e no sabor do que a mudança no tempo de dose teria - isso resulta em expressos mais consistentes.
“As mudanças no tamanho da moagem que ocorrem durante as operações diárias de uma fábrica têm um impacto relativamente pequeno na relação área-volume e, portanto, na taxa de extração”, explica Gideon Duvall, fundador da Café Duvall. 'Em uma típica máquina de café expresso volumétrica de 9 barras, essas mudanças no tamanho da moagem causarão variação no tempo de extração, o que terá um impacto no sabor. Em uma máquina de café expresso com perfil de fluxo, o impacto no sabor será mínimo ou até mesmo imperceptível, pois o tempo de dose e a proporção de preparo serão mantidos.
Perfil e canalização de fluxo
O perfil de fluxo também pode ajudar a mitigar a formação de canais ou até mesmo corrigir canais que aparecem. Na maioria das máquinas, quando um canal se abre, a vazão aumentará porque o canal resulta em menos resistência no disco. À medida que a taxa de fluxo aumenta através do canal, erosão aumenta, potencialmente abrindo ainda mais o canal.
Por outro lado, em uma máquina de perfilamento de fluxo, quando um canal se abre, a pressão cairá para compensar, reduzindo o fluxo através do canal. Isto reduz o erosão no canal e pode até dar ao canal a chance de 'curar' à medida que as partículas de café se depositam na lacuna.
Perfil de restrição e perfil de fluxo
Algumas máquinas, como as fabricadas pela Assassino e a Dalla Corte Mina, use um restritor de fluxo variável para gerenciar a pressão e o fluxo no disco. Estas máquinas controlam o fluxo de água alterando o resistência do restritor de fluxo. No entanto, como a pressão e o fluxo são determinados pela resistência do disco assim como o resistência no restritor de fluxo, controlar o restritor nem sempre controla diretamente a vazão.
Para dar um exemplo: Você pode decidir definir uma taxa de fluxo de 5 ml/s durante pré-infusão. Você mede a vazão sem um porta-filtro instalado (para determinar a débito de água) e depois ajuste o restritor até atingir a vazão desejada. Depois de iniciar um tiro, a água é bombeada para o disco a 5 ml/s até o momento em que a espaço livre está cheio. Neste ponto, o disco começa a se colocar resistência para mais água sendo bombeada. Como o restritor não responde à mudança na pressão e o disco resistência começa a subir, o total resistência aumenta. Como o total resistência aumenta, o fluxo começa a diminuir - então, durante grande parte do tempo de pré-infusão, o fluxo não é de 5 ml/s, mas sim uma taxa de fluxo mais baixa que depende do disco resistência.
Para a maior parte do disparo, esta classe de máquina oferece, portanto, perfil de restrição em vez de perfil de fluxo. Para que o perfil de fluxo ocorra durante todo o disparo, a máquina precisa medir constantemente o fluxo de água e ajustá-lo adequadamente, para compensar as alterações no fluxo. disco. Isso é semelhante ao perfil de pressão, que exige que a máquina meça continuamente a pressão no disco e ajuste de acordo.
No entanto, o perfil de restrição tem algumas vantagens sobre o perfil de pressão, diz Sevan Istanboulian, proprietário da Sistemas avançados de fabricação de cerveja, que esteve envolvido no projeto de desenvolvimento da Mina. 'Quando você usa uma bomba de engrenagens [para perfilar a pressão], você fica à mercê da rapidez com que resistência se acumula e quebra no disco', ele explica. Durante a pré-infusão, a pressão definida será alcançada somente após o disco começa a fornecer resistência, ele aponta. Com uma máquina de perfilamento de restrição, a vazão pode ser controlada desde o início, enquanto o espaço livre está enchendo.
O fluxo real fornecido pelas máquinas de perfil de restrição e pelas máquinas de perfil de pressão depende do resistência no disco. O perfil de fluxo ao longo do disparo depende da capacidade da máquina de fornecer um determinado fluxo, não importa o que aconteça dentro do disco.
'No mundo real, não há dois discos que tenham exatamente o mesmo resistência', diz Duvall. 'Com o perfil de pressão, isso causa grandes mudanças no sabor. Com o perfil de fluxo, isso causará muito pouco impacto”.