WODA – główny składnik kawy, część 2: filtracja.

W zależności od tego jak daleka od „idealnej” będzie charakterystyka wody w Twoim lokalu, konieczne będzie zastosowanie coraz bardziej wydajnych i efektywnych sposobów filtrowania wody. Poniżej opiszemy je od najprostszych po najbardziej skomplikowane i dające największe możliwości.

Na wstępie należy zaznaczyć, że dla wygody użytkowania i skuteczności działania, większość oferowanych obecnie filtrów do wody jest kombinacją kilku systemów opisanych poniżej. Niemal każdy filtr kolumnowy z wymiennikiem jonowym będzie również wyposażony w mikrofiltrację oraz filtr węglowy, których zadaniem będzie wstępne oczyszczenie wody.

1. Mikrofiltacja

Jest to rodzaj bardzo gęstej, wielowarstwowej siatki o średnicy 1µ (mikrona), której zadaniem jest wychwytywanie wszelkich stałych zanieczyszczeń mogących znajdować się w sieci wodociągowej. Ten rodzaj filtra w żaden sposób nie zmienia składu mineralnego wody, nie wpływa na pH itd. Jego jedynym zadaniem jest usunięcie fizycznych zanieczyszczeń z wody. Nie powinien być nigdy stosowany jako jedyne medium filtracyjne, ale jest składnikiem wielu bardziej złożonych systemów.

2. Filtr węglowy

Dzięki swojej ogromnej powierzchni, filtry węglowe mają dużą skuteczność i wydajność w oczyszczaniu wody z obcych zapachów oraz przebarwień, a także chloru. Nie zmieniają składu mineralnego, twardości czy pH. Razem z mikrofiltracją mogą być wystarczającym systemem filtracji wszędzie tam, gdzie woda z kranu ma właściwości optymalne dla kawy i kontaktu ze sprzętem do jej przygotowywania. W tych rzadkich sytuacjach taki prosty system pozwala zachować wodę wolną od niepożądanych zapachów czy ciał stałych.

Przykładowy filtr: BWT Besttaste

Zastosowanie: woda miękka, o charakterystyce wewnątrz zakresu SCA.

3. Zmiękczacz / uzdatniacz wody

Filtry tego typu składają się ze złoża żywicznego regenerowanego tabletkami z solą (wymiennika jonowego), przez które przepływa woda z sieci. Ich zadaniem jest zmniejszenie twardości całkowitej poprzez usuwanie kationów wapnia Ca²⁺ i magnezu Mg²⁺, a w ich miejsce złoże mineralne oddaje kationy sodu Na²⁺ lub potasu K⁺. Efektem jest brak kamienia kotłowego, ale i brak cennych dla smaku kawy minerałów, w których miejsce pojawia się zwykle sód mający działanie negatywne dla ekstrakcji kawy. Poziomy twardości węglanowej (KH) i pH również nie ulegają zmianie, zatem bufor może dodatkowo obniżać jakość naparu, a TDS może wzrosnąć. Jedynym plusem jest tutaj uniknięcie zakamienienia, ale kosztem smaku kawy. Takie rozwiązania sprawdzą się dla zmywarek czy piekarników, ale zdecydowanie należy unikać ich w przypadku kawy. Należy jednak pamiętać, że sam wymiennik jonowy nie jest niczym złym w kontekście kawy. Ważne jest jednak, aby nie był to zmiękczacz na tabletki z solą, a filtr kolumnowy składający się z kilku sposobów filtracji, gdzie wymiennik jonowy jest jednym z kilku mediów filtracyjnych i jest w stanie wyłapywać np. tylko jony wapnia Ca²⁺, a w ich miejsce uwalniać pożądane jony magnezu Mg^2+. Takim filtrem jest np. BWT Bestmax Premium.

Przykładowy filtr: zmiękczacz na tabletki z solą

Zastosowanie: ochrona przed kamieniem dla zmywarek/piekarników – nie do kawy.

