【水水國的居民們】

【水水國的居民 part 2——水淹咖啡軍】

在探討水裡面各個奇怪的居民對於沖煮上有什麼影響之前,我們需要先知道沖煮的過程裡面,啾竟發生了什麼事情。

你可能會說:「不就是把水倒下去,偶爾繞繞圈嗎?」
 
這...這樣說也不是錯啦,但是我們現在要更細緻的探討每個步驟的環節中,好喝的物質是怎麽跑到水裡,再被我們喝下去的。
這個部分雖然我們放在跟水相關的文章中,但是實際上對於大家沖煮上都有很多的幫助。
 
以下的內容是取自於Water Quality一書裡面探討關於沖煮的過程:
 
在沖煮過程中,咖啡粉會經過幾個過程讓物質溶解進入水中,變成液體。這個過程由 H.K.Camenga 等人整理成下列幾個步驟: 
 
A 首次接觸以及滲透
 1. 水和咖啡粉層的初次接觸。在這個時候,有些氣體 (包含二氧化碳) 會從粒子中釋放出來,然後粒子會被浸溼,咖啡粉層會被混合在一起。如果咖啡是新鮮的話,在水浸溼咖啡之前,會有相當數量 的二氧化碳 (烘焙時焦糖化的副產物) 會被排出。

水並不會如你想像的選擇走抵抗力最低、最容易穿透的路線。相反地,他會擴散到整個粉層、然後佔的面積越來越廣。這個現象被稱為流體擴散 (hydrodynamic dispersion)。對於一個均勻浸溼的咖啡粉層來說,流體擴散的程度是根據任何外力 (在濃縮咖啡的情況,壓力也被考慮進 去)、咖啡顆粒孔洞的幾何形狀,水、咖啡中間的交互作用,以及液 體的黏稠度與密度。浸溼的均勻程度 (在手沖咖啡中是根據注水的 方式決定) 也會影響整個咖啡粉層會多快和水到達飽和。粒子擴散 的速度是根據粒子的密度 (舉例來說,深焙的比起淺焙的來說,密度較低而且有比較多的孔隙)、研磨粗細度 (細研磨比較容易達到飽和)、和水質。水中的離子、化合物尤其影響水質。

 2. 第一個會溶在水裡的是咖啡表面的可溶物。這些物質可以獲取多少部分是根據咖啡多新鮮和研磨多細來決定的。新鮮研磨的咖啡粉,如果是比較新烘的,通常都是二氧化碳。但有更多的揮發性香氣—通常在研磨之後釋放出來—會機會溶解在水中,如果它還在的話。

 3. 熱水開始穿透咖啡粒子。
 4. 咖啡粉膨脹。
 5. 粒子中的水解物質溶解出來。在高溫且、或在高壓的情況下,正常條件不會溶解的物質也可以溶出。
 
B. 擴散到溶液中
 1. 水解的物質擴散到粒子的表面。這個在沖煮過程中是最慢的步驟,而且會決定萃取率。在這個沖煮階段,會被溶解的物質是如何移動 到咖啡粉的表面會被像是粒子膨脹、或是咖啡粉層的攪動 (比方說手沖就比法式濾壓壺來的大) 等等的物理影響,或是沖煮用水的化學影響。
 
C. 溶解到最後的咖啡中
 1. 大部分的化合物現在會從咖啡粒子溶解到周圍的溶劑裡,透過一個叫做的對流傳質 (convective mass transfer) 的方式。隨著物質溶解,咖啡粒子周圍緊鄰的液體的密度和濃度都會變高。
 2. 一個高密度的液體進一步的擴散到剛倒入或是在咖啡粉層內較低密度的區域。
 3. 對流傳質的程度根據接觸到物質的相態 (氣、液、固態)、水流、或是發生作用的孔洞形狀等等所影響。在手沖咖啡的情況下,對流傳質保持在一個較高的效率,這是因為水流穿過粉層時,溶劑(也就是水)不會處於溶質過飽和的狀態。
 
