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水化學101
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，但它不一定能讓你的高價競拍批次肯尼亞嚐起來比用優質水沖泡的肯尼亞FAQ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。
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，把鹼性看成右派，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（底含鹼量）。
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。一般軟水器的工作原理是把水裏的鈣更換成鈉，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，對泵過濾器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。
很多行業規範提倡的硬度和TDS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，但我不推薦使用它來製作espresso，因爲那會提高生成水垢的風險。
從理論上說，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。
請注意：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的出品。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，但是毀機器。
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量，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
根據你的測量結果，可以試一下下面的水處理方法。
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、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，從出品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，或者乾脆以此爲由買一臺你垂涎已久的新機器。
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2017-08-22 17:37:48 責任編輯：未知
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