L'alimentazione lenta, ovvero l' introduzione rallentata dei chicchi di caffè nel macinacaffè, può influenzare significativamente la distribuzione granulometrica del caffè macinato e quindi l'estrazione dell'espresso. In questo studio, indaghiamo questo effetto utilizzando misurazioni di laboratorio della distribuzione delle particelle, dei parametri di estrazione (tempo di infusione, TDS, resa di estrazione) e degustazioni sensoriali.
Sulla base di ricerche precedenti, tra cui quelle di Lance Hedrick , Jonathan Gagné, Christopher Hendon e Samo Smrke, ci aspettiamo che un'alimentazione più lenta dei chicchi riduca la presenza di particelle fini e produca una macinatura più uniforme. I nostri test con diversi caffè speciali (Apas, Limontitla, Chirinos, Hamasho) confermano che, a parità di impostazione del macinacaffè, un'alimentazione lenta si traduce in una macinatura più grossolana con una quantità significativamente inferiore di particelle fini, il che aumenta la portata e velocizza l'estrazione.
Per ottenere tempi di estrazione comparabili, la macinatura deve essere regolata in modo da risultare più fine. I risultati mostrano differenze nel comportamento di estrazione: un versamento più lento può aumentare la permeabilità (resistenza) del disco, con conseguenti tempi di infusione più brevi a parità di macinatura, ma influisce anche sulla struttura del disco e quindi sul gusto.
Dal punto di vista sensoriale, un'alimentazione lenta tendeva a produrre tazze di caffè più limpide, trasparenti e complesse, con una corposità leggermente inferiore, a seconda della varietà dei chicchi e del livello di tostatura. La discussione collega questi risultati al ruolo della carica triboelettrica (elettricità statica) e al noto effetto "popcorn" dei chicchi alimentati individualmente. Infine, vengono tratte implicazioni pratiche per la progettazione del macinacaffè e i flussi di lavoro del barista.
Abbiamo praticato l'alimentazione lenta manualmente, così come con un ingegnoso strumento di alimentazione lenta di una startup svizzera chiamata
Introduzione
La distribuzione granulometrica dei fondi di caffè è un fattore chiave nell'estrazione dell'espresso. In particolare, la proporzione di particelle molto fini (fini <100 µm) influenza significativamente la portata d'acqua attraverso il disco di caffè ( Il ruolo delle particelle fini nelle dinamiche di estrazione dell'espresso | Scientific Reports ). Samo Smrke et al. (2024) hanno dimostrato in uno studio sistematico che una maggiore proporzione di fini riduce la permeabilità del letto di caffè, portando a portate più lente e tempi di estrazione più lunghi. Allo stesso tempo, una macinatura più fine (con più fini) aumenta in una certa misura la resa di estrazione e l'intensità dell'espresso, finché un eccesso di fini non porta a intasamenti e a un'estrazione non uniforme. L'arte, quindi, sta nel creare una distribuzione granulometrica bilanciata che fornisca sia una superficie di estrazione sufficiente sia una portata stabile.
Oltre a parametri ovvi come la geometria e le impostazioni del macinacaffè, il metodo di alimentazione dei chicchi sta diventando sempre più importante. Nel mondo del caffè, "alimentazione lenta" si riferisce al rallentamento deliberato dell'alimentazione dei chicchi nel macinacaffè. Invece di aggiungere tutti i chicchi di una dose in una sola volta nella tramoggia del macinacaffè, l'alimentazione lenta prevede l'alimentazione graduale, a volte anche singolarmente. Questo approccio mira a migliorare la qualità della macinatura, ma come esattamente?
Un fenomeno ben noto che si verifica con i chicchi monodose è il cosiddetto " popcorning ". Questo termine descrive il rimbalzo dei singoli chicchi in una tramoggia vuota o quasi vuota, facendoli passare in modo incontrollato tra le macine. Come spiega Jonathan Gagné , un singolo chicco può rimbalzare in una tramoggia vuota e potenzialmente scivolare attraverso uno spazio più ampio tra le macine, poiché non vi è alcun accumulo di chicchi che lo prema verso il basso ( Qualità della macinatura ed effetto popcorn – Coffee ad Astra) .
Questo effetto popcorn si traduce in una macinatura mediamente più grossolana e in una distribuzione granulometrica leggermente più ampia, con particelle più grossolane ("massi"). Tali particelle più grandi contribuiscono in modo meno efficiente all'estrazione a causa della loro minore superficie specifica. Sebbene le misurazioni di Gagné abbiano mostrato che l'effetto è limitato a dosi tipiche (a una dose di 10 g, i campioni macinati chicco per chicco erano in media circa 0,08 mm più grossolani rispetto a una tramoggia piena) e la percentuale di particelle fini può essere persino leggermente inferiore, questi risultati dimostrano comunque che la velocità di alimentazione influenza la curva di macinazione: una tramoggia piena di chicchi porta a una macinatura più omogenea, mentre i singoli chicchi tendono a una distribuzione più bimodale.
Oltre agli effetti meccanici , anche l'elettricità statica gioca un ruolo durante la macinatura. L'attrito e la frammentazione dei chicchi causano la carica triboelettrica delle particelle ( Macinare il caffè con un goccio d'acqua riduce l'elettricità statica e rende l'espresso più omogeneo e intenso | ScienceDaily) . Queste cariche portano all'agglomerazione (formazione di grumi) e all'adesione dei fondi di caffè al macinino e al condotto. Christopher Hendon e colleghi hanno studiato le cause e gli effetti di questi effetti triboelettrici nel 2023/24. Hanno scoperto che i chicchi con un contenuto di umidità residua più elevato si caricano meno durante la macinatura, con conseguente minore perdita per dispersione e rilascio di particelle più uniforme. Inumidire i chicchi prima della macinatura (la " Tecnica delle Gocce di Ross ") può quindi ridurre l'elettricità statica e, nei loro esperimenti, ha portato a una macinatura più uniforme e a un'estrazione dell'espresso più intensa . Questa scoperta sottolinea che la gestione dell'effetto triboelettrico (ad esempio, attraverso l'umidità dei chicchi o la ionizzazione) influenza significativamente la distribuzione e la dispersione delle particelle macinate.
