如何科學的萃取一杯美味咖啡 | 淺談咖啡濃度與萃取率

今天要聊一聊咖啡濃度和萃取率。

其實這兩個概念,一直是我不太想聊的。

其一,在我看來一杯咖啡好不好喝,主要還是要依賴嗅覺和味覺的官能鑑定。通過訓練感官判斷能力來鑑別一杯好咖啡,是從業者必備的專業技能;如果是咖啡愛好者,雖然每個人的感官判斷不一,口味取向各異,但多數人喝咖啡不就是依照自己的偏好來選擇的嗎?

其二,咖啡濃度和萃取率這兩個概念,是將感官鑑定轉化為數據的方式呈現,雖然更加直觀、精準,但對於一般的咖啡愛好者來說,理解起來多少還是要掉一些頭髮,或許不少人會問:隨便喝杯咖啡而已,有必要搞得像個數學家一樣算來算去的嗎?

如何科學的萃取一杯美味咖啡 | 淺談咖啡濃度與萃取率


不過,前些日子我們將粕谷哲的「四六沖煮法」示例視頻傳到B站後,收到了一條評論,讓我改變了主意。這條評論是這樣的:

如何科學的萃取一杯美味咖啡 | 淺談咖啡濃度與萃取率


可見這位朋友大概只看了幾分鐘的官方教學視頻,或者飄散在民間的非官方指導,對「四六沖煮法」尚處於一知半解的狀態,便妄下決斷了。如果研習過粕谷哲先生的全套課程,提純出精髓與關鍵點,便不會有這樣的誤解:淺焙豆子,高水溫,粗磨咖啡粉,四主風味,六主濃度,遵守注水時機,注水時以水柱翻動。說它適合新人,最關鍵的一點便是注水時無需嚴格控流,大水柱翻動即可。

對於「四六沖煮法」的誤解不足為奇,畢竟如果想要通過一個3、5分鐘的視頻便可掌握一種衝煮方法的精髓,大概人人都是衝煮冠軍了。倒是”過萃“一詞,吸引了我的注意力。這個詞的出現頻率尤其高,燙了過萃,苦了過萃,好像只要自己覺得不好喝,都可以用“過萃”一詞涵蓋。那,究竟什麼才是“過萃”?

要想講清楚“過萃”,我們就要回到咖啡濃度和萃取率這兩個概念,這兩個概念雖然看起來冷冰冰,但也確實是瞭解咖啡特徵的最有效率的準則,若能充分理解,就能以科學、客觀的標準來掌握一杯好咖啡的最佳風味。而我將盡量避開枯燥的理論和算法,著重從實際操作層面講解具體的調整方法。

如何科學的萃取一杯美味咖啡 | 淺談咖啡濃度與萃取率


(本文暫不涉及意式萃取方式,同時不對水質、烘焙度進行展開。)

咖 啡 濃 度 (TDS)

咖啡濃度、萃取率是判定咖啡萃取濃淡與味譜的標準。所謂萃取,即將烘焙後的咖啡豆研磨,注入水,其顆粒表面被水團團包圍,促使水溶性成分溶解,分離出充斥在咖啡豆細胞壁上的香氣化合物與可溶性成分。一般我們會用下面這個圖表來表示咖啡濃度和萃取率。

如何科學的萃取一杯美味咖啡 | 淺談咖啡濃度與萃取率


咖啡濃度是溶液中所含的液體和固體的比例,即水和可溶性成分,一般用總溶解固體(可細分為總溶解固體和總懸浮固體量),即TDS(Total Dissolved Solids)數值來表示。參考TDS數值的算法公式:

濃度(%)=水÷總溶解固體(g)×100

我們日常接觸到的衝煮咖啡的TDS平均值在1~1.5之間。雖然不同地區的咖啡愛好者有著不同的喜好,但按照SCA(Specialty Coffee Association)的標準,一般而言,TDS 在1.1到1.3的範圍內,就被認為是理想的 TDS。

這裡要簡單聊一下TDS是如何進行測量的。毋庸置疑,TDS的測量是需要藉助儀器來進行的。以重量來測量固體的直接式方式最為準確,但我們需要一臺價格昂貴的專業級脫水式測量儀,且操作上極其複雜。所以一般情況下我們採取在液體狀態下進行間接測量。

間接測量的方式呢,又分為電導度測量法以及折射率測量法。電導度測量雖是最經濟實惠的TDS測量法,但易受溫度及咖啡中的電性影響導致誤差。因此,我們最常見的,也是間接測量誤差範圍相對較小的方式,還是用VST公司出品的折射測量儀進行TDS測量。

如何科學的萃取一杯美味咖啡 | 淺談咖啡濃度與萃取率


其實聊到這裡,相信大多數朋友就能明白為什麼我一直不想講濃度與萃取率了。如果我們一定要嚴肅、科學的討論萃取率和濃度,TDS是無論如何無法避開的數據。但對於一般咖啡愛好者來說,動輒花費大幾千購置一臺儀器,也是不小的開銷。以及交給感官判斷的東西,我們有必要過度糾結精確的數字嗎?

