Die Verteilung der Extraktionsausbeute (EY) über einen Espressopuck ist selten gleichmäßig. Diese Studie von Stéphane Ribes vom April 2021 untersucht die radiale Gleichmäßigkeit während der Extraktion und bewertet, inwiefern die Platzierung eines BPLUS-Kontaktsiebs (auch „Puck-Sieb“ genannt) direkt über dem Kaffeepuck sowohl die Extraktionen der radialen Zonen als auch die Gesamtausbeute bei VST- und Pullman-Brühsieben beeinflusst.
Zentrale Forschungsfragen
Diese Studie zielt darauf ab, drei zentrale Fragen zu beantworten:
1. Wie sieht die radiale Verteilung der Extraktionsausbeute (EY) innerhalb eines Espressopucks während der Extraktion aus?
2. Wie wirkt sich die Verwendung eines über dem Espressopuck platzierten BPLUS-Kontaktsiebs auf die Gleichmäßigkeit der Extraktion über verschiedene radiale Zonen hinweg (Zentrum, mittlerer Bereich und Rand) aus?
3. Welchen Einfluss hat das BPLUS-Kontaktsieb auf die durchschnittliche Gesamtextraktionsausbeute (EY) bei Verwendung von VST- und Pullman-Brühsieben?
Methodik und Versuchsaufbau
Um die Variablen zu isolieren, die die Gleichmäßigkeit der Extraktion beeinflussen, wurde ein präziser, streng kontrollierter Versuchsrahmen geschaffen.
Espressomaschine: Decent Espressomaschine DE1PRO v1.1, ausgestattet mit einer S22A Ultem-Prototyp-Dusche und einem IMS CI 200 IM-Duschsieb (das 9,6 mm in das Brühsieb hineinragt).
Mühle: Levercraft Ultra Grinder, ausgestattet mit SSP High Uniformity-Blindmahlscheiben (Red Speed-Beschichtung), betrieben bei 100 U/min und einem Mahlgrad von 2,0 (100 Mikrometer über dem Berührungspunkt der Mahlscheiben).
Wasserspezifikationen: Montcalm-Wasser aus den Pyrenäen, Frankreich (Alkalität 4 ppm CaCO₃-Äquivalent und Gesamthärte 10 ppm CaCO₃-Äquivalent).
Extraktionsprofil: „Easy Blooming“-Profil, eingestellt auf 90 °C, mit einem Ausgangsdruck von 2,5 bar nach dem Aufquellen und einem maximalen Extraktionsdruck von 7,5 bar.
Dosierung und Verhältnis von Kaffee zu Wasser: Eine feste Kaffeedosis von 19,0 g, die bei allen Testdurchläufen auf ein Brühverhältnis von 1:2,0 eingestellt wurde.
Siebträger: 20-g-VST-Brühsieb und 20-g-Pullman-Brühsieb.
Vorbereitung und Arbeitsablauf zum Vorbereiten des Kaffeepucks:
Der Siebträger und das Brühsieb wurden vor dem Test in einem Wasserkocher auf 80 °C vorgewärmt.
Brühsieb und Duschsieb wurden vor jedem Kaffee-Brühvorgang gründlich getrocknet.
Einzelportionen gefrorener Kaffeebohnen wurden direkt in das Brühsieb gemahlen.
Die Verteilung erfolgte mit einem Levercraft WDT-Werkzeug (8 × 0,4 mm Nadeln), das mit einem BPLUS-Rührer glattgestrichen und anschließend mit einer SworksDesign PorcuPress v1 (109 × 0,8 mm Nadeln) bearbeitet wurde.
Das Kaffeepulver wurde mit einem Bravo-Tamper (58,5 mm, flacher Boden) bei einer Kraft von etwa 12 kg tampt; bei Verzicht auf ein Kontaktsieb wurde anschließend ein leichter Glättungsvorgang durchgeführt.
Mess- und Datenerfassungsverfahren**
TDS-Messung: Der Gesamtgehalt an gelösten Feststoffen (TDS) wurde mit einem Atago PAL-Refraktometer gemessen, das mit Montcalm-Wasser auf Null eingestellt wurde.
