La pressione di compressione durante il tamping ha un'influenza limitata sull'estrazione dell'espresso. Abbiamo voluto provare scientificamente questa scoperta dalla pratica quotidiana. A questo scopo, con il supporto di un tecnologo alimentare, abbiamo estratto, misurato e variato la pressione di tamping di 150 espresso. In questo articolo vi presentiamo i risultati.
Cos'è il tamping?
Il tamping è la compressione della polvere di caffè macinato nel portafiltro. Per il "tamping" viene utilizzato un tamper, composto da un manico e da una base metallica, che viene pressata nel portafiltro come uno stantuffo. La base metallica corrisponde al diametro interno del setaccio. Se la distanza tra la parete del setaccio e il diametro del tamper è troppo grande, parte della polvere di caffè non verrà compresa sufficientemente.
La compressione del macinato consente una distribuzione uniforme dell'acqua. L'acqua di infusione dovrebbe trovare la stessa resistenza della superficie del macinato in tutti i punti di contatto. Se il macinato è insufficientemente compatto in alcuni punti o se ci sono bolle d'aria sotto il punto di compressione, c'è il rischio di channeling. Questo può essere prevenuto attraverso un'attenta preparazione del macinato, una compattazione verticale e un tamping uniforme.
Guida: preparare l'espresso passo dopo passo (articoli e video).
Tre tamper classici con un diametro di 58 mm.
Domanda di ricerca: quale influenza ha la pressione di compressione durante il tamping?
Sono stati esaminati due aspetti parziali. Da un lato, volevamo scoprire se una pressione di compressione modificata durante il tamping influisce sul tempo di erogazione. In secondo luogo, è stato esaminato se la pressione di compressione ha un effetto sulla resa di estrazione e quindi sulla concentrazione delle particelle di caffè disciolte nella tazza.
Per ottenere un risultato il più preciso possibile, i passaggi di lavoro e la metodologia sono stati definiti in dettaglio.
Materiale
Rancilio Specialty, macchina da espresso gastronomica con flowmeter preciso. Tuttavia, ogni erogazione di espresso è stata rimisurrata con l'Acai Luna.
Etzinger etzMax, macina espresso con bilancia integrata. Tuttavia, tutte le macinature sono state pesate di nuovo e ripetute in caso di deviazione (vedere Metodologia).
Puqpress, macchine di tamping automatiche per uso gastronomico. Pressione di tamping variabile.
Rifrattometro VST, per la misurazione del TDS in percentuale, ovvero la concentrazione delle particelle disciolte nella bevanda rispetto all'acqua.
Filtro per punta di siringa VST, per filtrare i solidi dalla soluzione di caffè e misurare solo le particelle disciolte con il rifrattometro.
Siringa VST
Macina espresso Etzmax e Puqpress
Metodi
La macina espresso viene impostata su un'uscita di 18,5 g. Vengono utilizzati risultati di macinatura da 18,4 g a 18,6 g.
La macchina da espresso Rancilio Specialty viene programmata su una quantità di acqua in uscita di 45 ml e una temperatura di infusione di 93 °C.
La quantità di caffè corrispondente viene macinata direttamente nel portafiltro. Successivamente, il caffè viene livellato con le dita e tamped con la Puqpress. Il portafiltro viene fissato alla macchina e l'estrazione viene avviata.
La quantità nella tazza di espresso viene misurata con una bilancia. Dopo l'estrazione, il portafiltro viene tolto e picchiettato.
Una shot di risciacquo viene tirata dalla macchina da espresso.
Dopo l'estrazione, gli espresso vengono messi da parte per raffreddare. Dopo il raffreddamento, viene mescolato e il valore TDS viene misurato con il rifrattometro.
L'espresso viene introdotto nel rifrattometro mediante siringa attraverso il filtro della punta della siringa.
Questo ciclo viene ripetuto 50 volte ciascuno per le pressioni di tamping di 10 kg, 15 kg e 20 kg.
La valutazione dei dati viene eseguita per il tempo di flusso e i valori TDS utilizzando un'ANOVA unifattoriale con una probabilità di errore stabilita del 5%.
Risultati Tempo di flusso e pressione di tamping
Nell'analisi della varianza del tempo di flusso, non è stato rilevato alcun significativo differenza. In altre parole: indipendentemente dal fatto che sia stato compresso con 10 kg, 15 kg o 20 kg, le nostre misurazioni non hanno variato notevolmente a causa della pressione di compressione.
