Меню
В последние несколько десятилетий воде уделялось повышенное внимание в рамках производственно-сбытовой цепочки кофе. Это относится не только к методам выращивания и обработки, но и к тому, как экстракция может повлиять на сенсорные свойства кофе в чашке.
Общие вопросы, связанные с составом и характеристиками воды, мы рассмотрели в статье «Вода для кофемашины. Состав и характеристики». В этой заметке мы остановимся на методах очистки воды и рассмотрим основные компоненты профессиональной системы фильтрации.
В целом методы очистки воды можно разделить на пять общих категорий:
Последние два метода достаточно дорогостоящие и сложные. По этой причине они обычно не используются в процессе водоподготовки для приготовления кофе.
Две основные концепции, связывающие воду с кофе: щелочность и общая жесткость.
Щелочность:
Общая жесткость:
Что касается экстракции кофе, чистую питьевую воду без запаха можно точно охарактеризовать по ее жесткости (как показателю эффективности экстракции) и щелочности (как показателю ее буферной способности к кислотам). На рисунке ниже представлен обзор изменений жесткости и щелочности в результате наиболее распространенных методов очистки.
Для процесса умягчения используется катионный обменник, где ионы кальция (Ca2+) и магния (Mg2+) обмениваются на ионы калия (K+) или натрия (Na+). На рисунке изменение состояния воды для двух исходных составов отмечено вертикальной прямой бирюзового цвета (цифра 1). Процесс умягчения влияет только на жесткость воды. Щелочность не изменяется.
Для процесса декарбонизации используется катионный обменник, в котором ионы кальция (Ca2+) и магния (Mg2+) заменяются на ионы водорода (H+). На рисунке изменение состояния воды для двух исходных составов отмечено синей прямой (цифра 2). Процесс декарбонизации в одинаковой степени влияет на жесткость и щелочность воды не зависимо от ее исходного состава.
В комбинированном методе очистки дополнительно к процессу декарбонизации применяется в незначительном степени умягчение (например Everpure Claris Ultra 500). На рисунке изменение состояния воды для двух исходных составов отмечено цифрой 2.1. Результат комбинированного процесса зависит от исходного состава воды. В случае с более жесткой водой (состояние А) умягчения дополнительно снизит общую жесткость, тогда как в состоянии Б этот эффект будет нивелирован.
Процесс деминерализации предполагает технологию обратного осмоса, когда происходит деионизация воды путем ионного обмена, удаляющая ионы независимо от исходного состава. На рисунке процесс деминерализации показан диагональной оранжевой прямой (цифра 3), направленной в сторону начало ординат. Процесс влияет как на жесткость, так и на щелочность воды. Степень влияния зависит от исходного состава. Для более жесткой воды (состояние А) влияние на жесткость будет заметнее.
Для процесса выщелачивания используется анионный обменник, где ионы гидрокарбоната (HCO3—) заменяются на ионы хлора (Cl—). Данный метод пока коммерчески недоступен для кофейных применений. Альтернативой анионному обменнику может быть сильная кислота (например, соляная HCl). На рисунке процесс выщелачивания показан горизонтальной прямой салатового цвета (цифра 4). Процесс выщелачивания приведет только к снижению щелочности, общая жесткость не изменится.
Измерение:
Исследования и отраслевые рекомендации по уровням жесткости предлагают относительно широкий диапазон: минимальный и максимальные значения могут отличаться в 5 раз. С другой стороны, рекомендуемая вариации для щелочности намного меньше: рекомендуемые минимальные и максимальные значение отличаются в 2 раза.
Для воды с показателем pH ниже 8,3 щелочность может быть точно рассчитана по содержанию гидрокарбонатов (HCO3—), т.к. все остальные компоненты (CO32-, OH— и H+) присутствуют в концентрациях на несколько порядков ниже, чем HCO3—. По этой причине для большинства вод принято считать, что значение карбонатной жесткости соответствует показателю щелочности. При pH выше 8,3 значительный вклад карбонатного иона CO32- также необходимо учитывать, хотя это происходит только в регионах с очень жесткой водой (более 370 ppm CaCO3 щелочности).
Для идеального эспрессо рекомендуется, чтобы соотношение общей и карбонатной жесткости воды находилось в соотношении 2:1. Другими словами, карбонатная жесткость должна составлять половину общей жесткости.
Прежде чем рассматривать компоненты профессиональной системы фильтрации, стоит упомянуть про отдельный сегмент рынка – умягчители воды. Речь идет про солевые умягчители с ручной регенерацией ионообменной смолы. Их часто путают с системами фильтрации, делая акцент на низкой стоимости. По этой причине необходимо расставить все точки на «i».
Основные отличия умягчителя от системы фильтрации:
Многоступенчатые системы фильтрации подготавливаются воду в несколько этапов, используя различные методы очистки воды на каждом из них. Количество ступеней очистки (этапов) зависит от исходного качества водопроводной воды и выбранной системы фильтрации.
Ведущие производители предлагают разные категории фильтров в зависимости от исходного качества воды и области применения (кофемашины, вендинговые аппараты, пароконвектоматы, посудомоечные машины и т.д.).
Фильтр предварительной очистки задерживает крупные частицы.
На этапе основной фильтрации в зависимости от качества исходной воды и целевого назначения выбранной системы могут проходить следующие процессы:
Если водопроводная вода изначально мягкая или очень мягкая, то имеет смысл устанавливать системы, в которых после предварительной фильтрации (этап №1) сразу идет очистка активированным углем (этап №3).
Вода проходит через фильтр с активированным углем, который удаляет вещества, ухудшающие вкус и аромат.
Процесс финальной очистки, предусматривающий удаление оставшихся мельчайших частиц.
Профессиональная система водоподготовки может быть реализована в одном или нескольких сменных картриджах. Это зависит от производителя и применяемых методах очистки воды.
Данный компонент отвечает за подачу не подготовленной водопроводной воды к фильтрам и водоотведение воды, прошедшей все ступени очистки, к потребителю.
Кроме этого, на головной части находится система байпасс, предназначенная для настройки объема обходного потока. Другими словами, значение байпасс – показатель относительной доли потока, который обойдет этап основной фильтрации (Этап №2), сэкономив при этом ресурс картриджа.
Различают головные части с фиксированными и регулируемыми настройками байпасс. Последние позволяют выставлять значения байпасс с учетом фактической жесткости воды и рекомендаций таблицы байпассов и емкостей.
К категории аксессуаров системы фильтрации можно отнести шланги, клапаны, расходомеры, редукторы, кронштейны, дисплеи, шланги и комплекты для тестирования жесткости.
Выбор системы фильтрации для приготовления эспрессо следует начинать с определения качественных характеристик воды, включая такие показатели как общая жесткость, карбонатная жесткость и уровень pH.
Зная параметры воды и понимая то, какое влияние оказывают методы очистки воды на ее конечные характеристики, можно приступить к выбору системы фильтрации. Разумеется, сотрудники компании, специализирующейся на решениях водоподготовки, вас должным образом проконсультируют. Тем не менее, эти базовые знания помогут ориентироваться в терминологии и нюансах этой области.
Что запомнить?
Услуга «аренда кофемашин» доступна в Москве, Санкт-Петербурге и Твери. Информация, представленная на сайте, не является публичной офертой в соответствии со статьей 437 ГК Российской Федерации.
ООО АВЕНДА
ИНН 7736321670
КПП 773601001
ОГРН 1197746255673
© 2024 AWENDA
Нажимая на кнопку, я даю свое согласие на обработку персональных данных