Existe máquina que regula a moagem automaticamente?

[eduardobrindo]

Alguém conhece alguma máquina que regula tudo automaticamente de acordo com o tempo de extração? Por exemplo, se eu quero um café de 30 ml extraído em aproximadamente 25 segundos, a máquina regularia sozinha a moagem, a quantidade de pó e a água.

 

Estou reformando uma Treviolo automática e depois quero pegar uma automática com problema na placa para tentar deixá-la totalmente automática. Pretendo usar um Arduino para programar.

 

Enviado de meu XT1040 usando Tapatalk

[carlos eduardo]

Cafe espresso é basicamente tentativa e erro , para chegar a 30ml em 25 seg , vc só vai conseguir acertar o ponto de moagem por tentativa e erro , se não tiver uma boa sensibilidade vai gastar muito café.

 

Além do mais o próprio café altera suas qualidades com o tempo , com o passar dos dias ele perde CO2 e exige moagem mais fina , a umidade do ar altera o ponto de moagem , se duvidar até mau-olhado afeta o ponto de moagem .

 

O que vc quer é inexequivel atualmente , mas quem sabe um dia teremos sintetizadores de alimentos estilo star trek.

[viniesp]

Não penso assim não, acho bem provável, basta fazer uma extração com base no tempo, no peso do café extraído ou no BR e controlar esses fatores. Tendo isso, basta colocar um moinho na máquina de espresso e pronto.

A la marzocco linea PB já faz o mais difícil, possibilita de definir sua extração com base no tempo (volumétrica/semi automática), no peso do café extraído e no br ( show de bola isso). Eles colocaram uma balança de alta precisão na bandeja para medir e definir o ponto de parada. Isso é mais da metade do caminho feito.

Do jeito que está, se eles fizessem ela de 1 grupo, seria excelente para uso doméstico.

A breville oracle já moi o café e compacta automaticamente, até vaporiza o leite na textura certa para vc, além de ter a opção de vc fazer isso tudo manualmente. O novo modelo, oracle touch, até permite definir o tanto de espuma e leite que vc quer ter, deixando mais ou menos aerado o leite e até possibilita vc definir a temperatura que vc quer o leite. Excelente.

Acho as máquinas breville show de bola com o tanto de opção que elas nos dão. Agora que a tramontina está vendendo os modelos, os donos passaram a ter assistência técnica no Brasil

 

Um breve vídeo de 3 minutos sobre a la marzocco

 

Sobre a oracle touch

[Igor Coutinho]

Não é um caminho tão simples, mas é possível e talvez não viável. Veja os automóveis, eles tem que processar o resultado da queima do combustível (se foi uma mistura rica ou uma mistura pobre) que depende da octanagem do combustível, da temperatura do ar, da quantidade de ar admitido, da quantidade de combustível injetado, e muitas outras variáveis, para auto ajustar a funcionamento do motor a partir de um setpoint. Para o café seria um processo similar, porém com variáveis diferentes.

 

Se você realmente quer fazer algo profissional, pode começar por criar um Modelo Matemático para o seu processo, relacionando todas as grandezas e variáveis envolvidar no seu sistema em uma equação diferencial. Feito isso você terá toda uma base para validar seu projeto, fazer testes teóricos e ajustar possíveis erros sem "jogar" dinheiro fora. Com este modelo em mãos, basta escolher um controlador adequado para controle do seu processo (P, PD, PID, ...) e colocar sensores e atuadores para coletar dados e ajustar as entradas do sistema. Assim a máquina será capaz de após uma extração verificar qual a taxa de erro em relação ao setpoint e assim lançar uma correção necessária para a próxima extração, mas ai é que mora o problema: "para a próxima extração".

 

O automóvel faz essa verificação e correção dezenas de vezes por segundo, quanto o motor estiver ligado. Além disso os combustíveis seguem um "certo padrão", que apesar de no Brasil ser bem "despadronizado", ainda assim segue uma qualidade mínima para que o motor funcione dentro das especificações. Já o pó do café como nosso amigo disse, varia demais da conta. O mesmo café hoje, não será o mesmo café amanhã, e a repetitividade do processo de extração é muito lenta, será de pelo menos 23~25 segundos (ou tempo da extração total) não sendo possível ir verificando a saída do processo durante a extração e fazendo as devidas correções nas entradas para que no final atinja o tempo desejado.