Effetto della pressione di tamping sul tempo di estrazione.
| Pressione 10 kg | Pressione 15 kg | Pressione 20 kg |
| 26 | 20 | 27 |
| 21 | 23 | 25 |
| 23 | 26 | 29 |
| 24 | 27 | 28 |
| 23 | 25 | 24 |
| 24 | 26 | 27 |
| 25 | 26 | 23 |
| 24 | 29 | 25 |
| 26 | 20 | 26 |
| 31 | 24 | 27 |
| 25 | 23 | 25 |
| 24 | 23 | 21 |
| 25 | 22 | 26 |
| 27 | 23 | 21 |
| 24 | 30 | 24 |
| 24 | 24 | 21 |
| 25 | 22 | 24 |
| 27 | 21 | 25 |
| 23 | 21 | 28 |
| 31 | 24 | 22 |
| 25 | 24 | 22 |
| 24 | 25 | 24 |
| 22 | 30 | 23 |
| 27 | 20 | 25 |
| 22 | 21 | 22 |
| 25 | 23 | 25 |
| 25 | 21 | 21 |
| 24 | 21 | 22 |
| 24 | 27 | 21 |
| 23 | 22 | 24 |
| 27 | 23 | 22 |
| 21 | 22 | 30 |
| 24 | 24 | 21 |
| 25 | 21 | 25 |
| 24 | 25 | 29 |
| 25 | 24 | 26 |
| 23 | 24 | 23 |
| 23 | 23 | 24 |
| 23 | 23 | 24 |
| 22 | 23 | 23 |
| 21 | 22 | 24 |
| 26 | 24 | 26 |
| 23 | 25 | 24 |
| 25 | 22 | 20 |
| 24 | 23 | 27 |
| 20 | 23 | 22 |
| 24 | 26 | 25 |
| 24 | 22 | 26 |
| 22 | 21 | 22 |
| 23 | 24 | 20 |
| Gruppi | Conteggio | Somma | Media | Varianza |
| Colonna 1 | 50 | 1212 | 24,24 | 4,51265306 |
| Colonna 2 | 50 | 1177 | 23,54 | 5,60040816 |
| Colonna 3 | 50 | 1210 | 24,2 | 6,08163265 |
| Fonte di variazione | SS | df | MS | F | Valore P | F crit |
| Tra gruppi | 15,4533333 | 2 | 7,72666667 | 1,43133301 | 0,242301 | 3,05762065 |
| Entro i gruppi | 793,54 | 147 | 5,39823129 | |||
| Totale | 808,993333 | 149 |
| Fk(0,05) | 3,05762065 |
La statistica test F è inferiore al valore F critico, quindi non c'è alcun risultato significativo. Il valore P effettivo supera la probabilità di errore stabilita del 5%. Pertanto, non è possibile rilevare alcuna differenza significativa tra i gruppi.
Risultati Valori TDS e pressione di tamping
Anche nell'analisi della varianza dei valori TDS, non è possibile rilevare alcuna differenza significativa. La concentrazione delle particelle di caffè disciolte non è stata sostanzialmente influenzata da diverse pressioni di compressione.
Effetto della pressione di tamping sulla concentrazione delle particelle disciolte.
| Compressione 10 kg | Compressione 15 kg | Compressione 20 kg |
| 8,53 | 7,77 | 8,15 |
| 7,99 | 7,94 | 8,15 |
| 8,03 | 8,02 | 8,16 |
| 8,13 | 8,03 | 8,27 |
| 8,01 | 8,08 | 8,2 |
| 8,01 | 8,06 | 8,08 |
| 8,1 | 8,07 | 8,08 |
| 8,05 | 8,26 | 8,01 |
| 8,2 | 8,12 | 7,96 |
| 8,24 | 7,96 | 8,03 |
| 8,17 | 7,98 | 7,99 |
| 8,15 | 7,99 | 8,03 |
| 7,91 | 7,85 | 8,11 |
| 8,09 | 8,02 | 8,02 |
| 8,09 | 8,88 | 8,02 |
| 8,09 | 8,12 | 8,01 |
| 8,11 | 8,11 | 7,93 |
| 8,15 | 7,99 | 8,04 |
| 7,96 | 7,99 | 8,04 |
| 8,3 | 8,05 | 7,99 |
| 8,25 | 8,15 | 7,99 |
| 7,99 | 8,2 | 8 |
| 8,07 | 8,28 | 7,99 |
| 7,99 | 7,81 | 8 |
| 7,81 | 7,84 | 7,97 |
| 7,8 | 7,92 | 8,01 |
| 7,93 | 7,9 | 8,01 |
| 7,94 | 7,87 | 7,66 |
| 7,86 | 7,97 | 7,8 |
| 7,93 | 7,88 | 7,89 |
| 8,06 | 8,02 | 7,99 |
| 8,08 | 8,02 | 8,02 |
| 7,99 | 7,95 | 7,92 |
| 8,04 | 7,7 | 7,99 |
| 8,05 | 7,89 | * |
| 8,13 | 8,01 | * |
| 8,2 | 8,11 | * |
| 8,19 | 7,95 | 7,91 |
| 7,98 | 8,02 | 7,96 |
| 7,94 | 8,07 | 7,7 |
| 7,82 | 7,94 | 8,01 |
| 8,08 | 8,04 | 8,08 |
| 8,08 | 8,05 | 7,92 |
| 8,07 | 7,96 | 7,83 |
| 8,06 | 7,97 | 8,03 |
| 7,88 | 7,78 | 7,97 |
| 7,88 | 8,01 | 7,97 |
| 7,93 | 7,81 | 7,91 |
| 7,97 | 7,73 | 7,65 |
| 7,96 | 7,85 | 7,69 |
Valori TDS. *in questi campi mancano i valori misurati
| Gruppi | Conteggio | Somma | Media | Varianza |
| Colonna 1 | 50 | 402,27 | 8,0454 | 0,01824167 |
| Colonna 2 | 50 | 399,99 | 7,9998 | 0,03163465 |
| Colonna 3 | 47 | 375,14 | 7,98170213 | 0,01635356 |
