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《專業咖啡師手冊》
作者：Scott Rao 翻譯：德瓦叔叔
第八章 水
水化學常識
在精品咖啡行業，水化學並沒有得到它應有的重視。大家可能都聽說過“咖啡中98.75%的成分是水”這句話，但很少有人意識到水對其餘那1.25%的成分影響有多大。只經過碳過濾的水單獨嚐起來或許不錯，但你高價競拍來的肯尼亞用這種水沖泡出來的味道，不一定能比用優質水沖泡的肯尼亞FAQ（普通等級）好。
基礎知識
衆所周知，沖泡用的水要先經過碳過濾，而且沒有異味，但這僅僅只是優質沖泡用水的基本要求。爲了得到更好喝的咖啡（或茶、Espresso），所用的水應該是中性酸鹼度，有一定的硬度、含鹼量、和總溶解固體量（TDS）。
以下是與咖啡製作有關的水化學術語。
總溶解固體量（TDS）：水中分佈的小於2微米的化學物質的總和，計量單位mg/L或ppm。
硬度：主要用於計量溶於水的鈣離子和鎂離子，儘管水中還有其他的礦物質。計量單位mg/L或格令/加侖。
pH值 : 通過氫離子活度計量溶液的酸鹼性，數值7.0爲中性。
酸性：溶液的pH值低於7.0。
鹼性：溶液的pH值高於7.0。
含鹼量：溶液對酸的緩衝能力，計量單位mg/L。
用來描述水的化學參數有多種計量單位，爲簡單起見，筆者選用mg/L（毫克每升，或百萬分之一）作爲TDS、硬度、含鹼量的測量單位。
Tips：溶液可以呈鹼性但只有很低的含鹼量，反之亦然。用政派來做個類比，把鹼性當做右派，而酸性是左派。鹼性溫和保守，酸性自由激進。（此處不包含任何政治觀點！）含鹼量可以看做反抗變得更自由的一種頑固性格。毫無疑問，一個人可能是左派，也可以是右派（酸性，或鹼性），但他仍然可以選擇反抗變得更自由（高含鹼量），或接受變得更自由（低含鹼量）。
術語
“含鹼量”和“鹼性”說的不是同一個東西。“鹼性”特指溶液的pH值在7.01~14之間；而“含鹼量”特指溶液對酸的緩衝能力，或者說，抵抗變得更加呈酸性的能力。
硬度和含鹼量之間的關係也需要澄清。硬度來源於鈣離子、鎂離子，和其他正離子（正電荷離子）。含鹼量來源於碳酸鹽、碳酸氫鹽，和其他負離子（負電荷離子）。碳酸鈣這樣的化合物由硬度和含鹼量兩者構成，因爲它同時包含了鈣（硬度）和碳酸鹽（含鹼量）；而碳酸氫鈉就只由含鹼量構成。常見軟水器的工作原理是把水裏的鈣置換成鈉，這樣就減少了硬度，但是對含鹼量沒有影響。
水壺裏的水垢是硬水加熱後碳酸鈣沉澱的產物，水垢的沉澱能夠降低水的硬度和含鹼量。從長期來看，水垢會嚴重損害你的意式咖啡機。從短期來看，水垢能迅速阻塞細的閥門和管道，對閥門和熱交換器的影響尤其明顯。
意式咖啡機制造商通常推薦使用軟水器來保護機器。軟水器可以保護你的機器，但是也可能毀了你的出品（詳見本章“水處理選項”）。
衝煮用水標準
筆者推薦使用符合下列標準的水來沖泡咖啡、茶、和意式濃縮。
大多數行業規範提倡的硬度和TDS都比上面列出來的要略高一點，使用那些標準也能做出一些好咖啡，但我不推薦使用它們來製作Espresso，因爲那會提高生成水垢的風險。
理論上，硬度比80 mg/L略高一點的水，在標準的意式濃縮沖泡水溫下不會生成水垢。但事實上，考慮到機器的溫度、水處理系統對硬度的影響，我寧願過分謹慎一些。尤其是對於泵過濾器和熱處理器，一點點水垢就能極大程度影響這兩個小東西的表現。
請記住：硬度在70 mg/L的水，在蒸汽鍋爐的標準溫度下會產生水垢。如果既想保護鍋爐，又想使用優質水來沖泡，只有一個辦法，就是給意式機的兩條線路分別使用不同硬度的水。
水化學對咖啡風味的影響
簡單來說，已經溶解在衝煮用水中的“東西”越少，水能從咖啡粉中溶解出的“東西”就越多。如果水本身的TDS值太高，那它的溶解能力就較弱，不能從咖啡粉中萃出充足的可溶解物。水的TDS值太低，則做出的咖啡會有尖銳、粗劣的風味，而且通常會明亮得過頭了。
硬水並不會破壞咖啡和Espresso的潛在品質。即便咖啡機使用的水質非常硬，在實際衝煮時也不會有那麼硬，因爲在標準的沖泡溫度下，很多構成硬度的物質會沉澱爲水垢。不幸的是，水垢會損壞或影響熱交換器、節流器、流量計、閥門、加熱組件，以及與這些東西相連的部件。因此，硬水出好咖啡，但是毀咖啡機。