首先,當咖啡磨完,放到濾杯的時候,大家就會聞到很多的香氣。這是由於香氣居民在咖啡粉國的居民裡面中,最容易揮發出來,被人類的嗅覺、味覺器官接受。
也就是說,當第一次你把水倒進去咖啡粉上的時候,咖啡粉國裡面原本也有很多居民,結果大洪水來了,就喊了一聲「塊陶阿!」
就在這個時候,跑得最快最快的就是一些氣體,這包含了大家常常知道的二氧化碳、還有一大部分是很多香氣居民就咻咻咻的跑走了。
這也是為什麼溼香氣有時候跟乾香氣有點不一樣的原因,因為有些香氣居民原本住的好好的,突然大洪水一來,就光速般的飛走啦(痛痛飛走啦~~~(X
 
接著,住在咖啡粉國表面的居民,一些香氣分子,一些酸突然就登高一呼:
 
「坐著玩!趴著玩!還是水水好玩!耶~耶~耶~耶~耶~~~」
 
就撲通地跳進去水裡了。
而這時候,咖啡粉國內部的肥肥高層還在吃下午茶呢!
 
當洪水灌入了咖啡粉國的內部,越來越多的氣體往外排出,整個國家在咖啡組織圍牆的包圍下都膨脹了起來。

這時候,原本住在咖啡粉國的其他居民、糖、酸、油脂等等的居民就開始被水淹過去。

可是他們可不是這麼容易就放棄自己住習慣的地方的!!!雖然整個國家充滿了水,但是他們還是很不願意離開咖啡國,就像魏軍當年在樊城遭遇的一樣QQ
但是他們慢慢的被水抓走。像是酸類、因為平常自己就很容易溶解於水中,所以很快的他們乘著國內水流就往城牆外面移動。而糖這個大胖子就喊說「我不依阿~~」但是還是很緩慢的往城牆外移動。
 
就這樣,大家都開始聚集在城牆附近,城牆附近變得越來越擁擠(濃度高)。大家看著外面空曠的水水,覺得外面的世界比較美好,比較空曠(濃度低),就說:「誰都不準攔著我!!」就往外面投靠水水了 
====
所以大家在手沖的時候常常要悶蒸,這個步驟包含了下面的意義
1. 讓氣體排出
2. 讓分子往表面移動
 
所以悶蒸的這個步驟常常會提高萃取率,在許多不好萃取的咖啡粉中這個步驟很難省略。
 
那,為什麼我們常常會說手沖比一些浸泡式的方法萃取率比較高呢?
這原因除了上面有寫到的,手沖的攪動力道比較大以外,還有一個原因。
 
大家有注意到最後一個部分「溶解到最後的咖啡中」,這中間的傳輸的力道取決於所謂的「濃度差」。
手沖的時候,每次注進去水都是乾乾淨淨(雖然我們之後探討原本就住在水裡面的物質的影響,但還是比咖啡分子乾淨一些),相對於咖啡粉內的芬芳物濃度都是低的。所以裡面的物質往外面走的傾向會很大。所以斷水也是一個提高萃取率的好方法喔!
而一般浸泡式的方法,因為外面的濃度會越來越高,最終會和咖啡粉內的濃度達到一個平衡,之後就不再有東西溶出去(其實更準確的說,他們會互相交換,但是總濃度不變),到一個程度之後就沒有辦法在把咖啡粉裡面的東西溶到水中。
 
而這篇的最後,我們要說一下為什麼萃取時間為什麼很重要。
這是因為上面說到的「糖」這個肥肥貴族,因為他分子很大(相較於其他的物質,他可是C6H12O6,分子量180的肥肥呢),我們為了讓糖有足夠時間往外面走,所以希望可以拉長萃取時間。
而且糖除了喝起來甜甜的以外,還有增加口感的功能喔(想一下家裡煮飯的時候「勾芡」的效果),所以也許多萃取一點糖對於甜度不會有很大的提升,但是口感會變的比較好喔。
 
知道了這些,我們下次就可以來說說原本注進去水裡面的東西,對於抓走咖啡粉國中的居民有什麼幫助或是危害喔!
 
 
#UNICAFE #WaterQuality #水水國 #手沖 #萃取率




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