手沖|悶蒸注水差異對萃取率的影響

咖啡萃取是一門科學系統,所有的沖煮變因,器材的改變或是人的改變,都屬於整個萃取系統的一環,影響最終產出一杯咖啡的風味。
因此,學習理解系統中,沖煮參數彼此的相關性,建構合適自己的沖煮框架,對手沖者特別重要。

沖煮框架是把每一個設備上可調整的沖煮變因,不論是水溫,手沖壺,研磨度,還是濾杯或濾紙,按照自己的注水技巧(能力)相配合,來達成對這包咖啡的萃取嘗試。

在學習手沖的道路上,當我們觀摩任何一個你覺得厲害的手沖高手,展演他的萃取框架時,都要學會舉一反三。

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圖:2021年世界咖啡手沖賽得主正展演他的沖煮框架

千萬不要想學習他的那一個一,因為那個一是單單屬於他的,是"在他的框架"中才行得通。

我們要學的那個框架後面的道理,然後學習應用這個道理來反三。能夠反三,才能把別人的科學道理,內化成為自己可隨心應用的萃取原則。

因為我們每個人,很難擁有同樣的沖煮設備與沖煮環境條件,再加上個人注水技巧穩定度不同,肌肉協調力不同,你,還真的複制不來,別人的沖煮框架,因為你跟他就是不一樣的人。

今天,想跟小伙伴細思量萃取咖啡的第一個環節”悶蒸”,不同的做法,可能怎樣影響我們的風味結構。

悶蒸對萃取做了什麼

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悶蒸,是萃取的第一步,它把乾燥的咖啡粉,預備成濕潤可萃取的狀態。

從乾到濕到萃取,這其實是三個步驟。這三個步驟發生了,粉內殘餘的氣體排出(degassing),水溶解了咖啡粉固體的風味物質(preweting),水提取了咖啡中的風味物質(extraction)。

我們先仔細來理解悶蒸可以改變的三件事,再瞧瞧,這三件事對風味有什麼影響。

悶蒸與排氣

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圖:排氣之後才有溶解的可能

烘焙後的咖啡豆,產生很多氣體,這些氣體包含二氧化碳與咖啡香氣。

不論哪一種氣體,都佔據了水進入咖啡粉的空間,攔阻了水對可溶性風味物質的溶解力,所以需要先將氣體排出。

但是,咖啡豆每一天的含氣量不同,因此,排出豆內氣體需要的時間,即便使用同樣的悶蒸水量,水溫或研磨度,仍然每天花費的時間會有不同。

所以對於達成排氣這個目標,悶蒸時間的長短,在同一款豆都沒有絕對,更別提不同烘豆時間或是不同烘豆師作品的熟豆。

那怎樣判斷是否排氣已經結束呢?主要是看氣泡的增長與消退。

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圖:膨脹升起的粉層,代表豆內的氣體仍在繼續往上排出中

愈新鮮的咖啡,水注入後冒出的氣體愈多,粉層會往上膨脹,或是你可以看見氣泡不斷冒出。

當粉層的膨脹停止,氣泡開始消退或破裂時,就代表由下而上的排氣已經結束。

對於悶蒸的排氣,可以這樣說:

1.烘焙度較深的咖啡,產氣量多於烘焙度較淺的咖啡,需要比較長的時間排氣。
2.距離烘焙時間愈久的咖啡,殘餘氣體較少,悶蒸時等待排氣的時間縮短。
3.研磨細的咖啡粉排氣現象,會比研磨粗的咖啡粉明顯。

悶蒸與溶解

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圖:悶蒸階段,氣出水入,風味物質開始溶於水

原本烘焙後的咖啡豆內充滿了氣體,這些氣體藏在咖啡粉的液泡室,與細胞結構的裂隙中。

當咖啡豆被研磨時,有些液泡室與裂隙被打破,氣體已經揮發到空氣中排出(這是我們可以聞到干香的原因)。

但還有些氣體,要等水注入時,水透過擴散作用行走於咖啡粉的裂隙與深層未磨破的液泡室,才能排出。

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圖:咖啡豆內裡,有許多小孔洞,烘焙後的香氣與二氧化碳藏身其內。

等氣體從豆內排出後,原本被氣體佔據的空間,就改為由水來充滿。沒有氣體阻擋,水也開始接觸到豆內的那些固體狀風味物質。

水這時扮演一個媒介物,透過溶解作用,把這些小孔內的可溶性風味物質,將其從腔室壁上溶於水中。

第一批進入咖啡粉深處的悶蒸水,會成為高濃度的咖啡液,第一波取下的是最易溶解小分子酸味物質,以及雖是大分子但已部份溶解的醣類物質。

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圖:咖啡粉內的液泡內有大小分子量不同的可溶解風味物質,這些就是我們萃取的對象。

