咖啡萃取的那些事 咖啡萃取的那些事

作者:中国咖啡网 来源:手冲咖啡: 咖啡知识 > 咖啡技术 > 2024-04-25 20:27:08

  一、萃取相关名词解释

  咖啡豆的组成物质当中,有30%可溶性物质,在这30%中包含了提供香气与提供口感的有机物质。这些有机物质包含所有好与坏的特性,因此并不是萃取率越高,口感与香气的质量就越好。此外,适中的浓度,对于整体口感是一个不可忽视的重要变因。

  (一)、浓度测定方式:

  1、折射仪(vst表) 对空气在液体中折射角的变化进行测量 进行换算后 得到以 ‘%’ 为单位的 tds读数。

  使用方法:水 测得读数 0.1%;咖啡液测得读数 1.3%,咖啡液tds 1.2%(相对方便)

  2、导电笔(tds笔) 对液体中可溶解物里电解质的导电度测定 得到读数 结合电解质约占可溶解物总量的10%,换算得到 以‘ppm’为单位的tds读数。

  使用方法:水 测得读数 100ppm;咖啡液测得读数 1300ppm,咖啡液 tds 12000ppm,以百分率表示就是1.2%(相对繁琐)

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  3、蒸发干燥:咖啡液干燥后称重,可得到可溶解物的重量,结合液体总重,换算得到浓度(相对准确)

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  备注:关于浓度的建议,也就是通常我们所说的金杯(Gold Cup)的浓度建议,SCAA建议为1.15%~1.35%(SCAA)、 SCAE建议为1.2%~1.45%。

  (二)、萃取率换算:

  1、折射仪 或 导电笔读数 * 咖啡液总重 /固体重量

  2、咖啡液体干燥后得到的溶解物重量 /固体重量

  备注:1、ppm是英文parts per million的缩写,译意是每百万分中的一部分,即表示百万分之(几),或称百万分率。如1ppm 即一百万千克的溶液中含有1千克溶质。ppm与百分率(%)所表示的内容一样,只是它的比例数比百分率大而已。

  2、三种方法中自然干燥法换算萃取率最为精准,但干燥法对实验环境要求高;其他两种换算方式,因为不同制作方式造成的不可控变数,其实是忽略了咖啡吸水因素的。

  (三)、结合具体咖啡器具,计算萃取率的方法

  为方便计算,这里假设水的TDS为0,当然,通常情况下需要减去水的TDS值的

  1、浸泡式(法压壶,聪明杯,Cupping等)

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  使用的水量*TSD(浓度)/咖啡粉量

  如:240g(水)*1.2%/15g=19.2%

  2、滤泡式(如手冲,CHEMEX,爱乐压、法兰绒等)

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  咖啡液重量*TSD(浓度)/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(浓度)/咖啡粉量

  注:咖啡粉吸水,理论值为咖啡粉重量的2倍。

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

  3、意式咖啡

  意式咖啡在测TDS前,需要先过滤液体中不溶于水的悬浮颗粒。(如没有VST浓度仪配备的专用过滤器,使用滤纸代替也可)

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

  二、萃取与萃取平衡

  s 用ebf 设定合理萃取范围,以tds检验萃取结果。再结合研磨刻度与水粉比例对结果进行修正,是目前大部分知识型barista制作espresso时的品控体系。这个看似严谨的操作流程下,是否会存在漏洞呢?——萃取均匀度,就是个容易被忽略的监测盲区。

  均匀,是指分布或分配在各部分的数量相同。结合萃取率来理解均匀萃取,就是在同等萃取机会下,参与萃取的所有咖啡颗粒都得到了相同的萃取率。综合前文中研磨与萃取的关系,我们可以用下面这张图来进行对比说明:

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  如图所示,红色框线内,是可以带来最佳萃取表现的‘完美粒径’。两个杯子中有等量的热水,左侧杯中加入‘完美粒径’颗粒,经过3分钟会得到均匀适当的萃取结果;右侧杯中加入‘任性粒径’颗粒,则会得到不均匀且有偏差的萃取结果。这样的结论,在日常操作中会有实际意义么?