In questo contesto, sorge spontanea la domanda: rallentare deliberatamente l'alimentazione dei chicchi – l'alimentazione lenta – può offrire vantaggi simili? Rapporti aneddotici provenienti dalla comunità del caffè speciale, così come esperimenti iniziali, suggeriscono che l'alimentazione lenta riduce la produzione di fini e può migliorare l'estrazione ( L'impatto dell'alimentazione lenta è pazzesco: r/LanceHedrick - Reddit ). Tuttavia, mancano ancora studi scientifici sistematici su questo argomento. Nel nostro rapporto, ci basiamo sul lavoro sopra menzionato e utilizziamo la metodologia scientifica per indagare l'influenza dell'alimentazione lenta sulla distribuzione della macinatura, sul comportamento dell'estrazione e sulle proprietà sensoriali. In particolare, affrontiamo le ipotesi dell'analisi del popcorn di Gagné e dello studio sui fini di Smrke, esaminando in che misura l'alimentazione lenta modifica la distribuzione granulometrica (ad esempio, un contenuto inferiore di fini) e quali dinamiche di estrazione (portata, resistenza al disco) ne derivino. Inoltre, consideriamo le possibili differenze a seconda dell'aggiunta di chicchi (alimentazione manuale vs. continua) e del profilo di tostatura al fine di classificare gli effetti osservati.
metodologia
Panoramica dell'esperimento
Sono state condotte due serie di test principali. Nel primo test (gennaio 2025), abbiamo studiato qualitativamente l'influenza dell'alimentazione lenta utilizzando due diversi caffè (Apas (tostatura media) e Limontitla (tostatura chiara)). Il secondo test (aprile 2025) ha comportato misurazioni quantitative con il caffè Apas, incluse misurazioni dei TDS per calcolare la resa di estrazione. Inoltre, abbiamo eseguito analisi granulometriche presso l'Università di Scienze Applicate di Zurigo (ZHAW) e valutato le differenze sensoriali tra le dosi effettuate con e senza alimentazione lenta per quattro caffè (Apas, Limontitla, Chirinos, Hamasho) in test di degustazione.
Attrezzatura e condizioni
Entrambi i test hanno utilizzato un macinacaffè a macine piane DF64 (64 mm). Il primo test ha utilizzato un DF64 (1a generazione), il secondo un DF64 Gen 2. Come macchina per espresso è stata utilizzata una La Marzocco Linea (macchina per caffè espresso commerciale). La temperatura è stata impostata a 93 °C. Sono stati utilizzati filtri IMS Competition da 24,5 g in un portafiltro La Marzocco da 58 mm. La dose di caffè in ingresso per tutte le erogazioni era di 18 g di caffè, con una resa finale di circa 45 g di espresso (rapporto ~1:2,5), salvo diversa indicazione. Ogni erogazione è stata preparata con la stessa identica preparazione del disco (distribuzione con WDT/Moonraker, livellamento e pressatura con 12 kg di pressione).
Meccanismi di alimentazione lenta
Per garantire una fornitura lenta di fagioli, venivano utilizzati due metodi:
- L'alimentazione lenta manuale è stata ottenuta aggiungendo gradualmente le dosi manualmente. A questo scopo, i 18 g sono stati aggiunti alla tramoggia in piccole porzioni mentre il macinatore era in funzione, aiutandosi picchiettando delicatamente il misurino. Il tempo di somministrazione è stato di circa 50-70 secondi per dose (invece dei circa 5-10 secondi necessari per la normale macinazione "tutta in una volta").
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Alimentazione lenta meccanica tramite un alimentatore lento elettrico (Crema Loop Slow Feeder)
Questo dispositivo stampato in 3D è posizionato sopra la tramoggia del DF64 e utilizza un disco rotante per alimentare i chicchi singolarmente e in modo controllato nella camera di macinazione. Grazie all'alimentatore lento, siamo riusciti a impostare una velocità di alimentazione costante (circa 1 chicco ogni 1-2 secondi) per garantire condizioni costanti.
Progettazione sperimentale, primo test
Per i caffè Sono state effettuate diverse riprese di caffè di Apas (Naturale, Brasile) e Limontitla (Lavato, Messico) in diverse condizioni di macinatura e alimentazione dei chicchi. Inizialmente, è stata effettuata una ripresa di riferimento con alimentazione normale , ovvero tutti i chicchi sono stati aggiunti contemporaneamente al macinino in funzione ("senza alimentazione lenta"). Successivamente, sono state effettuate riprese utilizzando l'alimentazione lenta a mano e con un apposito utensile , mantenendo inizialmente invariata la granulometria rispetto alla ripresa di riferimento.
Poiché abbiamo osservato che l'alimentazione lenta aumentava significativamente la portata (gli shots scorrevano troppo velocemente), abbiamo successivamente variato la granulometria per riportare il tempo di erogazione nell'intervallo target (~25-30 s). Nello specifico, ad esempio, la granulometria per le Apas è stata gradualmente regolata da un'impostazione iniziale di circa "20" (sulla scala DF64) verso una più fine (~11,5). Ogni condizione (ad esempio, Apas senza alimentazione lenta, Apas con alimentazione lenta invariata, Apas con alimentazione lenta più fine) è stata testata più volte per verificarne la riproducibilità. Sono stati registrati i tempi di erogazione, i volumi di erogazione e le velocità di erogazione risultanti. Dosi campione di caffè macinato sono state sigillate ermeticamente e fornite per l'analisi delle particelle.