| Fonte di variazione | SS | df | MS | F | Valore P | F crit |
| Tra gruppi | 0,10546284 | 2 | 0,05273142 | 2,37573217 | 0,0965805 | 3,058928 |
| Entro i gruppi | 3,19620383 | 144 | 0,02219586 | |||
| Totale | 3,30166667 | 146 |
| Fk 0,05 | 3,058928 |
| Fk 0,1 | 2,33979948 |
La statistica test F è inferiore al valore F critico, quindi non c'è alcun risultato significativo. Il valore P effettivo supera la probabilità di errore stabilita del 5%. Pertanto, non è possibile rilevare alcuna differenza significativa tra i gruppi.
Dati grezzi e valori misurati del test di tamping
I dati grezzi e ulteriori informazioni si trovano nel foglio Excel. Se potete trarre ulteriori interessanti approfondimenti, siamo curiosi dei risultati.
Scarica risultati progetto tampering
Durante l'analisi dei dati, è stata rilevata una correlazione lineare tra i seguenti set di dati: il tempo di estrazione e i valori TDS determinati, che è stato calcolato usando il coefficiente di correlazione di Bravais-Pearson:
- Pressione di tamping 10 Kg: tempo di estrazione e TDS: correlazione positiva debole -> r=0,5068
- Pressione di tamping 15 Kg: tempo di estrazione e TDS: correlazione positiva forte -> r= 0,6854
- Pressione di tamping 20 Kg: tempo di estrazione e TDS: correlazione positiva debole -> r= 0,5423
dove: |r|= 1 -> correlazione lineare perfetta
|r|= 0 -> nessuna correlazione lineare
Pressione di compressione e sapore e informazioni aggiuntive
Nel corso di questo test, il sapore dell'espresso non è stato esaminato. Pertanto, non è possibile fare alcuna dichiarazione al riguardo. Tuttavia, interpretiamo i risultati del test nel senso che una variazione della pressione di compressione nell'intervallo da noi esaminato ha poco o nessun effetto sul sapore, oppure solo un effetto marginale.
Inoltre, sulla base del nostro test, non possiamo fare alcuna affermazione su come una pressione inferiore a 10 chilogrammi influisca sull'estrazione. Sulla base di ricerche e raccomandazioni di partner e della nostra esperienza personale, consigliamo di tamper con una pressione minima di 6 chilogrammi.
Discussione
Nell'indagine sulla questione se la pressione di tamping influisca sul tempo di estrazione degli espresso, non è stata rilevata alcuna influenza. Tuttavia, ciò non significa che non esista alcuna influenza, ma solo che nel modello di test utilizzato non è stata rilevata alcuna influenza. I fattori di disturbo includono, ad esempio, le imprecisioni nella preparazione e l'insufficiente precisione delle apparecchiature di prova utilizzate.
Le apparecchiature utilizzate sono state costruite per l'uso professionale nel settore della ristorazione e non sono attrezzature di laboratorio di precisione.
Tuttavia, nella pratica emergono fattori di disturbo molto più grandi nella preparazione di un espresso che nel procedimento di prova utilizzato.
Pertanto, nella pratica, non ci si aspetta un grande effetto della pressione di tamping sull'estrazione, poiché ci sono molti parametri incostanti che influiscono sul processo di estrazione. In questo contesto, la pressione di tamping rappresenta solo uno dei tanti parametri.
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Il test di tamping è stato condotto da Michel Aeschbacher in collaborazione con un tecnologo alimentare, che preferisce rimanere anonimo. La nostra gratitudine ti è assicurata!
Siamo aperti a ulteriori partnership di ricerca e siamo felici di utilizzare il nostro materiale e la nostra esperienza per sviluppare conoscenze su argomenti relativi al caffè.
