Solución de aplicación del sensor de presión de la máquina de café

Todos los días a las 3:00 p.m. me toca tomar una taza de café.

No sé cuándo el café se convirtió en nuestra bebida diaria.

Al principio, podemos sentir curiosidad por el sabor de esta bebida popular en Occidente. mmm…… ¿Amargo pero fragante puede ser la razón por la que nos gusta? Me temo que es difícil.

En las horas de trabajo cansadas y somnolientas, una taza de café es una buena opción para los trabajadores de oficina. – no sólo refrescante y desestresante. Esto se debe al hecho de que el café contiene cafeína (un compuesto alcaloide xantina, que también se encuentra en el té), un estimulante del sistema nervioso central que previene temporalmente la somnolencia y restaura la energía. Cuando las personas se dedican a pensar, leer, reunirse y realizar otros trabajos mentales, lo más probable es que opten por tomar cafeína para refrescarse. Ésta es una de las principales razones por las que el café es tan popular en todo el mundo.

Además, el café tiene cierto grado de adicción, es un estimulante muy consumido. En Norteamérica, el 90% de los adultos consumen cafeína a diario.

Posteriormente, muchas personas empezaron a preparar su propio café para poder tomar su tipo de café favorito cuando quisieran. La parte fácil es utilizar “Éclat” y cold brew, y dominar la cantidad de café en polvo y agua para preparar una deliciosa taza de café; lo difícil es elaborar cerveza a mano, que es más exigente en cuanto a técnica y tiempo; Además, el café elaborado con granos de café ligeramente tostados mediante el método de preparación helada es muy bueno, con muchos sabores especiales que se pueden extraer y menor acidez y amargor, aunque requiere horas o incluso una noche entera de producción. Se necesitan horas, si no toda la noche, para preparar el café.

Hacer café a mano es genial, pero sólo para el individuo. En el mercado comercial, la producción manual es demasiado lenta para satisfacer las demandas eficientes de la producción en masa.

Como resultado, la forma estandarizada de la máquina de café automatizada, impulsada por el mercado de consumo, ha subido al escenario de popularidad mundial.

¡Descubrámoslo!

Tabla de contenido

Historia de las máquinas de café en el mundo

Una cafetera es un aparato de cocina que se utiliza para preparar café.

Durante siglos, preparar una taza de café ha sido un proceso sencillo. Los granos de café tostados y molidos se colocaban en una olla o cacerola, se agregaba agua caliente y se tapaba para iniciar el proceso de preparación.

Pero con el avance de la tecnología y la investigación popular sobre el café, prepararlo se ha vuelto mucho más complicado y las cafeteras han evolucionado con los tiempos.

A lo largo de la historia, el desarrollo de las cafeteras se ha dividido en tres etapas:

1. Los franceses concibieron la máquina de café e inventaron y perfeccionaron la “Máquina de café a vapor”.

En 1818, los franceses inventaron el extractor de café y la primera máquina de café de la historia.

En 1822, los franceses mejoraron el diseño de la máquina de café para obtener un extracto de café más limpio. Dos años más tarde, los franceses volvieron a mejorar la máquina, pero fracasaron. En 1822, los franceses inventaron la perfecta “máquina de café a vapor”.

En 1827, los franceses propusieron que el café en polvo se humedeciera con vapor antes de extraerlo.

En 1833, los británicos inventaron la primera máquina de café a presión de la historia. También propusieron la teoría de que el mejor sabor del café es cuando el sabor amargo aparece en la etapa más temprana y se extrae en la etapa posterior.

En 1840, los franceses mejoraron la máquina de café a presión y diseñaron la “bomba de vacío” para tirar el agua caliente hacia abajo, haciendo pasar los posos del café con fuerza adicional.

En 1844, los franceses idearon una serie de “diseños teóricos para extractores” que definirían los prototipos de productos de muchos de los futuros fabricantes de máquinas de café del mundo.

En 1847, los franceses inventaron la primera “caldera de café a presión de vapor” del mundo.

