令人着迷的压力传感万博manbetx官网体育首页——“社畜”减压背后的加压式咖啡机

2020-08-24
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摘要 压力是一个奇妙的因素,会对浓缩咖啡产生相当复杂的影响。

  每天3:00 PM,是我要喝一杯咖啡的时间。

  不知道从什么时候开始,咖啡变成了我们日常的饮料。

  最开始可能是好奇,好奇这种风靡西方的主流饮品是什么味道,emmm……苦却香能成为大家喜欢它的理由吗?只怕很难。

  在累与困的工作时间里,喝一杯咖啡,是办公室“社畜”们一个不错的选择——不仅提神且减压。这源于咖啡含有咖啡因(一种黄嘌呤生物碱化合物,茶中也有),这是一种中枢神经兴奋剂,能暂时地驱走睡意并恢复精力。人们在从事思考、阅读、会议等脑力劳动时,大概率会选择摄入咖啡因来提神。这是咖啡畅销全球的重要原因之一。

  此外,咖啡还有一定的成瘾性,它是一种广泛消费的兴奋剂。在北美,90%成年人每天都会需要摄食咖啡因。

  后来,很多人为了能随时喝上自己喜欢的咖啡类型,走上了亲手制作咖啡的道路。简单点的是使用“爱乐压”和冷泡之类的,掌握咖啡粉与水的量便能制作一杯可口的咖啡;难点的是手冲,对手法、时间等要求较高;此外,浅烘焙的咖啡豆采用冰酿的方法制作出来的咖啡很好喝,很多特殊风味都能萃取出来且酸度与苦度都较低,尽管这需要长达好几个小时甚至一整夜的制作时间。

  亲手制作咖啡固然好,但这仅限于个人。在商业市场里,人手制作太慢了,不符合大规模产出的高效需求。

  为此,在消费市场的驱动下,采用标准化形式的自动咖啡机走上了全球普及的舞台。

  一、世界咖啡机发展史

  咖啡机是用来冲泡咖啡的烹饪万博manbetx官网体育首页具。

  数百年来,煮一杯咖啡是一个简单的过程。将烘焙过的和磨碎的咖啡豆放入锅或锅中,向其中加入热水,然后盖上盖子以开始浸泡过程。

  但随着技术的发展及人们对咖啡的研究,煮咖啡变得大有讲究,咖啡机也与时俱进。

  纵观历史,咖啡机的发展主要分为三个阶段:

