借助Pico TC-08温度记录仪优化咖啡研磨机
法国大文豪巴尔扎克,创作的《人间喜剧》系列有96部小说,刻画了2400多个人物。他是怎么做到如此高产的?内中乾坤谁也没法断言,不过他一天喝的那50杯咖啡绝对脱不了干系。
本文引用地址:http://www.amcfsurvey.com/article/202104/424369.htm在许多人眼里,一杯浓郁醇香的咖啡比一把折叠躺椅更适合那些慵懒的午后。而调制一杯不让人讨厌的咖啡,秘诀在哪里呢?是温度!
这篇文章将简单的介绍咖啡研磨机的工作原理,并展示怎样用Pico TC-08温度记录仪精确地监测和调试研磨机里面几个关键位置的温度,保证它制作出完美的咖啡。
一把新鲜的咖啡豆,需要精心的呵护才不会破坏它独特的风味,从包装、运输到最终的调制加工都得特别讲究。焙烤浓缩咖啡的工序往往是:先研磨咖啡豆,然后加热到一个精确的温度以后,再冷却到一个精确的温度上,最后灌进一个避光、密封的袋子里,袋子里的二氧化碳可以排出来,而空气没法渗透进去。
新鲜冲调的咖啡,表面都有一层棕色的泡沫,它们对咖啡口感的影响很大。这些泡沫是咖啡豆内部的二氧化碳加热跑出来造成的,要把它们调教的恰到好处,就不能在焙烤咖啡的时候加热温度太高,或者研磨的太碎。(准确地说,咖啡研磨机,不会挤压咖啡豆,而是用两个刀片不断的切割,直到合适的颗粒大小)
市面上大部分的商用咖啡机,设计的时候都预期它们的工作负荷在30%,也就是1个小时里面工作20分钟左右,但往往实际情况下这些咖啡机经常长时间高负荷运转,尤其是市场需求激增的时候。咖啡机设计的难题是如何在最短时间内完成咖啡豆研磨,又不至于让研磨机过热。因为研磨机的高温,会破坏咖啡豆的口味。因此,一个经典的研究课题是:计算出不让咖啡机过热的最长工作时间,超过这个时间就提示休息。
测试环境
常见咖啡机的研磨腔都很小,想在里面放个温度探头可不是一件容易的事,既要准确的测量温度,又不能妨碍研磨。最后的选择是用一个K型热电偶,前端用一点胶粘在研磨腔的内壁上,避免它和任何金属接触,影响结果,末端通过很细的裸露导线,从研磨腔的咖啡豆出口引出来,连接到温度记录仪。Pico的TC-08直接支持热电偶插入,省去自己搭建电路的麻烦。
接着,再把一根同样的热电偶放在电机的旁边,用来检测电机温度的变化。这一根是用小磁片吸附在电机的底座上。然后第三根热电偶,放在电机和研磨腔之间的空位置,来监测温度从电机传导到研磨腔里面的过程。
最后,第四根放在咖啡豆漏斗里面,用来监测咖啡豆进入研磨机之前的温度,作为对比参考。
TC-08连接到电脑之后,在PicoLog软件里面,每500ms采集一个温度点,一共进行了10分钟的采集。以上的实验重复进行了3次,最终发现3次的结果都很接近。
测试结果
测试结果如图,可以看出咖啡豆的温度并没有随着电机过热一路升温,但是在10分钟以内也不可避免的升高了12度,对于咖啡师来说这完全无法接受,他们希望温度的变化在5度以内。
通过读图,大概可以算出,4.5分钟以内咖啡豆只升高了4度,因此在咖啡机的设计电路里,就应该加入4.5分钟的定时器,到时间自动停止研磨,或者报警提示。当然,这个实验还可以继续,测量咖啡豆冷却的过程,来计算需要休息的时间。
借此,在保证咖啡产量最大化的前提下,它的风味也得到了保障。
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