• 16

濃度、萃取率、水粉比,兼談espresso與手沖

最近ptt上有一則很有趣的討論,因為我沒有那邊的帳號,而且這有趣的討論也值得在這邊分享,就稍稍打些字。所有的東西都不是我原創,只是將書上,或網上大家分享的東西再做一次整理,如果有錯也歡迎指正。不了解這些一樣可以煮咖啡,但是稍稍了解一下,出杯不如意要調整時比較有方向感。

首先是定義。

咖啡濃度,指的是咖啡豆萃取物重與咖啡液重的比值。

萃取率,指的是咖啡豆萃取物重與該次萃取使用的總豆重的比值。

將上面的定義列成式子就是

1)濃度=萃取物重/咖啡液重,也就是,濃度x咖啡液重=萃取物重

2)萃取率=萃取物重/豆重

將1)代入2), 得到

萃取率=(濃度x咖啡液重)/豆重

到這邊就可以看出來,萃取率與濃度是正相關的(先不計豆子萃取極限或器材能耐),高濃度就是高萃取率,低濃度就是低萃取率,反之亦然。這不是生物學的問題,而是簡單的算術。

ptt上原提問者的問題是如何製作高濃度低萃取率的咖啡,原串有許多朋友提出實作的方式,都對。啥?上面不是才說完高濃度就是高萃取率,低濃度就是低萃取率?

會有爭議的原因在於雙方雞同鴨講,或者說,談的方向不同。

高濃度低萃取率不能單獨存在,只能用比較的。比方一杯咖啡濃度1.4%, 萃取率20%, 那麼,只要做出一杯濃度比1.4%高,萃取率比20%低的咖啡,以此建立在比較意義上,才會出現高濃度低萃取率這個看來矛盾的詞彙。而要滿足這個「高濃度低萃取率」的條件,一定要降水粉比(12/27修正,同樣粉量出較少咖啡的意思,原本粉水比用法反了,後面也一律統一使用水粉比)。







上面這圖表由Coffee Kaizen的Sam Sgambellone 所製作,說明了個別不同水粉比時,可以出現的濃度萃取率組合。雖然是用來說明espresso用途,但只是濃度與水粉比範圍不同,用來解釋手沖在一定範圍內也行得通。

假設原有的咖啡是水粉比:2.5:1, 濃度9%, 萃取率22.5%, 那麼要製作一杯「高濃度低萃取率」的咖啡,往右下找(更高的水粉比)永遠找不到答案,只能往左上(更低的水粉比)去找。比方水粉比2:1, 濃度10%, 萃取率20%.

到這邊ptt的討論大概有底了,雖然我覺得提問者要的東西可能不是「高濃度低萃取率」。

拉這個圖表出來當然不只是要解釋ptt的問題,而是要談一點espresso實務與理論交叉的問題,這個部分待續。

如果上面的東西還嫌不夠枯燥,延伸閱讀可以參考一下這篇

Immersion vs. Percolation: Have We Been Calculating Extraction Incorrectly?


2018-12-19 14:02 發佈
接下來要進入espresso的部分。

傳統的義大利espresso有一套產業標準,依據這套標準大家分頭合擊,從烘豆廠,器材商,一直到店頭吧台手,可以較容易製作出一杯國民間較沒有爭議的咖啡。而標準中,水粉比的參數約略是3.5:1.

出了義大利國門,espresso粉水比變的比較自由,喜歡喝多濃屬於偏好的領域,本來是不需要討論的。但是,好大一個但是,現實條件,從豆子到器材限制,又濃又好喝的espresso萃取通常需要做取捨的。

The 2:1 Ratio

連結的是scott rao關於(美國)商家普遍選擇水粉比2:1的一些思考,從文章下方的回應觀察,scott rao這篇短文應該激怒了很多人,因為已經動搖到許多商家的sop. 這篇短文最精簡的摘要就一句話,Most cafes attempting to use a 2:1 ratio are underextracting their espresso. 大部分的商家設定水粉比2:1讓espresso出杯處於萃取不足的狀態。

什麼是萃取不足?金杯準則說多數豆子的合理萃取範圍是18%-22%, 落入這範圍就好喝嗎?實作上未必,而且就espresso來說,4%的差異太大。那如何定義萃取不足?scott rao的定義對發燒友來說簡單而有效: 如果拉高萃取率咖啡喝起來更棒,就是萃取不足。

回到上面那張圖,要得到較高的萃取率,放寬水粉比是比較簡單的。比方一樣要取得22%的萃取率,水粉比2.5:1時,濃度約是9.2%, 水粉比降到2:1時,濃度是11%, 後者對器材來說,是極為嚴苛的,已經不是簡單的算術題。

