咖啡萃取的那些事 咖啡萃取的那些事

作者:中國咖啡網 來源:咖啡豆: 咖啡知識 > 咖啡技術 > 2024-12-22 20:51:30

  一、萃取相關名詞解釋

  咖啡豆的組成物質當中,有30%可溶性物質,在這30%中包含了提供香氣與提供口感的有機物質。這些有機物質包含所有好與壞的特性,因此並不是萃取率越高,口感與香氣的質量就越好。此外,適中的濃度,對於整體口感是一個不可忽視的重要變因。

  (一)、濃度測定方式:

  1、折射儀(vst表) 對空氣在液體中折射角的變化進行測量 進行換算後 得到以 ‘%’ 爲單位的 tds讀數。

  使用方法:水 測得讀數 0.1%;咖啡液測得讀數 1.3%,咖啡液tds 1.2%(相對方便)

  2、導電筆(tds筆) 對液體中可溶解物裏電解質的導電度測定 得到讀數 結合電解質約佔可溶解物總量的10%,換算得到 以‘ppm’爲單位的tds讀數。

  使用方法:水 測得讀數 100ppm;咖啡液測得讀數 1300ppm,咖啡液 tds 12000ppm,以百分率表示就是1.2%(相對繁瑣)

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  3、蒸發乾燥:咖啡液乾燥後稱重,可得到可溶解物的重量,結合液體總重,換算得到濃度(相對準確)

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  備註:關於濃度的建議,也就是通常我們所說的金盃(Gold Cup)的濃度建議,SCAA建議爲1.15%~1.35%(SCAA)、 SCAE建議爲1.2%~1.45%。

  (二)、萃取率換算:

  1、折射儀 或 導電筆讀數 * 咖啡液總重 /固體重量

  2、咖啡液體乾燥後得到的溶解物重量 /固體重量

  備註:1、ppm是英文parts per million的縮寫,譯意是每百萬分中的一部分,即表示百萬分之(幾),或稱百萬分率。如1ppm 即一百萬千克的溶液中含有1千克溶質。ppm與百分率(%)所表示的內容一樣,只是它的比例數比百分率大而已。

  2、三種方法中自然乾燥法換算萃取率最爲精準,但乾燥法對實驗環境要求高;其他兩種換算方式,因爲不同製作方式造成的不可控變數,其實是忽略了咖啡吸水因素的。

  (三)、結合具體咖啡器具,計算萃取率的方法

  爲方便計算,這裏假設水的TDS爲0,當然,通常情況下需要減去水的TDS值的

  1、浸泡式(法壓壺,聰明杯,Cupping等)

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  使用的水量*TSD(濃度)/咖啡粉量

  如:240g(水)*1.2%/15g=19.2%

  2、濾泡式(如手衝,CHEMEX,愛樂壓、法蘭絨等)

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  咖啡液重量*TSD(濃度)/咖啡粉量(如:240g(咖啡液)*1.2%/15g=19.2%)

  或(使用的水量-咖啡粉吸水)*TSD(濃度)/咖啡粉量

  注:咖啡粉吸水,理論值爲咖啡粉重量的2倍。

  如:[280g(水)- 30g(咖啡粉吸水)]*1.2%/15g=20%

  3、意式咖啡

  意式咖啡在測TDS前,需要先過濾液體中不溶於水的懸浮顆粒。(如沒有VST濃度儀配備的專用過濾器,使用濾紙代替也可)

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  咖啡液重量*TSD(濃度)/咖啡粉量(如:36g*10%/18g=20%)

  二、萃取與萃取平衡

  s 用ebf 設定合理萃取範圍,以tds檢驗萃取結果。再結合研磨刻度與水粉比例對結果進行修正,是目前大部分知識型barista製作espresso時的品控體系。這個看似嚴謹的操作流程下,是否會存在漏洞呢?——萃取均勻度,就是個容易被忽略的監測盲區。

  均勻,是指分佈或分配在各部分的數量相同。結合萃取率來理解均勻萃取,就是在同等萃取機會下,參與萃取的所有咖啡顆粒都得到了相同的萃取率。綜合前文中研磨與萃取的關係,我們可以用下面這張圖來進行對比說明:

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  如圖所示,紅色框線內,是可以帶來最佳萃取表現的‘完美粒徑’。兩個杯子中有等量的熱水,左側杯中加入‘完美粒徑’顆粒,經過3分鐘會得到均勻適當的萃取結果;右側杯中加入‘任性粒徑’顆粒,則會得到不均勻且有偏差的萃取結果。這樣的結論,在日常操作中會有實際意義麼?