  让我们一起来看看‘XOXO小剧场’今天上演的剧目吧。

  自从听说了可以通过tds数值来检验咖啡品质以后,小伙伴们再也不担心做不出好咖啡了。吧台里,浓度仪、台称、温度计、秒表,甚至是计算器,一样儿都不能少!tds读取、萃取率换算,人人得心应手。一时间,天下大同,歌舞升平。

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  某天,严谨的老板君用店内一贯的出品标准,给一位老顾客用爱乐压制作 fisher coffee 黄金曼特宁。称重、测温、计时,一切操作如行云流水。tds 1.25% 萃取率20%,倍儿棒!老板君满心欢喜,用得意的眼神看着客人喝下咖啡。片刻后,一句出乎意料的评价让他陷入了沉思——这咖啡,跟你家技术君做的不一个味儿啊!

  是客人的问题,还是制作出了问题呢?在座的技术君们可能已经有了自己的答案。在揭晓之前,咱们先从这杯咖啡的萃取率着手,来进行一些简单的分析吧。咖啡萃取率20%,用最直白的话表达,就是咖啡里有20%的成份,被水拿走了。假设,10g研磨咖啡是由10000个大小一致的颗粒组成。那么,其中每一粒贡献自己的20%,就可以使总萃取率达到20%;若颗粒大小不一,其中5000个较大的颗粒贡献自己的15%,另外5000个较小的颗粒贡献自己的25%,则总萃取率就是由萃取不足和萃取过渡组成的20%。这时,咖啡的风味表现就会变得相对负面。由于,浓度仪只能测得咖啡液的tds,而不能监测萃取过程中每个咖啡颗粒的萃取程度。所以,不均匀的萃取会带来看上去正确的数据,但其中却隐藏着负面的结果。

  技术君们深知粒径与萃取的关系,所以会在每次制作前,用过筛的方式改善粒径的一致性。过程中,再将浸泡的咖啡加以搅拌。在尽量不改变水温的情况下,使每一粒咖啡尽可能得到相同的萃取机会。如此一来,一杯不仅数据正确,风味也正确的咖啡就呈现客人面前了。老板君的迷思,也随之解开了!

  因为浸泡式萃取水粉比固定的特点,萃取不均匀的问题可以用很简单的方法来进行改善。但若进入到通过式萃取环节,由于整个过程中的不可控因素增多,过筛可能就没那么行之有效了。

  那么,结合espresso制作中,究竟是什么在影响着萃取均匀度呢?下一篇我还是从萃取环境切入,尝试着来找找答案。

  如果18g研磨好的咖啡由18000个粒径为1毫米的颗粒组成的,那这种‘完美环境’的最初级结构,可能会是这样:一个直径约15厘米、高度约1毫米的粉碗,可以将所有咖啡颗粒平铺,从而尽可能减少萃取过程中的各项损耗。匹配这个粉碗的冲泡器有18000个出水点,可以完美对应每一个颗粒在粉碗里的位置。让我们用这样的一张图来加以说明:

  按照图中所示,萃取一旦开始,同等压力、温度的水,在同一时间作用于所有咖啡颗粒。这种结构下,萃取时间就会变得非常短。假设1秒钟可萃取36g的话,那么红色框线内就是可以带来20%的萃取率最佳粒径。由于所有条件相对一致,所以这将会是一次近乎绝对的均匀萃取。

  当然,以上都是我个人异想天开的假设,在现实中并没有哪些设备能够满足这些条件。就杯中结果而言,我们也就无法进行这样的萃取尝试并进行横向比较。当然,如果各设备厂商能够进行相关实验并提供有效数据的话,就均匀萃取与杯中表现的问题上,我们就会有更直接和准确的答案了。

