咖啡萃取的原理=化學反應+物理反應?!

作者:未知 來源:手衝咖啡: 咖啡知識 > 2024-07-01 17:59:59

UESTION

 

嗨!Emma!

我一直聽別人提起咖啡沖泡過程中的“水解”,它是什麼?你能解釋一下“水解”的科學依據嗎?它跟萃取有什麼區別?謝謝!

 

一名在巴爾地摩喝醉咖啡的人

 
 

 

ANSWER

 

親愛的在巴爾地摩喝醉咖啡的人:

我感受到了你的痛苦!咖啡的沖泡是現在咖啡行業中最爲複雜的課題之一,然而大家好像並沒有對其有多少關注。在Ted Lingle(泰德·林格)2011年提出的SCAA的萃取核心理論中,我們SCAA整體已經明確,將整個咖啡沖泡分成三個階段:潤溼——萃取——水解時間順序)。這些詞語看上去貌似挺專業的,但是實際上SCAA至今仍然沒有能力給它們非常準確的定義,理論一模糊,你們這幫做實操的咖啡師也懵了,肯定會有你提出的這種問題。

 

我們先來看看萃取。當咖啡粉已經被高溫潤溼後,氣體以及活潑的氣體化合物首先逸散,咖啡內部的可溶有機分子同時被滲透壓“拉扯”到水中,進而溶解。這個過程主要是咖啡粉與熱水接觸導致的一系列化學和物理變化,我們稱之爲“萃取”。但是事實上,這個“萃取”一詞也可以與“沖泡”混淆,因爲萃取的確是咖啡沖泡中用時最長、影響最大的環節。

 

而當化學家用到“萃取”這一詞時,他們的意思是指將某一特定化合物從一個混合物中分離的過程。這個定義用在咖啡裏是什麼?我們要把咖啡內部組成咖啡液的有機分子從咖啡粉中“分離”出來。當某個物質與溶液(例如水)接觸時,我們將這個物質分類爲可溶以及不可溶。在咖啡沖泡之中,咖啡粉內含有的溶質(咖啡成分),而水就是萬能溶液。事實上,要是沒有“萃取”這一過程,我們永遠也喝不到咖啡,只能喝咖啡渣和水的混合物。而其實“萃取”這個環節還可以往下細分成數個子反應過程。它與水溫,萃取時間,攪動程度等等因素都有關。在萃取過程中,咖啡粉一直在經歷很多種物理和化學反應。

你之前提到的“水解”就是衆多“萃取”子反應中的一個。在咖啡萃取中,當水與某個不可溶大有機分子接觸,並且與它發生“化學反應”(而不是物理反應),使其分解,溶解時,這就是水解不可溶的大分子本不可溶解,但是通過熱水攜帶的熱量使其與水發生了化學反應,此時大分子的強硬結構像是被水慢慢“衝化”,從而變成可溶解的成分。

第二個子化學反應是“溶解”。咖啡粉中的可溶性分子溶解在水中,使水成爲咖啡液。包括以下可溶性分子:綠原酸,乙酸,蘋果酸等有機酸,當然還有咖啡因和胡蘆巴鹼。有兩種原理不同的溶解類別,一種是分子的溶解,一種是離子的溶解。鹽類和酸類化合物往往是以離子形態溶解,而像咖啡因這樣的有機分子則以分子形式溶解。當水接觸咖啡粉時,溶解過程會自發進行。

 

第三個反應是擴散。溶質溶解於溶劑中時,往往並不是溶劑的每個部分的溶質密度都相同。當兩區域溶質密度不同的時候,溶質(離子、分子)就會從溶液中密度高的地方轉移到密度低的地方。在咖啡萃取中,這就代表物質從咖啡粉(濃度高)轉移到水(濃度幾乎爲零)中。擴散作用最典型的例子就是滲透Osmosis。滲透是可溶分子自發通過薄膜(細胞膜級),從高濃度端到低濃度端的作用,最終會使得膜兩段液體濃度相同。擴散作用不需要任何攪動或者沖刷,甚至連水加在咖啡粉上的重力都不需要,只要水(溶劑)與咖啡粉(內部的溶質)相接觸,擴散就會發生。

以上就是咖啡萃取的全過程了,大致不分發生的時間先後,你想要知道的“水解”屬於第一部分,請不要弄混了哦。

 

想喝醉咖啡的,Emma

 
 

 

 

 

Emma Bladyka

SCAA的咖啡研究總管。在加入咖啡行業之前,她已取得了環境科學和植物學的學士學位,以及紅酒研究的輔修學位。她希望將自己對咖啡的研究傳給所有熱愛咖啡的咖啡人。

2016-05-07 18:08:05 責任編輯:未知

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