Устройство и принцип работы кофемашины

Кофемашины уже давно завоевали прочные позиции во многих семьях. При недостатке свободного времени, скорость приготовления кофе в течение 1-2 минут для многих имеет решающее значение. Правильное использование аппарата влияет на вкусовые качества готового напитка. Поэтому для получения желаемого результата рекомендуется знать общее устройство и принцип работы кофемашины.

Виды кофемашин

Все кофемашины отличаются между собой конструктивно и функционально. Они могут оборудоваться капучинатором, выполнять в автоматическом режиме практически все необходимые операции. В соответствии со своими качествами, кофемашины разделяются на несколько категорий:

• Стандартные кофемашины. Как правило, эти машины входят в бюджетный сегмент. У большинства из них отсутствует капучинатор, поэтому напитки с молоком не могут быть приготовлены. Практически у всех имеются встроенные кофемолки, отличающие кофемашины от обычных кофеварок.
• С ручным капучинатором. Данную функцию выполняет отдельная трубка, оборудованная специальной насадкой для подачи горячего пара. Насадка панарелло расширяет паровую струю, ускоряя образование пены. Основным недостатком считается необходимость ручного взбивания молока. Хотя этот процесс достаточно легкий, он отнимает много времени. Таким образом, в этих кофемашинах сначала вручную создается пена, и только после этого она используется по назначению. Тем не менее, кофемашины с ручным капучинатором позволяют сэкономить немало денег при покупке, особенно, когда молочные напитки планируется готовить не очень часто.
• С автоматическим капучинатором. Это уже более продвинутые и функциональные кофемашины. Необходимая дозировка молока определяется и отмеряется автоматически. Есть возможность выбора последовательности смешивания ингредиентов капучино. Единственное ручное действие – перестановка чашечки с кофе под трубку со взбитой пеной. Во многих автоматах молочная емкость делается съемной и сохраняется в холодильнике до момента приготовления.
• Суперавтоматы. Самые дорогие аппараты, способные готовить наиболее вкусные кофейные напитки. Широкий функционал охватывает практически все рабочие процессы и приводит их в автоматический режим. Вручную лишь засыпаются кофейные зерна, заливается вода и молоко. После этого выбирается требуемый режим и остается только дождаться конечного результата. Все емкости под зерна и жидкости имеют большие размеры и не требуют частых заправок. В дорогих и профессиональных моделях можно приготовить даже горячий шоколад и другие экзотические продукты.

Устройство кофеварки капельного типа

Капельные кофеварки известны еще с самого начала 19-го века. В этих примитивных устройствах горячая вода постепенно проходила сквозь кофейный порошок. Впоследствии прибор многократно модернизировался, совершенствовалось его строение, но основные компоненты и принцип действия оставались неизменными. С появлением электрических приборов, изменениям подверглись и кофеварки. Они приобрели собственный нагревательный элемент и более привычное внешнее оформление.

Капельная кофеварка состоит из следующих элементов:

• Емкость под холодную воду. Размещается в задней части и в большинстве моделей делается несъемной.
• Бойлер в виде металлического сосуда, в котором вода нагревается.
• Нагревательный элемент, расположенный внутри бойлера.
• Воронка с фильтром. Предназначена для размещения кофейного порошка. В разных моделях бывает съемная или несъемная.
• Кофейник для готового напитка. Изготавливается в различных формах и конфигурациях.

Фильтры являются важным элементом кофемашины, поэтому их следует рассмотреть подробнее. Они разделяются на две категории:

• Одноразовые. Для них используется специальная фильтровальная бумага, реже – бамбуковые волокна. Использованный фильтр просто выбрасывается вместе с отработанной кофейной гущей.
• Многоразовые. Изготавливаются в виде конусообразного каркаса из пластика, обтянутого полимерной сеткой. Изначально входят в комплект. Использованные фильтры промываются и высушиваются для повторного применения. Фильтры из нейлона можно использовать примерно 50-60 раз. Потом они требуют замены, поскольку вкус напитка начинает заметно ухудшаться.

Среди многоразовых фильтров известны так называемые золотые изделия. Свой оригинальный цвет они получили благодаря нитриду титана, нанесенному в качестве защитного слоя. Отличаются более продолжительным сроком эксплуатации. Еще дольше служат металлические изделия. По мнению некоторых пользователей, они могут ухудшить вкус кофе, но это не является достоверно установленным фактом. За ними требуется тщательно ухаживать после каждого применения.

