Vážení v praxi aneb proč mi to teče špatně? Není to váhou?

Espresso není podle představ - kde dělám chybu?
Pravidla fóra
Dodržujte pravidla fóra ZDE
Než začnete psát svůj příspěvek, použijte funkci Hledat.

Odkazy směřující mimo fórum PRIMAcafé vkládejte do Code

* * * Prosím používejte diakritiku a interpunkci. * * *
Odpovědět
Uživatelský avatar
johneer
více pokročilý
Příspěvky: 229
Registrován: čtv 21. pro 2017 13:04:51
bydliště: Praha
kávovar: Rancilio Silvia BC PID, Aeropress, Puck-Puck
mlýnek: Rancilio Rocky doserless, 1Zpresso JX-PRO

Vážení v praxi aneb proč mi to teče špatně? Není to váhou?

Příspěvek od johneer »

Stává se vám, že i přes to, že jste zvážili dávku, to teče nějak divně? Možná je problém ve Váze. Vážení je věda a protože se při své profesi s přesným vážením setkávám, napadlo mne, že se totéž dá přenést i domů, třeba na přípravu espressa. I když většina z Vás asi zjistí, že váha, co mají, je v pohodě, ti méně zkušení možná pochopí, proč běžná kuchyňská váha vážící s přesností na gramy na espresso prostě nestačí. A ti ostatní si možná rozšíří obzory :).

Začnu přesností vážení. Pokud si, stejně jako většina lidí, myslíte, že pravda je to, co vidíte na displeji váhy, zklamu Vás. Základním problémem je rozlišení digitálníh vah. Zatímco na analogové váze s ručičkou, jsme viděli, že ručička je trochu nad ryskou nebo trochu pod ní, digitální váha je omezena velikostí dílku. Dílek je ta poslední číslice na disleji. U vah, které používáme na vážení dávky kávy, to většinou je první desetiné místo, tedy 0,1g (=100mg). Zde tedy vzniká první složka tzv. nejistoty výsledku vážení, protože váha zobrazí všechno v rozmezí 0,06 do 0,14 jako 0,1. Tím nám vzniká nejmenší možná nejistota ve velikosti +/- 0,4 dílku, tedy celkem 0,8 dílku, což při navážce o hmotnosti jednoho dílku vykazuje 80% relativní nejistotu. Představme si váhu s maximální váživostí 1T a dílkem 1kg. Když na takové váze budete navažovat kilové navážky (třeba kávu v pražírně do kilových balení), budete v nejlepším teoreticky možném případě (prakticky to bude ještě horší) získávat balení o hmotnosti 0,6 až 1,4 kg. V prvním případě Vás požene zákazník, ve druhém případě šéf.

Teď si říkáte, jasně, ale já na své váze nevážím stovky miligramů, ale gramy. To máte pravdu. Pokud vážíte gramy, určitě nevážíte s nejistotou 80%. Kdyby to tak bylo, tak by asi bylo lepší dávku odhadovat, nicméně to pořád nemusí znamenat, že vážíte dostatečně přesně. Na tomto místě je potřeba si říci, co je to dostatečně přesně. Přesné vážení není takové, kdy na displeji váhy vidíte přesnou hmotnost toho, co jste položili na váhu. Takové vážení nemůže z principu existovat. Přesné vážení je takové vážení, kdy nejistota zobrazeného údaje je menší než Vaše procesní tolerance. To je hezká definice, ale co to znamená? Jednoduše řečeno, pokud navážíte 8g +/- 0,1g (tedy něco mezi 7,9 a 8,1g), ale víte, že cokoli mezi 7,8g a 8,2g stačí na to, aby káva byla podle Vašich představ, můžete být v klidu. Pokud by to ale bylo opačně, máte problém. Tahle čísla si každý musí stanovit sám. V praxi se k procesní toleranci (tedy jaké skutečné rozmezí hmotností je pro Vás ještě OK) přidává koeficient bezpečnosti, který má zaručit, že v případě určité odchylky se pořád vejdete do své tolerance. Je to takový trochu virtuální parametr, který se obvykle stanovuje na základě toho, jestli chyba ohrozí někoho na zdraví či životě, jestli chyba ekonomicky ohrozí dotčený subjekt a jestli jste chybu schopni včas odhalit. Jakou škálu si každý pro tyto parametry vytvoří a jak z toho spočítá bezpečnostní koeficient už je individuální. U vážení kávy bych řekl, že chyba nikoho na zdraví neohrozí, ale v případě ekonomiky už je to otázka. Doma to znamená vylít nepovedené espresso, což je problém, který Váš domácí rozpočet asi nepoloží. Pokud by ale každé druhé espresso vylívala kavárna (a teď odhlédněme od toho, že to často dělá, protože používá pouze double misky), už to ekonomický dopad mít může. Ve třetím bodě lze říct, že chybu odhalit neumím (nevidím, jestli je tam o půl gramu víc) a nemám tedy další záchytný mechanismus, který by mi zabránil prohnat špatně naváženou dávku kávovarem. Jak moc striktní koeficient si kdo stanoví, je na něm. Mně by na doma asi stačilo třeba 2. K čemu to je si řekneme za chvíli.