事先註入少份量水的悶蒸程序(請注意有的萃取法是採用不悶蒸的一刀流派),一方面可以幫助降低我們說的咖啡粉床通道效應,增加整體粉末的萃取率,提高萃取均勻度。

悶蒸程序的另一個好處,就是如我上圖所提供的,咖啡豆本來就有許多小的液泡室,這些液泡室的風味物質是我們萃取的對象。

但是研磨因為粒徑的差異,有的磨粗有的磨細,研磨因為設備的差異,有的球狀有的片狀,都會增加每個液泡室的風味物質接觸到水的時間差,換句話說,每個腔室內風味物質,可接觸到水被溶出的時間不同。

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圖:萃取就是不斷透過水,把困在粉內風味透過接觸或擴散作用,交換到粉外而流到下壺

悶蒸前咖啡粉本是乾燥的,悶蒸的水注入之後,當粉中空氣排出水粉接觸後,預先濕潤(prewet)的過程就開始進行。

水是萃取咖啡的媒介,我們需要水幫助溶解咖啡中的風味物質。所以萃取之前,幫助乾燥的粉末吸取足量的水,是很重要的。

悶蒸注水前,每顆粉都是乾的,要令所有的粉都能接觸到水,悶蒸注水就需要思考,怎樣的注水,可以足夠浸濕所有的粉末。

這會跟注入的水量,注入時間,以及研磨度有關係。

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圖:不同研磨度的咖啡粉,吸水能力不一

研磨愈細的粉,悶蒸時吸水的量愈多,粉水接觸的時間也比較長。

研磨愈粗的粉,水通過粉的時間愈快,要讓全部粉都吸飽水,就考驗注水的均勻度,注水速度快慢,你留給粉水多少接觸時間長度有關。

當你在少量給水的悶蒸階段,幫助更多粉末均勻濕潤,你在真正注入大量水進行萃取的時候,可以從粉末中提取的風味物質含量就可能愈高。

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圖:粉從全乾到全濕需要一段時間

下圖是一個不預先濕潤濾紙,直接注水時,可以觀察到的一個悶蒸時現象。

當我們悶蒸開始注水時,外圈貼著濾杯的紙,只是乾燥的,等水注入一陣子後,外圈的濾紙才會漸漸地變色,且水痕是由下往上走的。

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圖:觀察濾紙變色的高低差異,可以判斷粉層是否均勻吸水

透過外圈水痕出現的高度,是否一樣高,還是有高有低,我們可以推估出各處粉吸水的程度。

高度愈平均往上,代表粉各處的吸水率是一致的,均勻濕潤的可能性就比較高。

如果濾紙粉邊緣的上升水痕,是偏向單側的,代表粉吸水有偏向一頭多些。這時候可能粉的干濕度就不一樣,影響均勻萃取。

注水時留意水痕的走向,往較低水痕處補多點水,是拉高粉層平均吸水率的可行做法。

悶蒸與萃取

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圖:悶蒸用水量的多寡影響風味的強度與酸甜差異

悶蒸時,到底要倒入多少的水?有1:1.5~1:3之說。

這個悶蒸水量的多寡,影響我們是否在咖啡尚未達到均勻浸濕的時候,就已經先開始進行部分萃取有關。

沒有一定要怎樣做,但我們要知道不同做法造成的差異。

首先,乾燥的粉要吸多少水才能浸濕,和你的研磨度很有關係,因為這牽涉到吸水的表面積。

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圖:不同粗細的研磨度需要的悶蒸水量不同

當你粗研磨時,可能你會發現,倒入一點點水,就開始從下壺滲漏了。

這是因為粗磨的咖啡粉,總表面積較小,吸水力較差,粉水接觸後,粉很快就抓不住多餘的水,而讓它順著地心引力流往下壺。

那怎樣讓粗研磨的咖啡粉,吸到更多的水呢?將手沖壺的水流變小,水速減緩,粉層有比較長的吸水時間,都可以改善粗研磨幹咖啡粉吸水率低的問題。

有時候,你看到有人在悶蒸時使用攪拌法,也是一種幫助粗研磨咖啡粉,拉高平均吸水率的做法。

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如果你的目的是控制均勻萃取,那麼悶蒸的水量設計,配合你的研磨度,還有咖啡豆本身密度導致的吸水率差異,都是一個可以改進努力的地方。

但有人並不介意悶蒸時的均勻濕潤,甚至可能故意製造粉層中不一致的吸水率差異。

這樣做的目的,可能是為了追求”有層次”的風味結構,希望透過每一部分咖啡粉提取不同的萃取率,來追求品飲時的風味濃度感受差異,形成一種層次感。

這當然也是可以的,沒有絕對的對錯。

理解悶蒸中:排氣,溶解,萃取三個不同的目的之後,我們來看看調整悶蒸時水量的配比與註水速度,會改變什麼。

追求均勻萃取的點滴悶蒸

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在各種萃取流派中,KONO名門濾杯的點滴法,是一個追求甜感與口感厚實度的咖啡沖煮方式。