Probenahmezonen: Die Messungen wurden sowohl für den gesamten Kaffee als auch für drei unterschiedliche radiale Zonen des Pucks protokolliert: Zentrum (0 mm–18 mm), mittlerer Bereich (18 mm–25 mm) und Rand (25 mm–29 mm). Rechts ist ein Bild, das die radialen Zonen zeigt:
Ergebnisse
Die im Rahmen der Experimente gewonnenen Daten belegen eine deutliche Verbesserung der Extraktionsgleichmäßigkeit und der Gesamteffizienz bei Verwendung eines BPLUS-Kontaktsiebs sowohl bei VST- als auch bei Pullman-Brühsieben. Nachstehend sind alle ermittelten Extraktionsausbeuten (EY) aufgeführt:
The data shows the following:
Die Daten zeigen Folgendes:
Mangelnde Extraktion am Rand ohne Kontaktsieb: Ohne das BPLUS-Sieb weisen beide Brühsiebe einen starken Rückgang der Extraktionsausbeute zum äußeren Rand des Pucks hin auf (25 % im Zentrum gegenüber 16 %–17 % am Rand).
Verbesserung der Gleichmäßigkeit durch Kontaktsieb: Durch den Einsatz des BPLUS-Siebs steigt die Extraktionsausbeute am äußeren Rand im VST-Brühsieb deutlich von 17 % auf 22 % und im Pullman-Brühsieb von 16 % auf 23 %, wodurch ein weitaus gleichmäßigeres Extraktionsprofil über alle radialen Zonen hinweg erzielt wird.
Steigerung der Gesamtextraktionsausbeute: Durch die Minderung der starken Unterextraktion am Rand steigt die Gesamtextraktionsausbeute des Kaffees im VST-Brühsieb um +2 % (auf 24 %) und im Pullman-Brühsieb um +3 % (auf 24 %).
Schlussfolgerung und wichtigste Erkenntnisse
Auf der Grundlage der Ergebnisse lassen sich die Fragen wie folgt beantworten:
1. Wie sieht die radiale Verteilung der Extraktionsausbeute (EY) innerhalb eines Espressopucks während der Extraktion aus?
Standardmäßige Espressozubereitungen weisen erhebliche radiale Ungleichmäßigkeiten auf. Ohne Kontaktsieb ist der äußere Randbereich des Pucks (der etwa 30 % des Gesamtgewichts der Kaffeemenge ausmacht) stark unterextrahiert und erreicht nur etwa zwei Drittel (ca. 16 %–17 %) der in der Mitte gemessenen Extraktionsausbeute (ca. 25 %).
2. Wie wirkt sich die Verwendung eines über dem Espressopuck platzierten BPLUS-Kontaktsiebs auf die Gleichmäßigkeit der Extraktion über verschiedene radiale Zonen hinweg (Zentrum, mittlerer Bereich und Rand) aus?
Die Platzierung eines BPLUS-Kontaktsiebs direkt über dem Kaffeepuck verbessert die radiale Gleichmäßigkeit erheblich. Es erhöht die Extraktionsausbeute am Rand von 16–17 % auf 22–23 % und sorgt so für eine ausgewogene Extraktion im Zentrum, im mittleren Bereich und am Rand.
3. Welchen Einfluss hat das BPLUS-Kontaktsieb auf die durchschnittliche Gesamtextraktionsausbeute (EY) bei Verwendung von VST- und Pullman-Brühsieben?
Durch die Beseitigung einer starken Unterextraktion am äußeren Rand des Kaffeepucks sorgt das BPLUS-Kontaktsieb bei beiden Brühsieben für eine deutliche Steigerung der Gesamtextraktionsausbeute: beim VST-Brühsieb von 22 % auf 24 % und beim Pullman-Brühsieb von 21 % auf 24 %.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Verwendung eines Puck-Siebs die radiale Gleichmäßigkeit erheblich verbessert.
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