novoevmire.biz
Образование

Сколько атмосфер в 1 МПА?

Повышенное давление нередко используют во время приготовления пищи, и в этой статье мы поговорим о том, какое давление используется во время заваривания кофе. Мы рассмотрим технику эспрессо, при которой кофе готовят с помощью горячей воды под давлением. Вначале мы поговорим о приготовлении кофе в общем, о том, какие вещества получают из кофейных зерен в процессе приготовления, и о разных методах приготовления кофе. После этого мы подробно обсудим роль давления в приготовлении эспрессо, а также увидим, как другие переменные влияют на вкус кофе.

Кофе

Люди наслаждаются кофе по крайней мере с пятнадцатого века, а может даже и раньше, хотя у нас нет точных данных о более раннем приготовлении кофе. Историки утверждают, что первыми пить кофе начали жители Эфиопии, и что оттуда этот напиток распространился в Йемен и другие соседние страны, а из этих стран уже попал в Европу. По некоторым данным мусульмане-суфии использовали кофе в религиозных обрядах. На протяжении многих лет в арабском мире кофе был запрещен консервативными представителями исламского духовенства из-за его необычных свойств, но в конце концов этот запрет смягчили. Церковь в Европе тоже некоторое время не одобряла кофе по причине его популярности в мусульманском мире, но вскоре смирилась с растущей популярностью этого напитка в Европе. С тех пор кофе популярен по всему миру. Вероятно кофе — это первое, что придет вам на ум, если вы подумаете о типичном утре. Так что же такое кофе, как его готовить, и за что мы его так любим?

Кофейные зерна — это косточки ягод растения семейства мареновые (Rubiaceae). В этом семействе много разнообразных видов растений, но наиболее широко используемые для приготовления кофе — это аравийское Coffea Arabica (сорт арабика) и конголезское Coffea canephora кофейное дерево (сорт робуста), причем сорт арабика более популярен. В английском языке кофейные ягоды иногда называют вишенками за их цвет и форму, но они не имеют никакого отношения к дереву вишни. Вначале кофейные зерна подвергают тепловой обработке, то есть жарят, а после этого из них готовят кофе, и во время этих процессов происходит экстракция различных веществ, включая ароматические масла и твердые частицы. Эти вещества создают особый вкус и аромат кофе и дают ему бодрящие свойства.

Насколько нам известно, одним из первых способов приготовления кофе было кипячение кофейных зерен в воде. Пробуя разные способы приготовления, люди заметили, что если кофе слишком долго находится в контакте с горячей водой, то напиток приобретает горечь, а если, наоборот, кофе варили недостаточно долго, то он кислый. Поэтому были разработаны различные способы приготовления, обеспечивающие наилучшую экстракцию. Пробуя разные методы приготовления бармены в кофейнях заметили, что давление улучшает процесс приготовления и вкус готового напитка, и так родилась техника эспрессо.

На протяжении столетий кофе готовили разными способами, и всё, что мы знаем о приготовлении кофе — это плоды сотен лет экспериментов на кухне. Именно благодаря этим экспериментам любители кофе определили оптимальную температуру, время обжарки и приготовления кофе, размер помола, и использование давления в процессе приготовления.

 

Вещества, которые получают методом экстракции из кофейных зерен в процессе приготовления

Вкус кофе и его особые свойства зависят от химических веществ, которые получают во время экстракции в процессе обжаривания кофейных зерен и приготовления самого кофе. В этом разделе поговорим об основных веществах и о том, как разные методы приготовления влияют на их экстракцию.

Кофеин

Кофеин — одно из основных веществ, получаемых во время экстракции из кофейных зерен. Именно благодаря ему кофе дает тем, кто его пьет, заряд энергии. Кофеин также придает напитку характерную ему горечь. Если кофе готовят, используя технику эспрессо, то по сравнению с другими методами приготовления, из молотого кофе получают больше кофеина. Но это совсем не значит, что если вы выпили одну порцию эспрессо, вы получили бо́льшую дозу кофеина, чем если бы вы выпили чашку кофе, например приготовленную в капельной кофеварке. Ведь порции эспрессо намного меньше по объему, чем порции в больших чашках, в которых подают кофе, приготовленный в капельной кофеварке. Поэтому, несмотря на то что в кофе эспрессо концентрация кофеина гораздо больше, общее количество кофеина в порции эспрессо меньше, чем в кофе, приготовленном другими методами, так как эспрессо пьют очень маленькими порциями.

Тригонеллин

Тригонеллин — одно из веществ, придающих кофе его особый насыщенный аромат карамели. Вкус получают не во время приготовления непосредственно из тригонеллина, а во время обжаривания кофейных зерен. Благодаря тепловой обработке тригонеллин распадается на ароматические вещества, которые называются пиридинами.

