Il macinacaffè – Meccanismi di macinazione, costruzione, differenze

Un macinacaffè è almeno importante quanto la macchina per espresso o il metodo di preparazione per fare un buon caffè. Per questo motivo abbiamo chiesto a Daniel Hofstetter, un vero esperto, di analizzare per noi le differenze tra macinacaffè per espresso, macinacaffè per caffè filtrato, e tra dischi conici e piani.

Per chi è questo articolo: per tutti coloro che desiderano avere una solida panoramica delle differenze e delle peculiarità dei macinacaffè. Tempo di lettura: 15 minuti. Autore: Daniel Hofstetter, autore di questo articolo, è stato campione svizzero di caffè filtrato nel 2017 e 2019 ed è arrivato sesto al campionato mondiale di World Brewers Cup. Ha lavorato come Global Product Manager e nella ricerca per il leader mondiale nel settore dei macinacaffè.

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Il macinacaffè: l'anatroccolo più bello e brutto – una guida alle relazioni

La Svizzera è a livello mondiale la nazione meglio fornita di "attrezzature per il caffè domestico". Tuttavia, i riflettori sono sempre puntati sulla macchina per il caffè (sia automatica che con portafiltro). Oggi prestiamo attenzione al suo fedele servitore, il macinacaffè.

Diciamolo pure: vi siete mai rallegrati quando il macinacaffè ha distribuito la quantità esatta di polvere di caffè al grado di macinazione perfetto e rapidamente nel portafiltro....? D'altra parte, ogni appassionato di caffè si è irritato più di una volta quando la quantità di caffè macinato variava e il grado di macinazione non era proprio giusto. Alcuni grammi di caffè dai chicchi costosi si perdono rapidamente. Con questo articolo voglio creare consapevolezza e apprezzamento per le stelle maltrattate della scena del caffè, esaminandole più da vicino e imparando come far funzionare al meglio questa partnership.

Konisches Meccanismo di macinazione del Mazzer Robur.

Il meccanismo di macinazione – il cuore di un macinacaffè

Un macinacaffè è sempre costituito da una camera di macinazione, dove un meccanismo di macinazione mobile e regolabile macina i chicchi di caffè e il risultante polvere di caffè viene scaricato attraverso un'apertura per l'uso. Il meccanismo di macinazione è azionato manualmente o elettricamente; la potenza necessaria è trasmessa tramite un albero alle parti mobili del meccanismo di macinazione. Per quanto questo possa sembrare tecnocratico, questi sono già quasi tutti i fattori decisivi che distinguono i macinacaffè o dove si trovano i loro punti di forza e di debolezza, ma procediamo con ordine.

Tipo di utilizzo, capacità e budget

Il detto "Chi vuole impegnarsi, deve riflettere bene" vale anche quando si acquista un macinacaffè. Se l'amante del caffè chiarisce prima cosa il macinacaffè deve fare, si risparmia molta frustrazione. I seguenti punti devono essere inizialmente considerati:

Quali metodi di preparazione deve coprire il mio macinacaffè? Deve macinare caffè per espresso, caffè crema, caffè filtrato o ibrik?

Un macinacaffè per espresso può macinare per espresso e eventualmente caffè crema. Un grado di macinazione più grosso o la distribuzione granulometrica di Filterkaffee non si ottiene con un classico macinacaffè per espresso, così come nella maggior parte dei casi non riesce nemmeno a raggiungere il grado di macinazione più fine per l'ibrik.

Un macinacaffè da negozio potrebbe però eventualmente macinare tutto, dall'espresso o addirittura dall'ibrik fino al filtrato, ma è decisamente più complicato da usare rispetto a un macinacaffè per espresso.

Quindi, se fin dall'inizio sai come funzionerà la tua cucina del caffè, puoi già restringere il campo di ricerca. E mentre siamo a pensarci: pianifica assolutamente il tuo budget in modo che sia sufficiente non solo per una macchina da caffè da sogno. Al contrario: la qualità del tuo caffè te lo ripagherà se risparmi sulla macchina per espresso e acquisti un macinacaffè un po' più costoso.