 

Na verdade é possível, mas venhamos e convenhamos, não é viável por exemplo aumentar ou diminuir a pressão da linha de água ou a temperatura da agua durante a extração para atingir o tempo desejado, sabendo que isso mudará completamente o sabor do café extraído. O mesmo vale para a moagem que é executada antes do início da extração. Idem para a força de compactação do pó. Portanto algumas "variáveis" do seu processo na verdade são "constantes" definidas antes do inicio da extração, o que inviabiliza o controle dessas durante a extração. E pra finalizar, pense que se você extrair um café da fazenda X agora, e depois quiser extrair um da fazenda Y, o sistema ficará literalmente maluco! Para atingir o setpoint desejado talvez seja necessário dezenas de extração (isso se mais nenhuma variável mudar seu valor). Espero ter ajudado com um pouco da minha "viajem".

 

Boa sorte.

[Lisboa Santos]

Pra uma "average" de extração (nada muito exigente, mas até possivelmente muito boa) automatizar como a La Marzocco está fazendo, principalmente em ambiente comercial, até vai. Mesmo nos automóveis, como o Igor disse, uma coisa é ajuste automático para usuários não profissionais para uso esportivo, outra é carro em competição que demanda ajuste fino a cada corrida em cada pista de F-1 ou Indy, por exemplo.

 

Basta lembrar que em cafeterias um barista pode levar até uma hora para ajustar a máquina de espresso (inclusa moagem) antes de iniciar o batente (e outros vários ajustes ao longo do dia). Só uma máquina (de espresso) que faça leitura das partículas em nível microscópico, e com densitômetro embutido, pra coisa funcionar num nível de real exigência de qualidade!

 

Cada grão é um grão, cada colher que vc tira do pacote é diferente, o grão varia ao longo do dia (calor e humidade, leia-se densidade) e dos dias (a densidade vai aumentando, pois ele vai ressencado), e por aí vai...

 

Ex vi positis, data venia das opiniões em sentido contrario, acompanho o r. parecer do I. Sr. CaÊ!

[eduardobrindo]

Obrigado a todos pelas dicas. O que quero é bem possível. A cafeteira que estou reformando é uma Treviolo S6 automática. Ela estava com o moedor quebrado. Testei o resto e está tudo funcionando. Se estivesse com problemas no sistema que controla a sincronia da execução eu faria as adaptações nela. Quando terminar vou procurar uma cafeteira com problema de CPU. Essa Treviolo tem sensor de fluxo para controlar a quantidade de água, a quantidade de café é pelo tempo que o moedor fica ligado, sobra o ajuste do moedor que é manual.

 

As adaptações complicadas seriam todas em torno da granulometria e da quantidade de café, pois a quantidade de água não precisa de ajustes, configurou uma vez, já era. As adaptações seriam as seguintes:

 

1. Instalar um motor de passo para fazer o ajuste do moedor;

2. A quantidade de café seria através do tempo. Por exemplo, se em 10 segundos o moedor moe de 4 à 6 gramas, eu faria esta moagem padrão e mediria a altura do pó dentro do cilindro usando um ultrassom. Dependendo da altura eu colocaria mais X segundos. Se eu usasse uma balança de precisão seria muito mais assertivo, mas eu teria um problema de espaço.

 

Com estas alterações e um Arduino é possível implementar. O ajuste só valerá para a próxima extração, mas isso não é um problema, pois é inevitável a qualquer barista.

 

Essa seria uma solução ótima para quem não entende de café ou não tem paciência para ajustar. As trocas do tipo de grão seriam muito mais simples.

 

Enviado de meu XT1040 usando Tapatalk

[Cabral]

@eduardobrindo, executar o ato não será problema. Fazer um algoritmo que faça o auto-ajuste por tentativa e erro, usando uma equação PID de perfil agressivo deve atingir uma resposta dentro do parâmetro desejado do "espresso italiano" em alguns ajustes "teste", talvez um descarte de 4 a 6 doses já baste. E daí? Quando o café sair do parâmetro, o que você vai programar a máquina pra fazer? Variar moagem, dose de pó ou dose de água?