Как работает капельная кофеварка

Принцип работы кофеварки очень простой. Весь цикл состоит из следующих операций:

• Холодная вода заливается в резервуар, который находится в задней части прибора. Отсюда она сверху вниз подается в бойлер.
• Здесь происходит нагрев воды, после чего она поднимается вверх по специальной трубке.
• Постепенно, в виде капель, она проходит сквозь молотый кофе.
• Далее, вода, превращенная в кофе, собирается в нижнем сосуде для готового продукта.
• По завершении всего цикла напиток считается готовым к употреблению.

Вся масса кофейной гущи задерживается внутри фильтра. Благодаря этому чашки остаются чистыми. Температура напитка может сохраняться в течение установленного времени. Это обеспечивается функцией подогрева площадки, где расположен кофейник.

Общий принцип действия используется всеми производителями. В остальном изделия могут существенно отличаться производительностью, мощностью, дизайном и другими особенностями.

Конструкция кофеварки типа френч пресс

Кофемашина, работающая по принципу французского пресса, представляет собой чайник, изготовленный в виде стеклянной колбы с ручкой. Кроме того, в конструкцию отдельно входят ручной пресс и металлический фильтр. Френч пресс очень популярно среди отечественных потребителей. В основном, в нем заваривается чай, но этот прибор успешно применяется и для приготовления кофе.

Все колбы выпускаются с одинаковым внутренним диаметром. Разные модели отличаются только своей высотой, от которой зависит их вместительность. В более высоком резервуаре помещается больший объем жидкости. Стекло колбы отличается высокой прочностью и устойчивостью к высоким температурам. Основной корпус может декорироваться стальными или пластиковыми элементами. Во многих моделях имеется красивый металлический подстаканник.

В крышке имеется отверстие для штока, на котором закреплен пресс, отжимающий чайную заварку или кофейный порошок. Поршень оборудован специальным сетчатым фильтром, плотно прилегающим к стеклянным стенкам.

В целом, прибор завоевал популярность из-за своей низкой стоимости. Он легко обслуживается и пригоден не только для приготовления чая или кофе. С его помощью можно получать натуральный сок из фруктовой мякоти, делать коктейли и т.д.

Как работает французский пресс

В работе французского пресса нет ничего сложного. Все действия выполняются в несколько этапов:

• Воду нужно заранее вскипятить в необходимом количестве.
• Если кофе в зернах, его нужно измельчить в кофемолке. Желательно использовать прибор с керамическими ножами, чтобы не испортить зерна.
• Готовый порошок засыпается внутрь стеклянной колбы. Для 1-й чашки требуется одна чайная ложка кофе.
• После этого в колбу заливается кипяток из расчета количества порций.
• Кофе размешивается и остается в таком виде на 3-5 минут. За это время вода вберет в себя все ароматические и полезные свойства.
• Далее, пресс под давлением руки медленно опускается вниз. Фильтр равномерно перемещается по стенкам. В ходе движения гуща отделяется от готового напитка, и очищенный кофе можно разливать по чашкам.

Устройство гейзерной кофеварки

В конструкцию гейзерной кофеварки входят две емкости. Одна из них служит резервуаром для воды и является основой. Другая – накопительная – предназначена для сбора готового продукта. Не менее важной – третьей частью – считается фильтр-воронка. В нее засыпается кофейный порошок, после чего заполненный элемент вставляется в нижний резервуар.

Верхний резервуар оборудован съемным фильтром. Место соприкосновения с нижней емкостью разделяется силиконовой или резиновой прокладкой. Во внутреннем пространстве помещается металлическая трубка, конец которой направлен вверх.

Аварийный выпуск пара при повышенном давлении осуществляется через предохранительный клапан, установленный в боковой стенке. Поэтому воду выше него наливать нельзя. Для удобства разлива готового напитка верхняя часть кофеварки оборудована специальным носиком. Напротив него, сзади, установлена ручка, устойчивая к высоким температурам.

Как работает кофеварка гейзерного типа

Для нормального функционирования гейзерной кофеварки необходимы горячая вода и пар. Вода изначально заливается в нижнюю емкость. Здесь она разогревается и частично преобразуется в пар. Он оказывает влияние на кипящую жидкость и выталкивает ее вверх. Вода поднимается, попадает в фильтр с кофейным порошком, впитывает в себя его аромат и вкус. Далее готовый кофе поднимается вверх по трубке и собирается в верхней емкости.

Таким образом, получение напитка становится возможным под действием пара, оказывающего давление на разогретую воду. Работа гейзерной кофеварки напоминает действие рожкового устройства. Поэтому, при соблюдении правил приготовления, крепость и аромат кофе ничем не уступит кофемашине.