Кислоты

Кофе содержит кислоты. Вероятно, вы это уже заметили, если когда-нибудь наливали сливки в кофе эспрессо, и они сворачивались. Три основных кислоты в кофе — лимонная, хинная, и яблочная. В кофе есть и другие кислоты, но в очень маленьких количествах.

Содержание лимонной кислоты уменьшается примерно вдвое после обжаривания. Цитрусовые нотки и кислота в кофе — именно благодаря лимонной кислоте. Так как содержание этой кислоты в кофейных зернах невелико, и во время экстракции оно снова уменьшается, то вкус лимонной кислоты в кофе — не очень сильный.

Хинная кислота делает кофе кислым, если его в течение продолжительного времени держат при температуре более 80 °С, например если его оставили в кофейнике с подогревом.

Яблочная кислота дает кофе нотки яблока и груши и улучшает его вкус. Она также придает кофе сладости.

Некоторые другие кислоты, которые попадают благодаря экстракции в готовый напиток, это ортофосфорная кислота, которая дает кофе фруктовые нотки, уксусная кислота, дающая нотки лайма, и винная кислота, дающая кофе вкус винограда.

Углеводы

Кофе содержит ряд углеводов, которые делают кофе сладким. Вероятно, до этого вы даже не замечали, что кофе на самом деле немного сладкий, особенно если вы думаете о кофе как о горьком напитке. Но сладость в нем есть, и заметить её можно с практикой, особенно если вы пьете эспрессо хорошего качества, сваренный человеком, который знает как правильно готовить кофе. Коричневый цвет жареного кофе — тоже благодаря углеводам. При тепловой обработке кофейные зерна меняют цвет с зеленого на коричневый, так как в углеводах под воздействием температуры происходит реакция Майяра. Цвет румяного хлеба, жареного мяса, овощей, и других продуктов — тоже результат этой реакции.

Сбалансированная экстракция всех этих и некоторых других компонентов и дает разнообразные и уникальные вариации вкуса и аромата кофе, которые мы так любим. Ниже мы рассмотрим ряд методов по достижению сбалансированного вкуса. Стоит отметить, что концентрация каждого вещества зависит от его содержания в кофейных зернах. Это содержание зависит, в свою очередь, от почвы и других факторов, связанных с условиями выращивания кофейного дерева.

 

Порядок приготовления эспрессо

Техника приготовления кофе эспрессо включает следующие шаги:

  • Обжаривание кофейных зерен.
  • Помол зерен.
  • Дозировка кофе.
  • Засыпание молотого кофе в корзину портафильтра.
  • Трамбовка кофе в портафильтре. Этот шаг включает также разбивание комков и разравнивание кофе внутри корзины портафильтра.
  • Предварительное смачивание, которое возможно только в некоторых кофеварках эспрессо.
  • Экстракция кофе эспрессо. По-английски этот процесс называется также вытягиванием, так как в ранних ручных кофеварках эспрессо бариста тянул ручку, чтобы получить порцию эспрессо.

В этой статье обратим особое внимание на этапы приготовления эспрессо, связанные с использованием давления, включая трамбовку, предварительное смачивание и само заваривание кофе.

Трамбовка

Во время приготовления порции эспрессо воду под давлением пропускают через портафильтр. При этом из молотого кофе экстрагируются вещества, которые дают напитку его свойства и вкус. Если таблетка кофе в портафильтре не утрамбована однородно, то вода потечет через точки наименьшего сопротивления. Кофе в этих точках будет слишком сильно экстрагирован, в то время как в других местах он будет, наоборот, недостаточно экстрагирован. Это плохо отразится на вкусе кофе. Чтобы избежать этой проблемы, в кофе разрыхляют комки и после этого трамбуют или, как теперь говорят, темпируют (от англ. tamping — трамбовать) его специальным приспособлением, называемым темпером.

Существует несколько способов избавиться от зон наименьшего сопротивления в молотом кофе. Один метод, называемый техникой распределения Вейса, используют, чтобы раздробить комки, образующиеся из-за масел, которые кофе выделяет во время помола. Делают это следующим образом:

  • Добавьте кофе в портафильтр;
  • Воспользуйтесь импровизированной воронкой для корзины портафильтра, чтобы при размешивании кофе не высыпался. Для этого можно присоединить к портафильтру стаканчик от йогурта или пластмассовую бутылку от сока с отрезанным дном;
  • Хорошо перемешайте молотый кофе тонкой палочкой, например китайской палочкой для еды или тонким деревянным шампуром;
  • Постучите по краям пластмассовой насадки, чтобы вернуть весь кофе назад в корзину портафильтра.
  • Следующий шаг — это непосредственно трамбовка.

