Optimaler Tamperdruck

AW: Optimaler Tamperdruck

Kennt jemand den Mann? Absolut faszinierendes Ergebnis.

Besonders die beiden Grafiken auf Seite 6 stellen mein Verständnis über die Wirkung des Tamperdrucks auf den Kopf. Sowohl die Füllmenge in der Tasse als auch der Extraktionsgrad sind über einen Bereich von 2.5kg bis 18.7kg praktisch konstant. Bei noch höherem Druck erhöht sich die Füllmenge und sinkt der Extraktionsgrad.

Besonders ersteres ist für mich ein völliges Mysterium. Ich hätte immer gedacht, dass zwischen Tamperdruck und Füllmenge eine reziproke Beziehung besteht, also "wenig Druck = rasches Durchplörren" und "viel Druck = mageres Tröpfeln". Das scheint aber überhaupt nicht so zu sein. Nahezu unabhängig vom Druck läuft immer gleichviel Espresso über die gesamte Bezugsdauer in die Tasse. Erst bei sehr hohem Druck verändert sich die Gesamtmenge, jedoch nach oben.

Ein Satz auf der nächsten Seite könnte auf die Erklärung hinweisen, nämlich "[im Bereich von 15.6kg bis 18.7kg Tamperdruck] war der Kaffeefluss aus dem Brühsieb zudem am konstantesten". Mir ist auch schon aufgefallen, dass bei zu hohem Tamperdruck aus dem anfänglichen Tröpfeln später ein viel zu starkes Fließen wird. Wahrscheinlich führt also der unterschiedliche Tamperdruck zu sehr verschiedenen Verlaufskurven der Flussmenge pro Sekunde (ml/sek) über die insgesamt gemessenen 25sek. Und diese Verlaufskurven laufen dann in der Summe auf mehr Espresso bei höherem Druck hinaus.

Jedenfall sehr spannende Resultate, insbesondere für diejenigen, die nicht mit Waage tampen. Merke: wenn der Kaffeefluss über die Bezugsdauer nicht relativ konstant ist, stimmt etwas mit dem Tamperdruck nicht. Extrem hilfreiche Heuristik!

 

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ich habe nur mal kurz in dieses PDF reinegschaut. Es ist recht viel wortwörtlich aus dem kaffeewiki.de übernommen, als Quellenangabe wird zumindest an der Stelle "Handmühlen" lediglich "kaffee-forum" angegeben. Ein Fall für vroni-plag? ;-)

 

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Hallo,

sorry, aber ich halte diese Arbeit für Unfug. Nur den Tamperdruck zu variieren und den Mahlgrad überhaupt nicht anzupassen ist doch Schwachsinn. Bezugsmengen von 55 bis 84 ml und so schwankende Ergebnisse haben meiner Meinung nach keine Aussagekraft. Auch dass mit keinem Wort erwähnt wird, welcher Kaffee verwendet wurde, ist ein Mangel.
Ich hätte erwartet, dass man die Grundlagen der Statistik beachtet und dass man eine solche Versuchsreihe mehrmals reproduzierbar durchführt, um belastbare Ergebnisse zu erhalten. Die Aussage, dass ein Espresso mit 84 ml "wässrig" schmeckt, beweist immerhin, dass sie den probiert haben;-)

Viele Grüße

Ralf

 

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War ja nur ne "authentische" Projektarbeit, man beachte das Protokoll der ersten Messreihe. Die haben nicht brav ausgetrunken.
Was mich mehr stört - oder hab ichs überlesen? - War der Brühdruck konstant, und wenn ja, wie hoch?:lol:

EDIT ein kleines Zitat aus der Arbeit "Variation Brühdruck und Brühtemperatur:
"2. Kurzergebnis
[FONT=Calibri,Calibri][FONT=Calibri,Calibri]Variation Brühdruck: [/FONT][/FONT][FONT=Calibri,Calibri]
[/FONT][FONT=Calibri,Calibri][FONT=Calibri,Calibri]Verändert man allein diesen Parameter wirkt sich dies wie folgt aus: [/FONT]
[FONT=Calibri,Calibri]- Bei Erhöhung bleibt der Geschmack gleich. [/FONT]
[FONT=Calibri,Calibri]- Bei Herabsetzung des Brühdrucks wird der Geschmack bitterer. "[/FONT]

[FONT=Calibri,Calibri]Hier sollte doch wenigstens der Wert angegeben werden, ab dem der Tester keinen Unterschied feststellen konnte - so kann man den Druck erhöhen und auf den Ausgangswert zurückstellen und plötzlich soll der Espresso bitterer sein? :roll:[/FONT]
[/FONT]

 

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Hallo,

bei der Projektarbeit handelt es sich um Maschinebaustudenten des 6. Semesters die das Thema "Kaffeemaschine" gewählt haben. Die Studenten sind in Gruppen aufgeteilt und sollen versuchen kleine Projekte zu bearbeiten.