  ①、法国人孕育发明咖啡机,并发明改良出完美的「蒸汽咖啡机」

  1818年,法国人发明咖啡萃取万博manbetx官网体育首页,历史上第一台咖啡机出现。

  1822年,法国人改进咖啡机设计,获得更洁净的咖啡萃取液。两年后法国人再次进行改进,但以失败告终。

  1827年,法国人提出咖啡萃取前,需先以蒸汽湿润咖啡粉。

  1833年,英国人的发明历史上第一台加压式咖啡机。并提出「咖啡好的口感是最先出现苦味则是在后段才被萃取出来理论」。

  1840年,法国人改进加压咖啡机并设计「真空泵」将热水往下拉,以额外的力度通过咖啡粉。

  1844年,法国人设计出众多「萃取万博manbetx官网体育首页理论设计图」,尊定了日后世界上众多咖啡机厂商的产品雏形。

  1847年,法国人发明了世界上第一个「蒸汽压力咖啡锅炉」。

  1855年,法国人改进蒸汽压力咖啡锅炉,一台咖啡机出杯数累积达到10000杯。

  1885年,意大利人签下的咖啡专利,咖啡改进权从法国人移到意大利人手中,咖啡机一次出杯数达到50杯。

  ②、意大利人跨越式改进

  1902年,意大利在咖啡上添加卸压活塞装置,并将咖啡机商业化。

  1903年,Bezzern因财务困难将专利权转卖给Pavoni(「拉帕沃尼」咖啡的始祖)。

  1905年,La Pavoni公司宣布成立。

  1906年,意大利人在咖啡机机万博manbetx官网体育首页内装入一个热交换万博manbetx官网体育首页来快速的将水加热。

  1909年,意大利人在咖啡机中加入了泵,从而解决了萃取中压力不足的问题。

  1910年,意大利人发明「螺旋下压式活塞」,并用於咖啡机上,最原始活塞式杠杆弹簧咖啡机出现。

  1935年,Illy博士(Illy品牌创始人)发明压缩空气来推动水通过咖啡粉的机万博manbetx官网体育首页。

  1938年起,锅炉的放置成功的由原来的垂直放置改良为了水平放置。

  1948年,意大利人将活塞式杠杆弹簧咖啡机引进市场。

  1956年,意大利人利用液压系统改进咖啡机,使用减轻了杠杆下压力气。

  ③、电子技术引进咖啡机制造领域

  1955年,Giampietro Saccani跨出重要的一步——维持冲煮头温度的稳定。

  1961年,意大利与西班牙合作生产E61机型。在过去热水是被加压,但现在则是先将水加压再加热,相对于过去是一个完美的革命。

  1962年,电子零件的普及化;「热交换、热循环」运用到咖啡机上。

  从咖啡机发展的三个历史阶段来看,不难发现,咖啡机一直围绕着“压力”与“温度”这两个主题在变化。尤其是压力——咖啡萃取最重要的因素。

压力是一个奇妙的因素,会对浓缩咖啡产生相当复杂的影响。

  压力是一个奇妙的因素,会对浓缩咖啡产生相当复杂的影响。

  二、制作优质咖啡的基本设备——压力传感万博manbetx官网体育首页

  咖啡机种类繁多,包括真空咖啡机、咖啡渗滤万博manbetx官网体育首页、摩卡壶、电动滴漏式咖啡机、咖啡壶、单杯咖啡机和全自动浓缩咖啡机等,它们的冲煮原理并不太一样。一般来说,各大咖啡店都会使用的是全自动咖啡机,全自动咖啡机经过精细测量加压水的力量,产生稠浓咖啡,适合商店大规模快速制作咖啡。

  全自动咖啡机是可以完全自动生产各种类型咖啡的设备,基本上由研磨机,速溶热水万博manbetx官网体育首页,泵和冲泡组件组成。除了煮咖啡之外,某些全自动咖啡机还配备了额外的模块,这些模块使用蒸汽加热牛奶并使其起泡。

  为了生产咖啡,首先用研磨机将咖啡磨碎,再在咖啡壶中用少量的水在低压下将其润湿并溶胀,从而释放出风味。然后,将选定数量的热水在高压下穿过溶胀的咖啡渣层,从而生产出高浓度的咖啡。

  冲泡咖啡过程中,压力是更重要的因素,因为压力需要穿透咖啡的细胞壁,因此它对于咖啡的萃取至关重要,包括酸、苦、挥发性芳香分子、油脂、盐分、氮基物质等。压力过大会过萃,产生一杯非常酸和苦的浓咖啡,压力太小则会导致萃取不充分,结果是一杯淡而酸的咖啡。只有合适的压力,才能萃取出一杯优质的咖啡。

  比如,全自动浓缩咖啡机往往依靠准确的压力(以及合适的温度)来酿造完美的浓缩咖啡。比如,意式浓缩咖啡就是通过使高压水通过咖啡来冲泡的。根据Istituto Nazionale意式浓咖啡的指导,进水压力为9±1 bar(130.5±14.5 psi),进水温度为88±2°C,咖啡冲泡时间为25±2.5 s.

  这里,必须科普一个点——9 bar是最常建议冲煮咖啡的压力设定,这相当于正常汽车胎压的4倍之多,大多数汽车的轮胎灌气需达胎压至32 PSI(约2.2bar)。

  鉴于这些特定标准,咖啡机在制作过程中,需要通过压力传感万博manbetx官网体育首页测量,以确保始终遵循精确的压力。

  压力传感万博manbetx官网体育首页是一种电子设备,可以检测,调节或监视压力,并将感知到的物理数据转换为电子信号。压力传感万博manbetx官网体育首页有三种主要类型,它们分别测量不同类型的压力。第一种是表压传感万博manbetx官网体育首页,它测量相对于周围大气压的压力;第二种是绝对压力传感万博manbetx官网体育首页,它以绝对零压力(或真空)为参考来测量压力,一般用于精密压力测量。第三种是差动传感万博manbetx官网体育首页,咖啡机中使用的正是这种。它使用两个不同的压力端口,并相互参照来测量压力差。主要用于检测管道中的压力差和监控过滤系统。

  在自动咖啡机中,为了产生足够的压力,将热水输送到冲泡室中的内置泵自身会产生高压。

  同时,为了保证恒定的浓咖啡质量,冲泡压力(泵出口压力)必须稳定。而这都需要通过压力传感万博manbetx官网体育首页来实现压力的精确控制。

  压力传感万博manbetx官网体育首页不仅可以测量蒸汽压力,防止过压,还可以调节水温。

  过去,如果发生超压,将切换一个阀门,使蒸汽逸出——这是浓缩咖啡机制造商在泵出口侧安装的一个超压阀(OPV),OPV可以使用螺丝刀进行调节,并且在不拆卸机万博manbetx官网体育首页的情况下无法始终对其进行操作。