  勇于面对现实,是一名知识型barista所必须要具备的关键素质。从现实中找到解决问题的方法,方能体现新一代咖啡人的潜力与决心。索性让我们回到现实中,以目前市场普及率较高的simonelli品牌为例,来看看问题所在。simonelli大部分型号的粉碗直径约58mm,高度约25mm。当粉碗内填满咖啡,萃取过程中,热水会自上而下渗透粉饼。随着水的浓度提升,其洗涤力也会变弱。

  所以不管颗粒粒径、滤碗孔数、萃取压力如何改变,当萃取最终完成时,萃取率都是由相对的萃取不足与过渡组成。我们可以通过更换分水网来改善出水一致性;也可以通过更换粉碗、布粉、填压等方法来改善过水一致性。但不均匀的萃取过程却是无法改变的。

  不同粒径带来不同萃取率,借由不同粒径带来的不同萃取率组成全新的风味表现。这样以来,一个看似充满无限未知的萃取过程,就会变成相对的目的明确和可控。换句话说,我们就可以用不同粒径的咖啡,在各个的萃取率之间随意组合,直至找到自己想要的杯中表现。Matt perger 用 ek43 的特殊粒径达到了他的目的;赵家宝用过筛的方式,让ek43更精准的为其所用。虽说这可能仅仅是他们整个萃取概念的一部分,但从粒径组合的角度出发,他们都跨出了勇于实践的第一步,走在其他对手前面了。

  看到这里,关注比赛的barista们可能会指出,如果粒径组合的方法这么好用,那为何今年的wbc冠军没有使用?单从技术的层面来分析,这个问题将是无解的。因为,在结果未知的时候,方法没有对错,只有不同。若硬要给这个命题做个结论,只能说是在相同的比赛目的下,每个人对比赛的不同理解,带来了各自不同的思路与方法。

  不管是赛场上还是吧台里,身为一名barisa,我们在咖啡制作过程中,除了自己,身边的一切都可能存在着变数。当我们拿起手柄的那一刻,你可以选择相信现有条件带来的一切,也可以选择相信自己对于未知的种种猜测。结果,则要交给举起杯子的每一位客人来评价。

  三、espresso萃取与修正

  (一)EBF

  在精品咖啡行业日益受关注的今天,咖啡萃取率作为一项客观且真实存在的数据,其对杯中表现的影响已经受到了大部分知识型baritsa的认可。在这样的前提下,意味着我们可以结合影响萃取率的各个变量,深度分析一下如何通过修正萃取率,来实现适当萃取。

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  1、合理范围

  对于一杯erpresso而言,25秒30毫升,曾经是人人谨记的金科玉律。但是,在对精品咖啡不断的探求与尝试中,咖啡人中出现了一群革故鼎新的知识型barista,他们几乎完全抛弃了条条框框的限制,用自己对咖啡理解来诠释espresso。

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  金杯法则是目前最具权威的行业标准。这一标准之所以得到广泛认可,正是因为其便于理解与应用。18%~22%的咖啡萃取率可以引导出咖啡应有的香气与滋味。再对应上不同比例的水,就能在浓度上满足不同人群的口味偏好。

  所谓的口味偏好到底有多不同呢?两大行协说:tds=1.15%~1.35%(SCAA)、1.2%~1.45%(SCAE)。

  金杯法则里还真找不到对espresso的浓度范围的约束,只要萃取率合适了,浓度的事,我的地盘我做主!

  2、EBF

  EBF= Espresso Brew Formula,即:咖啡粉重与咖啡液体比

  目前,市面上所有意式咖啡设备的萃取原理,都是以加压的方式进行通过式萃取。在通过式萃取中,浓度会随着萃取时间(萃取率)的升高而降低。(这里有点拗口么?那想象一下,如果我们要让一个粉饼的萃取率达到30%的萃取最大值,能做的就是一直萃取,直到手柄里流出来的水是净水为止。那么,这时候杯子里的咖啡浓度,是不是相对只取20%萃取率的要低呢?)反过来说,一杯相对浓度高的意式浓缩咖啡,萃取率会相对低。

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  所以,我们的同行友人们做了一份很有用的数据整理,大概总结了‘典型的’espresso的粉、咖啡液体比例,既ebf50%。例如:粉18g:液体 36g。(注意哦!是typical典型的,不是standard标准的)。

  3、EBF校正

  在espresso的合理萃取范围——18%~22%,保证香气与滋味的完整体现,要表现典型的espresso,ebf可以控制在50%上下;若是非典型espresso,那就看个人喜好和设备性能了!