Приготовление напитка в гейзерной кофеварке выполняется в определенной последовательности:

• Нижняя емкость отделяется от верхней, после чего в нее заливается холодная вода.
• Фильтр заполняется кофейным порошком, чтобы избежать его излишней трамбовки.
• Подготовленные элементы – верхняя и нижняя части – соединяются между собой. После этого вся конструкция устанавливается на большой огонь газовой плиты. После закипания воды и превращения ее в пар, огонь постепенно убавляется, а затем полностью выключается. Воздух, выходящий из верхней емкости, указывает на готовность конечного продукта.

Устройство капсульной кофеварки

Внешний вид капсульных кофемашин у разных моделей может существенно отличаться. Ассортимент начинается с простейших бюджетных кофеварок и заканчивается приборами с управлением через смартфон.

Однако, главные конструктивные элементы присутствуют во всех машинах:

• Емкость для холодной воды, находящаяся в задней части.
• Насос.
• Нагревательный элемент.
• Полая игла небольшого диаметра. Через нее поступает горячая вода под давлением.
• Система, выполняющая заваривание и выброс использованной капсулы.
• Блок управления.

В капсулах, упакованных герметично, помещаются молотые кофейные зерна в количестве 5-9 грамм. Упаковка бывает из алюминия или из пищевого пластика. Запаянные контейнеры могут сохраняться в течение двух лет, без потери продуктом своих первоначальных качеств. После прокалывания оболочки, все ароматы и вкусовые свойства кофе впитываются в горячую воду, превращая ее в готовый напиток.

Принцип работы капсульных кофемашин

Управление капсульной кофеварки очень простое. Капсула вставляется в контейнер, и далее все процессы осуществляются в автоматическом режиме.

Принцип работы кофемашины заключается в следующем:

• Чашка устанавливается на площадку.
• Выбирается тип кофейного напитка.
• Из емкости вода закачивается с помощью насоса.
• Проходя через нагревательный элемент, вода нагревается до требуемой температуры, не доходя до кипения.
• Капсула с порошком прокалывается в верхней или нижней части, в зависимости от модели.
• Горячая вода через иглу под высоким давлением проходит сквозь кофейный порошок. Здесь она впитывает в себя все полезные свойства, после чего в отфильтрованном виде сливается в чашку или стакан.
• Выброс отработанного контейнера производится вручную или автоматически.

В большинстве случаев специальные настройки не нужны. Кофемашина самостоятельно определяет капсулу и напиток, содержащийся внутри. После этого все параметры приготовления настраиваются автоматически.

Конструкция рожковой кофемашины

Рожковые кофеварки получили свое название из-за специального гнезда, предназначенного для засыпки и утрамбовки кофейного порошка. Сам элемент известен как рожок или холдер. Второе название используют зарубежные любители кофе. Устройства могут быть одно- или двухрожковыми. Последние относятся к полуавтоматам и автоматам с большими объемами.

Основными компонентами устройства являются:

• Помпа. Осуществляет подачу воды в контур, в том числе и в нагревательный бойлер.
• Бойлер. Именно здесь вода нагревается до нужной температуры.
• Прессостат и датчик давления. Предохраняют бойлер от разрыва от избыточного давления и перегрева.

Внешне рожок напоминает ситечко с ручкой. Вместе с кофейным порошком он вставляется в варочную группу, куда распределяется вода, нагретая в бойлере. Пар поступает в специальный носик и взбивает молоко до густой пенной консистенции.

В большинстве машин имеется подставка для подогрева, дисплей, функциональные кнопки и другие полезные элементы управления. В целом, это слишком общее и простое описание, поскольку в разных моделях могут быть несколько холдеров, бойлеров и групп выдачи. Они отличаются материалом корпуса и наличием самых разных дополнительных функций.

Как работает кофемашина рожкового типа

Рожковые кофемашины существенно отличаются от других типов. Здесь кофе не смешивается с водой, и приготовление напитка происходит по другому принципу. В этих аппаратах пар или горячая вода под высоким давлением проходят сквозь кофейный порошок, предварительно спрессованный в плотную составляющую. За это время они максимально наполняются ароматом и вкусом, а затем готовый напиток конденсируется в специальной емкости.

