最快最精準的咖啡濃度測量儀測量咖啡濃度的原理與使用方法

作者：未知來源：手衝咖啡: 咖啡知識 > 咖啡器具 > 2024-06-28 23:46:38

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量測咖啡濃度有很多方法,從費事的乾燥法,到不太準確的導電計或者比重計,然後是糖度計換算,最後 VST 的 refractometer 數字折光計;從此天下大致底定,公認最快,最精準的量測設備非此莫屬.即使過了幾年日本 ATAGO 推出的 PAL-COFFEE 折光計也是依照相同的概念來設計.

量濃度爲的是換算萃取率,一般咖啡豆的可溶性物質佔 30%,另外 70% 是不可溶的纖維質.60 年代 Earnest Lockhart 所做的統計調查,以美國人而言 1.15~1.35% 的濃度和 18~22% (若以 VST 創辦人 Vince Fedele的說法,應該是 17~21%) 的咖啡萃取率會是風味最佳的區間,至於歐洲人的偏好濃度會再高一些.得到萃取率,就可以建立一套咖啡沖泡的標準,在品嚐時除了定性的形容詞,也能有定量的數據供參考.

VST 折光計的硬件是由MISCO設計製造,搭配自己開發的軟件銷售.基本構造如下圖,透過光源,棱鏡,感光器,利用棱鏡上液體的濃度變化,造成折射角度的差異,來換算其濃度.

(圖片取自維基百科)

光線波長也會影響折射的角度,這就是色散的原理.如唱片專輯 The dark side of the moon 的圖片,一般光線穿越不同介質後,紅光折射角度最小,紫光最大.折光計若是使用這樣的組合光源,讀到的數據將有很大的誤差; 目前已知鈉光最單純,它的波長組成只有兩種: 589.0 nm 和 589.6 nm,相差甚近,可以視爲單色光源,如此色散的影響將會降到最低,數據也就精準可靠.這也是不論 VST 或 ATAGO,測量濃度時都會發出黃光的原因.

The dark side of the moon

入手這臺折光計也好幾年了,最近把說明書重讀一遍,條列要點如下:

1. 在攝氏 15~30度的範圍,至少有 0.03% 的量測精準度
2. 室溫變化超過 1 度時便需校正 (理論上如此,但實在很麻煩,且似乎沒太大差異)
3. 樣品溫度需和棱鏡溫度一致
4. 光源的波長若不相同,讀到的 TDS 數值也會不同.波長與 TDS 成反比. (VST/ATAGO 已使用黃光,不需擔心)
5. 量測步驟: 咖啡攪拌均勻 -> 取樣 -> 等 60 秒冷卻 -> 將咖啡滴在鏡面上 ->等 30 秒讓溫度一致 -> 讀值

重點在於,咖啡樣品和棱鏡的溫度必須相同,否則也會影響數據的準確性;剛開始使用往往因爲心急而忽略了. VST II 和 PAL-COFFEE 這兩臺我都有,不過 PAL-COFFEE 買到 BRIX 版本,必須乘上 0.7947 換算爲 TDS.早上做了量測比對,似乎仍有些誤差.
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咖啡豆:翡翠莊園藍寶石 15g, 小富士鬼齒刻度 2.5
水: 250g, 注水溫度 89 度
使用聰明濾杯玻璃版:悶蒸 30 秒,浸泡總時間 3 分鐘
VST TDS: 1.25%
ATAGO Brix: 1.60%

國外有份比較報告A Refractometer Comparison ,提到 VST II 量得的濃度值較高,而 VST III 和 ATAGO 反而有一致的結果,在使用 VST II 時可能得自己扣除掉一些數值才比較準確了.