Progettazione del test secondo test
Sulla base dei risultati iniziali, è stata condotta un'indagine più approfondita utilizzando il caffè Apas (nuovo lotto di tostatura del 25 marzo 2025). Sono stati confrontati direttamente tre scenari:
- (A) Alimentazione normale (nessuna alimentazione lenta) impostata su un output target di 1:2,5 in ~25 s,
- (B) Alimentazione lenta con la stessa macinatura di (A), e
- (C) L'alimentazione lenta con una macinatura più fine è stata regolata per ottenere un tempo di estrazione di circa 25 secondi. Sono state effettuate cinque iniezioni consecutive per ogni scenario.
Nello scenario A, è stata utilizzata una macinatura di 21 (scala DF64), mentre nello scenario C la macinatura era significativamente più fine (valore ~10,5). Immediatamente dopo l'estrazione, la temperatura di ogni dose è stata misurata con un rifrattometro VST. È stato misurato il valore TDS (solidi totali disciolti , in %) e calcolata la resa di estrazione (%) (in base al peso in ingresso e in uscita e al TDS). Questo ci ha fornito valori medi per la resa di estrazione e il tempo di infusione per condizioni con e senza alimentazione lenta.
Analisi granulometrica
I campioni di fondi di caffè raccolti nel Test 1 (circa 13 g ciascuno) sono stati inviati alla Scuola Universitaria Applicata di Zurigo (ZHAW) per la misurazione della distribuzione granulometrica. La ZHAW ha utilizzato il Camsizer X2 di Retsch Technology per misurare la distribuzione granulometrica (PSD) dei fondi di caffè. Questo dispositivo si basa sull'analisi dinamica delle immagini ed è particolarmente adatto per l'analisi di particelle con dimensioni comprese tra circa 0,8 e 8.000 µm.
Per ciascun campione, abbiamo ottenuto valori caratteristici della distribuzione delle particelle, in particolare la mediana x50 (diametro mediano delle particelle in µm), la frazione fine Q<100µm (frazione in massa delle particelle <100 µm, in %) e l' ampiezza del picco della frazione principale (ampiezza dello spettro delle particelle, qui definita come l'intervallo che comprende il 60% della massa delle particelle grossolane). Questi dati consentono un confronto oggettivo delle dimensioni di macinazione e delle larghezze di distribuzione tra le diverse varianti di alimentazione dei chicchi.
Degustazione sensoriale
Per valutare gli effetti pratici sul gusto, abbiamo condotto due degustazioni descrittive utilizzando la scheda di valutazione KM-Espresso. Inoltre, è stata effettuata un'ulteriore degustazione discriminante utilizzando caffè filtro.
Questo rapporto riassume i risultati delle degustazioni descrittive effettuate utilizzando la scheda di valutazione KM-Espresso. Questi risultati sono spiegati anche nel nostro video di prova. Ulteriori degustazioni sono necessarie per verificarne i risultati.
Per ogni caffè, sono stati confrontati i risultati di un espresso con e senza alimentazione lenta. I campioni di espresso (temperatura ~60 °C, rapporto 1:2,5) sono stati valutati dagli assaggiatori secondo uno schema semplificato: amarezza, dolcezza, acidità, equilibrio, aroma, corpo, consistenza, retrogusto, ciascuno su una scala da 1 (debole) a 6 (forte) con mezzi punti.
I singoli attributi sono stati oggetto di discussione; tuttavia, l'attenzione si è concentrata su una valutazione complessiva della qualità sensoriale e sulle potenziali differenze di limpidezza, complessità e corposità tra i bicchieri a somministrazione lenta e quelli a somministrazione normale. Le degustazioni si sono svolte subito dopo le estrazioni.
Risultati
Distribuzione granulometrica (analisi ZHAW)
L'analisi di laboratorio dei campioni di materiale macinato ha chiaramente confermato che l'alimentazione lenta influenza la distribuzione granulometrica. La Tabella 1 mostra i valori caratteristici per l'Apas brasiliano e il Limontitla messicano in quattro condizioni: senza alimentazione lenta (valore di riferimento), alimentazione lenta manuale (granulometria costante), alimentazione lenta meccanica (granulometria costante) e alimentazione lenta meccanica con una granulometria regolata e più fine.
| Caffè | Condizione | x50 (µm) | Frazione fine <100 µm (%) | 60% Larghezza del picco principale (µm) |
|---|---|---|---|---|
| Apas | Normale (impostazione di base, macinatura 20) | 250 | 33,0% | 193.1 |
| Apas | Avanzamento lento a mano (MG 20) | 299 | 23,9% | 210.1 |
| Apas | Dispositivo di avanzamento lento (MG 20) | 291 | 26,2% | 207.4 |
| Apas | Dispositivo di alimentazione lenta (MG ~11,5 fine) | 178 | 38,2% | 146.1 |
| Limontitla | Normale (Basale, MG 16) | 229 | 33,4% | 178,4 |
| Limontitla | Avanzamento lento a mano (MG 16) | 255 | 28,4% | 185,8 |
| Limontitla | Dispositivo di avanzamento lento (MG 16) | 250 | 29,3% | 182.0 |
| Limontitla | Dispositivo di alimentazione lenta (MG ~8 fine) | 164 | 38,3% | 130.3 |
Tabella 1: Distribuzione granulometrica (mediana x50, fini <100 µm e 60% di larghezza del picco principale) per Apas e Limontitla in diverse condizioni di alimentazione dei chicchi. MG = dimensione di macinazione relativa impostata sulla scala DF64.
Anche un confronto tra la linea di base (tutta in una volta) e le condizioni di alimentazione lenta con la stessa dimensione di macinazione mostra tendenze chiare: l'alimentazione lenta sposta la mediana di 50 volte verso l'alto, il che significa che le particelle diventano in media più grossolane.
- Ad esempio, x50 è aumentato da ~250 µm a ~299 µm (+20%) con alimentazione lenta manuale presso Apas.