I semplici macinacaffè domestici spesso non riescono a stare al passo con i macinacaffè semi-professionali e il risultato dell'estrazione sarà deludente!!

Quanto caffè viene preparato in media con il macinacaffè in un giorno?

Indipendentemente dal numero di persone che utilizzano un macinacaffè, occorre considerare quanto caffè si vuole preparare in quanto tempo con il macinacaffè. Un moderno macinacaffè manuale può macinare espresso e Filterkaffee può essere portato in viaggio e costa decisamente meno di un macinacaffè elettrico. Se però si fa molto caffè e si apprezza il comfort, è piuttosto sconsigliato un macinacaffè manuale.

Nel scegliere un macinacaffè per la casa, il caffè, l'ufficio, il ristorante o l'edicola, non si deve considerare solo la quantità assoluta erogata, ma la sua distribuzione nel tempo. Con un macinacaffè sono i picchi di carico ("ore di punta") che mettono in difficoltà la macchina e di conseguenza irritano anche il barista.

Nelle specifiche tecniche dei macinacaffè elettrici di solito si trova una capacità di carico (porzioni al minuto). Questa indica il ciclo di carico sotto il quale il motore non raggiunge temperature che lo danneggerebbero nel medio-lungo termine, e NON la quantità erogata/il modello di erogazione che garantisce al barista un grado di macinazione o un'estrazione stabile.

Quanto posso spendere per un macinacaffè?

Naturalmente, tutte queste considerazioni non servono a nulla se non si tiene d'occhio il proprio budget. Questo può influire significativamente sulle risposte precedenti o limitare in anticipo le opzioni disponibili.

Per gli utenti commerciali tra i lettori, comunque, si può dire: chi guarda solo il prezzo di acquisto ha fatto i conti senza l'oste... un macinacaffè deve essere inteso come un bene soggetto a usura complessiva. Con questo intendo che i singoli componenti (dischi di macinazione, guarnizioni) si usurano e nel tempo devono essere sostituiti. Gli utenti pesanti (cioè i caffè molto affollati) cambiano i loro macinacaffè al massimo dopo 2-4 anni. Perciò verificano piuttosto il cosiddetto "costo totale di proprietà" (TCO) di un prodotto per i loro scopi, invece di guardare solo il prezzo di acquisto. Nel TCO rientrano i costi di servizio, i pezzi di ricambio e le prestazioni in garanzia.

Tipi di macinacaffè

Macinacaffè da negozio

Tutti probabilmente conoscono il macinacaffè da negozio. I grandi "carri armati" dietro la cassa al supermercato dove si potrebbe macinare il caffè in chicchi appena acquistato... ma naturalmente non lo facciamo, perché vogliamo il caffè appena macinato!

Un macinacaffè da negozio è caratterizzato da una costruzione robusta e semplice. C'è un pulsante "acceso/spento", un ampio intervallo di regolazione del grado di macinazione (normalmente da espresso a filtrato, talvolta anche turco fine), eventualmente un supporto per busta e un'alimentazione del chicco facilmente accessibile.

Questo potrebbe non sembrare particolarmente seducente, ma i baristi sperimentali hanno scoperto che determinati modelli di macinacaffè da negozio possono effettivamente diventare macinacaffè vincenti. La semplicità è convincente e consente di macinare rapidamente diversi caffè (pre-dosati), così l'utente può facilmente passare dal raro espresso al pregiato filtrato e lavorare con lo stesso macinacaffè. Lo svantaggio è naturalmente il flusso di lavoro e i passaggi lavorativi aggiuntivi (inserire i chicchi ogni volta, pre-dosare, pesare di nuovo).

I macinacaffè da negozio hanno motori forti e grandi e di solito mostrano una migliore fluidità di funzionamento rispetto ai modelli più piccoli. Questo porta a una macinazione costante e precisa.