那麼我們如何依靠感官來理解TDS,也就是咖啡濃度的高低呢?

咖啡濃度決定味譜的強弱。原則上,咖啡豆中總溶解固體雖會因不同的萃取方式有所浮動,但不會有懸殊的變化。因此,透過公式理解,影響咖啡濃度的主要因素在於水量多少。水量越多,咖啡液的滋味強度越稀薄,會感到水感太重;反之,水量越少,滋味強度越高,口感越厚重。因此,TDS要比萃取率對咖啡風味的影響更大,它直接決定我們萃取出來的風味,會不會被清晰的感受到。

迴歸到操作層面,我們如何提高或者降低TDS呢?我總結出來的方法如下:

提高TDS的方法:

  1. 研磨度調細
  2. 降低水粉比:粉量增加或水量減少
  3. 快速注水並翻動咖啡粉
  4. 提高水溫


降低TDS的方法:

  1. 研磨度調粗
  2. 調高水粉比:粉量減少或水量增加
  3. 在中央慢慢注水,不翻動咖啡粉
  4. 降低水溫


如何科學的萃取一杯美味咖啡 | 淺談咖啡濃度與萃取率


萃 取 率

萃取率是萃取時使用的材料和材料中萃取成分的比例,也就是說使用的咖啡粉中,有多少成分溶解在咖啡液裡。用水萃取的前提下,咖啡最大的萃取率為30%,而最適當的萃取率一般被認為是18%~22%。一般情況下,我們運用這個公式計算萃取率:

萃取率(%)=總溶解固體(g)÷咖啡豆量(g)×100

結合上面講到的TDS,我們可得到一個更直觀的萃取率計算公式:

萃取率=TDS×(注水量÷咖啡粉量)

這個公式中,注水量除以咖啡粉量,就是我們熟悉的水粉比。

只看第一個公式,我們大概率會從字面上的理解為萃取率與水量無關,只要計算咖啡豆量與總溶解固體的比例即可。但進行實際操作時我們便會清楚萃取率不僅與TDS密切相關,水粉比也一樣會產生直接影響。

如何科學的萃取一杯美味咖啡 | 淺談咖啡濃度與萃取率


我們依舊結合感官描述來理解萃取率對口感造成的影響。

萃取率的高低,直接決定的是味譜的優劣。萃取不足一般是指萃取率低於18%,味譜會出現尖酸(並非明亮的酸)、穀物味道、青澀以及餘韻很短的口感;反之,過度萃取——萃取率高於22%,也就是文章開頭提到的“過萃”,則會出現焦苦(並非醇厚的苦)、鹹酸的咬喉感,舌頭上有幹、澀、麻的感覺。因此,控制萃取率的意義在於調節萃取液中的固體比例,將咖啡的感官感受維持在一定範圍內,使咖啡的甜美芬香物充分展現,避免不好的味道被萃取出來。

調節萃取率,從我給出的第二個公式就可以很直觀的獲悉調整方式:TDS不動,提高或降低水粉比;水粉比不動,提高或降低TDS。具體的操作方法如下:

提高萃取率的方法:

  1. 增加註水量
  2. 調細研磨度
  3. 使用高水溫
  4. 拉長萃取時間
  5. 注水時等水全部落下再注水
  6. 以勺子攪拌


降低萃取率的方法:

  1. 降低水粉比
  2. 調粗研磨度
  3. 使用較低溫的水
  4. 不攪拌


如何科學的萃取一杯美味咖啡 | 淺談咖啡濃度與萃取率


以上便是我腦海中根據TDS和萃取率出發進行風味調整的方法。雖然在文章中我給出了標準範圍,但其實不同豆子搭配多少水所萃取出的風味最理想?個人偏好的濃度介於多少之間?這些都需要實際操作後才能夠知道。切忌機械化的套數據,或不做調整妄下結論,人云亦云。

我刻意沒有過分渲染所謂“金盃準則”的神話,原因在於相較於冷冰冰的標準化數據,我們更應尊重的是每個人獨特的口感認知。我們每個人都可以建立屬於自己的“金盃準則”,靠各種計量儀器精準的記錄下每次TDS、水粉比、萃取率,科學的通過變量關係去調整、嘗試;也可以由鼻子來判斷豆子的新鮮度,用手來測量壺中的水溫,靠眼睛觀察濾杯中粉與液的狀態,憑藉老練的肌肉記憶來完成一次次的衝煮。

總之,無論何種方式,經由不斷的練習以後,我們都可以做出一杯合適自己口味的美味咖啡。

晚安,好夢。


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