- Allo stesso tempo, la percentuale di particelle fini (<100 µm) è diminuita drasticamente: da circa il 33% a solo circa il 24% ad Apas (o dal 33% a circa il 28% a Limontitla).
- Anche con l'alimentatore elettrico (dispositivo) è stata ottenuta una leggera riduzione rispetto al riferimento (Apas ~26%, Lim. ~29%).
Questi risultati supportano l'ipotesi che l'alimentazione lenta e porzionata del macinacaffè riduca il contenuto di fini. È interessante notare che l'effetto è stato persino leggermente più forte con l'alimentazione lenta manuale rispetto all'alimentatore continuo, probabilmente perché i singoli chicchi venivano effettivamente alimentati manualmente, mentre l'alimentatore automatico mantiene un flusso costante e ridotto di chicchi. In ogni caso, la tendenza era chiara: l'alimentazione lenta produce una macinatura più grossolana a parità di impostazione di macinatura e riduce significativamente la frazione di fini.
L' ampiezza della frazione di particelle principali (60% di larghezza del picco) è cambiata solo moderatamente. Tendeva ad aumentare leggermente con un'alimentazione lenta (Apas: 193 → ~210 µm; Lim: 178 → ~182–186 µm), indicando una distribuzione leggermente più ampia delle particelle grossolane. Ciò è in linea con l'osservazione che la produzione di popcorn può portare alcuni chicchi a produrre "massi" leggermente più grossolani ( Qualità della macinatura ed effetto popcorn – Coffee ad Astra ). Tuttavia, allo stesso tempo, la dispersione nell'intervallo di polvere fine è diminuita considerevolmente, il che può essere percepito come una distribuzione complessivamente più omogenea (ovvero, un carattere bimodale meno pronunciato). La scoperta di Gagné secondo cui la macinatura chicco per chicco può produrre una distribuzione leggermente più stretta, simile a quella di un macinacaffè di alta qualità, si riflette qui nella misura in cui l'indesiderato "affiancamento" fine della distribuzione viene ridotto.
Infine, la Tabella 1 illustra anche i dati delle condizioni di alimentazione lenta "più fine" (ASF_444, LSF_444). Qui, in base alle portate eccessivamente elevate, la granulometria della macinazione è stata significativamente modificata (Apas da MG20 a ~11,5; Limontitla da 16 a 8). Come previsto, questo si sposta considerevolmente di 50 volte verso una macinazione più fine (178 µm per Apas, 164 µm per Limontitla) e aumenta il contenuto di fini (~38% ciascuno). Questi valori sono persino superiori al contenuto di fini originale della linea di base. Ciò dimostra che per ottenere lo stesso tempo di estrazione nonostante l'alimentazione lenta, la macinazione doveva essere significativamente più fine, il che, ancora una volta,
Fig. 1: Influenza dell'alimentazione lenta sulla distribuzione granulometrica per Apas (blu) e Limontitla (verde). Sinistra: Dimensione media delle particelle x50; Destra: Percentuale di particelle fini <100 µm. Sono mostrati i valori di base (nessuna alimentazione lenta), alimentazione lenta (manuale), alimentazione lenta (automatica) con la stessa granulometria e alimentazione lenta con una macinatura più fine per compensare il tempo di flusso. Fonte dei dati: Kaffeemacher PSD Data 2025
Tempi di estrazione e rese (con/senza alimentazione lenta)
I parametri di estrazione misurati nella serie di test riflettono chiaramente le suddette variazioni nella distribuzione delle particelle. Nel primo test , è stato immediatamente evidente che, a parità di granulometria, i granuli macinati con alimentazione lenta passavano molto più velocemente rispetto ai granuli di riferimento. Ad esempio, Apas estraeva in circa 25 secondi senza alimentazione lenta, mentre con alimentazione lenta (stessa granulometria 20), il disco era così permeabile che il liquido raggiungeva il volume target dopo soli 10 secondi circa: una differenza notevole . Di conseguenza, questi granuli presentavano anche una concentrazione di particelle disciolte significativamente inferiore.
Regolando gradualmente la macinatura più fine, il tempo di estrazione potrebbe essere ulteriormente esteso; alla fine, solo una macinatura di ~11–12 ha rallentato la graniglia a lenta alimentazione a ~25–30 s. Limontitla ha mostrato un comportamento analogo: a MG 16, la graniglia a lenta alimentazione è stata eseguita circa 5 s più velocemente della graniglia normale (27 s → 22 s), e solo con una macinatura drasticamente più fine (MG 8) una graniglia a lenta alimentazione ha raggiunto ~25 s. Queste osservazioni sono coerenti con l'aspettativa che un minor numero di particelle fini aumenti la permeabilità del disco: l'acqua scorre più facilmente, riducendo così il tempo di estrazione.
Il secondo test ha quantificato questi effetti per Apas. La Tabella 2 mostra i risultati medi dei tre scenari (A: nessuna alimentazione lenta, B: alimentazione lenta con stessa macinatura, C: alimentazione lenta con macinatura più fine):
Tabella 2: Valori medi (n=5 shot) dei parametri di estrazione per Apas nel secondo test. Senza alimentazione lenta vs. alimentazione lenta con macinatura identica (21) vs. alimentazione lenta con macinatura regolata (10,5) per un tempo di infusione di circa 25 secondi. TDS e resa misurati con un rifrattometro.
Nello scenario di base (senza alimentazione lenta), la macinatura impostata su 21 ha prodotto un tempo di erogazione medio di circa 26 secondi e una resa di estrazione di circa il 20,9%. Questo è servito da riferimento. Utilizzando la stessa macinatura con alimentazione lenta (Scenario B), il tempo di erogazione è sceso drasticamente a circa 10 secondi. La resa di estrazione è scesa di conseguenza a solo circa il 17,4%. Un espresso così corto mostra chiaramente una sottoestrazione (TDS circa 6,8% rispetto a circa l'8,2% normale).