  工作中可以通过 ‘磨调粗、磨调细’,‘加点粉、减点粉’‘多萃点、少萃点’‘多放水、少放水’中去校正EBF

  可以通过EBF可以帮助你做出决定什么时候调磨,什么时候调整粉量,什么时候控制咖啡液流量。

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

  EBF大于60%=浓度高,萃取率低,偏酸偏浓(如:18g粉,咖啡液30g,调整风味方向)

  (二)、研磨

  研磨的粗细决定咖啡与书的接触面积,(同等情况下)从而有效改变咖啡萃取率。以barista的视角,则可以理解成一种咖啡萃取过程中的风味修正方法:

  在同等条件下,相对细的咖啡颗粒较相对粗的咖啡颗粒更容易被萃取。

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  图中的横向轴可以理解为时间,纵向则是粒径。若将褐色看作是萃取不足,绿色便是萃取过渡,蓝色就是理想萃取。

  试想一下,一锅开水煮土豆,整个土豆、土豆块、土豆丝,一定是土豆丝先熟。当然,若煮的是一整个土豆,煮的时间越久,熟的程度就越彻底。从咖啡的角度来理解,10g咖啡投入200g水中,在经过相同的时间后,适当的粒径可以带来适当的萃取率。同样,在粒径一致的情况下,萃取率与萃取时间关联。

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  其实,研磨作为一种风味修正方法,在浸泡式萃取时很容易掌握。但是,在通过式萃中,因为时间与萃取量的关联性,却让很多barista在修正时出现了失误。

  举个例子来说,某门店,以典型espresso的ebf 50%来设定萃取——18g in;36g out。研磨刻度,以惯用的28秒来对应。举杯,喝下。仔细品味一番。咖啡师觉得这杯espresso味道可以更好,但风味可能只发展到了第二阶段,萃取不足!

  首先:调细研磨,还是18g in,26s 27s 28s .…. 眼看要超过30秒了,萃取量还不到36g!及时截流,保住了萃取时间。举杯,喝下。仔细品味一番。还没有第一杯好!结合萃取时间的走向后,认为萃取过度!

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  了解萃取率换算的barista也许已经看出问题了——这样的调整以及结论完全没有意义!因为在没有浓度仪的情况下,无法得到tds读数,也算不出萃取率!萃取过度、萃取不足只能说是主观臆断,完全没有说服力。

  那就让我们一起来帮一下咖啡师吧,还是18g咖啡,当研磨刻度改变后,我们将会得到的两个变量关系是

  1、ebf 50%,萃取时间延长;

  2、28秒萃取时间不变,ebf值变大。

  通过式萃取中,ebf的改变也会对应着萃取率变化。所以,当我们决定以调整研磨的方式来修正萃取率时,ebf是不能改变的。否则,萃取结果将变的不可控。明白这个道理之后,妈妈再也不用担心老板君的萃取时间了。用较细研磨,继续18g in,36g out。结合对比之前的萃取结果,最终找到自己想要杯中表现。

  至此研磨修正萃取率的结论,已经渐渐清晰了。

  同样的萃取量,咖啡颗粒变小等同于水作用于咖啡颗粒的萃取能力变大,萃取率也会随之拉高。需要注意的是,调整研磨的同时,不能因为萃取时间的变化而改变ebf造成结果不可控。

  继续来透过现象看本质,在越来越多高性能设备与先进仪器普及的今天,身为里barista我们不能被数据主导甚至绑架。当你想要制作好一份espresso的时候,不是需要马上购入一台高端设备,或者一支浓度仪,而是尽可能做到——让结果可控。

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  来源:咖啡生活网

2015-06-23 12:01:01 责任编辑:中国咖啡网

单品咖啡

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