E61 Flow Control Device (FCD) | ชุดควบคุมอัตราการไหล E61

หน้าที่ของ E61 Flow Control (FCD)

เทคนิคการโยก Flow Control

อุปกรณ์สำหรับการติดตั้ง
- ชุดประกอบ E61 Flow Control
- ตาชั่ง
- นาฬิกาจับเวลา
- แก้วตวง
- ประแจปากตายเบอร์ 36

วัดอัตราการไหลของเครื่องที่เราใช้งานก่อนเริ่มการติดตั้ง
เปิดเครื่องชงกาแฟรอให้ร้อนปกติโดย ต่อมาเราต้องทำการวัดอัตราการไหลของน้ำที่หัวชงกาแฟเดิมก่อน โดยมีวิธีดังนี้
1. นำเอาแก้วตวงและตาชั่งมาวางด้านใต้หัวชง
2. ยกก้านโยกขึ้นและรอ 20 วินาที เพื่อชั่งน้ำหนัก น้ำที่ไหลออกมาจากหัวชงแบบปกติ (ไม่ต้องใส่ด้ามชงหรือกาแฟ)  จดค่าน้ำหนักน้ำเอาไว้
3. รอ อีก 1 นาที แล้วทำการเปิดชั่งน้ำใหม่อีกรอบ ที่ 20 วินาที จดค่าน้ำหนักนำ้เอาไว้อีก
4. ทำแบบนี้ไปทั้งหมด 5 ครั้ง ก็จะได้ 5 ตัวเลข นำมารวมกันแล้ว นำมันมา หาร 5 เพื่อให้ได้ค่าเฉลี่ยว่า 20 วินาที น้ำไหลกี่ ซีซี
5. นำค่าดังล่างมา หาร 20 วินาที เพื่อให้เรารู้ว่าในสภาวะเครื่องชงกาแฟเดิมๆของเรานั้น ปล่อยน้ำออกมา กี่ ซีซี ต่อวินาที

ครั้งที่ 1  200  ซีซี
ครั้งที่ 2  194 ซีซี
ครั้งที่ 3  210 ซีซี
ครั้งที่ 4  220 ซีซี
ครั้งที่ 5  200 ซีซี
รวม 3 ค่าได้ 1024  นำไปหาร 5 ได้ 204.8 เป็นค่าเฉลี่ย 
ต่อไปนำไปหาร 20 วินาที ได้สรุปว่า เครื่องชงปล่อยน้ำ 1 วินาที มีอัตราการไหล 10.24 ซีซี  บันทึกค่านี้เก็บไว้

6. ปิดเครื่องชงกาแฟแล้วรอให้เย็น ถอดปลั๊กออก


วิธีประกอบ

1. ใช้เทปกาวสีดำ มาพันรอบหัวเห็ด E61 อันเดิม เพื่อป้องกันไม่ให้หัวชงกาแฟเป็นรอย และใช้ประแจปากตาย เบอร์ 36 มาขั้นเอาหัวเห็ดอันเดิมออก มันจะมีสปิงอยู่ด้านในไม่ต้องนำเอามันออกมา

2. ใส่เทปล่อนสีขาวอันใหม่ที่ให้มาใส่เข้าไปที่หัวเห็ดอันใหม่  แล้วนำเอาหัวเห็ด E61 อันใหม่ นี้มาพันด้วยเทปสีดำที่หัวเห็ด E61 เพื่อป้องกันการเป็นรอยในเวลาที่ใส่หัวเห็ดอันใหม่กลับเข้าไป

3. ใช้ประแจ หกเหลี่ยม (มีให้มา) เพื่อถอดน็อตตรงกลางหัวชงกาแฟออก

4. ใช้เทปสีขาว พันรอบๆเกลียวของเกจแสดงค่าแรงดัน โดยแนะนำให้พันโดยรอบตามเข็มนาฬิกา และระวังอย่าให้เทปสีขาวไปปิดรูตรงปลายของเกจแสดงค่าแรงดัน

5. หมุนใส่เกจแสดงค่าแรงดันอันใหม่เข้าไปแทนที่น็อตหกเหลี่ยมตัวเดิม โดยอย่าขันเกจเข้าไปจนแน่นจนเกินไปให้คนแค่ตึงมือ และใช้งานจริงไม่มีน้ำรั่วออกมา  แนะนำไม่ใช้มือขันเกจเข้าไป ไม่ต้องใช้เครื่องมือใดๆช่วย

6. ใส่แกนที่หมุนเปิดปิดวาล์ว ด้านบนและหมุนปิดวาล์วจนสนิท โดยปกติเราจะกำหนดจุดหยุดหมุนปิดวาล์วไว้ที่ตำแหน่ง 9 นาฬิกา และทำการเปิด ด้วยการหมุนวาล์วทวนเข็มนาฬิกา