Questi dati quantificano l'effetto qualitativo precedentemente osservato: un'alimentazione lenta, con impostazioni invariate, rende il disco così permeabile che l'estrazione standard fallisce. Solo la macinatura significativamente più fine nello scenario C ha riportato i parametri al livello iniziale (∅ 24 s, resa del 20,9%). È interessante notare che, nonostante la macinatura molto più fine, la resa ottenuta non è stata superiore a quella dello scenario standard: a quanto pare, i fattori si annullano a vicenda, oppure una macinatura così fine impedisce un'estrazione efficace a causa dell'intasamento. Teoricamente, i fondi più fini hanno una superficie maggiore e dovrebbero quindi estrarre in modo più efficace. Tuttavia, fondi eccessivamente fini impediscono il flusso attraverso il disco.
È interessante notare che, anche con rese praticamente identiche, le proprietà sensoriali (vedi sotto) differivano, il che suggerisce dinamiche di estrazione alterate (ad esempio, diverso profilo di flusso, estrazione a strati nel disco, ecc.).
In sintesi, i dati di estrazione confermano che un'alimentazione lenta aumenta significativamente la portata, a meno che non venga regolata la granulometria. Per mantenere il tempo di estrazione desiderato, la macinatura deve quindi essere proporzionalmente più fine, il che, tuttavia, aumenta la percentuale di particelle fini. I nostri precedenti test e misurazioni delle curve di distribuzione delle particelle hanno dimostrato che un picco principale più stretto ha un effetto positivo sul sapore. Tuttavia, se è troppo stretto, la macinatura deve essere impostata così fine da causare un effetto di overshooting , con conseguente picco fine molto ampio.
Risultati sensoriali (degustazione)
Le degustazioni dei diversi caffè hanno confermato alcuni dei risultati analitici, ma hanno anche evidenziato sottili differenze a seconda del caffè e dell'atteggiamento.
- Apas, tostatura media (Brasile, Naturale) : In un confronto diretto, l'espresso preparato con l'alimentazione lenta presentava un profilo aromatico più chiaro. Le descrizioni del panel includevano un "gusto più pulito e strutturato" e una dolcezza e un'acidità più pronunciate, mentre l'espresso preparato senza l'alimentazione lenta aveva un corpo leggermente maggiore e una maggiore "grinta". Tuttavia, l'alimentazione lenta non ha portato a un punteggio migliore per l'Apas. Ciò che il caffè ha guadagnato in termini di equilibrio aromatico, lo ha perso in termini di consistenza, retrogusto e corpo.
- Chirinos, tostatura medio-chiara (Perù, lavato): questo caffè ha dimostrato il vantaggio più significativo dell'alimentazione lenta. L'espresso con macinatura regolata è stato estratto in 23 secondi e ha colpito per le sue pronunciate note floreali e l'elevata complessità complessiva. Gli assaggiatori lo hanno definito "molto più floreale" e hanno assegnato all'espresso con alimentazione lenta il punteggio medio più alto (32,5 punti su 36; senza alimentazione lenta: 27,5 punti su 36). L'equilibrio tra acidità, dolcezza e consistenza è stato eccellente e il caffè ha ricevuto valutazioni migliori in tutte le categorie.
- Tostatura medio-chiara Hamasho (Etiopia, naturale) : questo caffè è stato molto difficile da regolare con l'alimentazione lenta. La macinatura doveva essere impostata molto finemente, il che ha portato a blocchi o canalizzazioni ripetute. L'Hamasho non ha guadagnato in qualità aromatica con l'alimentazione lenta. Come per l'Apas, anche l'Hamasho ha mostrato una chiarezza e una complessità di aroma leggermente maggiori, ma allo stesso modo il caffè ha perso un po' di consistenza e corpo a causa dell'alimentazione lenta. Tuttavia, regolare il macinacaffè e trovare la giusta granulometria con l'alimentazione lenta è stato così impegnativo con questo caffè che non si può escludere che anche le dosi assaggiate abbiano sofferto di micro-canali non visibili visivamente. Per un caffè con una struttura densa come l'Hamasho, un profilo di flusso adattivo o un profilo di macchina a leva potrebbero essere utili, contrastando il rapido deterioramento dell'integrità del disco.
In sintesi, i risultati sensoriali mostrano che un'alimentazione lenta altera in modo misurabile il profilo aromatico . Le parole chiave menzionate più frequentemente erano più chiare, più definite, più floreali, a volte accompagnate da una corposità/amarezza leggermente inferiori. Tuttavia, l'entità di questo cambiamento dipende dal caffè specifico e dalla messa a punto. In particolare con chicchi complessi e di alta qualità come i Chirinos, un'alimentazione lenta sembra favorire un'estrazione più completa delle componenti aromatiche desiderate (maggiore intensità e chiarezza), mentre con impostazioni più impegnative (Hamasha, tostature molto chiare), i benefici diventano evidenti solo con una regolazione ottimale.
I risultati della valutazione sensoriale corrispondono ai dati analitici in quanto una variazione nella proporzione di fini e nel comportamento del flusso può effettivamente avere effetti sensoriali: ad esempio, più fini potrebbero tendere a portare a note più astringenti e amare, mentre meno fini e un flusso più costante evidenziano aromi più delicati. Queste relazioni saranno discusse nella prossima sezione.
discussione
I risultati attuali confermano che l'alimentazione lenta ha un'influenza significativa sul prodotto macinato e sull'estrazione. I meccanismi e le implicazioni sono interpretati in dettaglio di seguito.