  讓我們一起來看看‘XOXO小劇場’今天上演的劇目吧。

  自從聽說了可以通過tds數值來檢驗咖啡品質以後,小夥伴們再也不擔心做不出好咖啡了。吧檯裏,濃度儀、臺稱、溫度計、秒錶,甚至是計算器,一樣兒都不能少!tds讀取、萃取率換算,人人得心應手。一時間,天下大同,歌舞昇平。

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  某天,嚴謹的老闆君用店內一貫的出品標準,給一位老顧客用愛樂壓制作 fisher coffee 黃金曼特寧。稱重、測溫、計時,一切操作如行雲流水。tds 1.25% 萃取率20%,倍兒棒!老闆君滿心歡喜,用得意的眼神看着客人喝下咖啡。片刻後,一句出乎意料的評價讓他陷入了沉思——這咖啡,跟你家技術君做的不一個味兒啊!

  是客人的問題,還是製作出了問題呢?在座的技術君們可能已經有了自己的答案。在揭曉之前,咱們先從這杯咖啡的萃取率着手,來進行一些簡單的分析吧。咖啡萃取率20%,用最直白的話表達,就是咖啡裏有20%的成份,被水拿走了。假設,10g研磨咖啡是由10000個大小一致的顆粒組成。那麼,其中每一粒貢獻自己的20%,就可以使總萃取率達到20%;若顆粒大小不一,其中5000個較大的顆粒貢獻自己的15%,另外5000個較小的顆粒貢獻自己的25%,則總萃取率就是由萃取不足和萃取過渡組成的20%。這時,咖啡的風味表現就會變得相對負面。由於,濃度儀只能測得咖啡液的tds,而不能監測萃取過程中每個咖啡顆粒的萃取程度。所以,不均勻的萃取會帶來看上去正確的數據,但其中卻隱藏着負面的結果。

  技術君們深知粒徑與萃取的關係,所以會在每次製作前,用過篩的方式改善粒徑的一致性。過程中,再將浸泡的咖啡加以攪拌。在儘量不改變水溫的情況下,使每一粒咖啡儘可能得到相同的萃取機會。如此一來,一杯不僅數據正確,風味也正確的咖啡就呈現客人面前了。老闆君的迷思,也隨之解開了!

  因爲浸泡式萃取水粉比固定的特點,萃取不均勻的問題可以用很簡單的方法來進行改善。但若進入到通過式萃取環節,由於整個過程中的不可控因素增多,過篩可能就沒那麼行之有效了。

  那麼,結合espresso製作中,究竟是什麼在影響着萃取均勻度呢?下一篇我還是從萃取環境切入,嘗試着來找找答案。

  如果18g研磨好的咖啡由18000個粒徑爲1毫米的顆粒組成的,那這種‘完美環境’的最初級結構,可能會是這樣:一個直徑約15釐米、高度約1毫米的粉碗,可以將所有咖啡顆粒平鋪,從而儘可能減少萃取過程中的各項損耗。匹配這個粉碗的沖泡器有18000個出水點,可以完美對應每一個顆粒在粉碗裏的位置。讓我們用這樣的一張圖來加以說明:

  按照圖中所示,萃取一旦開始,同等壓力、溫度的水,在同一時間作用於所有咖啡顆粒。這種結構下,萃取時間就會變得非常短。假設1秒鐘可萃取36g的話,那麼紅色框線內就是可以帶來20%的萃取率最佳粒徑。由於所有條件相對一致,所以這將會是一次近乎絕對的均勻萃取。

  當然,以上都是我個人異想天開的假設,在現實中並沒有哪些設備能夠滿足這些條件。就杯中結果而言,我們也就無法進行這樣的萃取嘗試並進行橫向比較。當然,如果各設備廠商能夠進行相關實驗並提供有效數據的話,就均勻萃取與杯中表現的問題上,我們就會有更直接和準確的答案了。

