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【科普】深入金杯 浅谈萃取(一)

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先来补充一些资料,陆陆续续。
欢迎提问,谢绝盗版。


1楼2015-06-30 18:44回复

    Definitions 定义
    Gold Cup Standard 金杯准则
    玩咖啡的一定知道“金杯准则”这个萃取理论。抛开“金杯准则”的历史不谈,简单的说(我们以SCAA标准为例),就是萃取率区间18%~22%,浓度在1.15%~1.35%之间。那么我们该如何解读这个金杯的定义呢,我们有请武功秘籍,所谓的“金杯标准”就是图中标注有“IDEAL”的金黄色区域。我将用一个小系列来为大家解读,纯属个人意见,欢迎提问和有意义的讨论。
    The Brewing Control Chart 滤泡咖啡品管表

    第一篇将介绍一点非常非常基本的东西,无非是浓度、萃取率和水粉比的定义。
    先来说点废话。美国佬推荐的水粉比(water-to-coffee brewing ratio)为1g咖啡粉:18ml水(SCAA所推崇的杯测标准为1:18.18)。大约对应图中右上角106g粉:1.9L水的红线,这在上图中最容易经过金黄色区域。“金杯准则”区域中的咖啡被人们广泛接受,并且最容易不难喝….不要问我为什么,这是人家美国佬在上个世纪中叶通过大量实验,并经过统计学分析得到的经验性结论。虽然在现在看来“金杯准则”的浓度区间上存在一些争议(美国佬的口味偏清淡,属于地域因素,并非实验不严谨),于是各国的咖啡协会和实验机构采用了不同浓度区间的金杯标准,在萃取率这一项上则保持了一致。下面正式开始。
    The Formula 滤泡咖啡的萃取公式
    浓度 = 粉液比 * 萃取率
    (溶解物/咖啡液)=(粉/液)*(溶解物/粉)
    非常容易理解的一个公式,等式左边表示萃取的结果(萃取物分散在水中的咖啡溶液),右边则表示了萃取的起止条件(多少g粉,得到多少咖啡液)和萃取过程的完成度(咖啡粉里有多少被溶解了)。这是非常重要的一个公式,后文的萃取分析都将从这里开始。
    Strength 浓度
    浓度 = 溶解的固体重量/咖啡液体积
    通常我们用味道的浓淡或者强弱从感官上来表征咖啡液浓度的差异,而在数值上通常采用TDS (Total Dissolved Solids总溶解固体)来表示,也有些浓度计采用白利度Brix的单位,通常能看到的还有PPM(1PPM=1TDS),当然最常见的还是百分制表示法。根据SCAA标准,最理想的浓度区间在1.15%~1.35%。而SCAE与NCA分别采用了1.25%-1.45%和1.30%-1.55%的浓度区间。
    现代测量浓度的方法:采用电极测量其导电能力或者通过光学仪器测量其折光率,再通过一定的换算方法得到咖啡液的浓度 (测量水质使用的TDS笔和大多数的咖啡浓度计的原理是不同的)。
    注, TDS的单位为mg/L,因此图中的浓度计算时采用的是咖啡液的体积,而非质量。但是在实际操作中,普通玩家通常会采用质量的比值来进行计算,交流讨论时需要注意质量-体积浓度和质量比浓度的差异。
    Extraction 萃取率
    萃取率 = 溶解的固体 / 咖啡粉重量
    萃取率表示咖啡豆有百分之多少被萃取到了咖啡液中。从萃取程度上看,我们用萃取过度或者萃取不足来表示,而从味觉上说,也有苦涩感太强(bitterness)和风味发展不足(under-developed)的说法。
    SCAA的理想萃取率区间为18%~22%。
    早先计算咖啡萃取率的方法比较蛋疼,加热蒸干萃取后的咖啡渣使其含水量与萃取前保持一致,然后计算咖啡粉的失重,再除以原重量得到其萃取率。而通过前面给出的公式我们可以知道:
    萃取率 = 浓度 / 粉液比
    = TDS / 粉重*咖啡液体积
    也就是说,通过计算我们可以得到咖啡的萃取率,只需要测量咖啡液的TDS,再加上一点简单的计算。
    如果我们假设每1g咖啡粉中会残留1.5mL的水,那么当你用20g咖啡粉,加入320mL水,得到浓度1.3%TDS的咖啡液,那么萃取率可以这样计算:
    1.3% /20 * (320-1.5*20) = 18.85%
    Brewing Ratio 冲煮比率(水粉比)
    如果我们假设每1g咖啡粉中会残留1.5g的水,那么当你用20g咖啡粉,加入320g水,得到浓度1.3%TDS的咖啡液,那么萃取率可以这样计算:
    [(320g水-1.5g水/粉 *20g粉)*1.3%]/20 = 18.85%
    倒过来套用前面的公式:
    浓度 = 粉液比 *萃取率
    浓度 = (粉/(水量-1.5*粉量))*萃取率
    1.3% = 20g/(320g-20*1.5g) * 18.85%
    水粉比是冲煮时咖啡粉和我们加入的水的量的比例,粉液比是咖啡粉和我们获得的咖啡液的体积的比例。通常咖啡液的体积=水的体积-1.5*粉量,计算时也有比例系数的采用2或者3的,这些都是无伤大雅的细节。经过计算,SCAA图表中采用的比例系数约为2.19。
    OK。到这里应该都能理解浓度、萃取率、水粉比、粉液比之间的关系了吧。
    (请勿随意转载,需经过本人同意)
    注,与之前发在咖啡吧的内容有些区别,本文为升级版。


    本楼含有高级字体2楼2015-06-30 18:51
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      2025-05-11 08:09:56
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      3楼2015-06-30 18:52
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        蛋蛋炒冷饭


        来自iPhone客户端4楼2015-07-01 12:49
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          5楼2015-07-02 10:00
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