Effetti sul materiale macinato e sul comportamento di estrazione
L'alimentazione lenta riduce sostanzialmente lo sforzo sul processo di macinazione dei chicchi: invece di forzare molti chicchi contemporaneamente tra le macine, questi attraversano la zona di macinazione individualmente o in piccoli gruppi. La nostra analisi delle particelle ha mostrato una corrispondente riduzione della frazione fine di circa il 5-10% in termini assoluti (relativamente, circa il 20-30% in meno di fine). Ciò significa che con una macinazione lenta, meno particelle vengono frantumate in modo grave e più particelle rimangono nella gamma relativamente grossolana. Una spiegazione è che i singoli chicchi nella fessura di macinazione subiscono una minore forza di taglio dai chicchi vicini: vengono effettivamente frantumati, ma forse non ulteriormente frammentati a causa di collisioni multiple. Inoltre, con una velocità di alimentazione inferiore, ogni chicco può essere lavorato dal motore a velocità e coppia costanti. Gagné ha osservato che la macinazione chicco per chicco nel suo apparato sperimentale ha consentito una velocità del mulino più costante, il che ha contribuito a una distribuzione granulometrica leggermente più stretta. Nella nostra configurazione (macinacaffè diretto DF64), la potenza del motore a volte era udibile durante l'alimentazione normale, con conseguente "fatica" e potenzialmente un leggero stallo nella macinatura a pieno carico. Durante l'alimentazione lenta, il macinacaffè emette un ronzio continuo e sembra macinare i chicchi senza sforzo. I chicchi potrebbero trascorrere meno tempo nella camera di macinazione, con conseguente minore attrito e meno cicli di macinatura. Il risultato è una macinatura più grossolana e meno polvere fine.
La conseguenza per il disco di caffè è una maggiore porosità o permeabilità. Meno particelle fini significano più spazi tra le particelle e una minore percentuale di sostanza quasi colloidale che potrebbe ostruire i pori. Smrke et al. lo hanno confermato: ulteriori particelle fini ostruiscono lo spazio poroso e riducono significativamente la permeabilità. I nostri dati di flusso sono quindi pienamente coerenti: le dosi a lenta alimentazione sono praticamente passate attraverso il disco con la stessa granulometria perché la resistenza all'acqua era inferiore. È interessante notare che, nonostante le portate significativamente diverse nello scenario A rispetto a B (26 s contro 10 s), i solubili estratti erano complessivamente proporzionalmente inferiori (resa di circa il 17%), suggerendo che si è effettivamente verificata una sottoestrazione e non semplicemente la stessa quantità di estratto ottenuta in un tempo più breve. L'acqua aveva semplicemente un tempo di contatto e una superficie troppo ridotti per dissolvere componenti sufficienti.
Resistenza del disco e dinamica del flusso
Una macinatura più omogenea, ma più grossolana, si comporta diversamente sotto pressione. In primo luogo, la pressione nella camera di infusione aumenta più lentamente (poiché l'acqua filtra più velocemente, inizialmente fuoriesce più liquido prima di raggiungere la pressione massima). In secondo luogo, il disco può tendere a rimanere più stabile, poiché migrano meno particelle fini. Nei dischi per espresso, le particelle fini agiscono spesso come una sorta di "colla", depositandosi negli strati superiori e influenzando il flusso (le particelle fini possono spostarsi e causare variazioni di densità locali). Una minore quantità di particelle fini potrebbe quindi anche contrastare il fenomeno della canalizzazione, a condizione che la distribuzione delle particelle sia uniforme in tutto il disco. Le nostre osservazioni presso Chirinos lo confermano: il disco ad alimentazione lenta apparentemente non ha mostrato alcun fenomeno di canalizzazione, nonostante fosse macinato estremamente finemente, probabilmente perché il minor numero assoluto di particelle fini non ha portato allo stesso grado di ostruzioni locali e picchi di pressione che favoriscono il fenomeno della canalizzazione. Anche Apas ne ha tratto vantaggio in un certo modo: sebbene non ci fossero evidenti problemi di canalizzazione nell'impostazione standard, l'alimentazione lenta ha reso possibile una macinazione più fine (MG ~12 invece di 21) senza sovrapressione o interruzione dell'estrazione: il disco ha resistito alla finezza, presumibilmente perché la proporzione di fini è rimasta relativamente moderata.
Tuttavia, c'è un limite: se, come è necessario con Hamasho, si deve procedere in modo estremamente fine per raggiungere anche solo ~25 s, allora la finezza assoluta aumenta e quindi potenzialmente aumentano di nuovo gli effetti negativi (intasamento, canalizzazione).
Nel caso di Hamasho, l'estrazione con alimentazione lenta nel macinacaffè ha avuto successo solo con una macinatura molto fine, il che significava di fatto che il disco conteneva significativamente più fini rispetto a un'estrazione senza alimentazione lenta. Ciò ha complicato l'intero processo di estrazione, poiché non è stato possibile trovare una via di mezzo che fornisse sufficiente resistenza nel disco senza causare intasamenti, oppure era troppo grossolana e causava la prematura distruzione dell'integrità del disco (tempi di estrazione inferiori a 18 secondi, nonostante una macinatura fine).
Con Apas e Chirinos (rispettivamente tostature media e medio-leggera), la macinatura poteva essere notevolmente raffinata pur mantenendo un flusso stabile: in questo caso, le particelle fini venivano essenzialmente "sostituite" da una macinatura complessivamente più fine, che apparentemente portava a un'estrazione più efficiente dei composti desiderati (maggiore limpidezza, dolcezza, ecc.) senza cadere nella sovraestrazione. Con Hamasho (più leggero, difficile da estrarre), tuttavia, l'alimentazione lenta richiedeva un intervallo di macinatura quasi al di fuori dell'intervallo ragionevole (era necessario un numero molto elevato di particelle fini per creare una resistenza sufficiente, annullando i benefici sperati).
Inoltre, è necessario considerare che un'alimentazione lenta può modificare il volume di dosaggio. Particelle più grandi comportano una densità apparente inferiore: il disco potrebbe essere più soffice e voluminoso a parità di massa, il che ne aumenta l'altezza. Questo, a sua volta, può influire sull'estrazione (disco più alto = percorso più lungo, diversa distribuzione della pressione).
