家用意式浓缩咖啡机的构造与原理 意式浓缩咖啡是怎么做出来的？

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• Espresso咖啡萃取详细步骤 意式浓缩的常识
• 话说Expresso咖啡机的起源(Espresso 的意大利文意思就是“快速”)，可追朔到1901年，由意大利制造业老板(Luigi Bezzera)为了要减少员工烹煮和等待咖啡的时间而发明了咖啡机，以增加工作效率，当时就是以高压烹煮来快速萃取咖啡这来制造咖啡的机器也申请了专利，当时机器的名称叫做叫Tipo Gigante，这台机器因为高压萃取加快了制作煮咖啡的时间，但喝起来却是苦的......四年后，Desiderio Pavoni 买下 Luigi Bezzera 的咖啡机专利，且在不断的测试与实验下，得到最终的结论，他发现这台机器做出来的苦咖啡，是因为温度过高所致。而在经过无数次的实验与验证下，最终找到烹煮咖啡的最佳参数：摄氏90.56度的热水搭配8-9 Bar的压力。
   
  而真正让Espresso发扬光大的是美国，因为美国的咖啡连锁业者在1990年开始使用Espresso机器制造浓缩咖啡来调制各种不同的咖啡饮料。台湾也因为连锁咖啡的兴起，让国人渐渐的习惯生活中有咖啡的存在。而咖啡这个产业，在各大经济体系来说，可说是占了很重要的角色呢！话回主题，高颉今天来介绍意式咖啡机的构造，让我们可以了解意式咖啡机产生。实际上，商用的意式咖啡机构造比较复杂，可以设定很多参数，但后来意式咖啡渐渐走入家庭，所以现在很多厂商都有生产家用机型，甚至这几年，已经盛行家用的烘豆机器，让你从生豆的烘焙到烹煮咖啡都可以一手包办，享受亲手制作一杯咖啡的"乐趣"。
   
  意式咖啡机还有分手动、全自动、半自动。其实我对他的分类有点物煞煞，因为我买的时候商家说我买的机型是半自动的，但是我发现他都需要手动来控制...........(实际上，全手动的机器，是连水压、温度都是手动的.......)。除了要另购磨豆机之外，还需要自行填粉填压，锁上滤器握把后，萃取咖啡的量自行设定且手动停止。如果你是懒人一族，且不想去学习煮咖啡的个中道理，奉劝你买台全自动的机器就好，全自动的机器，就是只要把咖啡豆丢进去，咖啡就出来了..........甚至还有所谓的胶囊机，只要购买所属专用的咖啡胶囊，就可以方便喝到咖啡。不过好坏呢........请自行研究，高颉不予置评。为了了解如何煮好一杯咖啡，学习一台咖啡机的原理与构造，会比较容易让你熟悉你的工具而煮出你要的咖啡味道。在此，就以一般玩家级入门的"热门"机种来介绍。我想，大部分半自动咖啡机的原理构造相差不远。这边所举均是以Rancilio Silvia为例，毕竟这台机器是普遍评价最高(C/P值)的家用机种............其实我也只有这一台.......
   
  上面的简图，可以简单描述一台家用的意式咖啡机的构造。不过个品牌与机器的级距差异会有所不同，例如泵浦、锅炉的种类，温度、压力控制系统等等。早期意式咖啡机刚发明时，咖啡煮起来不好喝的原因就是水温过高。原因是因为他的压力来源是来自于蒸汽，所以水温必须达到摄氏100度，让烹煮得咖啡变成有所谓的焦味。念过机械系的，大概都知道泵浦种类上的差异，泵浦的用途，就是加压，将水送进锅炉加热。一般家用的泵浦常用往复式的，因为电磁式往复泵浦可以做得很小，相对在家用机种上可以缩小体积，缺点喔.............声音就比较恐怖........所以知道他是用往复式马达........你就可以想像古早的冰箱在制冷时，往复式马达的声音..........如果你就在旁煮咖啡.........就觉得好吵。
   
  而锅炉，最主要的作用就是加热热水，一般家用机大部分都是单锅炉。高阶版本有双锅炉(一个锅炉专门制作蒸汽)。因为煮咖啡的热水温度，与蒸汽温度有一定的差异，所以使得家用意式咖啡机在使用上，必须等待热水锅炉煮蒸汽的时间或者蒸汽降温成煮咖啡的热水温度。因为商业机的目的，是要符合一定时间内的制造数量，家用机在此对时间的折衷也是时间成本考量吧！下图为拆开机器背部的结构，那个接著管子的红色物体，就是抽水的泵浦，右边的软管就是接到水箱，左边则是接到锅炉。
   
  如果你单就从使用说明书上制作咖啡，会有一种雾里看花的感觉，对于高颉而言，就是一种极度不安全感.......毕竟单纯制作一杯咖啡，干嘛搞一台半自动的机器，却用得很傻瓜呢？当我们去了解一台机器的使用原理和架构，就比较能够得心应手地去改变你的操作手法，制作流程，也比较不会遇到害怕犹豫的窘境.......例如高颉开箱开机手续完成后，第一次按下烹煮键......那聒噪的声音真得让人著实地不安全感呀——来！我们先来看看他的电路控制的部份............不要转台啦！我会讲得很简单——这一切都得归功于前辈们的改机文章，才会有这么详细的简图可以了解.........
   