4. Inhibitor wytrącania kamienia

Choć nazwa brzmi dość groźnie, działanie tego rodzaju filtra jest bardzo proste. Nie zmienia on w żaden sposób charakterystyki wody – GH, KH, TDS i pH pozostają na dokładnie tym samym poziomie. Jak zatem pozwala on uniknąć kamienia? Poprzez działanie polifosforanów zawartych we wkładzie filtra, które reagują z minerałami wapiennymi udaje się uniknąć lub zmniejszyć (w zależności od stopnia twardości wody) reakcję odpowiedzialną za osadzanie kamienia kotłowego. Jest to dobre rozwiązanie w sytuacji, gdy twardość ogólna nie przekracza 130 ppm, a całkowity TDS jest niższy niż 150 ppm.

Przykładowy filtr: BWT Bestprotect (zawiera również inne technologie)

Zastosowanie: woda o niskim TDS <150 ppm, twardość ogólna <130 ppm

5. Zmiękczacz zasadowości / dekarbonizer

Ten rodzaj filtra używa wymiennika jonowego i usuwa z wody większość jonów Ca²⁺ i Mg²⁺ oraz HCO₃^–, uwalniając wodór. Tym samym obniża pH wody do wartości poniżej pH = 6, co prowadzi do korozji. TDS również ulega obniżeniu. Aby ustabilizować pH i ustrzec się przed ryzykiem korozji, konieczne jest mieszanie (bypass) wody przefiltrowanej z niefiltrowaną lub zmiękczoną. Pozwoli to na znalezienie optymalnego poziomu wspomnianych parametrów. Ta technologia ma zastosowanie dla wody o wysokiej twardości węglanowej (>180 ppm), a jej efektem ubocznym (poza obniżonym pH) będzie również wytwarzanie dużej ilości CO₂, co z kolei może być widoczne na powierzchni cremy w espresso. Nowoczesne filtry bazujące na tej technologii łączą w sobie także rozwiązania wytrącania kamienia, dzięki czemu redukuje się wspomniane skutki uboczne i otrzymuje wodę optymalną pod kątem kawy. Obecnie to jeden z najczęściej stosowanych systemów filtracji wody dla kawy.

Przykładowy filtr: BWT Bestmax (zawiera również inne technologie)

Zastosowanie: woda o wysokiej twardości ogólnej i węglanowej

Powyższe sposoby filtracji opierające się na wymienniku jonowym są często łączone w jeden wkład filtracyjny dla uzyskania odpowiednich parametrów wody do określonych zastosowań. Przykładem takiego filtra jest BWT Bestmax Premium, który nie tylko obniża twardość wody, ale także wzbogaca ją o jony magnezu Mg²⁺, które pozwalają wydobyć wyższą słodycz i pełniejszy smak. Porównanie działania różnych systemów filtracji poniżej.

6. Odwrócona osmoza (RO)

Święty graal w świecie kawy wysokiej jakości. System, który pozwala “wyzerować” wodę czyli usunąć z niej niemal wszystkie składniki do poziomu TDS = ok. 10 ppm. Taka, niemal całkowicie zdemineralizowana woda wymaga ponownej mineralizacji, aby kawa mogła odpowiednio smakować. Brakujące minerały można uzyskać na 2 sposoby:

1. Poprzez złoże mineralne
2. Poprzez mieszanie z wodą filtrowaną w inny sposób (bypass)

Każdy sposób ma swoje wady i zalety. Złoże mineralne posiada wybrany przez nas skład ale wypłukuje się z każdym litrem i nie sposób kontrolować TDS wody w dłuższym okresie. Z kolei bypass pozwala dowolnie mieszać wodę z RO i wodę z filtra węglowego, której skład mineralny odpowiada kranówce. W ten sposób nie kontrolujemy proporcji minerałów, ale możemy obniżyć do woli ich całkowite stężenie, co jest często jedyną drogą w miejscach gdzie TDS przekracza 400 ppm, a twardość ogólna to ponad 250 ppm. Minusem technologii RO jest wysoki koszt zakupu oraz duże zużycie wody, które można minimalizować kolekcjonując “odpad” jako wodę do spłukiwania toalety. Ponadto, nowoczesne systemy osiągają bardzo wysoką wydajność, ograniczając straty wody do minimum.