Kaffeemühlentypen

Macinacaffè per espresso (Doser)

Il macinacaffè dosatore incarna la pura cultura dell'espresso italiano. Il macinacaffè funziona esattamente come un macinacaffè on-demand. L'unica differenza è che la macinazione avviene in una camera di dosaggio preliminare, dalla quale il caffè viene dosato nel portafiltro mediante una leva a molla manuale. La camera di dosaggio meccanica ha una stella rotante sul fondo della camera che, mediante una vite di regolazione, espelle una determinata quantità di polvere di caffè per ogni tirata di leva. Ancora oggi il modo più veloce per ottenere polvere di caffè (pre-macinato). Un barista esperto può fare espresso perfetto in un bar frequentato, ma non appena la polvere rimane nel contenitore per un po' più a lungo, perdiamo aroma e se il grado di macinazione deve essere regolato, teoricamente si butta via molta polvere di caffè. Questi macinacaffè oggi si vedono principalmente nell'Europa meridionale (Grecia, Italia, Spagna, Portogallo) – sono molto economici e i torrefattori locali ci contano.

Di recente stanno emergendo concetti ibridi, dove la camera di dosaggio può contenere circa 30g di polvere di caffè, dove viene "omogeneizzata" (cioè sgrumata) e dosata nel portafiltro abbastanza bene "livellata" senza le fastidiose fluttuazioni di dosaggio di un macinacaffè on-demand.

Grind on demand

Macinazione in tempo reale su richiesta sarebbe la designazione tedesca un po' ingombrante. L'utente avvia il macinacaffè premendo un pulsante, questo macina per un tempo precedentemente definito e da ciò risulta una quantità di erogazione relativamente costante. Lo svantaggio è che dopo ogni cambio di grado di macinazione il tempo di macinazione deve essere regolato e che al banco si deve sempre fare la regola del tre per minimizzare gli sprechi. I caffè professionali e i baristi pesano il portafiltro prima e dopo la macinazione e regolano la quantità di polvere di caffè il più accuratamente possibile. Questo rallenta il flusso di lavoro, ma assicura che la ricetta di infusione predefinita sia rispettata con precisione.

Grind by weight

La logica tecnologia successiva dei macinacaffè on-demand è chiamata "grinding by weight". Invece di un timer che controlla il tempo di funzionamento del motore, ora c'è una cella di carico. Finalmente l'utente può quindi impostare la quantità di polvere desiderata in grammi e, a seconda della qualità del sistema, ottiene una quantità molto costante e adeguata – indipendentemente dal grado di macinazione, dalla densità del chicco o dalla dimensione del chicco. La tecnologia non è ancora matura. Molti produttori faticano a filtrare le vibrazioni al banco del barista. Utilizzando algoritmi sofisticati, si cerca di raggiungere la precisione ai decimi di grammo. Le soluzioni robuste non sono ancora sul mercato.

Nota a margine: La risoluzione di una bilancia / cella di carico determina quanto è precisa e quanto è riproducibile una misurazione. Solo perché una bilancia mostra 2-3 decimali, non significa che possa pesare con quella precisione. Le bilance di precisione costano migliaia di franchi e i comuni prodotti di caffè sono nel migliore dei casi approssimativamente precisi. Con i migliori baristi e assaggiatori di caffè del mondo, tuttavia, non abbiamo potuto rilevare differenze significative né nel filtrato né nell'espresso che provenissero da una differenza di dosaggio di 0,3g. In questa discussione dovremmo quindi rilassarci un po'!

Geometrie dei dischi di macinazione

Esistono due tipi di dischi di macinazione rilevanti sul mercato: dischi conici e dischi piani.

Con i dischi conici, di solito c'è un cono centrale con denti fresati al suo interno (quindi spigoli affilati di varia profondità) e un anello circolare con un'immagine dentata simile. Insieme formano lo spazio di macinazione, la distanza tra i dischi di macinazione, che insieme alla profondità dei denti determina il grado di macinazione (cioè la finezza della polvere di caffè).