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  上面的电路，是整个Rancilio Silvia 的架构，简单来说，开关按键都是在控制热水、蒸汽的开关时机：调温器会自动控制水温或者是蒸气温度，比较复杂的是三向泄压电磁阀的动作.......我可能倾向下一个单元来介绍.............
   
  如下图所示，打开电源开关(我们可以看到所有的电路架构都是基于电源开关上，如果电源开关没有开启，其他的开关都不会有动作)，会供给电源给冲煮恒温器和蒸汽恒温器，此时锅炉会加热到冲煮温度且面板上的指示灯会亮起(加热)。当达到冲煮温度之后，冲煮恒温器会触发不再使锅炉加热，且面板指示灯会自动关闭。这个时候，只有电源开关的灯是亮著的！如果锅炉内的水温低于冲煮温度，此时又会持续加热锅炉，面板灯又会亮起，这个动作会持续到电源关闭为止，使锅炉内的水一直维持在冲煮温度。
   
  当按下咖啡冲煮开关时，泵浦开始加压，水会流经三向泄压电磁阀进入锅炉，使得锅炉里的热水因压力流向冲煮头。此时锅炉的(恒温)加热动作亦在独立进行，让水恒定在冲煮温度。
   
  如下左图，当打开蒸汽开关，冲煮开关和热水开关均会断路，此时会控制锅炉加热(面板指示灯亮起)产生沸腾的水蒸气。当达到蒸汽温度时，加热元件即停止加热。这时候只有蒸汽开关的灯和电源开关的灯亮著，面板指示灯会关闭。
   
  当打开热水开关时，加压泵浦会开始动作，但三向电磁阀闲置状态。泵浦加压至锅炉，当热水蒸汽旋钮打开时，热水将从锅炉透过蒸汽棒宣泄热水降压。当旋扭左旋关闭使得锅炉压力过高时，减压阀会将冷水由水箱抽到锅炉内降温。此时的加热电路是独立的，所以加热元件在此过程会自动开关。
   
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  基于某种原因，Rancilio Silvia 如果产生过热问题时，过热保护装置会触发以保持机器本身的安全性。所以即使面板灯亮起，也不会有电源至加热元件。这通常会发生在水箱里的水位不足或者管路阻塞等问题......当产生问题使得过热保护机制启动之后........你怎么开关电源键都不能使用机器来制作咖啡了。这时候需要重置的动作，首先需要等待一段时间使机器本身冷却下来，然后从插座上拔下Rancilio Silvia电源插头，将Rancilio Silvia顶部几颗小螺丝松开以打开顶盖，并且找出锅炉附近，按下面对控制面板的红色小按钮。
   
  高颉还没拆下顶盖(太懒了)，所以找到网络上有关的照片，如下图所示：
   
  以上，我们以图示来做个总整理——
   
  1. 电源开关：此咖啡机的电源总开关，按键上有闪电的标志。
   
  2. 面板指示灯：就在电源开关的右边，只要机器在加热状态就会亮。
   
  3. 咖啡冲煮键：有个咖啡杯的符号，打开会有热水流向冲煮头。
   
  4. 热水键(补水)：提供热水，当打开旋扭会从蒸汽管流出热水。主要功能就是让冷水打进锅炉，亦即当蒸汽旋纽关闭时，打开热水键是帮锅炉补水的动作！此时，切记不要让热水键长时间打水，以免泵浦过热(实际上压力大到额定的时候，冷水会被泄压阀打回水箱)。
   
  5. 蒸汽键：提供蒸汽，当打开旋扭会从蒸汽管喷出蒸汽。旋钮：打开冲煮键或热水键或蒸气键时，放开旋钮，会在蒸气管流出热水或喷蒸气。主要功能就是泄压。 在使用上，有两点要特别注意：其一，左边的三个按键开关不要同时开启(其实也不合逻辑)。其二，关闭咖啡机前(左边三个按键已经关闭)，要先把右边旋纽打开将锅炉泄压——另外在使用技巧上，因为这是家用机，所以在蒸汽/热水温度上的等待时间会比较长，尤其是在使用蒸汽键之后，如果还要重新冲泡咖啡，必须先将锅炉的水温降低，最快的方法就是补水！！！关闭蒸汽旋纽与蒸汽键并且打开热水键进行补水，冷水会由水箱打进锅炉，郭炉内的温度即会降低。
   
  PS. 说明书上附注的： 蓝色部分是我自己的心得补充
   
  一、新机暖机
   
  (1) 贮水槽加水：使用机器前及水槽空时, 加水至水箱
   
  ◎ 打开水槽上盖, 加入约2 升可以饮用的软水
   
  ◎ 关闭上盖, 并将进水管浸到水槽底部
   
  (2) 松开冲煮把手, 打开热水/蒸气旋钮 ; 然后按下电源开关, 同时按下咖啡冲煮按键
   
  (3) 当热水开始从蒸气管流出时, 关闭热水/蒸气旋钮, 以使热水从咖啡出口流出几秒, 然后关闭咖啡冲煮按键
   
  如果30 秒后仍无热水流出, 请再重覆上述动作 ;
   
  (参考本文章第二张简图，高颉认为上面的动作是要确保锅炉里的水为满水位，因为打开咖啡冲煮键后，泵浦即会开始将冷水由水箱送进锅炉，直到满水位让水由蒸汽管溢出。当关闭旋纽之后，水压就会从冲煮头宣泄。)
   
  (4) 装上冲煮把手, 将粉杯装入, 等待机器到达设定之温度(5) 第一次使用机器前, 请在机器暖机时让0.5 升的水流出以清洗冲煮头。
   
  二、操作步骤：
   
  暖机：
   
  (1) 请确认水箱巳加水
   
  (2) 按下电源开关 (面板指示灯亮起)
   
  (3) 等待机器到达冲煮温度 (面板指示灯熄灭)
   
  (4) 装上冲煮把手、放咖啡杯，按下咖啡冲煮键几秒(温把手)，让1 oz 的热水流过并顺便温杯。(高颉额外的习惯动作，可以让冲煮头与杯子先升温预热，也可以顺便用热水冲洗一下冲煮头)
   
  冲泡咖啡：
   
  (1) 取下冲煮把手
   
  (2) 装入单份或双份粉杯(磨好的咖啡粉，用手指刮平至粉杯)
   
  (3) 装入适量咖啡粉, 使用填压器将咖啡粉压平。(根据某些作法，第一次填压力道约30磅，然后旋转填压器后，再施行第二次填压力道约15磅。)
   
  (4) 擦掉在把手唇口的咖啡粉，将冲煮把手装上。
   
  (5) 取一温好的杯子放在冲泡把手下方
   
  (6) 按下咖啡冲煮键, 等待几秒后, 咖啡开始流出, 当你巳获得所需的粹取量(此后再探讨)后, 关闭咖啡冲煮按键。
   
  请随时检查水箱水位以避免泵浦在咖啡冲煮时空转产生噪音,若有此情况发生,请立即关闭咖啡按钮, 进行补水动作, 以重新启动机器运作。
   
  机器运作时请勿将手放在冲泡座及蒸气管出口下方。
   
  蒸气使用
   
  (1) 按下蒸气开关按键, 等待几秒后, 打开热水/蒸气旋钮, 让冷凝水从蒸气管排出, 然后关闭旋钮。
   
  (2) 等待约30 秒后, 可将蒸气管浸泡在你想加热的液体中 (如:牛奶), 转动蒸气棒旋钮,蒸气会将液体加热至所需温度。
   
  如果是要利用蒸汽打奶泡制作Cappuccino或者latte：高颉在使用上会先蒸汽管的喷嘴头部埋入约1/3到牛奶液面下，且蒸汽管有一倾角。打开蒸汽旋纽会听到蒸汽喷出与牛奶液面扰动的"斯斯声"且牛奶会在容器里旋转，液面因为这个动作产生细小的奶泡会慢慢上升，蒸汽头要随时调整与液面的高度。上述过程不要让牛奶温度超过摄氏60度。将整支蒸汽管埋入液体中，等同加热液体！！
   
  (3) 在牛奶加热后, 请释放一些蒸气出来以便清洗喷嘴头。
   
  (4) 关闭蒸气开关按键, 用湿布清洗蒸气管(动作迅速确实，做好个人卫生，小心烫手喔——)。
   
  (5) 执行”锅炉补水”动作。
   
  机器保养
   
  维修保养动作需在机器巳关闭、冷卸且插头巳拔除情况下进行。勿使用金属、砂纸或清洁剂清洗机器 (如纲线、钢刷或针状物等), 请用湿布或海绵清洗即可。在说明书上有关保养的部份没有很详细，高颉大概有空就会搜集一些小技巧另辟章节来说明.......
   
  日常保养:
   
  (1) 清洁外部零件、蒸气棒及蒸气喷嘴头, 冲煮投垫圈。
   
  (2) 检查及清洁集水盘。
   
  (3) 使用温水及湿布或海绵清洗粉杯及冲煮把手。
   
  逆洗冲煮单元：此单元后续会有详文说明。
   
  利用圆形橡胶挡版放入滤器中或无孔滤器放入把手中，并放入约1 茶匙的清洁剂，锁紧把手。按下咖啡冲泡按钮, 操作3——5 次空煮行程(每次持续5——15 秒钟后停止约30 秒, 再作另一次行程)，以清洁内部泄压管路部份。卸下把手清洗干净，再启动机器让水流出直到没有泡沫为止。
   
  定期保养:
   
  (1) 将滤杯及冲煮把手浸泡在沸水中几分钟并用布或海绵清洗以去除咖啡污渍。
   
  (2) 定期在机器运作时加入家用咖啡机专用的除水垢剂清洗。
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