意式萃取中的“通道效應”，真的存在嗎？

“Abbott教授告訴我們，他無法完全相信意式萃取中存在通道效應（除了極端情況），如果不是通道效應，那是什么？”之前我們還在寫，過度萃取是不存在的，而是由通道造成的，那如果我現在告訴你通道效應也不存在，那到底是什么？好吧，好消息是，我們并不是故意要打亂順序，我們只是想更深入地了解水在萃取過程中是如何流動的。在探究的過程中，我們發(fā)現可以區(qū)分出我們所熟悉的、明顯的、可見的通道，以及水流中隱藏著的微妙變化可能對風味產生更大影響，這些是真正決定我們能從咖啡中提取多少好的風味物質的界限。過萃和單寧首先，讓我們快速說明一下過度萃取時的情況。隨著萃取率的提高，我們最終會達到一個臨界點，咖啡開始變得干燥、苦澀——這個臨界點就是我們所說的“萃取上限”。這種苦味和干澀的感覺是由單寧和偽單寧——如綠原酸這類相關的化合物所引起的。這些化合物多是大分子，會慢慢溶解到水里。這意味著它們只能在非常高的萃取率的情況下產生。因為單寧和偽單寧有著相似的作用，并且都常出現在很多關于單寧的測試中，所以這兩類分子在咖啡行業(yè)中通常只是被稱為“單寧”。萃取越均勻，在單寧造成干澀之前，可以萃取的物質總量就越多。用傳統(tǒng)的方法，萃取率可能達到約22 - 24 %，但Scott Rao和其他人最近在不產生明顯澀味的情況下，已經成功將萃取率升至27 %。通道和微通道對于濃縮咖啡中的通道效應，相信大多數人并不陌生，無論是從一個無底把手下呈噴灑狀的咖啡液，抑或從分流器流出的金色紋路咖啡——這都表示水在咖啡粉床中的流動是不均勻的。在倫敦Prufrock Coffee的一次演講上，Abbott教授提出了質疑，通道效應除了簡單地稀釋咖啡外，是否還能產生很大的影響？因為它只影響了咖啡粉床的一小部分。事實上，好的萃取技巧可以或多或少地消除這種通道效應，從而提高萃取率，但對提高萃取上限的影響相對較小。圖：逸凡Scott Rao在Decent意式咖啡機上觀察壓力和流速之間的關系時，他注意到即使沒有肉眼可見的通道存在，流速也會有波動。減少流速的波動，他稱之為“微通道”可以讓提高咖啡的萃取上限，讓萃取更好。對于這種現象，Abbott教授推測，是咖啡粉之間的間隙（孔洞）的大小隨著水的流動而變化，從而將細粉帶入其中?！爸恍枰粋€粒子從A點轉移到B點就可以改變孔隙的大小?！辈疵C葉定律Matt 在柏林的演講上有分享過，根據泊肅葉定律，這些孔徑上的細微的變化對流速有著巨大的影響。這個定律是指如果你把孔徑大小翻倍，通過的水流流速會增加16倍。這意味著咖啡顆粒之間不可避免的縫隙差異會對流速產生巨大的影響。更多的水流過一個孔隙，意味著它旁邊的咖啡粉萃取率更高。但是Abbott教授認為，這樣的流速差異還未能足夠解釋為何這些（高萃率）區(qū)域萃取出更多的單寧。無滑移邊界條件（No-Slip Boundary Condition)前文提到的水流問題無法完整解釋是因為這個反常現象萃取出單寧的。無滑移邊界條件告訴我們，固體和液體接觸的邊界，流速為零（流體在壁面處的速度為零）。左圖：通過空隙的水流很快，但邊界沒有流速。右圖：單寧（綠色標記）只能通過滲透進入水流。這意味著在表面的分子只能通過滲透進入流動的液體，至少在通過邊界層之前是這樣。Abbott教授講解道，從顆粒滲透到水流中是一個“非常緩慢”的過程，而且仍然不足以解釋單寧為何能夠從顆粒表面脫離。雷諾數與亂流我們之前講解過流過粉餅的水流屬于擾流。比起均勻直線地流經粉餅，實際上里面的水流會帶有跟海流類似的小漩渦。左圖：層流 ，右圖“擾流”雷諾數能夠測算水流屬于層流還是擾流 ——更高的雷諾數代表更高的擾流幾率?？焖倭鲃拥囊后w會有更高的雷諾數——所以通過更大空隙，速度更快的水流更傾向于擾流狀態(tài)。擾流狀態(tài)讓水流能夠更接近咖啡粉表面，把單寧從緩慢擴散的邊界層拽出來。所以，擾流才是讓單寧被萃取出來，并且毀掉你杯中的咖啡的原因。限制流速能夠保持更低的雷諾數，同時也能解釋為何設定流速曲線、減少擾流可以改善濃縮咖啡的萃取。關鍵是：我們沒必要非得用“通道效應”來定義這種萃取問題。任何由于咖啡粉之間空隙的變化而造成的流速提升，都會加大該區(qū)域的亂流，從而增加了單寧的萃取。任何能夠減少顆粒之間孔隙變化的因素，例如：更均勻的顆粒分布、顆粒形狀或者更好的布粉流程，都能進一步提升萃取的上限——而我們還只是在探尋極限路途中的起點呢。▼-歡迎掃二維碼關注原作者 -版權信息：以上文章內容轉載自【Barista Hustle】，轉載請聯(lián)系原作者。侵權請聯(lián)系：weixin@coffeesalon.com投稿合作：tips@coffeesalon.com