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  • Un test empirico della relazione tra finezza di macinatura del campione e colore misurato
  • Paolo
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Un test empirico della relazione tra finezza di macinatura del campione e colore misurato

Un test empirico della relazione tra finezza di macinatura del campione e colore misurato

Nel protocollo di controllo qualità attuato da Nero Scuro la misurazione del colore dopo la tostatura, che effettuiamo e registriamo per il 100% dei lotti tostati, riveste un'importanza fondamentale per garantire un’adeguata consistenza di tostatura tra ciascun lotto di un dato caffè ed il profilo di tostatura che abbiamo per esso sviluppato.

La misurazione viene effettuata dopo la tostatura, non appena il caffè raggiunge la temperatura ambiente, utilizzando lo strumento Tonino. Ideato da Marko Luther, il creatore di Artisan, lo strumento rappresenta una soluzione pratica ed economica per la misurazione del colore di tostatura. 

La misurazione è effettuata macinando finemente un campione di caffè direttamente su un normale filtro per espresso ed effettuando un tamping deciso al fine di livellare e compattare quanto più perfettamente possibile la mattonella di caffè. Lo strumento, quando opportunamente calibrato e posizionato sul caffè livellato, restituisce un valore numerico corrispondente al colore misurato: quanto più alto è il numero, tanto più chiaro è il colore misurato. La scala è nativa dello strumento, sebbene siano utilizzabili anche scale definite dall'utente. Utilizzando i dischi di calibrazione forniti con lo strumento si può desumere che il range di valori misurabili sia compreso tra 25 (disco scuro) e 250 (disco rosso).

Il nostro obiettivo, quando verifichiamo la consistenza colorimetrica di un lotto, è conseguire un colore compreso in un range di +/-3 rispetto a quello del caffè tostato quando abbiamo sviluppato il profilo di riferimento. Ovviamente, prima di questo, ci poniamo l'obiettivo di replicare le curve di temperatura e i relativi tempi del profilo di riferimento. A tal fine utilizziamo Cropster connesso a numerose termocoppie opportunamente inserite nel nostro Probatone fortemente modificato, ma questa è un'altra storia...

Nella pratica se da un lato Tonino è visibilmente molto consistente nella misurazione di uno stesso campione, rendendo spesso non necessario effettuare la media di più misurazioni, abbiamo notato che lo strumento è molto sensibile a variazioni nel grado di macinatura: gradi di macinatura diversi dello stesso caffè possono determinare valori di colore misurato molto diversi tra loro. Per questo motivo nel laboratorio Nero Scuro vi è un macinacaffè dedicato alla sola misurazione del colore, che è regolato al livello di macinatura più fine ottenibile con tale macinacaffè e raramente modificato.

Per verificare se e quanto la lettura del colore fosse effettivamente influenzata dalla macinatura abbiamo effettuato il seguente esperimento.

Abbiamo utilizzato un singolo lotto del nostro Brasile Santa Cecilia, caffè single origin specialty importato dagli amici di Nordic Approach. Per questo caffè abbiamo sviluppato un profilo di tostatura espressamente dedicato all'estrazione espresso. Il colore, rispetto alle "SCAA tiles" di cui siamo in possesso, mediante esame visivo, risulta molto vicino a quello del disco #75 (soltanto lievissimamente più scuro di questo). Il colore è quindi relativamente chiaro nel panorama italiano, cosa che caratterizza sempre il nostro stile di tostatura.

Utilizzando la macinatura impostata sul macinacaffè dedicato alle misurazioni, abbiamo rilevato con Tonino un valore pari ad 85 su un campione tostato meno di quattro ore prima. Questo valore rappresenta esattamente il valore di riferimento che abbiamo stabilito per lo specifico caffè e profilo di tostatura. Il caffè quindi risulta conforme secondo i nostri parametri di qualità.

Abbiamo quindi utilizzato il fido Mahlkoening EK43 'Matt Perger Edition' e, partendo dal livello 1 (macinatura massimamente sottile) abbiamo macinato nove campioni dello stesso caffè incrementando ogni volta il livello di macinatura di 5/10 (corrispondenti a 5 tacche intermedie) fino a raggiungere il livello 5 (che è pressoché a metà delle possibili gradazioni), ottenendo un totale di nove campioni corrispondenti ad altrettante granulometrie di macinatura (1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5).