En 1855, los franceses mejoraron la caldera de café a presión de vapor y el número de tazas producidas por una máquina de café alcanzó las 10.000.

En 1885, los italianos firmaron la patente del café, el derecho a mejorar el café pasó de los franceses a los italianos y el número de tazas servidas por una máquina de café alcanzó las 50 tazas.

2. Mejora del salto italiano

En 1902, Italia comercializó la máquina de café añadiendo al café un pistón que quitaba la presión.

En 1903, Bezzern vendió la patente a Pavoni (el creador del café “La Pavoni”) debido a dificultades financieras.

En 1905 se anunció la empresa La Pavoni.

En 1906, los italianos instalaron un intercambiador de calor dentro de la máquina de café para calentar el agua rápidamente.

En 1909, los italianos añadieron una bomba a la máquina de café para solucionar el problema de la presión insuficiente durante la extracción.

En 1910, un italiano inventó el “pistón helicoidal descendente” y lo utilizó en máquinas de café, y apareció la original máquina de café con resorte de palanca tipo pistón.

En 1935, el Dr. Illy (fundador de la marca Illy) inventó una máquina que comprime aire para empujar agua a través de los posos del café.

En 1938, la posición de la caldera se modificó con éxito de vertical a horizontal.

En 1948, el italiano introdujo en el mercado la cafetera de muelles con palanca de pistón.

En 1956, los italianos mejoraron la máquina de café utilizando un sistema hidráulico que reduce la presión debajo de la palanca.

3.Tecnología electrónica introducida en el sector de fabricación de máquinas de café.

En 1955, Giampietro Saccani dio el importante paso de estabilizar la temperatura del cabezal cervecero.

En 1961, Italia y España colaboraron para producir el modelo E61. Antiguamente el agua caliente se presurizaba, pero ahora se presuriza y luego se calienta, una revolución perfecta respecto al pasado.

En 1962, la popularización de los componentes electrónicos, “intercambio de calor, circulación de calor”, se aplicó a las máquinas de café.

Al observar las tres etapas históricas del desarrollo de las máquinas de café, no es difícil darse cuenta de que las máquinas de café han ido cambiando en torno a los dos temas de “presión” y “temperatura”. Especialmente presión – el factor más importante en la extracción del café.

El estrés es un factor maravilloso que también puede tener un efecto bastante complejo en el espresso.

Los sensores de presión son el equipamiento básico para hacer un buen café

Hay muchos tipos diferentes de cafeteras, incluidas cafeteras de vacío, cafeteras eléctricas, cafeteras moka, cafeteras de goteo eléctricas, cafeteras, cafeteras de una taza y cafeteras espresso totalmente automáticas, etc., y sus principios de preparación no son exactamente los mismos. En general, todas las cafeterías importantes utilizan cafeteras totalmente automáticas. Las cafeteras totalmente automáticas producen un café espeso midiendo cuidadosamente la fuerza del agua a presión, lo que es adecuado para la producción rápida y a gran escala de café en las tiendas.

Las cafeteras totalmente automáticas son dispositivos que pueden producir varios tipos de café de forma totalmente automática y constan básicamente de un molinillo, un calentador de agua instantáneo, una bomba y una unidad de preparación. Además de preparar café, algunas cafeteras totalmente automáticas están equipadas con módulos adicionales que utilizan vapor para calentar la leche y hacerla espumosa.

Para producir café, primero se muele en un molinillo, luego se humedece con una pequeña cantidad de agua a baja presión en una garrafa y se disuelve para que suelte el sabor. Luego, se pasa una cantidad seleccionada de agua caliente a través de la capa de posos de café disueltos a alta presión para producir un café altamente concentrado.

