Nguyên Lý Hoạt Động Của Máy Pha Cà Phê

Chúng ta đều biết một máy Espresso thực sự không hề “rẻ”, và đôi khi với những máy đắt nhất trên thị trường thì không phải lúc nào cũng dễ dàng cho một cốc Espresso ngon. Điều này phụ thuộc vào cấu tạo và nguyên lý vận hành của mỗi dòng máy Espresso – Và cách nhanh nhất, để không cần tháo tung một chiếc máy nào đó là cùng Kiến Nam Barista tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của một chiếc máy pha cà phê Espresso cơ bản.

VỀ NHỮNG BỘ PHẬN CHÍNH TRONG MÁY PHA CÀ PHÊ

Ta đang nói về những ống đồng, nồi hơi inox, máy bơm, phần mềm lập trình, … Tất cả các linh kiện cơ khí được định hình nằm trong một thiết kế chính xác – và đôi khi đậm chất nghệ thuật. Tuy linh kiện tinh vi trên các máy Espresso hiện đại làm ta ngao ngán, nhưng đối với hầu hết các máy Espresso từ trước đến nay, nguyên lý hoạt động dựa trên 4 pha chưa hề thay đổi: “Nguồn nước > Bơm (Pump) > Nồi hơi (Boiler) > Cụm chiết xuất (Grouphead)”

1. Nguồn nước – Bình nước

Máy pha cà phê cần nước để hoạt động. Đối với máy pha tại gia hoặc dùng cho công sở, nước được đưa vào máy bằng một trong hai nguồn: bình chứa nằm trong máy hoặc kết nối trực tiếp với nguồn cung cấp nước phù hợp.

Thông thường, việc sử dụng nguồn nước nào dựa trên yêu cầu sử dụng máy Espresso. Ví dụ, các máy Espresso chỉ để chiết xuất một vài cốc với yêu cầu chất lượng cao hàng ngày thường sử dụng bình chứa tích hợp, bằng cách này bạn có thể dễ dàng điều chỉnh chất lượng nước. Trong khi đó, đối với các máy Espresso thương mại dùng cho quán cà phê, cần hàng trăm cốc mỗi ngày, thì sử dụng nguồn nước trực tiếp từ hệ thống làm mềm và lọc tích hợp sẽ hợp lý hơn (bạn không bao giờ phải châm nước).

2. Máy bơm (pump)- Trái tim của mỗi máy Espresso

Áp suất – là chìa khóa của mỗi cốc Espresso, Để đưa nước qua lớp cà phê nghiền mịn, máy cần có áp lực tương đương 9 bar (9,1kg/1cm2). Trong lịch sử hơn 1 thế kỷ, các máy Espresso đời đầu đã chuyển từ từ việc sử dụng áp suất tạo ra bởi hơi nước có sẵn trong nồi hơi, qua việc sử dụng các đòn bẫy được ép bởi barista. Song, việc ép tay thực sự “tốn công” và thiếu nhất quán nên cuối cùng máy Espresso sử dụng bơm điện đã thống lĩnh, với hai loại máy bơm chính là: bơm rung (Vibratory pump) và bơm quay (Rotary pump).

–        Vibratory pump: Bơm rung, hoạt động theo nguyên lý điện từ. Trong đó Dòng điện chạy qua cuộn dây khiến nam châm di chuyển piston qua lại (trung bình sáu mươi lần mỗi giây), để đẩy nước qua máy.

–        Rotary pump: Bơm quay, là loại bơm phổ biến mà chúng ta sử dụng tại nhà, cũng như trên nhiều dòng máy Espresso khác. Nhưng với cơ chế bơm phức tạp hơn. Trong đó, động cơ sẽ truyền động đến một đĩa quay đặt bên trong buồng bơm. Khi đĩa quay, lực ly tâm khiến các cánh quạt áp sát vào thành buồn bơm và tạo ra áp lực lên dòng nước.

3. Nồi hơi (Boiler)

Máy bơm đã cung cấp nguồn áp lực cần thiết, nhưng nước thì cần được đun nóng cho việc pha chế. Nồi hơi (boiler) là nơi nước được làm nóng đến nhiệt độ cần thiết, các máy Espresso có một sự đa dạng đáng kể về cơ cấu nồi hơi, từ số lượng nồi hơi đến cơ chế ổn định nhiệt,… Và điều này thực sự dễ làm rối trí các chủ quán cũng như barista.

Chức năng cơ bản của nồi hơi là đun nước và trữ nước nóng cho việc chiết xuất Espresso, pha chế và cả lấy hơi đánh sữa (steam milk). Những máy pha cà phê đời đầu được đun sôi bằng gỗ hoặc than,… Trên các máy hiện đại, tất nhiên dùng điện để đưa nước đến nhiệt độ sôi với nhiều cơ chế khác nhau.

4. Grouphead (đầu chiết xuất) trên máy Espresso

Grouphead là “trạm cuối” của nước khi nó di chuyển qua máy Espresso. Dù cho máy Espresso của bạn có 1, 2 hay 3 group thì tất cả các group đều được cấu thành từ bốn bộ phận cơ bản: Tay pha (portafilter) hay còn gọi là bộ lọc; chốt khóa (ngàm) bộ lọc; van bơm (activate the pump) và ống dẫn nước từ nồi hơi đến bộ lọc.

NGUYÊN LÝ MÁY PHA CÀ PHÊ HOẠT ĐỘNG NHƯ THẾ NÀO?

Mỗi một dòng máy sẽ có nguyên lý khác nhau, nhưng nhìn chung đều được vận hành theo nguyên lý hoạt động như sau:

–        Ngay từ thời điểm khởi động máy pha cà phê, nước lạnh sẽ di chuyển vào trong máy bơm, đầu bơm (motor) sẽ tạo ra một áp lực nước tiêu chuẩn từ 8.3 – 9.3 bar được đo thông qua một đồng hồ trên máy.

–        Nước tiếp tục được đẩy vào trong nồi hơi (Boiler – bộ phận này luôn giữ nước nóng ở nhiệt độ 110 – 115 độ C)

–        Khi nhiệt độ và áp suất trong nồi hơi đạt mức tiêu chuẩn, nước được đẩy tiếp lên đầu máy pha (Heated Group Head). Đầu máy đảm bảo nhiệt độ nước duy trì ổn định từ 88 – 92 độ C (nhiệt độ phù hợp nhất để chiết suất cà phê).

–        Sau khi quan sát đồng hồ trên máy đã đạt các chuẩn này, bạn ấn công tắc xả nước trước 1 lượt để cho các cặn còn sót lại ở trong đầu group trôi ra, lúc này máy đã sẵn sàng để bạn pha một ly Espresso chuẩn

–        Khi lắp tay cầm (filter) vào đầu máy, bạn luôn lưu ý bật ngay nút chiết suất, khi này group head đã có đủ nhiệt độ, nếu để càng lâu cà phê sẽ bị cháy ảnh hưởng nghiêm trọng đến hương vị.

Để có được một ly cà phê hoàn hảo không những cần một chiếc máy pha cà phê chất lượng, nguyên liệu cà phê ngon mà còn phụ thuộc vào các yếu tố: độ sánh mịn của hạt cà phê, độ nén và đặc biệt thời gian chiết suất. Và đó là kỹ năng của người Barista.

Nguyên lý hoạt động của máy pha cà phê espresso ngày nay được cải tiến liên tục bởi các chuyên gia và kỹ sư để quy trình vận hành ngày càng tốt hơn so với trước. Công nghệ và kỹ thuật của các Barista được kết hợp với nhau để cho ra tách espresso tuyệt vời nhất.