 

A questão é que a máquina não terá como medir o resultado, o café pode ficar dentro dos parâmetros e ter um sabor horroroso.

 

Por exemplo se você pega um bom grão, mói mais grosso do que deveria pra esse grão, na torra em que se apresenta, mas compensar aumentando a dose de pó até chegar em 30ml em 25s, vai ter BR de ristretto em tempo de normale e sabor de café subextraído, por vezes com notas de quinino...

 

Se moer mais fino do que deveria (para o grão em sua torra) mas compensar diminuindo a dose de pó, também pode chegar em 30ml em 25s. Vai ter BR de coado em tempo de espresso normale, e sabor de café sobrextraído e aguado ao mesmo tempo, provavelmente com notas de riado e, geralmente, de queimado também.

 

Aliás uma inferência enganosa de sua parte é a de que não precisa mais mexer na quantidade de água... sim, precisa. E sempre. E muito. Tenho uma máquina com dosagem volumétrica e preciso reprogramar o volume de água utilizado na extração a cada mudança de moagem, até mesmo com o mesmo grão. Mudando a retenção do bolo, muda a quantidade necessária de água pra obter o mesmo resultado volumétrico na xícara.

 

Acho que o que o CaÊ argumentou e o Lisboa justificou tecnicamente é suficiente pra perceber que não dá pra sair café bom sem intervenção de sensores e medidores que avaliem QUALITATIVAMENTE o café, e não apenas quantitativamente.

 

Mesmo uma medição luminoscópica de TDS, ou de um densitômetro mais sofisticado, não seria suficiente. Talvez com um analisador espectrométrico de composição química fosse possível definir parâmetros entre as relações dos componente de um café aceitável (açúcares X cafeína X etc X etc) e a máquina conseguisse, após um certo número de amostragens, chegar num resultado agradável ao paladar humano.

 

Daí o tempo que o bom barista demora ajustando moedor e dose dos grãos da cafeteria no começo do dia. E o motivo de precisar fazer reajustes quando muda o clima (umidade e temperatura) no decurso das horas.

 

A Oracle e a LaMarzocco não dispensam a ação do degustador. É o barista que dá os parâmetros iniciais para o café ficar bom.

 

Aliás, as funções totalmente automatizadas da Oracle são limitadas e a parte do leite decepciona. Já tive oportunidade de utilizar uma BES980XL durante 3 semanas (já estava disponível na cozinha da "Villa" que alugamos durante uma viagem de férias) e fiz mais de 100 extrações, e pelo menos umas 40 delas com leite. No modo manual os resultados são ótimos, se você souber o que está fazendo. Se não ajustar as proporções, o leite não fica texturizado, fica espumante. Se não ajustar dose, pressão de tamping e granulometria para o grão, nada da certo.

 

Na Oracle tá tudo pronto pra fazer o que @eduardobrindo deseja. Por que não fizeram? Porque não é exequível nesse momento da nossa tecnologia, sob um custo de equipamento doméstico.

 

Se você já tem um espectrômetro de massa capaz de decompor o café extraído em seus componentes básicos e conseguir automatizar o sistema, claro que dá pra fazer. Não creio que consiga o refino de um ajuste conseguido pelo paladar, a menos que faça uma base de dados com amostras de todos microlotes do planeta, em todas variações de torra, para poder relacionar os componentes químicos devidamente proporcionados com seus consequentes sabores e aromas. O lance é ter de gastar mais de 50 mil dólares pra fazer uma máquina de espresso... depois de gastar uns 200 milhões em pesquisa e desenvolvimento, inclusive gastando mais ainda pra criar a tal "base de dados universal" de cafés do planeta todo... algo praticamente inexequível por si só.

[Lisboa Santos]

Matei a saudade das monografias Cabralis! Que bom.... quidem, que ótimo!

 

Só estou aguardando, a qualquer momento, aquela intervenção estilo BatCaÊ pondo na linha o Robvini!

