В случае промышленного предприятия для расчетов могут использоваться и другие методы. Например, с помощью специальной смолы. Однако предпочтительнее использовать специальное электромагнитное устройство.
Карбонатная жесткость воды: что это и как влияет на вкус кофе
Чашка фильтрованного кофе на 98,5% состоит из воды, а ее качество очень важно для кофе.
Жесткость и карбонатная жесткость воды являются важными параметрами, определяющими ее качество. Для определения общей жесткости используется хлорид кальция (CaCl2), сульфат кальция (CaSO4), хлорид магния (MgCl2) и сульфат магния (MgSO4Для карбонатов — бикарбонат калия (KHCO3) и бикарбонат натрия (NaHCO3).
Соли магния и кальция помогают получить больше вкуса от кофе и не выпадают в осадок при кипячении воды. Бикарбонаты, с другой стороны, не так просты: вода, перенасыщенная карбонатами, образует соли. Соли выпадают в осадок при закипании воды и могут повредить кофеварку.
Может показаться, что если выбрать воду с низким содержанием углекислого газа, то проблема будет решена. Однако слишком малое содержание карбоната кальция в воде может привести к коррозии котла и труб. Содержание бикарбоната, в частности, влияет на воспринимаемую кислотность кофе.
Мы уже говорили о том, как состав воды влияет на экстракцию. Теперь мы рассмотрим, как карбонатная жесткость влияет на pH воды и вкус кофе.
Как карбонатная жесткость влияет на pH воды
Чтобы стабилизировать pH воды, необходима буферная система. А самая важная буферная система в воде — это просто бикарбонат Ca(HCO3)2. Если в воде слишком много бикарбонатов, они «разрушают» положительную кислотность кофе.
В кофе содержится более 40 органических кислот. Тип и соотношение кислот определяют вкус напитка: приятный, пощипывающий или неприятно кислый. Чтобы добиться этого, специальные производители экспериментируют с ферментацией — процессом, который повышает кислотность кофе.
Тип и соотношение кислот в кофе определяют вкус напитка. А состав воды определяет экстракцию этих кислот.
Большинство кислот в кофе являются слабыми. Это означает, что даже небольшие изменения в составе воды могут существенно повлиять на вкус. Если взять воду с разным начальным значением ppm (степень минерализации), то значение ppm в кофе будет одинаковым, но вкус будет разным. Это происходит потому, что разная вода по-разному растворяет вещества кофе.
Поэтому вкус кофе меняется в зависимости от параметров воды. Когда pH снижается, кислотность воды повышается, и кофе становится кислым на вкус. Когда pH повышается, кофе становится горьким на вкус. Для поддержания стабильного pH в воде должен присутствовать бикарбонат. Вам просто нужно найти правильный баланс минералов в воде.
Как подобрать допустимый диапазон карбонатной жесткости
Ассоциация специализированного кофе выпустила стандарты, согласно которым приемлемый диапазон карбонатной жесткости составляет ± 40 ppm. Карбонатная жесткость измеряется по шкале KH, а общая жесткость — по шкале GH.
Целевые показатели для воды из ЗСО
Спецификации неясны, неясно, что означает «плюс или минус» в отношении диапазона KH. Максвелл Колонна-Дэшвуд и Кристофер Хендон в своей книге «Вода для кофе. Наука. История. Руководство» провел серию экспериментов, чтобы проверить, как меняется вкус кофе при разном соотношении общей и карбонатной жесткости воды.
Максимальная общая жесткость и минимальная карбонатная жесткость (точка А).
Проблема Не хватает буфера для извлечения сильных кислот.
Кислотность кофе очень низкая.
Максимальная карбонатная жесткость и минимальная общая жесткость (точка B)
Проблема Сложные ароматы не извлекаются. Тело напитка не сформировано. Буфер нейтрализовал слабые положительные кислоты.
Вкус плоский, резкий, пережаренный.
Минимальная общая твердость и минимальная карбонатная твердость (точка С).
Проблема Вода становится очень пустой. Не может извлечь из кофе нужное количество ингредиентов из-за дефицита минералов. Плохо сформированный кофейный корпус.
Вкус пустой, слегка кисловатый.
Максимальная карбонатная жесткость и максимальная общая жесткость (точка D).
Проблема Максимальное значение KH резко увеличивает возможность образования солей. Для компенсации такой высокой буферной емкости требуется очень высокая экстракция, поэтому GH также должен быть высоким. Из-за высокого содержания минералов вода быстро вытягивает кофе.
Вкус горький, горький и полый.
Поэтому для достижения сбалансированного вкуса кофе должен содержать кальций, магний и небольшое количество буфера.
Изучая график воды, Максвелл Колонна-Дэшвуд и Кристофер Хендон пытались найти пороговые значения для каждого параметра. Эти точки не являются конкретными значениями, но находятся в пределах погрешности около 10 ppm.
Как показали эксперименты Максвелла Колонна-Дэшвуда и Кристофера Хендона, небольшое количество буферного раствора должно оставаться в воде, чтобы вкус кофе оставался стабильным. Вы можете использовать соотношение GH-KH 2:1 в качестве отправной точки.