Трамбовка — это процесс равномерного уплотнения кофейной таблетки. Давление, оказываемое темпером на молотый кофе, должно быть достаточным для формирования плотной таблетки, которая задерживает поток воды под давлением. Каким именно должно быть давление — обычно определяют методом экспериментирования с разными величинами давления. Вначале можно попробовать рекомендованные значения для давления, а потом уже экспериментировать, наблюдая, как изменение давления влияет на вкус готового напитка, и в каких концентрациях экстрагируется каждый компонент при определенном давлении. Обычно в литературе для любителей кофе эспрессо рекомендуют следующее:

  • Начните трамбовать кофе, прилагая давление около 2 кг.
  • Продолжите трамбовку, прилагая давление в 14 кг.

Некоторые специалисты рекомендуют вначале воспользоваться весами или темпером с динамометром (профессиональное, читай: дорогое решение), чтобы точно знать, что трамбовка выполнена при правильном давлении, и чтобы почувствовать с какой силой необходимо производить трамбовку. Чтобы приложить равномерное давление по поверхности таблетки кофе, важно использовать темпер одного диаметра с корзиной портафильтра. Обычно сложно аккуратно утрамбовать кофе, используя стандартный пластмассовый темпер, поставляемый с некоторыми кофеварками эспрессо, так как его трудно удержать перпендикулярно к поверхности кофе, и к тому же нередко его диаметр слишком мал, и давление неравномерно. Лучше всего использовать металлический темпер, диаметр которого лишь чуть-чуть меньше диаметра фильтра.

Давление в кофеварках эспрессо

Как и предполагает их название, кофеварки эспрессо предназначены именно для приготовления кофе эспрессо. Существует множество способов экстрагировать различные ароматические вещества из кофейных зерен для приготовления этого напитка, начиная с приготовления на плите в джезве или кастрюльке и с капельных и фильтровых кофеварок, и заканчивая пропусканием горячей воды под давлением через таблетку кофе, как это делает кофеварка эспрессо. Давление в кофеварках имеет очень большое значение. В более дорогих кофеварках установлены измерители давления (манометры), а в кофеварках без манометров любители нередко устанавливают самодельные манометры.

Чтобы приготовить вкусный эспрессо, необходимо получить методом экстракции достаточное количество твердых компонентов и ароматических масел (иначе кофе будет водянистым и кислым) но очень важно не переусердствовать (или кофе получится слишком горьким). Насколько параметры, такие как температура и давление, влияют на вкус конечного продукта, зависит от качества кофейных зерен и от того, как хорошо они обжарены. Техника эспрессо обычно экстрагирует больше кислот из легких обжарок, поэтому для эспрессо обычно используют темные обжарки. Легкие обжарки чаще используют в капельных кофеварках.

Обычно как в домашних, так и в коммерческих кофеварках, используется давление 9–10 бар. Один бар равен атмосферному давлению на уровне моря. Некоторые специалисты советуют разнообразить давление во время приготовления. Итальянский национальный институт эспрессо советует использовать давление около 9±1 бар или 131±15 фунтов на квадратный дюйм.

 

Параметры, влияющие на приготовление кофе

Хотя в этой статье мы говорим в основном о давлении, стоит упомянуть и другие параметры, также влияющие на вкус готового кофе. Мы также обсудим как выбор этих параметров зависит от метода приготовления кофе.

Температура

Температура приготовления кофе варьируется в пределах 85–93 °С, в зависимости от способа приготовления. Если эта температура ниже, чем следует, то ароматические компоненты не экстрагируются в достаточном количестве. Если температура выше чем нужно, то экстрагируются горькие компоненты. Температура в кофеварках эспрессо обычно не регулируется и её нельзя изменить, но следует быть осторожным с температурой при использовании других методов приготовления, особенно тех, при которых кофе легко перегреть.

Помол

Насколько тонко следует молоть кофе — зависит от того, как его будут варить. Например, помол для кофе, приготовленного во френч-прессе должен быть грубым, а для эспрессо — тонким. Для кофе по-турецки, который готовят на плите или в горячем песке в специальном сосуде джезве (турке), которая расширяется книзу и сужается в верхней части, используют самый тонкий помол. Подробнее о помоле кофе — в статье Наука приготовления кофе: помол. Угловая скорость, время и температура.

Предварительное смачивание

В некоторых дорогих кофеварках эспрессо есть возможность предварительного смачивания молотого кофе во время приготовления кофе. Используют этот режим потому, что считается, что увеличение времени, в течение которого кофе находится в контакте с водой, улучшает вкус и аромат во время экстракции. Конечно, мы могли бы просто увеличить время, в течение которого вода проходит через портафильтр. При этом увеличится количество воды, которая протекает через портафильтр, но это приведет к уменьшению концентрации кофе, так как количество молотого кофе остается прежним. С другой стороны, в процессе предварительного смачивания, которое происходит при низком давлении, количество воды почти не увеличивается, зато вода находится в контакте с кофе дольше, что улучшает вкус готового напитка.