Nella maggior parte dei casi, la parte centrale conica ruota. Ci sono pochi modelli più recenti dove l'anello esterno ruota. Entrambi i tipi hanno in comune: in questa geometria si crea una distribuzione granulometrica relativamente imprecisa, poiché il chicco di caffè o i suoi frammenti percorrono una distanza limitata mentre vengono frantumati e le particelle possono continuare a essere modellate. Questa geometria richiede motori più potenti rispetto ai dischi piani, ma consente velocità di rotazione più basse, poiché la polvere di caffè cade naturalmente nel campo gravitazionale e non deve essere scagliata in modo centripeto.

I macinacaffè conici producono un contenuto di particelle fini relativamente alto, che funziona particolarmente bene con i caffè molto scuri tostati e da estrarre molto velocemente.

Con i caffè più leggeri, che vengono estratti più a lungo, questa distribuzione granulometrica non è così pulita e quindi l'industria nel segmento premium si sta chiaramente allontanando da questo design.

I dischi piani consistono di solito in coppie di dischi di macinazione molto simili o addirittura identici. Due anelli quindi, dove uno è fisso e l'altro ruota. I chicchi cadono centralmente nel macinacaffè e vengono spinti nello spazio di macinazione dalla forza centripeta. La distanza tra i due dischi di macinazione e la loro profondità di dentatura determinano anche qui la finezza. I dischi piani possono essere disposti sia orizzontalmente che verticalmente. In quest'ultimo caso, è necessaria una vite di trasporto che spinga i chicchi dall'ingresso nella camera di macinazione in avanti e verso l'esterno nello spazio di macinazione.

Flache dischi di macinazione sul lato sinistro e un meccanismo conico di macinazione del Baratza Sette 270wi.

Otteniamo da questi macinacaffè una distribuzione granulometrica più discreta – in particolare con diametri di dischi di macinazione più grandi e motori potenti con coppia costante. Ecco perché i macinacaffè da negozio di solito funzionano molto bene. Sfortunatamente, questi di solito hanno una regolazione del grado di macinazione troppo poco precisa per essere utilizzati efficacemente ogni giorno al banco.

Costruzione del disco di macinazione

La maggior parte dei dischi di macinazione viene prodotta da fresatrici industriali da grezzo di acciaio, queste macchine di taglio/fresatura controllate da computer tagliano grandi trefoli di acciaio da 60-200 mm di diametro in dischi, che successivamente vengono profilati.

L'immagine dentata di un disco di macinazione è diversa e comprende 1-3 diversi denti. L'interazione di queste geometrie (profondità, orientamento, angolo) è una scienza a sé, che oggi nell'industria viene principalmente "affrontata per prova ed errore".

Il materiale (lega d'acciaio) e una possibile rivestimento (spesso ossidi o nitruri di titanio) determinano le proprietà del disco di macinazione (durezza, coefficiente di attrito, conduttività termica, longevità) e hanno un'influenza non trascurabile sull'aroma nella tazza. Per analizzarlo scientificamente in modo affidabile, è necessaria ulteriore ricerca. Fino ad allora, il copy pubblicitario continuerà a regnare.

Grado di macinazione / Distribuzione granulometrica

Quando parliamo di grado di macinazione, spesso intendiamo due cose: da un lato la finezza o la ruvidità della polvere di caffè, dall'altro l'effettiva impostazione del macinacaffè su una scala arbitraria specifica del modello.

Il primo non è tecnicamente corretto; solo il secondo utilizzo ha senso. Qui è importante notare che ogni macinacaffè (anche se abbiamo due modelli identici) deve essere considerato isolatamente e ad esempio il grado di macinazione 6 nie o al massimo casualmente ha proprietà della polvere uguali.

Chiamiamo queste proprietà distribuzione granulometrica da questo momento. Perché come suggerisce la parola, non c'è una dimensione di particella omogenea. I chicchi di caffè si scheggiavano stocasticamente (dipendendo dal caso) – non importa quanto buon macinacaffè si usi. Quanto migliore è il macinacaffè, più "corregge" il caos stocastico dei frammenti e li costringe in una distribuzione discreta di particelle di diverse dimensioni.