Vraťme se teď k nejistotě. Už jsme si řekli, že nejmenší možná nejistota 0,8 dílku vychází ze zaokrouhlování a z toho, že u digitální váhy prostě pod ten nejmenší dílek nevidíme. To ale není všechno. Vliv na nejistotu měření mají i další parametry, které už souvisí přímo s naší váhou, její kvalitou a jejím stavem. Těmito parametry je citlivost, linearita, excentricita a opakovatelnost. Tyto parametry se zjišťují při kalibraci vah, kterou si asi doma nikdo nezaplatí, ale jak uvidíte, něco z toho se dá i tak aplikovat. Nejdřív co ty parametry ukazují.

Citlivost je jednoduše to, o kolik se údaj na displeji liší od skutečné hmotnosti závaží na misce vah. Zjišťuje se za pomoci závaží, jehož nejistota (tedy odchylka od deklarované hmotnosti) je nižší než nejistota naší váhy. A protože při vyšších hmotnostech je odchylka větší, používá se obvykle závaží u horní meze váživosti. Máme-li tedy váhu do 3kg, bude lepší vzít 2kg závaží než 5g. Z toho vyplývá, že chyba způsobená citlivostí váhy se projeví spíš u větších navážek, což obvykle nebude případ vážení dávky kávy (tedy pokud nepoužíváte váhu s maximem v řádu desítek gramů).

Linearita je odchylka zobrazené hmotnosti od hmotnosti závaží, která se mění s hmotností závaží. Znamená to třeba, že při závaží 10g ukazuje váha trochu méně a při závaží 1kg trochu víc. U kvalitních vah bývá linearita natolik dobrá, že jí nemusíme příliš řešit. Jak to je u kuchyňských vah z Číny je otázka. Pokud máte k dispozici sadu závaží v rozsahu váživosti Vaší váhy, můžete to zkusit.

Excentricita je odchylka způsobená tím, že závaží nepoložíte přesně doprostřed. V případě, že pokládám na čtvercovou misku vah diagonálně páku kávovaru, je rozložení hmotnosti na misce parádně excentrické a nedivil bych se, kdyby to působilo poměrně zásadní odchylku. Ne vždy však existuje uspokojivé řešení, proto je třeba hledat takovou váhu, které to vadí co nejmíň a aspoň tam tu páku pokládat pokaždé stejně. Koneckonců to můžete vyzkoušet. Vezměte závaží a položte ho postupně doprostřed a do rohů misky. Uvidíte sami, jak moc je vaše váha citlivá na excentrické zatížení.

Opakovatelnost je parametr, který popisuje odchylku vzniklou při opakovaném vážení téhož závaží. Největší vliv má při vážení malých navážek, což je typicky případ vážení 8 g kávy na váze s váživostí do 3 kg. Zkouší se opakovaným vážením závaží u spodní hranice váživosti.

Pokud se budeme bavit o navažování dávky kávy (7-20 g) na kuchyňské váze s obvyklým rozsahem do 3kg, pohybujeme se pod 1 % váživosti, které je 30g. To je sakra nízko. Pozor, nehraje zde roli to, že jsem váhu vytároval (vynuloval) s 300g pákou. Jde pouze o to, jakou hmotnost potřebuji navážit. Pokud se vrátím k výše uvedeným parametrům majícím vliv na nejistotu, zjistím, že citlivost mne při takto malé navážce moc trápit nemusí, linearita nebývá u většiny vah problém a s excentricitou toho moc nenadělám, kromě toho, že bych se měl snažit pokládat vážený předmět vždy doprostřed nebo aspoň vždy stejně (což pomůže konzistentnosti výsledků, takže budou nepřesné, ale vždycky stejně). Co by mne trápit mělo je opakovatelnost a s tou se budu zabývat dál, abych konečně vysvětlil, jak můžete odhalit, jestli Váš problém není ve váze.

Pro každou váhu se dá celkem snadno a i v domácích podmínkách spočítat minimální navážka. To je hmotnost, kterou je Vaše váha schopna zvážit s takovou mírou nejistoty, abyste to kafe nemuseli vylít. Protože relativní nejistota klesá hyperbolicky (u velmi nízkých navážek je obrovská a prudce klesá, zatímco u vysokých navážek je nízká a klesá pomalu), existuje obecné pravidlo, které říká, že minimální navážka by se měla pohybovat nad 5, lépe však 10 % váživosti. Jak vidíte, u kuchyňské váhy do 3kg bychom se museli pohybovat nad 150-300 g, což je mimo realitu našich potřeb. Proto je na místě trochu toho počítání.