La presión es un factor aún más importante en el proceso de elaboración de la cerveza, ya que necesita penetrar las paredes celulares del café y, por lo tanto, es esencial para la extracción de los sabores del café, incluida la acidez, el amargor, las moléculas aromáticas volátiles, los aceites, las sales y las sustancias a base de nitrógeno. Demasiada presión sobreextraerá el café, lo que dará como resultado un espresso muy ácido y amargo, mientras que muy poca presión dará como resultado una extracción insuficiente, lo que dará como resultado una taza de café ligera y ácida. Sólo con la presión adecuada se puede extraer una taza de café de buena calidad.

Las máquinas de café expreso totalmente automáticas, por ejemplo, suelen depender de la presión exacta (y la temperatura adecuada) para producir el café expreso perfecto. Por ejemplo, el espresso se prepara haciendo pasar agua a alta presión a través del café. Según las directrices del Istituto Nazionale para el espresso, la presión de entrada es de 9 ± 1 bar (130,5 ± 14,5 psi), la temperatura de entrada es de 88 ± 2 °C y el tiempo de preparación es de 25 ± 2,5 s. La máquina de café expreso del Istituto Nazionale es un ejemplo perfecto de máquina de café expreso totalmente automática.

Aquí es importante hacer una observación – 9 bar es el ajuste de presión más recomendado para preparar café, lo que equivale a 4 veces la presión normal de los neumáticos de un automóvil, y la mayoría de los automóviles tienen neumáticos que deben inflarse hasta 32 PSI (aproximadamente 2,2 bar).

Debido a estos estándares específicos, las cafeteras se fabrican con sensores de presión para garantizar que siempre se siga la presión exacta.

A sensor de presión es un dispositivo electrónico que detecta, regula o monitorea la presión y convierte los datos físicos detectados en una señal electrónica. Hay tres tipos principales de sensores de presión, cada uno de los cuales mide un tipo diferente de presión. El primero es el sensor de presión de calibre, que mide la presión relativa a la presión de la atmósfera circundante; el segundo es el sensor de presión absoluta, que mide la presión con referencia a la presión del cero absoluto (o vacío) y generalmente se utiliza para medir la presión con precisión. El tercer tipo es el sensor de presión diferencial, que se utiliza en las máquinas de café. Utiliza dos puertos de presión diferentes, referenciados entre sí, para medir la diferencia de presión. Se utiliza principalmente para detectar diferencias de presión en tuberías y para controlar el sistema de filtrado.

En una cafetera automática, para generar suficiente presión, la bomba incorporada que envía el agua caliente a la cámara de preparación genera alta presión.

Al mismo tiempo, se debe estabilizar la presión de preparación (presión de salida de la bomba) para garantizar una calidad constante del espresso. Esto se consigue mediante sensores de presión que permiten un control preciso de la presión.

Los sensores de presión no solo miden la presión del vapor para evitar la sobrepresión, sino que también regulan la temperatura del agua.

En el pasado, si ocurría una sobrepresión, se activaba una válvula para permitir que el vapor escapara. – una válvula de sobrepresión (OPV) instalada por el fabricante de la máquina de espresso en el lado de salida de la bomba, que se podía ajustar con un destornillador y no siempre se podía accionar sin desmontar la máquina.

Pero ahora, a medida que los fabricantes continúan mejorando su tecnología y teniendo en cuenta las demandas de los consumidores en cuanto a facilidad de uso, las cafeteras modernas pueden ajustar la presión de preparación con solo presionar un botón, que se puede operar cómodamente desde el exterior de la cafetera. En este caso, la OPV se reemplaza por una válvula proporcional y un sensor de presión montado detrás de la válvula.

De hecho, los sensores de presión no son lo único que se utiliza en las cafeteras totalmente automáticas. Mucha gente utiliza una variedad de cafeteras manuales combinadas con un manómetro adicional comprado para comprobar la presión de la máquina en el cabezal de la cafetera y obtener una presión de extracción satisfactoria.

Aunque 9Bar es la presión de extracción recomendada, no existe un estándar absoluto para los amantes del café.