Idealerweise holen sich die Studenten Informationen aus Büchern oder dem Internet, machen dann ein paar Untersuchungen selber und versuchen das dann in den Berichten die ich auf das Netz gelegt habe zusammenzufassen.

Es gibt gute und nicht so gute Studenten. Es muss nicht alles zum Dogma erhoben werden, was da raus kommt, aber hier an der Hochschule gibt es halt Equipment, das nicht jeder daheim hat. Das sollen die Studenten anwenden.

Bezüglich des Tamperdrucks ist meine These, daß es bei geringem Tamperdruck zu einer Kanalbildung im PUK kommt. Bei zu hohem Tamperdruck geht zuerst nichts durch und dann bildet sich ein Kanal zwischen PUK und Wand.

Wegen Konstanz des Durchlaufs: Die Untesuchungen wurden an einer Faema98 durchgeführt. Diese Maschine braucht etwa 5s bis der volle Druck am PUK ansteht. Bei einer Practic Maschine steht der Druck sofort an. Aus diesem Grund muss man das mit dem konstanten Durchfluss mit Vorsicht geniessen. Wenn man bei beiden Maschinen die gleichd Füllung macht und die Pumpe für 25 Sekunden einschaltet kommt die gleiche Menge raus, aber bei der Faema fliesst die ersten 5 Sekunden kein Kaffee raus.

Ich werde die Projektarbeit in diesem Semester wieder anbieten. Ich möchte mir den Verschleiss von Mahlscheiben, den Einfluss der Bohnenfeuchte mal anschauen, auch mit ein paar verschiedenen Wasserentkalkern experimentieren. Wenn es Anregungen gibt, was man anschauen könnte bin ich dankbar.

Viele Grüße

Hermann Ketterl

 

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Also, ich hab mir jetzt erst mal nur "Variation des Tamperdrucks" näher angeschaut. Gefällt mir! Besonders gefreut haben mich auch die Kaffeeflecken auf dem handschriftlichen Blatt. :-D Da sieht man wenigstens, dass was getan wurde...

Bei mir steht jedenfalls die Personenwaage schon mal, bereit für Messungen, neben meiner Tea.

Grüße an die Studenten!

 

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Recht herzlichen Gruß an die Wissenschaft:

Als Druck bezeichnet man die auf eine Fläche einwirkende Kraft.

Die Einheit für den Druck ist N/m^2 oder Pa oder bar.

In kg werden Massen angegeben.

Tamperdruck mit kg zu bezeichnen ist wissenschaftlicher Blödsinn. Ist ja noch ok, wenn Kaffeejunkies das machen, in einer wissenschaftlichen Arbeit ist das peinlich.

Gruß

Gerd

Achja - Quelle ist die ISO 1000, das SI EInheitensystem (in Kraft in D seit 1970)

 

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na, da werden sich aber die meisten barista in bella italia freuen!

habe noch so gut wie nie gesehen, daß außer einem nur leichten darüberstreichen und leichten andrücken irgendein italienischer barista 15kp gedrückt hätte.
und fast immer ist der espresso bella fantastico.

 

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Lassen wir mal das wissenschaftliche Optimierungspotential beiseite, die grundlegenden Beobachtungen müssen darum nicht falsch sein. Die These der Kanalbildung erklärt, warum bei hohem Tamperdruck mehr Füllmenge über die gesamte Bezugsdauer entsteht als bei niedrigeren Drücken.

Warum aber plörrt es bei niedrigem Druck nicht einfach durch? Ich habe das jetzt gerade mal ausprobiert und finde Ähnliches wie die Studis. Bei gleichem Mahlgrad erhöht sich die Menge des durchgelaufenen Espressos kaum, selbst wenn man den Tamper nur kurz auf den Puk legt und keinen weiteren Druck mehr ausübt.

Ist es so, dass der Druck der Wassersäule von etwa 10bar beim Bezug den Puk sozusagen auto-verdichtet. Das vermutete Channeling würde dann zwar geschmacks- aber nicht mengenwirksam.

 

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@mcblubb:

Dann ist es eben die Masse die eingesetzt wurde um den Tamper Druck zu erzeugen.

Ich mag diese unhöfliche arrogante Art einfach nicht. Kritik kann man auch anders äußern und besonders hier im Kaffee-Netz freut mich der allgemein höfliche Ton.