  但现在随着制造商不断改进其技术并考虑易于使用的消费者要求,现代咖啡机只需一个按钮即可调节冲泡压力,可从咖啡机外部方便地进行操作。在这种情况下,OPV将由比例阀和安装在阀后的压力传感万博manbetx官网体育首页代替。

  事实上,不只全自动咖啡机会用到压力传感万博manbetx官网体育首页。不少人会用各种手动咖啡机结合额外买的压力检测仪,在咖啡机组头处检查机万博manbetx官网体育首页的压力,以得到满意的萃取压力。

  尽管9Bar是专家推荐的咖啡萃取压力,但对于广大咖啡爱好者来说,从来没有绝对标准的压力。

  实际上,咖啡豆烘焙程度千差万别,往大了说分深度、中度和浅度,往小了说即使烘焙程度一样,但每一个批次都略有差别。而且每个人想要萃取的味道都不一样,这些都导致了咖啡萃取压力的不一致性。比如意式浓缩咖啡有人认为8.5 Bar萃取出来的好喝,再加压容易过萃,有人则认为10.5 Bar最佳。

  当然,做出一杯好喝的咖啡还有许多关键因素:咖啡粉量、豆子密度、机万博manbetx官网体育首页设备的品质、冲煮把手滤杯的尺寸、水质软硬度、当下的室温、萃取时间等等。

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  咖啡冲泡过程中的压力与萃取时间控制

  但无论如何,压力传感万博manbetx官网体育首页对于广大咖啡制作者与爱好者来说,都是非常重要的设备。而在把咖啡快速普及到全球的全自动咖啡机里,压力传感万博manbetx官网体育首页更是必不可少的一员。

  三、咖啡市场爆发,压力传感万博manbetx官网体育首页等上游市场迎机遇

  随着近年来消费升级的趋势愈演愈烈,兼之生活理念的改变和咖啡文化的普及,国内咖啡市场呈不断扩大的趋势。中国已成为世界上最具潜力的咖啡消费大国之一。目前中国咖啡消费增速高达15%,仅2017年,中国咖啡消费市场规模就超过1000亿元。有机构预测,在这种发展态势下,2020年中国咖啡市场规模将达到3000亿元,到2025年将超过1万亿元。

  而中国咖啡消费的快速增长给咖啡机企业带来了新的商机。

  随着新零售咖啡店的兴起,咖啡文化已呈现出多样化、多消费场景式的转变。咖啡机逐渐成为许多家庭,以及办公室、酒店、餐厅等地方的必需品。在这样的大背景下,未来咖啡店用咖啡机的市场需求将不断增长,进而推动商用咖啡机市场规模的快速增长。据沙利文数据,全球咖啡机市场规模从2014年的14.5亿元增长至2018年的33.1亿元,年均复合增长率为23.0%。

来源:fsTEAM软件采编,沙利文数据中心编制

  来源:fsTEAM软件采编,沙利文数据中心编制

  如今,中国咖啡机市场不仅聚集了德龙、SMEG、西门子、飞利浦、奈斯派索(Nespresso)、多趣酷思(Dolce Gusto)、优瑞(Jura)等欧美品牌,还有小米心想、美侬、九阳OneCup等中国本土品牌在积极布局。据统计,2019年上半年,我国咖啡机市场销量为63万台(其中,线上市场销量为54万台,线下销量为9万台),销售额超过7亿元。

  咖啡机的上游是咖啡机的零部件行业,比如提供压力传感万博manbetx官网体育首页、加热元万博manbetx官网体育首页件、控制版等的电子行业,还有蒸汽阀、滤网、玻璃壶,咖啡机机身外壳等等。未来,随着咖啡文化的不断升温与咖啡机产品热度的不断提高,咖啡机在商用场景的应用将进一步扩大,包括服装店、小吃店、早餐店甚至是高铁上都有可能看到全自动咖啡机的身影。而为咖啡机提供基础材料的上游市场也将迎来重大利好。

  结语:

  除了咖啡机,压力传感万博manbetx官网体育首页还广泛应用于许多汽车,医疗,工业,消费和建筑设备,它们依赖于准确而稳定的压力测量值才能可靠地运行。随着越来越多的行业依靠压力传感万博manbetx官网体育首页来监视和控制其应用,市场压力传感万博manbetx官网体育首页的需求已大大增加,预计到2024年全球压力传感万博manbetx官网体育首页市场将达到114亿美元。


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