De hecho, los granos de café se tuestan en diferentes grados, en gran medida, los hay profundos, medios y ligeros, en pequeña medida, aunque el grado de tueste sea el mismo, pero cada lote es ligeramente diferente. Y todo el mundo quiere sabores diferentes, lo que provoca inconsistencias en la presión de extracción del café. Por ejemplo, algunas personas piensan que el espresso sabe mejor cuando se extrae a 8,5 bar, pero es fácil extraer en exceso cuando se aumenta la presión, mientras que otros piensan que 11 barras es el mejor.

Por supuesto, hay muchos otros factores clave para preparar una buena taza de café: la cantidad de café molido, la densidad de los granos, la calidad del equipo, el tamaño del mango de preparación, la suavidad o dureza del agua, la temperatura ambiente actual, el tiempo de extracción, etc.

Control de Presión y Tiempo de Extracción en el Proceso de Elaboración de Café

En todo caso, sensores de presión son dispositivos muy importantes para los cafeteros y los amantes del café. El sensor de presión es una parte esencial de la cafetera automática que está extendiendo rápidamente la popularidad del café en todo el mundo.

El mercado del café explota, los sensores de presión y otros mercados upstream ven oportunidades

Con la creciente tendencia de modernización de los consumidores en los últimos años, junto con cambios en los conceptos de estilo de vida y la popularización de la cultura del café, el mercado mundial del café ha seguido una tendencia en constante expansión. China se ha convertido en uno de los países consumidores de café más prometedores del mundo. Actualmente, el consumo de café en China ha crecido hasta un 15%, y solo en 2017, el tamaño del mercado del consumo de café en China superó los 100 mil millones de RMB. Algunas organizaciones predicen que, bajo esta tendencia de desarrollo, se espera que la tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) de 2024 a 2030 alcance el 4,7%. El aumento del consumo de café en los países asiáticos es uno de los factores clave que impulsan el crecimiento. Además, se espera que los lanzamientos de nuevos productos, como el café verde y el café orgánico, impulsen el crecimiento del mercado generando un consumo significativo. Es probable que la creciente conciencia de los consumidores sobre los beneficios del café para la salud conduzca a un mayor consumo, lo que a su vez aumentará la demanda de máquinas de café.

El rápido crecimiento del consumo mundial de café ha creado nuevas oportunidades comerciales para las empresas de máquinas de café.

Con el surgimiento de nuevas cafeterías minoristas, la cultura del café se ha transformado en una escena diversa y de múltiples consumos. Las máquinas de café se han convertido poco a poco en una necesidad para muchas familias, así como para oficinas, hoteles, restaurantes y otros lugares. En este contexto, la demanda del mercado de máquinas de café para cafeterías seguirá creciendo en el futuro, lo que a su vez impulsará el rápido crecimiento del mercado de máquinas de café comerciales.

Fuente: www.grandviewresearch.com Centro de datos

El upstream de las máquinas de café es la industria de repuestos para máquinas de café, como la industria electrónica que proporciona sensores de presión, elementos calefactores, paneles de control, etc., así como válvulas de vapor, filtros, recipientes de vidrio y carcasas para máquinas de café. En el futuro, a medida que la cultura del café continúe calentándose y la popularidad de los productos de máquinas de café continúe aumentando, la aplicación de las máquinas de café en entornos comerciales se ampliará aún más, incluidas tiendas de ropa, bares, tiendas de desayuno e incluso en el tren de alta velocidad es probable que veamos la figura de máquinas de café completamente automáticas. También se espera que el mercado upstream, que proporciona los materiales básicos para las máquinas de café, disfrute de importantes beneficios.

Conclusión:

Además de las cafeteras, sensores de presión se utilizan ampliamente en muchos equipos automotrices, médicos, industriales, de consumo y de construcción, que dependen de mediciones de presión precisas y estables para un funcionamiento confiable. Dado que cada vez más industrias dependen de sensores de presión para monitorear y controlar sus aplicaciones, la demanda de sensores de presión en el mercado ha aumentado considerablemente y se espera que el mercado mundial de sensores de presión alcance los 11,4 mil millones de dólares para 2030.

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