Minimální navážka (mmin) se spočítá jako: mmin = (k*s)/U
k = koeficient rozšíření. Vychází z Gaussovy křivky a vyjadřuje, kolik procent možných případů pokryjeme. Standardně se používá k=2 pro 95% případů.
s = směrodatná odchylka opakovaných měření. Tu si snadno spočítáme třeba v Excelu (funkce smodch.p), kdy dosadíme hmotnosti, které jsme navážili při opakovaném vážení stejného závaží. V praxi se to dělá tak, že si vezmete závaží, které se blíží spodní hranici váživosti (v našem případě třeba 10 g) a 10x za sebou ho zvážíte, s tím, že mezi váženími vždy vynulujete váhu. Důležité je, že k tomu nepotřebujete přesné závaží. Nezajímá vás kolik závaží skutečně váží, ale jak se liší jednotlivé výsledky. Můžete tedy vážit cokoli, co má přibližně odpovídající hmotnost a co lze ideálně položit doprostřed váhy (abychom eliminovali chybu excentricity). Něco v kuchyni určitě najdete. Pokud vám směrodatná odchylka vyjde 0 (všech 10 vážení dopadlo stejně), dosaďte 0,4 dílku (tedy nejmenší možnou nejistotu způsobenou zaokrouhlováním). U váhy vážící na desetiny gramu to bude 0,04.
U = požadovaná nejistota. Tu vypočítáte jako U = tolerance/bezpečnost. Toleranci si musíte stanovit sami. Řekněme, že když se trefíte +/- 0,2g, budete spokojeni, pak dosaďte 0,2. O bezpečnosti jsou psal výše, dosadíme tedy 2. Požadovaná nejistota tedy bude 0,2/2 = 0,1.

A jdeme počítat. Řekněme, že jsme opakovaným vážením navážili tyto hodnoty: 10,0; 9,9; 9,9; 10,1; 10,0; 10,0; 10,1; 9,9; 10,0; 10,0. Směrodatná odchylka nám tak vyšla 0,07. Dosadíme do vzorce a získáme:

mmin = (k*s)/U = (2*0,07)/0,1 = 1,4 g. Sláva, právě jsme zjistili, že naše váha je schopna navážit dávku kávy v řádu gramů s nejistotou menší než je naše přijatelná chyba.

Na začátku jsem ale slíbil, že vysvětlím, proč váha s přesnosní na gramy nestačí. Řekněme, že váží celkem konzistentně a všechna vážení mi vyjdou stejně. Dosadím tedy 0,4 dílku, což je v případě gramové váhy 0,4g. Výše uvedeným výpočtem zjistím, že mmin takové váhy při zachování požadované tolerance je 8g. Pokud mi směrodatná odchylka vyjde vyšší, je to ještě horší. Taková váha tedy není schopna navážit s dostatečnou přesností třeba 7g porci a u větších porcí se pohybujeme blízko použitelného minima, což je vždycky riziko. Druhý důvod je z výše uvedeného asi zřejmý. Gramová váha ukazuje při nejlepší vůli s přesností +/- 0,4g. Pokud naše tolerance, která vychází z vlivu dávky na průtok je třeba uvedených 0,2g (což z mé zkušenosti není nijak nereálné), nemůže gramová váha vyhovět ani pro dvouporcovou misku.

Gratuluji všem, co dočetli až sem a i když nejspíš zjistili (nebo večer se závažím zjistí), že je u nich doma všechno v pořádku, třeba se aspoň něco dozvěděli. Někomu se to možná hodí i v praxi, pokud v práci něco váží. Stačí zvolit špatnou váhu a už se budete jen divit, kde Vám mizí peníze (v tom lepším případě) nebo proč Vám pokusy vycházejí nějak divně. To, že váha ukazuje v nějakém rozsahu ještě neznamená, že se v tom rozsahu dá bezpečně používat.

Krásný den všem.
Uživatelský avatar
MirekCek
více pokročilý
Příspěvky: 111
Registrován: pát 16. zář 2016 8:50:37
bydliště: Ostrava
kávovar: Lelit PL41TEM, AP
mlýnek: Eureka Mignon, Porlex mini

Re: Vážení v praxi aneb proč mi to teče špatně? Není to váhou?

Příspěvek od MirekCek »

Dobra relativizce. Tak je to ostatne se vsim. Kdyz uz mas vahu, co ukazuje desetiny a setiny ci tisiciny, je ti presnost teoreticky vyssi, ze?

