Как устроена и работает кофемашина

Приготовить чашку ароматного кофе без дополнительных усилий и затрат времени можно при помощи кофемашины. Это устройство позволяет не только заваривать любые кофейные напитки, но и задавать индивидуальные параметры на каждом этапе приготовления. Кофемашина – это неприхотливый бариста, который позволяет своему владельцу экспериментировать, создавая собственные шедевры из всевозможных сортов кофе.

Принцип действия кофемашин

Кофемашины облегчают процесс приготовления ароматного напитка и дают возможность регулировать его крепость, насыщенность, а также структуру пенки, ее размер и много других параметров. Современные кофеварки бывают достаточно компактными для дома и довольно большими, для использования в местах массового скопления людей. Сейчас существует много разновидностей этих устройств, однако принцип действия у всех приблизительно одинаков: в специальном резервуаре нагревается вода, которая проходит через фильтр с кофе, где экстрагирует все его вещества, насыщая напиток вкусом и ароматом.

Кофемашина

В зависимости от конкретной модели, процесс нагревания воды и приготовления кофе может значительно отличаться. Однако схема и последовательность у всех общая, и состоит она из следующих этапов.

Вода заливается в специальный резервуар. Она может нагреваться сразу вся или порционно.
В фильтр засыпается молотый кофе. Он может иметь вид порошка или находиться в капсуле (специальной пластиковой одноразовой таре, рассчитанной на 1 порцию). Есть модели со встроенной кофемолкой, поэтому сырье засыпается туда в зернах.
С помощью нагревательного элемента вода доводится до определенной температуры и направляется в отсек с молотыми зернами. Непосредственно процесс заваривания происходит при просачивании пароводяной жидкости через фильтр с кофе в колбу. На выходе получается напиток с приятным вкусом, насыщенным цветом и бодрящим ароматом.

Устройство

Исходя из общего для всех кофемашин принципа работы, можно описать их устройство:

Емкость для воды.
Тэн. Он находится в резервуаре с водой или является отдельным термоблоком со спиралевидной структурой, но тогда для подкачки жидкости используется нагнетательный (компрессионный) насос, а для регулировки давления — предохранительный клапан.
Фильтр с кофе. Находится на выходе всей варочной системы. В нем происходит экстракция напитка.
Колба с готовым кофе. Она бывает пластиковой, стеклянной или просто керамической кружкой.

Устройство

Несмотря на то, что принцип заваривания (экстракции) кофе одинаков, кофемашины могут сильно отличаться между собой не только строением и составляющими частями, но и функционалом.

Полезно! Современные модели оснащены дополнительными функциями и работают по заданным характеристикам. Они могут приготовить целый ряд кофейных напитков, в том числе, с добавлением молока, сливок, сахара, шоколада (например, капучино, маккиато, латте, бреве, мокко, марочино и др.).

Кофемашина с добавлением молока

Для большего удобства пользователей, современные аппараты по изготовлению кофе снабжены такими дополнительными функциями:

выбор крепости кофе;
возможность регулировать количество воды для одной порции;
встроенная кофемолка с контролем степени помола;
автоматический капучинатор (взбивает молоко в пенку);
самостоятельная очистка от накипи и осадка;
настройка времени для начала работы (отложенный старт) и другие.

Вышеперечисленный функционал присутствует в автоматических моделях кофемашин, таких как Krups type xp 7240 или Saeco. Приготовление в них кофе позволяет контролировать и задавать параметры на каждом этапе работы. А для тех, кто не любит вникать в процесс, есть кофеварки, где достаточно просто нажать одну кнопку и через пару минут получить горячий напиток. К ним относятся: капельная кофеварка Delonghi или капсульная кофемашина Bosch.

Кофемашина Krups type xp 7240

Разновидности кофемашин по принципу работы

Чтобы понять, как устроены различные модели кофемашин и по какому принципу они работают, следует разобраться в существующих разновидностях и их отличиях. Несмотря на то, что процесс экстракции кофе общий, подходы к его реализации в кофемашинах различны. Все зависит от применяемых технологий и возможностей.