7. นำประแจ เบอร์ 36 มาถอดด้านล่างของชุด E61 อย่าลืมพันเทปสีดำเพื่อป้องกันไม่ให้ชุดข้อต่อเป็นรอย  โดยเราจะ ทำการเปลี่ยนสปริงที่แข็งขึ้นเพื่อ ปิดการทำงานของ Pre Infulsion Chamber แล้วนำเอาสปริงอันใหม่ที่ได้มา ใส่กลับเข้าไปแทนอันเดิม หลังจากนั้นก็ประกอบฐานชุดล่างกับเข้าไปเหมือนเดิม
   

8. เมื่อทำการประกอบอุปกรณ์ครบแล้ว ให้ทำการเปิดเครื่องชงกาแฟแล้วใช้ตะแกรงตัน ทำวิธี Back Flush เพื่อทดสอบการชง ว่ามีน้ำรั่วออกมาจากส่วนที่เราทำการติดตั้งหรือไม่การกำหนดค่าอัตราการสกัดกาแฟ
   
   หลักการทำงานของ Flow Control Device (FCD)  หมุนได้สูงสุด 2 รอบ โดย นิยมกำหนดจุดปิดสุดที่ ตำแหน่ง 0 ตามภาพ
   * อัตราตัวเลขด้านล่างวัดจาก เครื่องชงกาแฟ Altea Maxi 
   
   
   
   เข้าใจหลักการทำงานของ FCD
   -  FCD ทำหน้าที่ในการปรับอัตราการไหลของน้ำที่หัวชงก่อนเข้าสู่ผงกาแฟในด้ามชง
   -  FCD ไม่สามารถเปลี่ยนแรงดันที่มาจากปั้มได้ แต่แรงดันที่เกจหัวชงกาแฟ จะเป็นแรงดันการสกัด ไม่ใช่แรงดันปั้ม
   -  FCD เปลี่ยนรสชาติกาแฟ ให้มี Acidity และ Bitterness ได้
   -  FCD เปลี่ยน เพิ่ม หรือลด  Body ในกาแฟได้

รูปแบบการปรับตัว FCD ในแบบต่างๆ
ก่อนอื่นเราต้องทำการสกัดกาแฟเอสเพรสโซ่มาตรฐานให้ได้ก่อน โดยที่เมื่อเราเปิดไปที่ ตำแหน่ง  6  ทิ้งไว้แล้วนั้นเวลาการสกัดกาแฟปกติควรจะไหลให้ได้  30 -40 ซีซี โดยใช้เวลาเฉลี่ย 25-35 วินาที (ขึ้นอยู่กับ Ratio และ เวลาที่บาริสต้าต้องการ)


ในสภาวะการเปิดวาล์วแบบคงที่   เมล็ดกาแฟเดียวกัน 20 กรัม เบอร์บดเดียวกัน ปริมาณน้ำกาแฟสกัดเท่ากัน วัดค่าอัตราการสกัดด้วยเครื่องวัด
1. ถ้าเปิด เบอร์ 3 ตั้งแต่ต้นจนจบ ระยะเวลาสกัดจะ ประมาณเฉลี่ย 32 วินาที  รสชาติเปรี้ยว สีกาแฟจะอ่อน อัตราการสกัดจะ ปานกลาง
(ปริมาณน้ำที่ไหลช้า  จะทำให้กาแฟค่อยได้รับน้ำซึมเข้าไปแต่เนื่องจากแรงที่ไหลนั้นต่ำมากจนไม่สามารถไปดันเอาของแข็งลงไปในแก้วกาแฟได้ ดังนันสิ่งที่ละลายออกมาได้คือ กรดที่อยู่ในกาแฟ จึงทำให้รสชาติกาแฟออกไปทางเปรี้ยวเป็นหลัก)

2. ถ้าเปิด เบอร์ 6 ตั้งแต่ต้นจนจบ ระยะเวลาสกัดจะ ประมาณเฉลี่ย 35 วินาที  รสชาติ จะสมดุล อัตราการสกัดสูงที่สุด
( ปริมาณน้ำกาสกัดกาแฟแบบมาตรฐานที่สมดุล ที่มีความเหมือนกับเครื่องชงกาแฟมาตรฐานทั่วไป)