È sorprendente che tutti e tre i chicchi menzionati, così come il Limontitla testato, tendessero a perdere l'integrità del disco significativamente più velocemente . Questo è stato evidente nelle estrazioni con la macchina per espresso Decent e ha portato a una portata maggiore e a una contropressione inferiore. Anche l'Apas Espresso, che, essendo una tostatura media, dovrebbe presentare una maggiore stabilità del disco , si è comportato come una tostatura più chiara dalla metà dell'estrazione in poi. Come conclusione e argomento di ulteriori indagini, si dovrebbero utilizzare profili di flusso adattivi, ovvero profili che riducono significativamente la pressione dalla metà dell'estrazione. È possibile che i caffè macinati con alimentazione lenta e generalmente con una macinatura media inferiore rilascino gran parte del loro potenziale di estrazione molto più rapidamente. In tal caso, un flusso adattato probabilmente sottrarrebbe meno note indesiderate dalle particelle fini che contribuiscono all'amarezza e all'astringenza.
Carica statica e dispersione di particelle
Un aspetto strettamente legato all'alimentazione lenta è l'eliminazione della dispersione. Con un carico completo di chicchi, un gran numero di particelle viene prodotto contemporaneamente, scontrandosi tra loro e con le superfici – condizioni ideali per la triboelettricità . Il fatto che l'alimentazione lenta possa ridurre la carica statica è un interessante effetto collaterale: poiché vengono prodotte solo poche particelle in modo continuo, le cariche potrebbero dissiparsi più facilmente dal metallo del macinacaffè prima che si formino grandi accumuli. I nostri esperimenti non hanno misurato questo direttamente, ma indirettamente, la dispersione del caffè macinato era notevolmente diversa con l'alimentazione lenta: i fondi di caffè cadevano più uniformemente nella tazza/portafiltro e formavano meno grumi. Questo è in linea con la ricerca di Hendon , che ha dimostrato che una riduzione della carica diminuisce la formazione di grumi.
Sebbene non abbiamo utilizzato un RDT a base d'acqua, un'alimentazione lenta potrebbe avere un effetto simile riducendo la frequenza di collisione delle particelle e quindi generando meno carica. Hendon et al. hanno dimostrato che anche una piccola variazione delle condizioni (ad esempio, un aumento dell'umidità) migliora notevolmente la qualità dell'espresso. Nel nostro contesto, un'alimentazione lenta potrebbe quindi contribuire anche alla chiarezza sensoriale, poiché il caffè macinato cade più liberamente e senza grumi nel portafiltro. Un letto di caffè meno grumoso è più facile da distribuire e pressare, con conseguente densità del disco più omogenea. Ciò si traduce in estrazioni più costanti e in meno zone con portate variabili.
Per verificare questa ipotesi, abbiamo ordinato uno strumento di misura della carica elettrostatica.
Influenza della dimensione dei fagioli: popcorning vs. scivolamento dei fagioli
Un'alimentazione lenta dovrebbe contribuire a una distribuzione più uniforme delle particelle, soprattutto con i macinadosatori monodose. Mentre i macinadosatori per espresso con contenitore per i chicchi spingono continuamente i chicchi verso il basso, mantenendo la "pressione" sulle macine e sui chicchi sul fondo per l'intero processo di macinatura, questo non avviene con il macinadosatore monodose. Verso la fine della macinatura, si nota sempre un certo effetto popcorn, quando solo gli ultimi chicchi rimasti rimbalzano sulle macine.
L'entità dell'influenza di pochi chicchi nella camera di macinazione sulla distribuzione delle particelle può essere dedotta dalle nostre misurazioni con alimentazione lenta. Il dosaggio singolo si traduce quindi in una distribuzione della macinazione meno uniforme rispetto ai mulini con tramoggia per i chicchi o con alimentazione lenta.
È interessante notare che questo argomento viene affrontato nei progetti di mulini più recenti (ad esempio Weber EG-1, Lagom P64 con alimentatore lento opzionale).
Talvolta si sostiene che l'alimentazione lenta riduca il calore da attrito nella camera di macinazione. Se durante la macinazione nei mulini si sviluppano temperature elevate , ciò può influire negativamente sul sapore (a tal fine sono necessarie temperature superiori a 40 °C).
Siamo stati in grado di escludere questa conclusione con una serie di misurazioni. A tal fine, abbiamo misurato la temperatura del caffè macinato erogato sia dopo la macinatura con che senza alimentazione lenta. Durante l'uso domestico "normale" (abbiamo testato sei infusioni consecutive), si è notato un leggero aumento di temperatura con entrambi i metodi di alimentazione. Tuttavia, la temperatura del caffè macinato ottenuto con l'alimentazione lenta era in media solo di un grado più fredda rispetto a quella macinata con l'alimentazione "normale". Data questa piccola differenza, non ci aspettiamo che abbia alcun effetto sul gusto.
Classificazione teorica dei meccanismi
Mettendo insieme tutti i pezzi del puzzle si giunge alla seguente ipotesi: l'alimentazione lenta modifica le condizioni di macinazione da un sistema multi-chicco altamente dinamico e stocastico a un sistema a chicco singolo quasi stazionario. Nel sistema multi-chicco (dosaggio normale), si verificano intense interazioni tra i chicchi: frantumazione, sfregamento, abrasione della cellulosa e frammenti di tostatura: molti frammenti fini vengono prodotti all'inizio del processo di macinazione e possono persino essere macinati nuovamente. Nel sistema a chicco singolo, invece, ogni chicco viene macinato in gran parte in modo isolato; una volta passato, emerge dallo spazio vuoto prima dell'arrivo del successivo. Ciò si traduce in un minor numero di frammenti fini aggiuntivi per chicco. Le particelle prodotte tendono a essere i frammenti "naturali" del chicco, senza che questi frammenti vengano ulteriormente macinati in polvere perché il chicco successivo non passa immediatamente. Questa immagine è in linea con la scoperta che i mulini a rulli (macinazione delicata a più stadi ) producono meno particelle fini; l'alimentazione lenta, in un certo senso, imita parte di questo effetto, dando al macinatore a dischi più controllo e meno casualità.