@all:

Ich persönlich finde es schön, daß sich in studentischen Arbeiten mit der Espresso Zubereitung auseinandergesetzt wird, denn wir alle wissen doch, daß dieses Thema noch so einige offene Fragen bietet. Hierfür danke Herr Prof. Ketterl.

Als Anregung für weitere empirische Untersuchungen würde es mich freuen, wenn z.b. der Pumpendruck der verwendeten Maschinen konstant ist. Und wenn sich zwischen jeder aufeinanderfolgenden Versuchsgruppe nur eine Variable (Tamperdruck, Mahlgrad, Kaffeesorte, Wasser, Brühtemperatur, Bezugszeit, ...) ändert, könnten über die Dauer sehr interessante Ergebnisse vorliegen.
Interessant wäre auch ein einbeziehen der Variable Luftfeuchtigkeit von Bohne und Raum wie von EleMac beschriebenen.

Teilweise legen ja solche Ergebnisse schon vor, interessant finde ich insbesondere die Ergebnisse zur Variation der Brühtemperatur und des Brühdrucks. Eine offene Frage hätte ich, hatte denn die Änderung des Brühdruck auch eine Änderung der Espressomenge zur Folge?

 

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Das ist ja auch Deine Sache, was Du magst oder nicht.

Als Dipl. Ing. Maschinenbau ist es für mich nicht zu begreifen, dass an einer (techischen) Hochschule so undifferenziert mit dem Thema SI-EInheiten umgegangen wird.


Im "normalen" Board-Gebrauch ist es zwar auch falsch, wird auch durch durch häufiges WIederholen und Argumentieren nicht richtiger, letztlich aber nicht so wichtig.

Gruß

Gerd

 

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Maschinenbauer, Student oder Espressoliebhaber - egal. Erklärt mir bitte, warum bei praktisch unverdichtetem Pulver (2.5kg Gewicht auf dem Tamper bei einem Tamperdurchmesser von 5.6cm bzw. einer Tamperfläche von etwa 24.6cm² bedeuten einen Tamperdruck von etwa 0.1kg/cm² bzw. 0.1 bar) das Brühwasser nicht einfach durchläuft. Autokompression? Magie?

 

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Weil das Pulver quillt und einen Gegendruck aufbaut. Dieser "Basis-Gegendruck" ist vom Mahlgrad abhängig.

Im Prinzip zeigt uns das wieder einmal, dass der Tamperdruck überbewertet wird.

 

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Das ist wieder mal ein Thema das man unendlich diskutieren kann und man kommt eh nicht auf einen Nenner.
Es gibt halt die zwei Fraktionen. Die einen finden es wichtig, die anderen unwichtig. Ich weiß ehrlich (noch) nicht genau wohin ich mich gesellen soll.
Aber ich denke das die Sache mit dem Tamperdruck überbewertet wird.
Habe noch nie gesehen das in einem Café mit hohem Druck getampert wird.
Da wird immer das Mehl in den ST gelassen und dann an dem Mühlentamper (oder wie heißt das) gedrückt. Bei 15kg würde die Mühle dann auch gegen die Decke schleudern

 

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Wie bereits gesagt:

- Quellen des Mahlgutes


Aber auch verdichtungseffekte durch "einschlämmen" beim Wassereinströmen. Wenn Du wills autokompression.

Nicht zu vergessen das Sieb als solches, was eine Strömungswiederstand hat, der dadurch erhöht wird, dass sich Kaffeebrösel darin verklemmen.

Gruß

Gerd

 

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Weil der Kompressionsdruck des Kaffepulvers nichts mit dem Durchflusswiderstand des Pucks zu tun haben muss. Zumindest nicht so direkt.
Letzlich muss man sich vor Augwen führen, dass immer maximal mit etwa 1bar Druck getampert wird (also 25kg), der Druck mit dem das Wasser aber durch den Puck gepresst wird über 10 mal so hoch ist. Das Tampern dient so letzlich im Wesentlichen der Erzeugung einer gelichmäßigen Struktur des Pucks und einer graden, "loch"-freien Oberfläche. So wird gewährleistet, dass der Puck an möglichst allen Stellen der Oberfläche denselben Durchflusswiderstand hat und die Extraktion so gleichmäßig laufen kann. Das ist ja z.B bei schiefem Tampern nicht mehr der Fall. Den Effekt kann ja jeder mit einem bodenlosen Siebträger beobachten.
Dass ich das Extraktionsverhalten ab einem gewissen Tamperdruck kaum noch ändert ist insofern auch wenig verwunderlich. Mehr als komplett zusammengepresst werden kann das Pulver ja nicht (alle Luft draußen suzusagen).
Im Bezug auf den Druck wird das Tampern also in der Tat wahrscheinlich oft etwas überbewertet. Was ich dagegen aus meiner Beobachtung heraus für durchaus wichtig halte ist möglichst grade zu Tampern, ohne ständig den Winkel zu verändern, wodurch der Puck immer wieder etwas verschoben wird und dessen Oberfläche am Ende eben schief sein kann.