[eduardobrindo]

@eduardobrindo, executar o ato não será problema. Fazer um algoritmo que faça o auto-ajuste por tentativa e erro, usando uma equação PID de perfil agressivo deve atingir uma resposta dentro do parâmetro desejado do "espresso italiano" em alguns ajustes "teste", talvez um descarte de 4 a 6 doses já baste. E daí? Quando o café sair do parâmetro, o que você vai programar a máquina pra fazer? Variar moagem, dose de pó ou dose de água?

 

A questão é que a máquina não terá como medir o resultado, o café pode ficar dentro dos parâmetros e ter um sabor horroroso.

 

Por exemplo se você pega um bom grão, mói mais grosso do que deveria pra esse grão, na torra em que se apresenta, mas compensar aumentando a dose de pó até chegar em 30ml em 25s, vai ter BR de ristretto em tempo de normale e sabor de café subextraído, por vezes com notas de quinino...

 

Se moer mais fino do que deveria (para o grão em sua torra) mas compensar diminuindo a dose de pó, também pode chegar em 30ml em 25s. Vai ter BR de coado em tempo de espresso normale, e sabor de café sobrextraído e aguado ao mesmo tempo, provavelmente com notas de riado e, geralmente, de queimado também.

 

Aliás uma inferência enganosa de sua parte é a de que não precisa mais mexer na quantidade de água... sim, precisa. E sempre. E muito. Tenho uma máquina com dosagem volumétrica e preciso reprogramar o volume de água utilizado na extração a cada mudança de moagem, até mesmo com o mesmo grão. Mudando a retenção do bolo, muda a quantidade necessária de água pra obter o mesmo resultado volumétrico na xícara.

 

Acho que o que o CaÊ argumentou e o Lisboa justificou tecnicamente é suficiente pra perceber que não dá pra sair café bom sem intervenção de sensores e medidores que avaliem QUALITATIVAMENTE o café, e não apenas quantitativamente.

 

Mesmo uma medição luminoscópica de TDS, ou de um densitômetro mais sofisticado, não seria suficiente. Talvez com um analisador espectrométrico de composição química fosse possível definir parâmetros entre as relações dos componente de um café aceitável (açúcares X cafeína X etc X etc) e a máquina conseguisse, após um certo número de amostragens, chegar num resultado agradável ao paladar humano.

 

Daí o tempo que o bom barista demora ajustando moedor e dose dos grãos da cafeteria no começo do dia. E o motivo de precisar fazer reajustes quando muda o clima (umidade e temperatura) no decurso das horas.

 

A Oracle e a LaMarzocco não dispensam a ação do degustador. É o barista que dá os parâmetros iniciais para o café ficar bom.

 

Aliás, as funções totalmente automatizadas da Oracle são limitadas e a parte do leite decepciona. Já tive oportunidade de utilizar uma BES980XL durante 3 semanas (já estava disponível na cozinha da "Villa" que alugamos durante uma viagem de férias) e fiz mais de 100 extrações, e pelo menos umas 40 delas com leite. No modo manual os resultados são ótimos, se você souber o que está fazendo. Se não ajustar as proporções, o leite não fica texturizado, fica espumante. Se não ajustar dose, pressão de tamping e granulometria para o grão, nada da certo.

 

Na Oracle tá tudo pronto pra fazer o que @eduardobrindo deseja. Por que não fizeram? Porque não é exequível nesse momento da nossa tecnologia, sob um custo de equipamento doméstico.

 

Se você já tem um espectrômetro de massa capaz de decompor o café extraído em seus componentes básicos e conseguir automatizar o sistema, claro que dá pra fazer. Não creio que consiga o refino de um ajuste conseguido pelo paladar, a menos que faça uma base de dados com amostras de todos microlotes do planeta, em todas variações de torra, para poder relacionar os componentes químicos devidamente proporcionados com seus consequentes sabores e aromas. O lance é ter de gastar mais de 50 mil dólares pra fazer uma máquina de espresso... depois de gastar uns 200 milhões em pesquisa e desenvolvimento, inclusive gastando mais ainda pra criar a tal "base de dados universal" de cafés do planeta todo... algo praticamente inexequível por si só.