3. ถ้าเปิด เบอร์ 8 ตั้งแต่ต้นจนจบ ระยะเวลาสกัดจะ ประมาณ 50 วินาที รสชาติ ติดขมฝาด อัตราการสกัดสูง บอดี้สูง
แรงปริมาณน้ำที่มาก ทำให้น้ำเข้าไปในกาแฟได้ยากเพราะมีความแรงที่สูง รวมถึงการที่แรงดันที่มากจึงทำให้ การสกัดกลับสกัดได้ช้าลงไปกว่าเดิม แม้กาแฟจะมีของแข็งลงไปทำให้มีบอดีที่ดีแต่กลับมีรสชาติที่ออกฝาดเกินไป)
เบอร์ 3 - 6 - 8 ไม่ใช่แค่แรงดันบาร์แต่เป็นการเปิดวาล์วในต่ำแหน่งต่างๆ

รูปแบบที่ 1  Soft Infusion  (เปรี้ยวที่สุด บอดี้สูง) : แนะนำสำหรับกาแฟคั่วอ่อน กลิ่นหอมฟุ้ง ชัด รสชาติสว่าง  กาแฟคั่วใหม่
เปิด เบอร์ 2  ทิ้งไว้  15 วินาที เพื่อให้น้ำค่อยไหลซึมเข้าผงกาแฟ หลังจากนั้น ก็หมุนไปยาวไปที่  เบอร์ 6 ค้างไว้จนจบ

รูปแบบที่ 2 Pattern Zone Acid  (เปรี้ยว ชัด บอดี้ต่ำ) : เหมาะสำหรับกาแฟคั่วอ่อน และคั่วมาเกิน 2 สัปดาห์แล้ว
เปิด เบอร์ 3 ช่วงแรก  10 วินาที  ช่วงกลางเปิดเบอร์ 6  15 วินาที ช่วงท้ายเปิดเบอร์ 3  จนจบ

รูปแบบที่ 3 Spring Lever  (ติดขมน้อย บอดี้กำลังดี หวาน) : เหมาะสำหรับกาแฟคั่วเข้ม คั่วใหม่
เปิด เบอร์ 2 ช่วงแรก 5 วินาที แล้วหมุนไปที่ เบอร์ 0  ปิดรออีก 3 วินาที แล้วก็หมุน ช่วงกลางเปิดเบอร์ 8  แล้วค่อยๆ ลดลงเรื่อย จนถึง 1 และจบ

รูปแบบที่ 4  LHL (Low High Low)  (สมดุล บอดี้ปานกลาง) : แนะนำกาแฟคั่วเข้ม (คั่วปกติไม่ใหม่มาก)
เปิด เบอร์ 5 ทิ้งไว้ 15 วินาที หลังจากนั้นหมุนไปที่ 8 และค่อยหมุนหลี ไป 7 .. 6 .. 5 .. 4 .. 3 .. 2 .. 1 จนจบการสกัด

รูปแบบที่ 5 Filter Coffee  กาแฟดำ สกัดปริมาณ 6 ออนซ์
เปิดเบอร์ 2 ค้างไว้จนถึงปริมาณที่ต้องการ



แรงดันการสกัด VS อัตราการไหล คล้ายกัน
1. แรงดันที่สูง กับ การเปิดวาล์วให้สูง  คือเราจะได้กาแฟที่มีบอดี้ที่สูงและกาแฟติดขม
2. แรงดันที่ต่ำ และการเปิดวาล์วแบบต่ำ ได้ผลคือ แรงดันกาแฟที่ต่ำ และมีความเป็นไปได้สูงว่าจะได้กาแฟที่มีความเปรี้ยวสูง และมีบอดี้ที่ต่ำ

แรงดันการสกัด VS อัตราการไหล ต่างกัน
1. ไม่อัตโนมัติ
แรงดันการสกัดแบบ Presure Profile ทำงานด้วยปั้มเมเนติก ทำให้สามารถกำหนดแรงดันผ่าน โปรแกรมอัตโนมัติได้ แต่ flow profile มีความเป็น Manual มากกว่า ไม่สามารถทำซ้ำให้เป็นรูปแบบอัตโนมัติได้ 

2. ควบคุมยาก
การปรับเปลี่ยนค่า Flow ไปมาจะส่งผลต่อแรงดันในการสกัด  ได้รุนแรงมากกว่าการเปลี่ยนแรงดันการสกัดโดยตรง หมายความว่าทางหลักฟิสิกส์ นั้นเหมือนเราเปลี่ยนอัตราการไหล ค่าแรงดังจะเหวี่ยงไปมาสูงมาก ทำให้ควบคุมได้ยาก

3. มีแรงดันที่จำกัด
การปรับเปลี่ยน Flow ไปมาแรงดันการสกัดสูงสุดก็จะได้ไม่เกิน 9 บาร์ เพราะเป็นแรงดันที่ปั้มโรตาลี่กำหนดเอาไว้ แต่ถ้าเราใช้ปั้มเกียร เราสามารถปรับแรงดันสูงไปถึง 11 บาร์ได้