EK43 ghiera

 

Ciascun campione è stato macinato su un cupping tray. Su ciascun campione sono state quindi effettuate tre misurazioni consecutive con Tonino. Dopo ciascuna misurazione il caffè è stato scaricato dal portafiltro sul cupping tray e quindi versato nuovamente sul portafiltro, pressato e misurato di nuovo. Questa procedura è stata ripetuta tre volte per ciascun campione. Ogni volta si è cercato di effettuare il tamping in modo da conseguire una superficie quanto più liscia possibile. Tonino è stato calibrato all'inizio del test e prima di ogni misurazione si è verificato che i valori rilevati sui dischi di calibrazione fossero pari a 25 (disco marrone) e 255 (disco rosso), il che indica il mantenimento della calibrazione.

Il grafico a seguire e la relativa tabella riportano i risultati delle misurazioni.

relationship between grind level and color

 

Misura #1

Misura #2 Misura #3 Max meno Min Media Valore di conformità Differenza
86 87 87 1  86,3 85  +1,3
83 83 83 0  83,0 85 -2,0
82 81 81 1  81,3 85 -3,8
79 79 79 0  78,8 85 -6,3
77 77 78 1  77,0 85 -8,0
75 76 74 2  74,8 85 -10,3
74 77 75 3  74,8 85 -10,3
72 75 74 3  73,0 85 -12,0
68 70 66 4  67,8 85 -17,3

 

Dai dati sperimentali appare quanto segue:

  1. . Effettivamente la consistenza delle misurazioni effettuate sullo stesso campione, anche dopo aver riposizionato la mattonella, è molto buona, tanto più buona quanto più sottile è la macinatura. Si nota in particolare, una buona consistenza fino ad una regolazione pari a 3, con una differenza massima di un punto sulla scala di misurazione. Con macinature più grossolane la varianza nella misurazione del singolo campione la varianza aumenta fino a raggiungere i 4 punti con regolazione pari a 5.

È da notare che, quanto più grossolana è la macinatura tanto meno regolare risulta essere la superficie del campione ed è praticamente impossibile, per i livelli prossimi al 5, rendere la superficie del campione liscia e compatta. Si vedano a tal proposito le foto a seguire.

 

 Finer ground sample (EK43 set to 1)

finer grind

 

Coarser Ground Sample (EK43 set to 5)

coarser ground sample

 

  1. . I valori misurati dallo strumento cambiano in modo deciso al variare della granulometria della macinatura. A parità di colore reale se il caffè è più fine è letto come "più chiaro" dallo strumento, se macinato più grossolanamente è letto come "più scuro". La differenza tra il livello di macinatura 1 (colore misurato pari ad 86) e 5 (colore misurato pari a 68) è pari a ben 18 punti!

Si nota in particolare che con una macinatura compresa tra 1 e 2 il caffè risulta conforme secondo il protocollo di Nero Scuro. Una misurazione effettuata regolando erroneamente il macinacaffè su un valore di 2,5 o superiore porterebbe a scartare un caffè conforme. È quindi importantissimo che tutte le misurazioni siano effettuate assicurandosi di regolare opportunamente il macinacaffè al fine di produrre risultati comparabili con il campione di riferimento.

In termini pratici la consistenza è tuttavia molto buona, infatti secondo il nostro protocollo di misurazione un eventuale campione buono scartato a causa della macinatura richiederebbe un'errata impostazione del macinacaffè di circa 5/10 (ovvero 5 tacche) in piú o in meno, che chi ha visto un Mahlkoening EK43 sa essere veramente tanto.

Come visto, all'aumentare della granulosità del macinato aumenta la varianza tra le misure effettuate sullo stesso campione. Si ritiene che ciò sia principalmente dovuto alla difficoltà di preparare correttamente un campione con macinatura particolarmente grossolana. Finché la macinatura si è mantenuta nel range 1-3 (cioè entro le prime 30 tacche dell'EK43) la variazione del colore è risultata lineare con la macinatura. Al di sopra di 3 le variazioni appaiono essere di tipo non lineare.

In conclusione quindi è fondamentale che, per ottenere valori di colore confrontabili tra loro, diversi campioni di caffè siano a) macinati con la stessa granulometria e b) che tale granulometria sia particolarmente ridotta. Più fine è il caffè e più consistente è la misurazione. In generale Tonino, fissata la granulometria, restituisce valori moto consistenti anche su campioni diversi e risulta quindi un ottimo strumento per verificare il colore di tostatura, soprattutto alla luce del prezzo contenuto.

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Un'interessante aggiunta emersa durante la discussione su twitter:

Very interesting! I wonder if there is really a difference in the average colour or if is an artifact of the device/measurement technology?

 

Sounds plausible to me. Shows how important it can be to understand what (and how) you are measuring!

  • Paolo
  • Coffee Color

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