  勇於面對現實,是一名知識型barista所必須要具備的關鍵素質。從現實中找到解決問題的方法,方能體現新一代咖啡人的潛力與決心。索性讓我們回到現實中,以目前市場普及率較高的simonelli品牌爲例,來看看問題所在。simonelli大部分型號的粉碗直徑約58mm,高度約25mm。當粉碗內填滿咖啡,萃取過程中,熱水會自上而下滲透粉餅。隨着水的濃度提升,其洗滌力也會變弱。

  所以不管顆粒粒徑、濾碗孔數、萃取壓力如何改變,當萃取最終完成時,萃取率都是由相對的萃取不足與過渡組成。我們可以通過更換分水網來改善出水一致性;也可以通過更換粉碗、布粉、填壓等方法來改善過水一致性。但不均勻的萃取過程卻是無法改變的。

  不同粒徑帶來不同萃取率,藉由不同粒徑帶來的不同萃取率組成全新的風味表現。這樣以來,一個看似充滿無限未知的萃取過程,就會變成相對的目的明確和可控。換句話說,我們就可以用不同粒徑的咖啡,在各個的萃取率之間隨意組合,直至找到自己想要的杯中表現。Matt perger 用 ek43 的特殊粒徑達到了他的目的;趙家寶用過篩的方式,讓ek43更精準的爲其所用。雖說這可能僅僅是他們整個萃取概念的一部分,但從粒徑組合的角度出發,他們都跨出了勇於實踐的第一步,走在其他對手前面了。

  看到這裏,關注比賽的barista們可能會指出,如果粒徑組合的方法這麼好用,那爲何今年的wbc冠軍沒有使用?單從技術的層面來分析,這個問題將是無解的。因爲,在結果未知的時候,方法沒有對錯,只有不同。若硬要給這個命題做個結論,只能說是在相同的比賽目的下,每個人對比賽的不同理解,帶來了各自不同的思路與方法。

  不管是賽場上還是吧檯裏,身爲一名barisa,我們在咖啡製作過程中,除了自己,身邊的一切都可能存在着變數。當我們拿起手柄的那一刻,你可以選擇相信現有條件帶來的一切,也可以選擇相信自己對於未知的種種猜測。結果,則要交給舉起杯子的每一位客人來評價。

  三、espresso萃取與修正

  (一)EBF

  在精品咖啡行業日益受關注的今天,咖啡萃取率作爲一項客觀且真實存在的數據,其對杯中表現的影響已經受到了大部分知識型baritsa的認可。在這樣的前提下,意味着我們可以結合影響萃取率的各個變量,深度分析一下如何通過修正萃取率,來實現適當萃取。

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  1、合理範圍

  對於一杯erpresso而言,25秒30毫升,曾經是人人謹記的金科玉律。但是,在對精品咖啡不斷的探求與嘗試中,咖啡人中出現了一羣革故鼎新的知識型barista,他們幾乎完全拋棄了條條框框的限制,用自己對咖啡理解來詮釋espresso。

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  金盃法則是目前最具權威的行業標準。這一標準之所以得到廣泛認可,正是因爲其便於理解與應用。18%~22%的咖啡萃取率可以引導出咖啡應有的香氣與滋味。再對應上不同比例的水,就能在濃度上滿足不同人羣的口味偏好。

  所謂的口味偏好到底有多不同呢?兩大行協說:tds=1.15%~1.35%(SCAA)、1.2%~1.45%(SCAE)。

  金盃法則裏還真找不到對espresso的濃度範圍的約束,只要萃取率合適了,濃度的事,我的地盤我做主!

  2、EBF

  EBF= Espresso Brew Formula,即:咖啡粉重與咖啡液體比

  目前,市面上所有意式咖啡設備的萃取原理,都是以加壓的方式進行通過式萃取。在通過式萃取中,濃度會隨着萃取時間(萃取率)的升高而降低。(這裏有點拗口麼?那想象一下,如果我們要讓一個粉餅的萃取率達到30%的萃取最大值,能做的就是一直萃取,直到手柄裏流出來的水是淨水爲止。那麼,這時候杯子裏的咖啡濃度,是不是相對只取20%萃取率的要低呢?)反過來說,一杯相對濃度高的意式濃縮咖啡,萃取率會相對低。

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  所以,我們的同行友人們做了一份很有用的數據整理,大概總結了‘典型的’espresso的粉、咖啡液體比例,既ebf50%。例如:粉18g:液體 36g。(注意哦!是typical典型的,不是standard標準的)。

  3、EBF校正

  在espresso的合理萃取範圍——18%~22%,保證香氣與滋味的完整體現,要表現典型的espresso,ebf可以控制在50%上下;若是非典型espresso,那就看個人喜好和設備性能了!