Все рожковые кофеварки можно условно разделить на два типа:

• Помповая. В ней вода разогревается до 95ºС, затем помпа создает давление в 15 бар и пропускает ее сквозь рожок с молотым кофе. В этом случае максимально сохраняются все ароматические, вкусовые и другие полезные свойства. Для приготовления 1-й чашки кофе требуется примерно 1,5 минуты.
• Паровая. В этом случае вода, помещенная в закрытый резервуар, доводится до кипения и преобразуется в пар. По достижении внутри резервуара давления в 4 бар, происходит открытие клапана. Освобожденный пар устремляется наружу, попадает в рожок и проходит через молотый кофе. Конечный продукт содержит больше кофеина и дает повышенный бодрящий эффект. Напиток получается очень вкусным и готовится в течение 2-х минут.

В обоих случаях кофе получается чистый, без каких-либо примесей гущи. Вкус зерен максимально сохраняется, а сам процесс приготовления занимает совсем немного времени.

Устройство кофеварки типа автомат

Все процессы в этих кофемашинах выполняются автоматически. После запуска в работу включаются следующие компоненты:

• Холодная вода начинает разогреваться в бойлере. Это непрерывный процесс, позволяющий готовить напиток практически в неограниченном количестве, лишь бы хватило зерен.
• После старта кофемолка начинает автоматически перемалывать нужное количество зерен. Степень помола и дозировка устанавливаются специальными регуляторами в зависимости от зерна и его объема. Жернова устанавливаются в определенное положение с установленным зазором.
• Жернова изготавливаются из керамики или металла. Первые – менее шумные, а вторые считаются более надежными. В зернах не должно быть ароматических добавок, поскольку эти масла отрицательно влияют на работу жерновов.
• После помола готовый порошок через дозатор направляется в заварочное устройство. Здесь кофе прессуется специальным поршнем в виде таблетки. Помпа подает горячую воду под высоким давлением, и она проходит сквозь кофейный порошок. Давление влияет на скорость приготовления, от него же зависит и качество приготовленного напитка.
• Заварочное устройство нужно своевременно обслуживать. Постепенно этот узел забивают кофейные масла, жмых и другие отходы производства. В результате, весь цикл может быть полностью нарушен.
• Готовый кофе поступает в узел выдачи, и уже отсюда разливается по чашкам. Использованная таблетка сбрасывается из заварочного блока в контейнер для отходов.

Принцип работы кофеварок типа автомат

После включения кофемашины автоматика проверяет все технологические узлы и определяет их готовность к работе. Успешный опрос системы завершается включением индикатора зеленого цвета. Далее остается лишь сделать выбор определенного напитка, и программа выполнит запуск нужной технологической цепочки.

После нажатия кнопки выбора, все действия совершаются в следующем порядке:

• Система заполняется водой из емкости, после чего она разогревается до 95 градусов.
• После выбора напитка система отмеряет требуемый объем зерен.
• В кофемолке зерна измельчаются в порошок.
• В помпе создается высокое давление.
• Кофе попадает в отсек для кофейного порошка, где спрессовывается в таблетку.
• Готовая таблетка обдается кипятком в этом же бункере под высоким давлением в 15 бар.
• Готовый напиток поступает в трубку и выливается в посуду – стакан или чашку.
• Отходы производства автоматически выбрасываются в специальную емкость.

По завершении всех действий происходит остановка машины. Ее можно выключить или запустить новый цикл.

Советы по уходу за кофемашиной

Надежная и долговременная работа кофемашины во многом зависит от своевременного и правильного ухода за ней. Прежде всего нужно делать регулярную чистку и мойку агрегата. Обязательно очищается емкость для отработанного порошка. После промывки контейнер высушивается во избежание появления плесени и неприятного запаха.

Так же качественно следует обслуживать и заварочную систему. Масла, выделяемые в процессе готовки, оседают на стенках и в дальнейшем делают готовый напиток горьким и неприятным на вкус. Поэтому резервуар необходимо очистить промыть, рекомендуется ежемесячно выполнять эту процедуру проточной водой. Несъемные системы очищаются специальными таблетками, после которых опять же требуется тщательная промывка.

Несмотря на использование бутилированной или фильтрованной воды, в аппарате постепенно образуется накипь. Чтобы водяные узлы не засорялись, ее надо удалять не реже 1 раза в 2 месяца. Более подробные рекомендации по уходу за конкретной моделью подробно расписаны в руководстве по эксплуатации.

Видеообзор

Что лучше капельная или рожковая кофеварка — Какую кофеварку выбрать

Как пользоваться кофеваркой капельного типа

Гейзерная кофеварка: Как работает и как пользоваться кофеваркой гейзерного типа

Отличие кофеварки от кофемашины

Как и какую лучше выбрать кофемашину для дома — Что нужно знать о кофемашине перед покупкой

Как выбрать водонагреватель: виды, инструкция по выбору бойлера, лучшие модели