Conclusione
La nostra ricerca dimostra scientificamente che l'alimentazione lenta dei chicchi durante la macinatura ha un impatto reale e rilevante sulla qualità della macinatura e sull'estrazione dell'espresso. In sintesi, siamo stati in grado di dimostrare:
- Un'alimentazione lenta riduce significativamente la percentuale di particelle fini nel materiale macinato con la stessa impostazione del macinacaffè, il che suggerisce una frammentazione più delicata dei chicchi.
- Ciò si traduce in una maggiore permeabilità della pastiglia di caffè: la portata aumenta e l'espresso scorre più velocemente. Per mantenere il tempo di estrazione desiderato, è necessaria una regolazione significativamente più precisa.
- Con una macinatura regolata, l'alimentazione lenta consente di ottenere espressi con la stessa elevata resa di estrazione. I risultati sensoriali iniziali indicano strutture aromatiche più complesse, un migliore equilibrio di sapori e una maggiore trasparenza, a volte a scapito di consistenza e corpo, nonché di una certa secchezza nel retrogusto. Sono necessari ulteriori test, tra cui degustazioni alla cieca con panel più ampi.
- Poiché un'alimentazione lenta inizialmente produce meno particelle fini, la macinatura deve essere impostata in modo significativamente più fine. Questo può causare problemi. In primo luogo , molti macinacaffè non sono in grado di macinare in modo uniforme questa finezza . In secondo luogo, l'intera struttura della pastiglia di caffè cambia durante l'estrazione, compromettendone così l'integrità. Con alcuni caffè, ottenere un'estrazione uniforme con un tradizionale profilo piatto a 9 bar senza canalizzazione era quasi impossibile. Sono necessarie ulteriori indagini per determinare se i profili di estrazione con pressione o portata decrescenti producano risultati desiderabili.
- I potenziali effetti negativi ( sottoestrazione ) si verificano principalmente se la granulometria non viene regolata di conseguenza. Anche una certa quantità di fini sembra necessaria per un'estrazione bilanciata ("giusto mezzo di fini" secondo Rao).
- I vantaggi dell'alimentazione lenta dipendono dal livello di tostatura e dal profilo dei chicchi: con tostature semplici può aumentare la limpidezza; con tostature molto leggere, la regolazione corretta è più critica per ottenere un'estrazione sufficiente.
Rilevanza pratica: questi risultati offrono spunti preziosi per torrefattori e baristi nel settore del caffè speciale. I progettisti di macinacaffè potrebbero integrare meccanismi di alimentazione lenta: alcuni produttori lo stanno già facendo, come Option-O con il suo sistema di macinazione preliminare (PCS) recentemente introdotto. I nostri dati confermano che tali innovazioni non sono solo espedienti, ma possono offrire vantaggi qualitativi misurabili. Anche senza un dispositivo dedicato, un barista può sperimentare alimentando i chicchi più lentamente o persino provando la macinatura di singoli chicchi per migliorare potenzialmente l'estrazione nelle preparazioni più problematiche. Tuttavia, bisogna considerare che l'alimentazione lenta rallenta il flusso di lavoro: in un bar affollato, dedicare 30-60 secondi a ogni erogazione esclusivamente alla macinatura non è sempre pratico. È necessario trovare un equilibrio: per un caffè da campione o per perfezionare un espresso di alta qualità, l'alimentazione lenta può essere uno strumento utile, ma nella pratica quotidiana i vantaggi devono essere bilanciati dall'investimento di tempo.
Chi trae beneficio dall'alimentazione lenta? Naturalmente, l'alimentazione lenta introduce un altro fattore che può influenzare il gusto. Se state esplorando altri aspetti della preparazione dell'espresso, non aprite contemporaneamente un'altra porta. La base di tutto è costituita da buone ricette standard e, magari, da un po' di esplorazione dei profili di flusso e pressione. Tuttavia, se siete già esperti in questi ambiti, o se la vostra macchina non offre tali opzioni, l'alimentazione lenta potrebbe essere un'area interessante da sperimentare.
Scrivete nei commenti cosa scoprite!
Per il CremaLoop Slow Feeder * - Il nostro caffè
Fonti:
I dati chiave di questo articolo sono stati raccolti dal team di esperti di caffè della House of Coffee di Basilea. Andrea Perin, la formatrice barista della nostra scuola del caffè, ha avuto un ruolo fondamentale nel progetto e ha raccolto tutti i campioni e gli espressi. La serie di test è stata condotta da Michel Indelicato, responsabile della nostra scuola del caffè, e da Benjamin Hohlmann, autore di questo rapporto. Le analisi sensoriali sono state condotte da esperti sensoriali, Q-Grader e campioni nazionali di baristi (Nadja Schwarz, Michel Indelicato, Felix Hohlmann, Philipp Schallberger, David Wistorf, Benjamin Hohlmann).
La discussione si è basata su documenti scientifici attuali e relazioni di esperti, compresi quelli di
- Hendon et al. (2024) sulla carica elettrostatica durante la macinatura ( Macinare il caffè con un goccio d'acqua riduce l'elettricità statica e rende l'espresso più corposo e intenso | ScienceDaily)
- Le analisi di Gagné sull'effetto popcorning (Grind Quality and the Popcorning Effect – Coffee ad Astra) e
- Smrke et al. (2024) sul ruolo delle particelle fini nell'estrazione dell'espresso (Il ruolo delle polveri fini nella dinamica di estrazione dell'espresso | Scientific Reports) .
- Vale la pena menzionare anche il recente video di Lance Hedrick su YouTube sul tema dell'alimentazione lenta .
Queste e altre fonti sono citate nel testo.
*Se ordini tramite questo link, non ti costerà nulla in più, ma riceveremo una piccola commissione che investiremo in nuove apparecchiature di prova.
