咖啡粉的溫度會影響萃取嗎?

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Monika Fekete 博士研究了咖啡粉的溫度對萃取溫度的影響,以及為什麼隨著時間的推移,濃縮流速會加快。

無論是在公司還是在家,喝一杯美味的濃縮咖啡總是開始一天生活的好方法。但隨著時間的推移,你可能會發現濃縮流速加快了,於是你不得不將研磨度調整的更細一些,才能得到同樣的結果,看起來你的研磨方案發生了改變。

這個場景聽起來非常熟悉對嗎? 雖然這是一個常見的現象,但到目前為止,我還沒有註意到有可靠數據支持的解釋。

具體原因可能是許多因素的綜合作用,隨著時間的推移,溫度的升高顯然是重要的因素,或者,正如3FE Coffee的科林•哈蒙(Colin Harmon)所說:“每天’撥粉’的過程就像’熱身’一樣。”

事實上,溫度會對萃取的方方面面產生影響。我們需要考慮所有與溫度相關的變量,並分別研究它們的作用,這樣,我們才能更好地理解,在繁忙的咖啡館裡,如何更好地使用磨豆機和咖啡機。

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在2月份的《BeanScene》雜誌上,我們研究了衝煮水溫對萃取的影響,在當時的實驗中我使用的是Rancilio RS1濃縮咖啡機,實驗目的是檢測我們能否精確地控制衝煮水溫。然而,萃取溫度是由水和咖啡粉的溫度共同決定的,這一次,我想重點談談後者。

對咖啡粉的溫度的控制一般不那麼嚴格,儘管隨著時間的推移它會發生顯著的變化。由於摩擦生熱,即使是冰冷的研磨機也會吐出比咖啡豆還要熱10攝氏度左右的咖啡粉。磨豆機升溫後,咖啡粉溫度可達50℃。所以,在20°C天氣情況下,你的咖啡粉溫度可能會從開始時的30°C到高峰時的50°C,這一顯著的溫度差異會對咖啡萃取產生影響。

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在本次實驗中,我只關注咖啡粉的溫度,不考慮由於研磨溫度升高而導致的研磨顆粒分佈的任何潛在變化。為了做到這一點,我必須把這兩種效果分開。為了消除研磨粗細的差異,我在Mythos 1磨豆機上研磨了所有必要的咖啡,然後將研磨好的咖啡粉徹底混合。

我讓咖啡粉散氣一整夜,以確保它們都保留了相同水平的二氧化碳和揮發物,這樣,在實驗過程中沒有明顯的排氣效應。不新鮮的咖啡當然不可能做出好喝的意式濃縮咖啡,但這次我不用擔心把它們放在實驗小組面前。我把25×22克的混合咖啡粉放入密封的容器中,隨機分成五組。

這五組容器都在設定的溫度下儲存了至少兩個小時,設定溫從冷凍冰箱-13°C、冷藏冰箱8°C,室溫21°C,到恆溫器中45°C和55° C。我使用瞭如此廣泛的存儲溫度範圍,以便能夠更清晰地展示咖啡粉溫度的影響。現實生活中,您的咖啡粉溫度只可能在25°C到50°C的範圍。

當咖啡粉達到所需的溫度後,我把它們一個一個從儲藏室裡拿出來,立即用Rancilio RS1在93°C的水溫下萃取濃縮咖啡,水泵設置每次輸送80克水,用來盛咖啡的杯子被預熱到36攝氏度。

我記錄了萃取變量,如濃縮重量、時間、萃取率和杯中溫度。

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咖啡粉的溫度對濃縮流速和溫度有較大影響。

不出所料,隨著咖啡粉溫度的升高,杯內的濃縮溫度也隨之升高(見圖1),當咖啡粉溫度非常低時,濃縮的冷卻效果也非常顯著。在更貼近現實的範圍內,咖啡粉溫度從21℃提高到55℃,濃縮溫度平均提高了2℃。

由於咖啡的劑量和水的添加量保持不變,所以最終濃縮量沒有太大的變化,這是有道理的。咖啡粉溫度與濃縮萃取量之間無顯著相關。

同樣,咖啡粉溫度對總溶解固體和提取率的影響也不明顯。另一方面,濃縮時間卻顯示出了巨大的差異。隨著咖啡粉溫度的升高,濃縮流速加快了,但這種影響似乎在45°C之後逐漸減弱(如圖1所示)。

這與日常咖啡館的觀察相符,單獨提高咖啡粉溫度,不改變布粉,卻造成更快的濃縮流速,但為什麼會這樣呢?

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液體的流速取決於許多因素(流速等於咖啡的重量除以萃取時間),想像有一種液體流過一根管子,流量取決於以下因素:

1. 位於管子兩頭之間的壓力(在我們的案例中指粉餅之間的壓力)

2. 管子的長度(或粉餅的高度)

3. 管(或粉碗)的直徑

4. 液體的粘度(液體流動的容易程度)。粘度越低,流速越快,水比蜂蜜流動得快,因為它的粘度低。

在我們的實驗中,這些變量大部分保持不變:當咖啡液體從粉碗裡滴下來,壓力總是從泵壓降到大氣壓;粉餅的大小和研磨粗細是一樣的,我盡了最大可能保證壓粉力度一致,那麼液體的粘度是唯一影響流速的變量。

液體的粘度通常隨著溫度的升高而降低(想像一下熱蜂蜜比冷蜂蜜流動得更快),咖啡也不例外。

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咖啡粉在高溫下粘度越低,流速越快。

我用流變儀測量了濃縮樣品在一定溫度範圍內的粘度,結果表明,粘度確實隨著溫度的升高而降低,這恰好可以解釋所觀察到的流速的增加(見圖2)。

請注意,此次試驗是使用室溫下研磨的咖啡進行的,並沒有考慮到所有風味化合物在較高的萃取溫度下溶解度的增加,關於這方面還需要進一步調查。

總而言之,我們認識到溫度的變化會帶來一系列複雜的影響。分別對變量進行逐個研究有助於把拼圖的碎片拼在一起,這組實驗表明,咖啡粉的溫度改變咖啡的粘度從而影響了咖啡的流量。

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咖啡粉的溫度越低,萃取溫度就越低,因此粘度也就越高,這就導致了濃縮流速減慢;隨著咖啡粉的溫度升高,萃取溫度也相應升高,相反粘度變低— —至少在一定程度上是這樣的——最終濃縮流速加快了。

感謝Absolute Espresso Services和United Supplies為本實驗提供Rancilio RS1機器。

圖源:Pexels 如有侵權請聯繫刪除

作者:BeanSene Magazine

翻譯:Maggie Yu

原文鏈接:

https://www.beanscenemag.com.au/how-grind-temperature-impacts-extraction/

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