  工作中可以通過 ‘磨調粗、磨調細’,‘加點粉、減點粉’‘多萃點、少萃點’‘多放水、少放水’中去校正EBF

  可以通過EBF可以幫助你做出決定什麼時候調磨,什麼時候調整粉量,什麼時候控制咖啡液流量。

  EBF小於40%=濃度低,萃取率高,偏苦偏淡(如:18g粉,咖啡液45g,調整口感方向)

  EBF大於60%=濃度高,萃取率低,偏酸偏濃(如:18g粉,咖啡液30g,調整風味方向)

  (二)、研磨

  研磨的粗細決定咖啡與書的接觸面積,(同等情況下)從而有效改變咖啡萃取率。以barista的視角,則可以理解成一種咖啡萃取過程中的風味修正方法:

  在同等條件下,相對細的咖啡顆粒較相對粗的咖啡顆粒更容易被萃取。

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  圖中的橫向軸可以理解爲時間,縱向則是粒徑。若將褐色看作是萃取不足,綠色便是萃取過渡,藍色就是理想萃取。

  試想一下,一鍋開水煮土豆,整個土豆、土豆塊、土豆絲,一定是土豆絲先熟。當然,若煮的是一整個土豆,煮的時間越久,熟的程度就越徹底。從咖啡的角度來理解,10g咖啡投入200g水中,在經過相同的時間後,適當的粒徑可以帶來適當的萃取率。同樣,在粒徑一致的情況下,萃取率與萃取時間關聯。

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  其實,研磨作爲一種風味修正方法,在浸泡式萃取時很容易掌握。但是,在通過式萃中,因爲時間與萃取量的關聯性,卻讓很多barista在修正時出現了失誤。

  舉個例子來說,某門店,以典型espresso的ebf 50%來設定萃取——18g in;36g out。研磨刻度,以慣用的28秒來對應。舉杯,喝下。仔細品味一番。咖啡師覺得這杯espresso味道可以更好,但風味可能只發展到了第二階段,萃取不足!

  首先:調細研磨,還是18g in,26s 27s 28s .…. 眼看要超過30秒了,萃取量還不到36g!及時截流,保住了萃取時間。舉杯,喝下。仔細品味一番。還沒有第一杯好!結合萃取時間的走向後,認爲萃取過度!

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  瞭解萃取率換算的barista也許已經看出問題了——這樣的調整以及結論完全沒有意義!因爲在沒有濃度儀的情況下,無法得到tds讀數,也算不出萃取率!萃取過度、萃取不足只能說是主觀臆斷,完全沒有說服力。

  那就讓我們一起來幫一下咖啡師吧,還是18g咖啡,當研磨刻度改變後,我們將會得到的兩個變量關係是

  1、ebf 50%,萃取時間延長;

  2、28秒萃取時間不變,ebf值變大。

  通過式萃取中,ebf的改變也會對應着萃取率變化。所以,當我們決定以調整研磨的方式來修正萃取率時,ebf是不能改變的。否則,萃取結果將變的不可控。明白這個道理之後,媽媽再也不用擔心老闆君的萃取時間了。用較細研磨,繼續18g in,36g out。結合對比之前的萃取結果,最終找到自己想要杯中表現。

  至此研磨修正萃取率的結論,已經漸漸清晰了。

  同樣的萃取量,咖啡顆粒變小等同於水作用於咖啡顆粒的萃取能力變大,萃取率也會隨之拉高。需要注意的是,調整研磨的同時,不能因爲萃取時間的變化而改變ebf造成結果不可控。

  繼續來透過現象看本質,在越來越多高性能設備與先進儀器普及的今天,身爲裏barista我們不能被數據主導甚至綁架。當你想要製作好一份espresso的時候,不是需要馬上購入一臺高端設備,或者一支濃度儀,而是儘可能做到——讓結果可控。

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  來源:咖啡生活網

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2015-06-23 12:01:01 責任編輯:中國咖啡網

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