但使用真正全程的KONO沖煮法很花時間,但我們可以仿照KONO點滴法的精神,照著自己平常沖煮習慣,只在悶蒸階段使用點滴注水法來增強風味強度,則是一個悶蒸時可以考慮採取的方式。

下面這一則影片是由youtuber【VVcafe by 學長】所拍攝的KONO點滴法。大家可以參考一下如何使用點滴法。

當我們應用kono點滴的做法在悶蒸階段時,建議的注水量還是傳統的1:2,例如15克粉給30克的水,但是這個給水,需使用點滴方式一滴滴給水完成,花費的時間大約一分鐘滴完30克水重。

這種悶蒸點滴,可以使用於密度很高的咖啡,或是比較粗研磨的粉層。

密度很高的咖啡,如果很淺烘,非常難吸水。為了怕萃取不足,所以悶蒸階段,盡量幫助咖啡粉吸飽水比較好。

如果是粗研磨,也是因為怕倒水太快,增長粉水接觸時間不夠,水就流入下壺,降低了萃取率。

所以在悶蒸時,利用點滴來幫助更均勻的浸濕粉層,是一個可以考慮的做法。

二段式悶蒸給水

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另一種可以考慮的悶蒸做法,是使用二階段的悶蒸注水法。

這裡你有兩種可能的拆法,想要酸一點就用1:3的悶蒸注水量,切分為1:1.5+1:1.5。也就是20克的粉,分兩次倒入,每次倒入30CC。

想要甜一點就用1:2的悶蒸注水量,切分為1:1+1:1。也就是20克的粉,分兩次倒入,每次倒入20CC。

1:3拆兩次的注水量,口感會薄點。1:2的拆兩次的注水量,口感會厚一點。

但這兩種注水法,甜度都會比直接在悶蒸時,一口氣倒入1:2,要更容易甜一點,且風味強度高一點。

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為何有這樣的差別?

因為少量注水的咖啡粉吸水率,一定會比多量注水要高一些。

當悶蒸時,盡量讓粉層更均勻且深層吸飽足夠的水,那麼代表悶蒸時可以溶解的風味物質最多,尤其是酸香花香之類的咖啡液濃度會增多。

當你使用在悶蒸時,分段或採用點滴給水時,都會幫助”更快速且更多量的”拉出酸甜風味物質。

使用這種做法,我的建議是整個粉水比需要降低,也就是從1:15降為1:12~14。

然後進行Bypass,這樣才可以一方面拉出更多風味物質,一方面又避免澀感與苦質的萃出。

升高悶蒸濃度但降低整體萃取率

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一般我們談到的粉水比,例如1:15,是指我們使用多少水量,來創造多少時間的粉水接觸,以拉出足夠的萃取率。

當我們採用悶蒸點滴或悶蒸二階段少量給水,企圖增加悶蒸階段的風味物質溶出率與濃度時,我們其實已經將整個萃取率,提早在悶蒸階段就加速進行。

因此,我們不能再使用1:15的粉水接觸量,換算為粉水接觸時間,來追求足夠的萃取率。

這時候我們反而是要截斷後段的萃取率,以避免拉出我們所不想要的不良風味物質。

所以我的建議是,還是可以照本來習慣注入1:15的水,但提早移開下壺,好在正確時間終止萃取。

當你取得1:12~ 1:14的咖啡液量時,就移走下壺,不要讓水全部流乾。

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圖:要在不良風味物質開始溶解時移走下壺

那到底是1:13還是1:14進行移杯?這取決於你的咖啡豆質量,還有處理法的特色。

生豆質量愈差的,粉水比應該要愈低。因為好的可溶解風味物質總量不多,所以移壺的早晚,和跟你所購買的咖啡生豆等級有關。

當生豆等級愈高時,它的風味物質含量愈多,萃取率自然可以拉得更高,甚至拉到25%都沒有問題。

萃取率高的意義就是,你的粉水比可以高一點。甚至到1:18~1:19都可能,例如90+的豆子,或是翡翠莊園紅標豆。

當我們調整悶蒸的操作方法,配合豆子的特性,研磨的特性,在悶蒸階段設計拉出不同比例的風味物質時,這種沖煮框架,勢必會影響我們針對最後移壺停止萃取的時間點判斷。

一般來說,當我們看到濾杯中的泡沫開始消散時,就是移壺的時刻了。

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今天稍微將悶蒸的不同做法,對風味的關聯性跟小伙伴分享,希望可以幫助大家在創造多元咖啡口感的思路上,有些做法可以嘗試看看。

每一種咖啡的沖煮甜蜜點都不同,理解調整某些參數對我們手沖咖啡風味的影響,可以幫助我們更快速找到一包陌生咖啡的甜蜜點。

希望透過今天的分享,幫助更多朋友能更輕鬆享受到精品咖啡帶給我們美好風味噢!

文章來源於咖啡公社CoffeeCommune ,作者林寧

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