Время приготовления

При приготовлении эспрессо очень важно правильно выбрать время, чтобы не переварить или не недоварить кофе. Можно ориентироваться по следующим параметрам:

  • Найдите оптимальный цвет, при котором вам больше всего нравится вкус кофе. Для этого можно экспериментировать, останавливая экстракцию на разных стадиях, пока вы не приготовите кофе, который вам понравится.
  • Измерьте, сколько времени нужно, чтобы приготовить кофе этого цвета. Это время должно быть от 25 до 35 секунд, и если оно отличается, то необходимо изменить помол.
  • Если время менее 25 секунд, то помол слишком грубый и его необходимо сделать тоньше.
  • Если время больше 35 секунд, то помол, наоборот, слишком тонкий, и его необходимо сделать более грубым.

Литература

Автор статьи: Kateryna Yuri

Сколько атмосфер в 1МПа?

  • Сколько атмосфер в 1МПа, МПа расшифровывает как мегапиксели атмосферы, для расчета значении есть специальный калькулятор, который вам с точностью может определить сколько атмосфер в 1 МПа. Для расчта вам необходимо в поле с левой стороны ввести количество атмосфер которое вам надо расчитать, а в поле справа будет результат.

  • Для начала вспомним из курса физики какое давление подразумевается под одним Паскалем. Итак: 1 Па равен давлению, вызваному силой в один Ньютон приложенной перпендикулярно к поверхности в один квадратный метр и равномерно распределнной по ней. С этим мы определились. Теперь поймм что же такое атмосфера.Под атмосферой тоже подразумевается давление, которое измерено на уровне Мирового океана и равно оно 760 мм ртутного столба. Далее узнам сколько Паскаль в одной атмосфере 760 мм. рт. ст. = 101325 Па = 1 атмосфера. И напоследок путм деления узнам нужное нам количество атмосфер в одном МПа 1000000Па/101325Па=9,87 атмосфер. Вот пожалуй и все расчты.

  • Если слишком высокая точность в определении этого отношения не обязательна, например при решении обычных физических задач школьного курса физики, то один мегаПаскаль принято считать равным 10 атмосферам. Причем различают метрическую атмосферу, которая чуть больше и атмосферу стандартную, которая чуть меньше, и соответственно значения отношения может быть равно либо 9.92, либо 10.1. Поэтому тут, как с ускорением свободного падения, округляем до 10 и погрешностью пренебрегаем.

  • Чтобы вычислить, сколько атмосфер в одном мегапаскале попробуем свести обе величины к какой-то промежуточной.

    1 МПа = 1 000 000 Па

    1 атм = 760 мм ртутного столба = 101 325 Па

    Соответственно:

    1 МПа = 1 000 000 Па / 101 325 Па = 9,869232667 атм

  • Чтобы в подобных случаях гарантированно не допустить ошибку в quot;нуляхquot; лучше не прикидывать quot;на пальцахquot; а провести элементарный расчет. Один Паскаль это давление силой в один Ньютон на площадь в один квадратный метр. Следовательно, 1 МПа = 1000000 Н * м. Нормальное атмосферное давление 760 мм. рт. столба = 0,76 м. Плотность ртути 13546 кг в кубическом метре. Следовательно давление которое будет оказывать столб ртути высотой 0,76 м на площадь в один квадратный метр будет равно 0,76 х 13546 х 9,81 = 100993,5576 Н * м. Таким образом в 1 МПа 1000000/100993,5576 = 9,9016… атмосфер.

  • Если стоит задача узнать сколько атмосфер (кгс/см2) в 1МПа, надо запомнить следующее — в таких случаях всегда данную цифру нужно умножить на 10, и это независимо, 1 МПа или 10МПа.

    Вот результат: 1МПа*10=10 кгс/см2 (атм). Если бы было 0,1МПа, то 0,1*10=1атм.

  • Данный вопрос относительно количества атмосфер в 1 мега Паскале очень часто возникает у школьников при решении задач по школьному курсу физики. В таком случае один мегаПаскаль будет равняться округлнно десяти атмосферами.

  • Раньше припоминаю искал тоже ответ на этот вопрос пришлось перечитать много подсчтов. Нормальную атмосферу можно определить как величину, эквивалентную столбу 760 миллиметров ртутного столба соотношение атмосферы и мегапаскаля должно быть такое 1 мПа = 9,8692 аТм.

  • Эта единици измерения по отношению к атмосфере имеет преимущество в десять тысяч следовательно ответ прост, в одном мега паскале десять тысяч атмосфер,из курса физики школьной программы до сих пор вспоминаеться!!!

Еще по теме