Per ragioni fisiche, nel caso ideale esiste una distribuzione con 2 massimi – il che significa che su una curva di distribuzione abbiamo 2 dimensioni di particella notevolmente accumulate che caratterizzano la polvere. Ad ogni (!) grado di macinazione e ad ogni macinacaffè, tuttavia, c'è sempre un mucchio variegato di particelle che vanno da pochi milionesimi di metro (micrometri, millesimi di millimetro) a quasi 2 mm di diametro.

Partikelverteilung

Allora, perché ci interessa? Il caffè viene estratto con acqua (con l'eccezione delle estrazioni industriali, dove talvolta vengono utilizzati altri solventi). Un'estrazione (le sostanze vengono dissolte) avviene all'interfaccia dei due media (acqua, caffè). Le dimensioni e da esse derivate la superficie delle particelle danno l'area di contatto – questo è sempre il caso, sia che prepariamo espresso che caffè filtrato! Più superficie = più estrazione....l'avete intuito: polvere più fine = superficie maggiore = estratto più forte (detto in modo molto semplice e tralasciando altri fattori disturbi).

Poiché abbiamo sempre una miscela confusa di particelle di diverse dimensioni, è difficile mantenere il controllo sull'estrazione. Questo a sua volta sarebbe bene per poter fare del buon caffè... Si intuisce quindi: quanto più precisa è la macinazione, tanto più "puro" è il sapore.

Con questo grado di semplificazione, molti protesteranno – ma per comprendere le basi, lasciamo le cose così per ora.

Ultimamente, con migliori possibilità di analisi delle particelle, si presta attenzione anche all'influenza della forma delle particelle; i primi risultati sono disponibili, ma non sono ancora completamente concludenti.

Per chiudere il cerchio, va menzionato qui: la miscela di particelle di diverse dimensioni può essere percepita anche attraverso il nostro tatto come più fine/più grossa. La polvere più fine offre più resistenza all'acqua di infusione (con o senza la pressione di una pompa) e porta a tempi di estrazione più lunghi. La polvere più grossa di conseguenza porta a un tempo di estrazione più breve e effettivamente anche a meno sostanze disciolte.

Differenze di prestazioni

Le prestazioni di un macinacaffè dipendono dal suo motore e dal suo disco di macinazione. Il motore aziona il disco di macinazione rotante tramite un albero. Con chicchi molto duri (light roast, alta densità), il motore potrebbe non essere in grado di fornire la coppia richiesta e il macinacaffè si blocca (al posto della sabbia nel cambio, ora ci sono i chicchi).

Il disco di macinazione e la sua velocità di rotazione (diametro, immagine dentata, profondità dei denti) sono determinanti per la potenza di macinazione disponibile (grammi di polvere di caffè al secondo).

Mentre i macinacaffè conici di solito hanno velocità di rotazione inferiori, il sospetto si sta consolidando che anche per i dischi piani a gradi di macinazione fini (turco, espresso) una velocità di rotazione media produca una tazza migliore rispetto a velocità elevate. Per i gradi di macinazione più grandi (filtrato) vale: più veloce è il passaggio, meglio è – perché quello che non deve essere dimenticato in questa discussione è: una rotazione lenta significa che le particelle nel macinacaffè vengono macinate più a lungo e l'apporto di energia cumulativo (calore d'attrito, aumento della superficie, calore del motore) danneggia il caffè.

Ancora una volta si deve dire: non sappiamo ancora tutto e continuiamo a sperimentare allegramente. Alcuni produttori addirittura esternalizzano questi giochi e offrono con argomenti di marketing originali macinacaffè con velocità di rotazione variabile.

Influenza del calore durante la macinazione

L'argomento del calore è stato sollevato: è chiaro che il caffè (tostato) e il calore non vanno bene insieme... quando si frantuma caffè intero chicchi, inevitabilmente si genera un riscaldamento – è pura fisica. Molto più importante è però l'efficienza della trasmissione del macinacaffè. Se il motore si surriscalda sotto carico o ha un cattivo rendimento intrinseco e genera molto calore di scarto, questo causa problemi – per il barista e per il cliente.