Cabral, vc gosta mesmo de falar. Não quero nada muito complicado. É claro que não pretendo substituir o trabalho do barista, mas percebo que a maioria das pessoas não têm capricho suficiente para acertar o ponto do café. Pensando nestas pessoas, qualquer café que tiver aproximadamente 7 gramas de pó, 30/60 ml (depende do gosto) e for extraído em aproximadamente 25 segundos ficará bom. Para um barista, isto pode não ser suficiente, para um leigo não.

 

Quanto à quantidade de água, sua cafeteira deve levar em conta o tempo em que a bomba fica ligada, a minha tem um sensor de fluxo que dá exatamente a mesma quantidade sempre. Se a sua for com sensor de fluxo, vc precisará verificar se a pressão da caldeira está fazendo a água retornar. É só verificar se sai muito ar na primeira extração. A minha eu precisei limpar a bomba, pois ela não segurava a pressão. Toda vez eu tinha q tirar água quente primeiro para depois extrair o café.

 

Quanto ao algoritmo, programei um Arduino para ajustar a temperatura de uma cafeteira Espressione Roma Deluxe sem usar PID. Usei programação recursiva onde o valor anterior é sempre parâmetro para o próximo. O custo é menor e o resultado é o mesmo. Só me deu mais trabalho para encontrar os valores padrões de ajustes.

 

Enviado de meu XT1040 usando Tapatalk

[Cabral]

@eduardobrindo, quando estiver respondendo na sequência, ou na mesma página, a moderação estabelece que não utilizemos o "citar", basta colocar @usuário pra apontar com quem se fala. Dê uma olhada nas "leituras obrigatórias" que eles explicam que a opção de citação pesa no servidor e não deve ser usada, exceto quando muito necessário.

 

Na verdade sou bem calado no cotidiano, só falo muito quando estou lecionando ou quando sou "acionado" em minhas "paixões". E como estou acostumado a escrever muito, tento ser claro e fundamentar minhas opiniões como faço na área acadêmica.

 

Se você olhar meu perfil, verá que uma de minhas máquinas é uma BDB, tem um medidor de fluxo de linha, no caso um bastante preciso. E não, a pressão de retorno da caldeira de extração seria irrisória mesmo que o sistema não tivesse uma válvula com armadilha de pressão direcional. Em geral, o projeto da máquina já conta com isso, e o resultado da pressão final é obtido pela medição na cabeça do grupo. Se eu tivesse alguma obstrução no sistema, isso poderia ser lido no manômetro de pressão no painel da máquina, como redução na linha de extração. A pressão que chega na cabeça de grupo é que nos interessa, e é aí que a pressão é medida.

 

Escrevi sobre a variação do fluxo para chamar sua atenção ao fato de que a retenção do bolo varia conforme a umidade inerente ao grão torrado, sua porosidade e compressibilidade relativas e a granulometria escolhida. Se você medir a massa do pó de café antes de extrair e o bolo de café após a extração, terá a massa de líquido retida + a substitutiva, que tomou lugar dos agentes químicos liberados. Variando a moagem, mantendo a massa de pó, a massa do bolo úmido vai variar ao final. Se a dose de água utilizada for a mesma, essa diferença de massa vai ser representada de maneira inversamente proporcional na xícara.

 

Aliás, se quiser informação sobre o funcionamento da BDB, faz anos que venho postando minha "saga" com essa máquina, que precisei reformar por completo mais de uma vez. Nessa postagem do tópico da BES900(XL) eu começo a narrar a aventura, que só terminei no começo do ano passado, quando finalizei um upgrade e deixei a máquina estável e "melhor que nova". 

( http://forum.clubedocafe.net/index.php?/topic/3256-breville-bes900bes900xl/page-3#entry68251 )

 

Pelo que vi no vídeo da Roma (já postei lá), você já tinha a maioria das peças. Daí faz sentido seguir esse caminho, claro, mas hoje dá pra comprar um KIT com todas as peças, incluindo um PID com display, não muito acima dos 100 reais. Mas voltando pra superauto, sim, se você vai dar algum parâmetro inicial pra ser ajustado em função do grão a ser usado, dá pra ter uma aplicação prática. Se for fazer tudo fixo, precisará criar um mecanismo bem inteligente pra não ocorrer os extremos que mencionei.