Dla największych geeków istnieje rozwiązanie idealne – odwrócona osmoza z kontrolowanym dozowaniem minerałów. Zatem do czystej wody z RO elektronicznie dozowana jest mieszanka minerałów stworzona według własnego pomysłu. Proporcje wapnia, magnezu i buforu zależą tylko od naszej fantazji, a kontrolowaniem ich poziomu zajmuje się elektroniczny kontroler. Takie rozwiązanie oferuje polska firma AKVO, której systemy tworzone są specjalnie z myślą o kawie.

7. Inne sposoby filtracji

Poza wspomnianymi metodami zmiany parametrów wody znane są jeszcze inne, obecnie mniej popularne. Należą do nich np. dealkalizer, który obniża zawartość anionów HCO^3- czyli buforu. Nie zmienia on twardości ogólnej, ale obniża twardość węglanową. Działa on w oparciu o wymiennik jonowy lub dodatek silnego kwasu np. H₂SO₄. Jego działanie podnosi kwasowość wody i sprzyja powstawaniu korozji, dlatego raczej nie używa się go w kawiarniach.

8. Remineralizacja

A co jeśli woda z kranu jest niemal pozbawiona minerałów, bardzo miękka, o znikomym buforze i TDS w okolicy np. 20 ppm? Wtedy należy wykonać zabieg odwrotny od opisanych wcześniej, czyli zremineralizować wodę do odpowiedniego poziomu. Służą do tego wkłady mineralne zawierające odpowiednio dobraną mieszankę minerałów, która podnosi twardość wody oraz ilość buforu. Przy zastosowaniu mineralizatorów należy ściśle kontrolować parametry wody na wyjściu, ponieważ skuteczność remineralizacji spada wraz z każdym litrem wody, który przezeń przepływa i w związku z tym trudno jest utrzymać stałe parametry wody.

Przykładowy filtr: BWT Bestmin

Zastosowanie: woda o niskim TDS <40 ppm, niska twardość ogólna <20 ppm

Wymiana i konserwacja

Każdy rodzaj filtra zużywa się po pewnym czasie. W zależności od twardości wody, zużycie będzie różne. Im woda twardsza, tym szybciej filtr należy wymienić, a dokładne wartości wydajności opisuje producent danego modelu. Należy przy tym pamiętać, aby nie wymieniać filtrów rzadziej niż co 12 miesięcy, nawet jeśli jeszcze nie osiągnęły one pełnego zużycia. Jest to spowodowane ryzykiem rozwoju bakterii i drobnoustrojów, które z czasem mogą rozwinąć się w złożu. Aby ułatwić sobie życie i wymieniać filtry na czas, warto jest zamontować licznik przepływu ustawiony na odpowiednią wartość. Będzie on odliczał ile litrów pozostało do wymiany wkładu. Aby trzymać się 12 miesięcznych okresów, wystarczy na wkładzie zapisać datę montażu.

Jak widać, temat jakości wody i sposobów osiągnięcia jej optymalnych parametrów jest rozbudowany i zawiły. Nie należy jednak iść na skróty i stosować jakiegokolwiek systemu filtracji. Warto jest posiłkować się badaniami wody, na spokojnie przeanalizować jej skład, a potem dobrać właściwe urządzenie, które zapewni optymalny smak kawy czy herbaty, a także bezproblemową eksploatację sprzętu. Jak w każdym przypadku, można również zdać się na pomoc ekspertów, którzy dysponują niezbędnym sprzętem, wiedzą i doświadczeniem pozwalającymi bezbłędnie dobrać najwłaściwszy system filtracji.

Więcej o właściwościach wody, która najlepiej łączy się z kawą, przeczytacie w naszym artykule: