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Espressomaschine

Um die Qualität eines Espressos zu erreichen - fein gemahlene Bohnen unter Druck 25ml Espresso in 25 Sekunden extrahieren - sind vor allem 2 Dinge bei einer Maschine wichtig:
Temperatur und Druck.

Die Temperatur sollte konstant sein und idealerweise noch regulierbar. Zwischen 92 und 94°C trifft das heiße Wasser auf den Kaffeepuck.
Ist das Wasser heißer, verbrennt der Kaffee, er wird bitter.
Ist es zu kalt, schmeckt der Espresso säuerlich.

Der Brühdruck sollte ca. 9 Bar betragen. Da so ziemlich alle Espressomaschinen-Hersteller mit einem Druck von 15 Bar und mehr werben, ist klar, dass es eine Möglichkeit geben sollte, den Druck zu redizieren.

Nimmt man Druck und Temperatur als konstant an, so erreicht man sein Ziel des perfekten Espresso über
  • Mahlgrad,
  • Menge und
  • Verdichtung des Kaffeemehls.

Das findet schlussendlich alles im Siebträger statt. Die Menge ist eigentlich auch konstant, wenn man die korrekte Füllmenge des Siebes wählt. Das Sieb sollte nach dem Pressen so voll sein, dass der eingespannte Siebträger das Sieb gerade noch nicht berührt und rund 1mm Platz zwischen Kaffeeoberfläche und Sieb ist. Testen kann man dies, indem man einen Cent auf den Kaffeepuck legt und dann das Sieb einspannt. Nimmt man es wieder ab, sollte kein Abdruck des Cents im Kaffeemehl zu sehen sein.

Channeling

Mit einem Tamper, einem Stößel mit Metallplatte im richtigen Durchmesser, wird das Kaffeemehl in den Siebträger gepresst. Ich drücke das Mahlgut zuerst senkrecht fest, wackel mit dem Tamper links/rechts und hoch/runter, damit die Verdichtung perfektioniert wird und der Kaffee lückenlos gepresst wird, dann kontrolliere ich, ob der Puck absolut waagerecht ist, presse dann mit mehr Druck (ca. 20kg) noch ein Mal und drehe abschließend den Tamper noch um 45 Grad. Ziel ist es die Auftrefffläche für das Wasser plan zu machen und den Widerstand an allen Stellen gleich hoch, so dass es nicht zum gefürchteten Channeling kommt.
(Channeling: es gibt eine Schwachstelle im Puck, durch den das Wasser bevorzugt strömt und eben nur diesen Teil extrahiert. Der Rest des Pucks wird allenfalls mäßig feucht (na ja, etwas übertrieben, aber ihr versteht worauf ich hinaus möchte)).
Ich selbst benutze einen konvexen Tamper von ConceptArt und finde, dass die Ergebnisse besser als bei einem planen Tamper sind, da das Brühsieb ebenfalls leicht konvex ist und so das eine zum anderen passt.

Druck und Temperatur

Der Wasserdruck, die erwähnten 9 bar, wird heute üblicherweise mit Pumpen aufgebaut. Günstig sind die Vibrationspumpen, die meist bis 15 Bar Druck erreichen, in besseren Maschinen findet man Rotationspumpen. Aber es gibt auch heute noch etliche Handhebelmaschinen, bei denen der Druck entweder direkt durch einen Hebel aufgebaut wird, oder der Hebel vorgespannt wird und dann die Feder den Druck erzeugt.
Kontrollieren kann man den Brühdruck durch ein eingebautes Manometer, so vorhanden, oder über ein am Siebträger angeschlossenes Manometer, was man sich auch selbst bauen kann (Zubehör aus Flaschnerei-Artikeln). Eine gute Espressomaschine sollte im Druck verstellbar sein, dies ist meist über Expansionsventile gelöst - der überschüssige Druck wird hier zurück in den Tank geleitet.

Die Einhaltung der Brühtemperatur ist hingegen etwas diffiziler. Um exakt und konstant die gleiche Wassertemperatur auf dem Espresso-Puck zu erreichen, sind gewaltige Klimmzüge notwendig. Zwei Dinge sind für die Konstanz entscheidend:
  • Die Art der Wasseraufheizung
  • Der Weg des Wassers
Die Sache mit dem Weg ist schnell geklärt: Alle Teile, die mit dem Wasser/Espresso in Berührung kommen, müssen vorgeheizt sein. Das gilt selbstredend auch für die Tasse. Neben einer Brühkopfheizung gibt es schon seit den 60er Jahren ein Thermosyphon-System (in der berühmten Brühgruppe E61), welches durch eine Zirkulation des Kesselwassers durch den Brühkopf diesen auf Temperatur hält. Das System ist technisch einfach, allerdings dauert es rund eine Halbe Stunde, bis solche Maschinen wirklich heiß sind (d.h. auch die Brühgruppe mit eingespannten Siebträger) und bei dem Typ Zweikreismaschinen (gleich mehr) kann es zur Überhitzung des Brühkopfes kommen, da die Kesseltemperatur hier deutlich über der Brühtemperatur liegt.
Quintessenz: Maschine eine 1/2 Stunde aufwärmen lassen, dabei bleibt der Siebträger eingespannt.

Erhitzt wird der Boiler mit einem Heizstab. Die Regelung, wann der Stab heizen soll, unterscheidet sich jedoch schon von Maschine zu Maschine. Es kommen dabei Temperaturfühler und Druckmesser zum Einsatz. Die Steuerung kann über 2 Schaltpunkte erfolgen oder elektronisch geregelt werden, z.B. per PID. 2 Schaltpunkte (An/Aus) haben den Nachteil, dass während die Temperatur zum Einschaltpunkt hin fällt, eine Abkühlung stattfindet. Unterschreitet die Temperatur den Einschaltpunkt, bekommt der Heizstab Strom. Es dauert jedoch ein kleines Weilchen, bis die Heizleistung da ist, so dass die Temperatur noch ein Stückchen weiter fällt. Dann steigt sie an bis zum Ausschaltpunkt. Der Strom wird ausgeschalten und der Heizstab ist immer noch heiß, die Temperatur steigt also noch weiter an. Oder anders: Zwei Schaltpunkte sind ziemlich unpräzise, die Temperaturschwankungen zwischen Ein- und Ausschalten (Hysterese) relativ hoch, so dass sich Baristas an solchen Geräten mit einem Temperatursurfen begnügen müssen, d.h. immer nach einer gewissen Zeit nach dem Ausschalten des Heizstabes den Bezug starten.
Ein PID regelt hier intelligenter, da er in kürzeren Intervallen den Heizstab mit Strom füttert und sich so an die richtige Temperatur herantastet. Die aufzuheizende Wassermenge (Boilergröße) ist dabei auch entscheidend, hier muss der Hersteller die Waage halten zwischen Aufheizzeit/Stromverbrauch und Abkühlverhalten.

Konstruktion der Maschine

Weitere Unterschiede findet man in der Konstruktion der Maschinen bezüglich Ihrer Boiler für Espressobereitung und Dampfbezug.
Es gibt u.a.:
Einkreissysteme: Nur ein Boiler, der 2 Heizstufen kennt: 90°C für Espresso und 120°C für Dampf. Zwischen diesen beiden Temperaturen muss die Maschine wechseln, d.h. nach dem Espressobezug muss der Barista warten, bis die Maschine für Milchschaum aufgeheizt hat (rund 2 Minuten), vor dem nächsten Espresso allerdings auch wieder warten, bis das System abgekühlt hat (Leerbezüge können hier helfen). Für Massenproduktion von Cappuccino ist dieses System also nicht wirklich ideal.
Zweikreissysteme: In einem Boiler wird Wasser auf 120°C aufgeheizt (Dampfbezug). Über einen Wärmetauscher (sprich: Leitung durch den Boiler) wird Wasser für den Espressobezug bereitgestellt. Des weiteren findet man bei E61-Gruppen die Thermosyphon-Leitungen an den Boiler angeschlossen. Solche Systeme erlauben den gleichzeitigen Bezug von Espresso und Dampf, haben aber auch einen systembedingten Nachteil: Da das Espresso-Wasser im Wärmeaustauscher des Boiler steht, wird es zu heiß. Das gleiche gilt für die Brühgruppe (nach langer Stehzeit). Daher muss man vor dem Espressobezug immer einen Leerbezug machen, so dass das kochende Wasser aus dem Wärmetauscher entnommen und der Brühkopf abgekühlt wird.
Dual-Boiler: Hier hat man je einen Boiler für Espressobezug und Dampf. Idealerweise sind beide einzeln schaltbar (um Strom zu sparen). Zwei Boiler und zwei Heizstäbe bedeuten aber auch Mehrkosten. Zudem neigen Heimgeräte zu zu klein dimensionierten Boilern, was zu Lasten der Temperaturkonstanz gehen kann, vgl. oben.

Paart man einen Dual-Boiler Maschine mit einer PID-Steuerung, kommt man schon ziemlich nahe an ein Ideal heran. D.h. heißt aber nicht, dass man mit einer anderen Maschine nicht auch guten Espresso machen kann, man muss nur Wissen wie ;-)

Wasser

Ein Wort zum Wasser: Da der Espresso hauptsächlich aus Wasser besteht, sollte man auf die richtige Wasserqualität achten. Als gut geeignet gilt Wasser mit 5-8 ° d.H. (weich bis mittel) und einem ph-Wert von 7. Je nach ph-Wert würde das Wasser die Säure des Espressos unterdrücken oder überbetonen. Hartes Wasser schadet nicht nur der Maschine (Stichwort: häufiges Entkalten), die Mineralien haben auch Einfluss auf den Geschmack, zu viele härtebildende Mineralien beeinflussen den Espresso besonders ungünstig. Das gleiche gilt besonders für chloriertes Wasser.
Eine gute Übersicht über den Härtegrad von Mineralwasser findet man bei Heiko. Informationen zu Mineralswasser generell findet man bei Mineralwaters.org.

Reinigung

Ein letztes Wort: Reinigung!
Zu Hause sollte man die Espressomaschine wöchentlich reinigen. Dazu gibt es Pulver und häufig bieten die Maschinen ein Blindsieb sowie eine Rückspül-Einrichtung. Damit kann man aus den wichtigsten Bereichen die Kaffeereste lösen, bevor sie mit dem Gammeln anfangen. Die Dampflanze reinigt man nach jeder Benutzung. In der Gastronomie sollte die Maschine abends komplett gereinigt und untertags wenigsten Durchgespült werden.