 

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Hallo,

ich wollte noch eine Anmerkung zum Brühdruck machen.

Eine typische Pumpe ist z.B. mit dem Überdruckventil auf einen Maximaldruck eingestellt. Der ist oft 8, 12 oder 23 bar.

Der Druck der sich tatsächlich einstellt ist ein anderer. Wenn ich z.B. kein Kaffeepulver einlege wird der Druck der sich einstellt sehr gering sein (<1 bar oder sollte ich atü sagen).

Abhängig von Mahlgrad Füllmenge und Tamperdruck entsteht durch den Puk ein "dynamischer" Gegendruck der sich aufbaut.

Im Verlauf des Brühvorgangs gibt es meines erachtens zwei wesentliche Prozesse. Zum einen werden die feinere Kaffeepartikel nach unten geschwemmt und verdichten sich (Kann man mal mit Kies im Sandsieb ausprobieren). Zum zweiten Quillt der Kaffee. Abhängig von der Fördermenge der Pumpe, ob vor der Brühgruppe eine Düse verbaut ist, oder ob wie bei der E61 eine Art Preinfusion durchgeführt wird geschehen diese Prozesse unterschiedlich schnell.

In http://homepages.fh-regensburg.de/~keh39187/VariationBruehdruckundBruehtemperatur.pdf
versuchen die Studenten den Pumpendruck zu verstellen, sehen aber dass sich bei einer Erhöhung des Pumpendrucks nichts tut, weil der sich einstellende dynamische Druck etwa gleich bleibt. Er ist ja nur duruch die "Füllung mit Kaffeepulver" (Menge Mahlgrad Tamper) bestimmt. Nur wenn man den Druck auf z.B. 2 bar schraubt wird die durchgesetzte Menge geringer und der Brühvorgang verändert sich.

Der Tamperdruck hat bei dem ganzen aber den geringsten Einfluss.

Ich vermute, daß die Partikelgrößenverteilung des Mahlguts einen größeren Einfluss hat, das ist aber recht schwer mit einfachen Mitteln zu quantifizieren.


Grüße

Hermann Ketterl

 

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Genau darauf wollte ich hinaus. Das Pulver quillt und wird gleichzeitig durch die anliegenden 10bar vom Brühwasser selbst komprimiert. Wenn wir in unserer Boardie Einheit "kg" rechnen, also dem Tamperdruck auf der Waage, sind 10bar Pumpendruck äquivalent zu etwa 250 kg Gewicht auf dem Tamper. Natürlich berücksichtigt diese Berechnung eine Menge Faktoren nicht; was aber in jedem Falle als Erkenntnis bleibt ist die Tatsache, dass der Pumpendruck selbst auch für eine erhebliche Kompression des Mahlgutes sorgt.

Ich würde also behaupten, dass die wesentliche (und nahezu einzige) Funktion des Tampens die Vermeidung von Channeling ist. Wie Hermann geschrieben hat, dürfte es mit zu losem Kaffemehl passieren, dass bei der Kompression während des Bezugs Kanäle entstehen, durch die das Brühwasser praktisch extraktionsfrei hindurchfließt. Bei zu festem Tamping bilden sich gegen Ende des Bezugs am Rand des Puks Kanäle, die dann ebenfalls zu Unterextraktion führen.

Tampen mit dem richtigen Druck sorgt also vor allem dafür, dass a) kein Channeling am Anfang des Bezugs und b) kein Channeling am Ende des Bezugs entsteht.

Mich würden Blindstudien interessieren, in denen die Tester nicht wussten, wie stark getampt wurde - bei ansonsten identischen Bedingungen. In der Ketterl Studie war das nicht so, glaube ich.

 

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Hm, an sich ja toll, dass die Hochschulen an Espresso forschen, aber hier denke ich ehrlich gesagt auch "Wer misst, misst Mist".
Scheinbar wurde ein Refraktometer benutz - was waren die Werte, was ist der optimale Extraktonsgrad "7" (sagt mir grad nix) und wieso schmeckt der Espresso bei gleicher Mahlmenge und Extraktonsgrad unterschiedlich? Und wieso hat man just bei 12.5kg Tamperdruck 10ml weniger als sonst? Und was heisst "ml" bei von Petrischale in Messrohr umgefüllten Espresso mit Crema? Und überaupt - wie kommt man auf diese kommastellen beim Tamperdruck?

Für mich etwas diffus das ganze...
Gruss
BM