鹼性水或者含鹼量高的水做出的咖啡風味暗沉、毛刺、平淡。含鹼量高的水會中和咖啡的酸性，導致咖啡液的酸味減少。如果含鹼量太低，做出的咖啡又會過於明亮，而且太酸。
酸性水出品的咖啡明亮度、平衡度高。但呈酸性而且含鹼量低的水很可能會腐蝕水壺。
水的處理
測量水質的裝備可以從水過濾公司和水族行業供應商的網站上獲取。每一個咖啡館都應該對水質進行測試——不管是自來水還是過濾後的水。你可以自己購買測量工具，或者把水樣寄到水處理公司。請注意：自來水的水質一年到頭都在變化，理想的水處理系統最好可以針對每個季節的變化來進行調節。
水處理選項
根據你的測試結果，可以嘗試下列水處理方法。
碳過濾：能夠改進水的口感和氣味，但是對TDS和硬度的作用甚微。每個咖啡館都應該在沉澱物過濾器之前裝置一個碳過濾器，作爲水處理的第一階段。
反滲透：能夠去除90%的TDS、硬度、含鹼量。RO直出水對於沖泡意式濃縮、茶和咖啡來說過於純淨，RO水應該與富含礦物質、碳過濾後的水混合在一起使用，或重新礦化後再使用。反滲透系統有點昂貴，而且會浪費很多水，但是維護量則相對較少。TDS或硬度太高的水還要先做預處理，否則RO膜的使用強度太大，很快會被堵塞。
離子交換樹脂：類型多樣，包括軟化劑、脫鹼劑、去離子劑。
· 脫鹼劑：把碳酸鹽和碳酸氫鹽轉化成氯化物或者氫氧基。能夠在不改變硬度和礦物質含量的基礎上減少含鹼量。
· 軟化劑：把鈣離子轉化成鈉離子，以減少硬度。軟化劑通常用來預防意式咖啡機結垢。在製作Espresso時並不推薦把硬水完全軟化，因爲會讓咖啡粉顆粒的浸溼速度變慢，導致Espresso的過濾時間太長，從而需要較粗的研磨度來加速水流。軟化過程中產生的碳酸氫鈉（小蘇打）還會使咖啡粉顆粒凝結，導致過濾不穩定、不均勻。如果非要軟化不可，那麼軟水通常應該與富含礦物質、碳過濾後的水混合，或重新礦化後再使用。最後，不推薦使用硬度低於80 mg/L的軟水。
· 去離子劑、除礦物質劑：通過陰離子樹脂轉換陰離子牀和陽離子牀，來製作純淨（或幾乎純淨）的無離子水。和RO水一樣，去離子水應該與富含礦物質、碳過濾後的水混合，或重新礦化後，再用於沖泡咖啡。
· 重新礦化劑：往水中加入礦物質，用於提高TDS、含鹼量、硬度。
如何選擇水處理系統
在決定如何對水進行處理之前，一定要先對其進行測試。如果你的運氣夠好，咖啡館用水的硬度、含鹼量和TDS數值都在合理範圍，那麼只需要做一下沉澱物過濾和碳過濾即可。幾乎任何一個水處理系統都包含了沉澱物過濾和碳過濾裝置。
如果你的水TDS值很高，但是硬度：含鹼量的比例合理，那就可以使用碳過濾水和RO水或去離子水的混合水；如果比例合理但硬度和含鹼量的數量不夠，就要使用重新礦化劑。
如果硬度：含鹼量的比例非常失調，你的水可能需要做反滲透處理或去離子處理，來去除水中幾乎全部的離子。然後再重新礦化，構造出期望的數值。
還有很多其他情況和對應的解決方案，在購買之前最好找一位專家進行諮詢，這位專家一定要能夠理解水的化學參數平衡的重要性，而且在購買環節中沒有利益關係。
有趣的是，我發現適合用來製作茶、咖啡和Espresso的水，化學參數非常接近或完全一樣。而且茶——更具體一點——烏龍茶、白茶、綠茶，對水質更加敏感，因爲茶葉裏的可溶解物質比咖啡少多了，水中的物質的影響就成比例的放大，最後對茶的品質的影響也被放大。
去除水垢
如果你的機器中有泵過濾器或者熱交換器，那麼每幾個月都要定期檢查這些管道有沒有水垢。發現水垢後，可將管道進行更換。這些管口發生的故障是一個警告信號，這時你應該注意到水的硬度可能太高了。比方說，從衝煮頭出來的水流速度很慢，可能預示着泵過濾器堵塞。
如果你的機器有嚴重的水垢問題，那就有必要拆機除垢了。除垢簡直是一場噩夢，要先把水垢弄碎，然後用酸液浸泡。筆者強烈建議你把結垢的機器送給有經驗的公司處理，或者索性以此爲由購買一臺你垂涎已久的新機器。
（第八章 完）
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