Idealne pracovat se zkalibrovanymi vahami, co pouzivaji firmy atl., nicmene i zde bych byl ohledne presnosti kriticky. Na druhou stranu, jsem bytelne presvedcen, ze rozdil ve vaze, zda bude, 14.3 nebo 14.5 nikdo nepozna, nebude-li, eventualne, upozornen. Rozdil v radech celych cisel bude asi horsi, ale i tak, pokud je ta vaha jakaztakaz uchazejici, tak prumerny pijan, kavovy, to nepozna. Jsou, dle me, jine a podstatnejsi faktory.
Uživatelský avatar
johneer
více pokročilý
Příspěvky: 229
Registrován: čtv 21. pro 2017 13:04:51
bydliště: Praha
kávovar: Rancilio Silvia BC PID, Aeropress, Puck-Puck
mlýnek: Rancilio Rocky doserless, 1Zpresso JX-PRO

Re: Vážení v praxi aneb proč mi to teče špatně? Není to váhou?

Příspěvek od johneer »

Ano, přesnost váhy s větším počtem desitinných míst bude teoreticky vyšší (obvykle i prakticky). Na druhou stranu, to, že má váha hodně desetinných míst ještě neznamená, že je schopná s takovou přesností vážit v celém rozsahu. Můžu dát příklad z praxe. Mám v práci váhu s pěti desetinnými místy, jejíž mmin pro požadovanou toleranci (která je v mé praxi nižší než u vážení kafe) je cca. 0,01g. Vážím tedy sice s přesností na setiny miligramu, ale neměl bych vážit nic pod 10 mg. Díky uvedenému výpočtu tedy vím, že pro některé aplikace, kdy potřebuju navážit jednotky mg tuto váhu nemůžu použít.

Pokud jde o to, co je kdo schopen rozlišit, tak si taky myslím, že těch 0,2 g běžný člověk nepozná. Ale z vlastní zkušenosti vím, že půlgram navíc už způsobí, že to neteče, ale kape a o půl gramu míň to zase teče moc.
Uživatelský avatar
MirekCek
více pokročilý
Příspěvky: 111
Registrován: pát 16. zář 2016 8:50:37
bydliště: Ostrava
kávovar: Lelit PL41TEM, AP
mlýnek: Eureka Mignon, Porlex mini

Re: Vážení v praxi aneb proč mi to teče špatně? Není to váhou?

Příspěvek od MirekCek »

Super, diky za priklad. Je fakt, ze toto je uz je sice trosku "vyssi divci". Ale dobre to mit na pameti :)
Uživatelský avatar
danst
silně pokročilý
Příspěvky: 786
Registrován: stř 14. lis 2012 19:32:48
bydliště: Ústecký kraj
kávovar: Bezzera BZ09 PID, Technivorm Moccamaster, Moka el.
mlýnek: Fiorenzato Doge 63 , Mazzer Mestre, RR 45

Re: Vážení v praxi aneb proč mi to teče špatně? Není to váhou?

Příspěvek od danst »

Stává se vám, že i přes to, že jste zvážili dávku, to teče nějak divně? Možná je problém ve Váze.
Stává a rozhodně to není navážkou. I fluktuace teploty způsobí jinou rychlost tečení a co teprve stav kávové drtě v páce.
Snažím se vše dělat konzistentně, ovšem čas od času pozoruju, že to prostě teče jinak. Nicméně rozhodující je faktor, zda se to dá jinak poznat, jestli se mění chuť. A v chuti problém není, tudíž už to neřeším.
Uživatelský avatar
johneer
více pokročilý
Příspěvky: 229
Registrován: čtv 21. pro 2017 13:04:51
bydliště: Praha
kávovar: Rancilio Silvia BC PID, Aeropress, Puck-Puck
mlýnek: Rancilio Rocky doserless, 1Zpresso JX-PRO

Re: Vážení v praxi aneb proč mi to teče špatně? Není to váhou?

Příspěvek od johneer »

Jasně, těch parametrů je spouta a rozhodně netvrdím, že navážka je první na ráně. Pokud jde o ten faktor, zda se to dá jinak poznat, tak jsem to asi špatně vysvětlil. Na mysli jsem měl, zda se to dá jinak poznat dřív než to pustím dál. Pokud to poznám až když to ne/teče ze stroje nebo když to ochutnám, tak je pozdě (pokud tedy rozdíl bude neúnosný). Jde tu o to, jestli chybu poznám včas, což u porce kávy nepoznám (pokud chyba nebude velká). Pokud bych vážil třeba kilovky a najednou tam měl půl kila, tak to poznám pohledem a nepustím to dál (třeba do prodeje).
Odpovědět

Zpět na „Káva espresso se nedaří“