Капсульная

Этот вид устройства самый эргономичный, простой, но в то же время более дорогой. Капсульные машины предназначены для офисного или домашнего пользования, так как на выходе получается одна — две чашки кофе. Принцип действия ее имеет следующий вид. Сначала вода заливается в специальный резервуар, который находится, как правило, в задней части машины. Затем в специальный отсек вставляется капсула, содержащая молотый спрессованный кофе в герметичной упаковке (пластик и фольга). Далее, вода из резервуара с помощью компрессионного насоса подается порционно в термоблок, где происходит ее нагревание под высоким давлением. Потом жидкость с температурой до 95°С попадает в отсек с капсулой, просачиваясь через пробитое отверстие, где и заваривается. Полученный напиток проходит через фильтры, в которых оседают все крупные и мелкие частички кофе, и вытекает в колбу или чашку.

Капсульная

Совет! Среди производителей особенно хорошо себя зарекомендовала итальянская компания Nespresso, которая специализируется именно на кофеварках капсульного типа.

Капельная

Модель капельного типа простая и недорогая, в отличие от других. В ней хорошо готовить вкусный и ароматный «американо». Основным недостатком является время приготовления (от 5 до 15 мин.). Это связано с тем, что вода нагревается сразу вся, а для приготовления кофе используется конденсированный пар, который капельками стекает по аппарату. Более детально процесс приготовления напитка выглядит так. Сначала холодная вода заливается в резервуар, а молотый кофе засыпается в фильтр. Затем жидкость закачивается в бойлер, где и нагревается до температуры кипения. Получаемый пар поднимается вверх по трубке, где охлаждается до заданной температуры (90°С), превращаясь в конденсат. Потом капельки стекают в фильтр с кофе, насыщаются им и направляются в виде готового напитка в колбу.

Важно! В капельных кофеварках следует уделять внимание мощности. Чем она меньше, тем крепче будет получаться кофе. Также важен размер колбы — объема должно хватить на 1-2 порции. Если емкость слишком большая, в ней будет оставаться кофе, который быстро остывает и теряет свои свойства.

Капельная

Гейзерная

В гейзерных кофемашинах вода не стекает вниз, завариваясь, а наоборот — поднимается вверх, подобно гейзеру. Причем такая модель может быть электрической или газовой. В последнем случае нагревание воды происходит на газу обычной кухонной плиты. Процесс приготовления прост. В нижний отсек заливается холодная вода, затем в ситечко, которое находится между нижней и верхней частью кофеварки, засыпается молотый кофе. Вода нагревается и превращается в пар, который оказывает давление на жидкость, заставляя ее подниматься по трубке к ситечку с кофе. Там вода насыщается всеми необходимыми экстрактами, а затем поступает в верхний отдел, где непосредственно и аккумулируется готовый напиток.

Гейзерная

Рожковая

Свое название такие устройства получили благодаря фильтру с ручкой, именуемому «рожок» (холдер). В него помещают молотый кофе, предварительно спрессованный темпером до состояния таблетки (или чалда). Еще одной особенностью этой машины является то, что напиток заваривается не горячей водой, а паром, который проходит по трубкам варочной группы к холдеру. Затем полученный конденсат стекает в кружку.

Машины рожковой группы чаще всего используются для массового приготовления кофе. Однако для этого необходим человек, который будет проводить все манипуляции в ручном режиме. Помимо своего прямого назначения, эти кофеварки с легкостью готовят капучино, всевозможные кофейные напитки с молоком и даже чай. Также рожковая модель может быть оснащена электрической кофемолкой. Такая разновидность будет называться Эспрессо.

Рожковая кофеварка

Разновидности кофемашин по автоматизированности

Различные типы кофемашин требуют для своей эксплуатации ручной труд в большей или меньшей степени. Исходя из того, насколько автоматизированным является весь процесс, можно выделить такие виды аппаратов.

Автоматические.
В эти модели заложены все основные функции, которые выполняются по заранее заданной программе. Пользователю остается только выставить нужные параметры и снабдить аппарат водой, молотым кофе (капсулой или чалдом) и молоком. В одних моделях все функции и режимы заранее запрограммированы, достаточно только выбрать сорт кофе и нажать кнопку старт. В других моделях, наоборот, предоставляется полная свобода действий, где каждый сам себе бариста. В большинстве кофеварок предусмотрен капучинатор, который автоматически готовит капучино, латте и мокачино.
Суперавтоматы.
Такие аппараты созданы для массового производства кофе. Суперавтоматы приобретают для кафе, ресторанов, на предприятия, государственные учреждения. Для приготовления напитка не нужны знания и навыки, достаточно нажать одну кнопку. Такие машины способны приготовить около 20 различных видов кофейных напитков с добавлением молока, сахара, сливок и шоколада. Также предусмотрен помол зерен для приготовления разных сортов кофе. Профессиональные модели могут обслужить до 200 человек в час.
Полуавтоматы
Полуавтоматические типы машин отличаются тем, что количество функций в их арсенале ограничено. Они оснащены электроникой по минимуму и не имеют возможности дозировать порции кофе. В связи с этим, их достоинством является невысокая цена и легкость ремонта в случае выхода из строя. Такие машины используют, когда нужно приготовить обычный кофе, ну максимум — с молоком. Сложные рецепты им недоступны.
Ручные
В этих приборах нет электроники, процесс приготовления полностью зависит от ручного труда. К такому типу относится рожковая или эспрессо кофеварка. Качество напитка определяется в ручном режиме в процессе приготовления. Например, крепость будет зависеть от того, насколько плотно спрессован молотый кофе в холдере или от количества воды на одну порцию.

Разновидности кофемашин по способу подачи воды

Кофемашины разделяются также по способу подачи воды. Это актуально для приготовления «эспрессо», с чем не справятся многие виды аппаратов.

Совет! Капельные и гейзерные типы могут приготовить «американо», но «эспрессо» сделать у них не получится. Для любителей этого напитка подойдет рожковая модель, которая бывает двух типов: бойлерная и помповая.

Бойлерная. Суть ее работы заключается в следующем: вода подается с низким давлением (до 4 бар). С помощью ТЭНа она нагревается до кипения. Полученный пар взаимодействует с молотым кофе, в результате чего получается в меру горький, средний по крепости напиток, не сильно отличающийся от «американо». Это вызвано тем, что при низком давлении молотые зерна не успевают передать весь свой насыщенный вкус и аромат пароводяной жидкости. Да еще и сам кипяток пагубно отражается на качестве полученного продукта.
Помповая кофеварка устроена так, что вода проходит варочную систему под высоким давлением (до 15 бар), не закипая (ее температура достигает 90-95°С). При прохождении через холдер, горячая жидкость вбирает в себя все свойства кофе по максимуму. Кроме того, с помощью пара под высоким давлением получается высокая и густая пенка, которая должна занимать четвертую часть кружки.

Интересно: крепкий, душистый, но мягкий «эспрессо» лучше всего приготовит рожковая помповая машина.

Правила пользования

Чтобы сделать качественный напиток и не испортить сам аппарат, следует тщательно подходить к выбору кофе и воды.

Важно выбрать оптимальную степень помола кофейных зерен. Крупномолотый кофе не сможет отдать все свои свойства горячей воде, поэтому вкус не будет насыщенным и даже может приобрести кислинку. Излишне мелкий помол сделает напиток слишком горьким и нанесет вред самому аппарату, засорив его.
Вода не должна быть жесткой. В противном случае это скажется на вкусовых свойствах напитка. Но главное — осадок и накипь могут испортить варочную систему и привести к дорогостоящему ремонту. Также нужно следить за уровнем воды в емкости, чтобы она не была ниже минимальной отметки.
Следует регулярно мыть и чистить все доступные отсеки: емкость для воды, варочную систему (в ней оседают масла и другие примеси), контейнер для отходов, капучинатор, емкость для молока и другие. Как это правильно сделать, можно посмотреть на видео. При необходимости используют специальные моющие средства в виде таблеток, которые закладываются в отсеки для молотого кофе, а затем аппарат прогоняет весь цикл. Если машина имеет функцию самоочистки, то необходимо периодически ее запускать. Важно не допустить возникновение бактерий, грибков и продлить жизненный цикл кофемашины.

Использование кофемашин позволяет приготовить всеми любимый ароматный напиток просто, доступно и быстро. Это уже давно оценили не только гурманы, но и любители. В одних моделях все предусмотрено на разные случаи жизни. Другие позволяют получить какой-либо один сорт кофе нажатием лишь одной кнопки. Какую кофемашину выбрать — дело вкуса и возможностей каждого.