 

Aliás, você descobriu o CdC faz tempo? seu cadastro tem alguns meses, pena que só começou a postar agora!

 

Muito bom quando aparecem "fazedores" por aqui. 

[viniesp]

O @cabral sempre qnd fala dá uma aula a gente, fico impressionado.

Sobre essa discussão, lembrei uma história das primeiras viagens à lua dos EUA e Rússia, que tiveram que resolver um problema devido à falta de gravidade, as canetas não escreviam, já que a tinta não descia. Os EUA gastaram milhões de dólares e muito tempo em pesquisa até desenvolverem uma caneta que escrevesse no espaço. A Rússia foi mais simples, apenas levou um lápis, usou o que já estava pronto.

Agora cabe a vc, prefere ser os EUA ou a Rússia? Você pode investir em pesquisa, desenvolver um método que faça vários micro ajustes no decorrer do tempo, usando o desintômetro e demais fatores, ou usar o que já existe e adaptá-lo?

No meu TCC eu fiz um PID e deparei com essa dúvida, o que eu queria fazer, melhorar um projeto que já existe ou desenvolver um novo controlador proporcional, integral e derivativo (PID), com novos cálculos e novo hardware? Optei pelo que já existe e dei uma nova opção. Na programação, vc deve sempre buscar um código que faça mais coisas no menor tempo, assim, colocar todos os cálculos matemáticos, pode gerar num aumento significativo no tempo de processamento, ficando um sistema requintado, mas pouco eficiente.

A la marzocco buscou simplificar o processo, mas deixa a regulagem da moagem para o barista. No seu projeto, pode definir uma base, que pode ser o tempo de extração, tempo de extração e ml na xícara ou outro fator que quiser e, a partir dele definir a regulagem do moinho.

Ficaria mais ou menos assim a lógica, numa versão bem simplista: se o tempo de extração for inferior a 30s, então moa mais fino; se for maior que 30s, moa mais grosso.

No seu caso, um arduino já é um excelente controlador que dá para fazer tudo isso, olha que o @guilherme torres fez com a fiamma dele.

Nada substitui também o seu gosto pelo espresso, pode seguir todos os padrões e, mesmo assim, não gostar do resultado. Numa cafeteria, na qual trabalhem vários baristas, pode observar, na mudança de turno, eles regulam novamente o moinho, parecendo até que ele estava totalmente desregulado. Uma vez regulado, deixam, já que o ritmo intenso não permite parar toda hora para fazer nova regulam. Assim, no seu projeto, pode definir alguns pontos para regulagem, no início da manhã, no início da tarde e no início da noite. Se chegar num ponto que te agrade, deixa e manda bala.

[eduardobrindo]

@cabral, eu entrei no clube pensando em postar o vídeo da cafeteira com Arduino, mas acabei esquecendo. Agora vou ficar mais ligado. Estou com um torrador que fiz com um forninho elétrico, mas ainda não está bom. Depois eu posto quando terminar. Abs.

 

Enviado de meu XT1040 usando Tapatalk

[eduardobrindo]

@viniesp, é bem o que vc está propondo. O tempo seria sempre entre 25 e 30 segundos, exceto se for um ristreto, lembrando que o ristreto eu só mudaria a quantidade de água. Observando as cafeteiras automáticas, nunca vi uma que esteja regulada. Parece que vendem com uma regulagem padrão e não mudam nunca. Já vi máquina extraindo 30 ml em 5 segundos. Se o mesmo café saísse em torno de 25 segundos, já seria outro nível. Me passe mais detalhes do seu TCC. Abs.

 

Enviado de meu XT1040 usando Tapatalk

[viniesp]

Eu postei aqui o código do PID que eu fiz, a programação para o controlador, acho que também coloquei as peças necessárias.
Aqui no forum também tem vários post de adaptações com arduino.

Me manda uma mp que te falo um pouco mais sobre o meu tcc