實務上,我那上不了檯面的器材組合,各家中深焙豆在喝到很美妙的時候,常常得到一個相同的數據,萃取率(atago推算出的)22.6x, 水粉比太低的時候,完全辦不到。

延伸閱讀

Using Extraction Levels To Rate Grinders

我非常喜歡Scott Rao的理論
我自己實作的心得有許多和這位大師的理論相符

chan.chenhao wrote:
延伸閱讀應也可搭此...(恕刪)


這些大師真市儈

磨豆機講一講就萃取率等於錢,為什麼選手沖不選法國壓、賽風或愛樂壓講一講也是錢。
我去點過原文
原文似乎不是用萃取物重
而是用 TDS 去推
TDS 的原理應該是電導率,正比於液體中的解離出的離子濃度
應該不完全等於萃取物重

定量分析再做重量百分比時很費工的
一般要先把水蒸乾,再拿到天平上去秤
或者用其他方法萃取出來
這在咖啡液應該是很不容易做到,一方面咖啡成分太多,一方面樣本太少,尤其是義式每次只有 60cc

TDS 或許可以說是一種推論的方法,但不能說得上精確
we543543 wrote:
這些大師真市儈...(恕刪)

柴米油鹽呀... :p
或許濃度相同(TDS:10)對一般消費者來說, 口感差異就不大了, 只是風味走向的不同. 那, 要如何推廣高萃取率呢? 從成本面來考量也是個不錯的切入點.

KCLin0423 wrote:
TDS 的原理應該是電導率...(恕刪)

TDS筆是電導率, 而用來量測咖啡/糖度 BRIX/TDS的VST/Atago/DR701......是用光折射來判斷其液體內溶解物...
https://baristahustle.com/blog/vst-wtf-part-1/

量測前以沖煮用水歸零, 再量測經過咖啡粉後增加的懸浮溶解物. 應還算準確吧, 只是是用沖的或是浸泡的, 其對咖啡粉萃取的方式不同, 萃取後殘留在咖啡粉(餅)的濃度不同, 會建議以不同的方式計算之...

we543543 wrote:
要得到較高的萃取率,放寬粉水比是比較簡單的。...(恕刪)

個人假設,
在設備相同/粉水比相同的狀況下, 要得到較高的萃取率, 還是只能增加咖啡粉接觸面積/時間=>磨細.
那要如何避免結塊導致部分咖啡粉沒萃取到=>拉長預浸以形成通道萃取每一顆咖啡粉.
如何減少萃取深度=>低壓或減緩流速...或許長時間預浸低壓萃取會是某種答案吧?
不執著在9bar/30sec 或許會有更寬廣的答案吧, 又沒有4分鐘要出10杯latte的壓力在. XD

或許充分預浸後右邊的曲線會改變?藍線為自己加上的假設示意趨勢線.


萃取深度與壓力/流速的關係為何?
(圖From影片Link).

chan.chenhao wrote:
柴米油鹽呀...BRIX/TDS的VST/Atago/DR701 ...(恕刪)


BRIX 應該是測糖度的
VST DR701 沒聽過,不過 Atago 應該是儀器名稱(VST DR701 我想也是)

這些都是推論

我想咖啡液的分析
難就難在,有效成分太多,但是樣本總量又太少
大部分都只能定性
定量的話,我認為只能參考
KCLin0423 wrote:
我去點過原文原文似...(恕刪)


TDS即Total Dissolved Solids,溶解於水中的固體總含量。雖然水中本身通常會有些雜質存在,相較咖啡萃取物微乎其微,所以tds指的就是由萃取物產生的濃度。

至於咖啡tds的量測方式,可能要實驗室才能作水蒸乾這種複雜耗時的操作,多數現場採用光學折射式的量測儀器,精確的程度不清楚,至少咖啡界多數人可以接受,而且快速、穩定。

電導率應該是簡易水質檢測筆的原理,能否用於咖啡沒試過。

補:打字好慢,火車都過了

然後那篇的重點不是tds的量測工具,而是取得tds數據的過程,是否漏了什麼?
KCLin0423 wrote:
這些都是推論...(恕刪)

推論也沒有關係,每次測量到的數據可以互相比較就行
那些為測量咖啡而開發的refractometer看來是夠穩定的,對不同的沖煮參數造成的變化也能反應
唯一要注意的是測量時的溫度會影響數值,要做比較要在相同的溫度測量才有意義
我記得Socratic Coffee以前好像有要嚐試用refractometer和蒸乾得到的數據做比較
忘記有沒有下文
  • 16
限制級
您即將進入之討論頁 需滿18歲 方可瀏覽。
根據「電腦網路內容分級處理辦法」修正條文第六條第三款規定,已於該限制級網頁,依台灣網站分級推廣基金會規定作標示。
評分
複製連結
請輸入您要前往的頁數(1 ~ 16)