Если баланс нарушен, проверьте состав воды и параметры водоподготовки. Для приготовления кофе в домашних условиях выбирайте бутилированную воду с карбонатной жесткостью 50-70 мг/л и рН 7,0. Бариста могут изменить параметры обработки воды в своих кофемашинах, чтобы увеличить или уменьшить содержание соли в воде.
Мы уже рассказали, как правильно выбрать воду для кофе, как контролировать качество воды в кофемашине и как определить вкус кофе по определенным параметрам. Чтобы понять, как состав воды влияет на готовый напиток, следует обратить внимание на вкус кофе. Экспериментируйте, пробуйте разную воду и меняйте параметры водоподготовки, чтобы добиться желаемого вкуса. Таким образом, вы получите кофе с яркой, приятной кислотностью.
Что это такое и чем обусловлена?
Жесткость — это характеристика, отражающая наличие в воде различных типов солей, образованных присутствием щелочноземельных металлов. К ним относятся такие вещества, как кальций, магний и другие элементы. Общая жесткость состоит из:
- из карбонатной или временной;
- некарбонатной, то есть постоянной.
Общий параметр указывает на все элементы, которые создают щелочную среду. Эта характеристика постоянно меняется по мере того, как микроэлементы выпадают в осадок, а растительность и рыба выделяют свои продукты.
Карбонатная твердость обусловлена, в частности, присутствием бикарбонатных и гидрокарбонатных анионов. Кислотно-основное состояние сильно повышено.
Если речь идет именно о карбонатной жесткости, то вода обладает такими характеристиками:
- pH будет существенно меньше обычного;
- формирование частиц осадочного типа;
- в процессе кипячения осадок формируется усиленнее, и даже выделяется газ.
На некарбонатную твердость не влияют температура и вещества любого рода. Это вызвано 2 факторами:
- постоянным действием солей;
- содержанием хлора и различных сульфатов.
Варианты определения
Определение карбонатной твердости важно, поскольку она присутствует не всегда. Существуют различные методы определения его стоимости:
- передать образцы воды в специализированную лабораторию;
- сделать химический анализ на жесткость;
- обратиться к специалистам за помощью;
- приобрести специальный тест в форме полоски, который позволит точно узнать этот параметр.
В случае промышленного предприятия для его расчета можно использовать другие методы. Например, с помощью специальной смолы. Однако предпочтительнее использовать специальное электромагнитное устройство.
Его легко использовать как в быту, так и в промышленности. Кроме того, существует 2 специальных типа для расчета этого параметра:
- H+ + HCO3- H2CO3 CO2 + H2O;
- Ca2+ + 2HCO3- = CaCO3↓ + H2O + CO2↑.
Но если вы не сильны в химии, то специальный электромагнитный прибор Aquashield или другое устройство — то, что нужно. Он не только связывает карбонатную жесткость воды, но и позволяет удалить старые соли на стенках резервуара, в котором находится вода. Самое главное в устройстве — не допускать застоя воды, так как он этого не переносит. Не имеет значения, из какого материала сделаны трубы, а также скорость и температура воды. Еще одним преимуществом этих устройств является то, что химический состав жидкости не меняется при их использовании.
Можно ли устранить?
Следует отметить, что удалить карбонатную жесткость воды в доме известными способами не представляется возможным. Единственный вариант, который можно назвать ручным, смягчает очень небольшое количество воды. Это можно сделать с помощью кремнезема.
Для этого небольшой кусочек этого материала следует поместить в газированную хлорированную воду на неделю. Вода становится мягкой и обогащается всевозможными полезными веществами.
Однако положительные свойства кремнезема еще не до конца изучены. Предполагается, что в будущем он будет использоваться в медицинской сфере. Для очистки воды в быту этого достаточно, но только для небольших объемов.
Существуют и другие способы удаления солей из воды, но лишь некоторые из них подходят для домашнего использования. Соли удаляются из воды с помощью специальных процессов.
- Кипячение. Этот метод позволяет практически полностью устранить жесткость карбонатного характера. Этот процесс сопровождает обильное выпадение осадка на стенках и дне емкости, в которой осуществляется кипячение.
- Химический путь. Данный метод дает возможность снизить содержание солей благодаря применению гашеной извести. А если еще к ней добавить соду, то можно избавиться и от некарбонатной жесткости.
- Электромагнитный метод. В данном случае применяется электромагнитное поле, что позволяет смягчить воду. Такой метод снижения количества солей в воде чаще всего применяется в установках котельного типа.
- Замораживание. Эта методика дает возможностью очень легко справиться с некарбонатной жесткостью, но против карбонатной она малоэффективна. Для смягчения воду следует заморозить до такого состояния, когда в лед превратится 90% жидкости. После этого жидкость, которая не замерзла, должна быть слита, а лед потребуется растопить, после чего воду можно применять по назначению.
- Катионный обмен. Данная методика считается одной из наиболее высокоэффективных для очистки жидкости от большого количества солей. Очистка осуществляется при помощи пропускания воды через слой катионита.
- Перегонка. Следует помнить о том, что все соли представляют собой нелетучие вещества, поэтому сначала требуется трансформировать воду в пар при помощи нагревания, после чего произвести процесс конденсирования.
Каждый из описанных выше методов умягчения воды позволяет, по крайней мере, незначительно снизить карбонатную жесткость. Однако добиться качественного удаления карбонатов в домашних условиях очень сложно, для этого необходимо использовать специальные технические средства.