Uno studio su Nature <1> del 2016 ha spiegato meglio questo fenomeno, che per anni tormentava i baristi nel corso della giornata (i colpi scorrono sempre più veloce, devi impostare sempre più finemente, finché non va più niente...). Il caffè tostato si trova in un cosiddetto stato vetroso. Detto semplicemente, un pseudo-solido che, riscaldandosi, acquisisce proprietà diverse – nel nostro caso si rompe o si macina diversamente. Questo cambia la distribuzione granulometrica e l'estrazione e spinge i baristi in competizione a congelare i loro chicchi con azoto liquido per "macinare" particelle piccole e precisissime. Potete immaginare quanto sia pratico nel quotidiano...

Il consiglio sulla relazione – 9 consigli per la felicità...

... un buon caffè.

1. Pulire regolarmente l'imbuto dei chicchi – il grasso dei chicchi sporca la plastica e diventa rancido – non bello e nemmeno delizioso!
2. Giornalmente (per il caffè) o 1 volta a settimana (per l'utente domestico) con l'aspirapolvere il macinacaffè vuoto da entrambi i lati "aspirare", questo rimuove la maggior parte dei residui di polvere.
3. Per il professionista: almeno 1 volta a settimana aprire la camera di macinazione e con una spazzola, pulire i dischi di macinazione, la polvere di caffè si attacca ai denti e diventa disgustosa. L'utente domestico dovrebbe farlo a seconda del volume circa 1 volta al mese.
   • ATTENZIONE: molti produttori non vogliono che un cliente apra il macinacaffè da solo e la maggior parte dei prodotti non si lasciano (intenzionalmente) pulire così facilmente. Questo ha a che fare con la responsabilità civile del prodotto e la sicurezza sul lavoro.
   • Pertanto il consiglio qui è: fatevi formare professionalmente o non toccate – purtroppo capita regolarmente che ci siano incidenti dove vengono recise dita o almeno vengono causate ferite lacere!
   • La soluzione minimalista alternativa è il detergente per macinacaffè e l'aspirazione.
   • Non mettere mai oggetti appuntiti nell'uscita della polvere. Spesso c'è una delicata membrana in silicone lì, che può essere danneggiata. Questa serve allo scarico statico o alla compattazione mirata della polvere di caffè ed è un pezzo consumabile che deve essere sostituito anche durante l'uso normale.
4. Scegli il macinacaffè in base alle tue esigenze: questo include la tua abilità, il tuo metodo di preparazione e soprattutto il tuo consumo di caffè. Chi acquista un macinacaffè debole e macina molto caffè, con ogni tazza, ogni giorno e a causa del rapido usura di vari componenti, non avrà gioia.
   I luoghi ad alta frequenza dovrebbero avere 2-3 macinacaffè che possono essere utilizzati alternativamente quando molto riscaldati, o avere un macinacaffè di ricambio disponibile in caso di guasto totale.
5. Il macinacaffè (sia l'alloggiamento che i pulsanti) NON viene utilizzato (piuttosto purtroppo colpito) CON il portafiltro!
6. Ogni macinacaffè dovrebbe poter essere testato con la rispettiva macchina – solo così sai per certo che sarà una coppia felice – o un bel trio, se aggiungi l'utente all'hardware 😉
7. Chiedi al produttore quale sia l'aspettativa di vita media dei dischi di macinazione. Quando si smussano, l'estrazione peggiora e anche il sapore nella tazza. Per la sostituzione del disco di macinazione, di nuovo vale l'avvertenza di cui sopra – eseguirla da solo solo dopo una formazione professionale...!
8. I nuovi dischi di macinazione di solito hanno un certo periodo di rodaggio. Le piccole bave microscopiche sulle lame affilate devono prima essere rimosse, fino a quando il macinacaffè "si stabilizza" e macina in modo costante.
9. Come tratterai il tuo macinacaffè, così il macinacaffè ti tratterà... sembra banale, ma è così, naturalmente la cura esperta non può rendere il prodotto migliore, ma un berserk può distruggere qualsiasi macinacaffè in un attimo.

<1> https://www.nature.com/articles/srep24483