意式萃取中的“通道效應(yīng)”，真的存在嗎？

“Abbott教授告訴我們，他無(wú)法完全相信意式萃取中存在通道效應(yīng)（除了極端情況），如果不是通道效應(yīng)，那是什么？”之前我們還在寫，過(guò)度萃取是不存在的，而是由通道造成的，那如果我現(xiàn)在告訴你通道效應(yīng)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(guò)程中是如何流動(dòng)的。在探究的過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)可以區(qū)分出我們所熟悉的、明顯的、可見(jiàn)的通道，以及水流中隱藏著的微妙變化可能對(duì)風(fēng)味產(chǎn)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(fēng)味物質(zhì)的界限。過(guò)萃和單寧首先，讓我們快速說(shuō)明一下過(guò)度萃取時(shí)的情況。隨著萃取率的提高，我們最終會(huì)達(dá)到一個(gè)臨界點(diǎn)，咖啡開(kāi)始變得干燥、苦澀——這個(gè)臨界點(diǎn)就是我們所說(shuō)的“萃取上限”。這種苦味和干澀的感覺(jué)是由單寧和偽單寧——如綠原酸這類相關(guān)的化合物所引起的。這些化合物多是大分子，會(huì)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(chǎn)生。因?yàn)閱螌幒蛡螁螌幱兄嗨频淖饔?，并且都常出現(xiàn)在很多關(guān)于單寧的測(cè)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(zhì)總量就越多。用傳統(tǒng)的方法，萃取率可能達(dá)到約22 - 24 %，但Scott Rao和其他人最近在不產(chǎn)生明顯澀味的情況下，已經(jīng)成功將萃取率升至27 %。通道和微通道對(duì)于濃縮咖啡中的通道效應(yīng)，相信大多數(shù)人并不陌生，無(wú)論是從一個(gè)無(wú)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(dòng)是不均勻的。在倫敦Prufrock Coffee的一次演講上，Abbott教授提出了質(zhì)疑，通道效應(yīng)除了簡(jiǎn)單地稀釋咖啡外，是否還能產(chǎn)生很大的影響？因?yàn)樗挥绊懥丝Х确鄞驳囊恍〔糠帧Ｊ聦?shí)上，好的萃取技巧可以或多或少地消除這種通道效應(yīng)，從而提高萃取率，但對(duì)提高萃取上限的影響相對(duì)較小。圖：逸凡Scott Rao在Decent意式咖啡機(jī)上觀察壓力和流速之間的關(guān)系時(shí)，他注意到即使沒(méi)有肉眼可見(jiàn)的通道存在，流速也會(huì)有波動(dòng)。減少流速的波動(dòng)，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(duì)于這種現(xiàn)象，Abbott教授推測(cè)，是咖啡粉之間的間隙（孔洞）的大小隨著水的流動(dòng)而變化，從而將細(xì)粉帶入其中?！爸恍枰粋€(gè)粒子從A點(diǎn)轉(zhuǎn)移到B點(diǎn)就可以改變孔隙的大小。”泊肅葉定律Matt 在柏林的演講上有分享過(guò)，根據(jù)泊肅葉定律，這些孔徑上的細(xì)微的變化對(duì)流速有著巨大的影響。這個(gè)定律是指如果你把孔徑大小翻倍，通過(guò)的水流流速會(huì)增加16倍。這意味著咖啡顆粒之間不可避免的縫隙差異會(huì)對(duì)流速產(chǎn)生巨大的影響。更多的水流過(guò)一個(gè)孔隙，意味著它旁邊的咖啡粉萃取率更高。但是Abbott教授認(rèn)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(wú)滑移邊界條件（No-Slip Boundary Condition)前文提到的水流問(wèn)題無(wú)法完整解釋是因?yàn)檫@個(gè)反常現(xiàn)象萃取出單寧的。無(wú)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(guò)空隙的水流很快，但邊界沒(méi)有流速。右圖：?jiǎn)螌帲ňG色標(biāo)記）只能通過(guò)滲透進(jìn)入水流。這意味著在表面的分子只能通過(guò)滲透進(jìn)入流動(dòng)的液體，至少在通過(guò)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(gè)“非常緩慢”的過(guò)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(shù)與亂流我們之前講解過(guò)流過(guò)粉餅的水流屬于擾流。比起均勻直線地流經(jīng)粉餅，實(shí)際上里面的水流會(huì)帶有跟海流類似的小漩渦。左圖：層流 ，右圖“擾流”雷諾數(shù)能夠測(cè)算水流屬于層流還是擾流 ——更高的雷諾數(shù)代表更高的擾流幾率。快速流動(dòng)的液體會(huì)有更高的雷諾數(shù)——所以通過(guò)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(kuò)散的邊界層拽出來(lái)。所以，擾流才是讓單寧被萃取出來(lái)，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(shù)，同時(shí)也能解釋為何設(shè)定流速曲線、減少擾流可以改善濃縮咖啡的萃取。關(guān)鍵是：我們沒(méi)必要非得用“通道效應(yīng)”來(lái)定義這種萃取問(wèn)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(huì)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(jìn)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(diǎn)呢。▼-歡迎掃二維碼關(guān)注原作者 -版權(quán)信息：以上文章內(nèi)容轉(zhuǎn)載自【Barista Hustle】，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系原作者。侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系：weixin@coffeesalon.com投稿合作：tips@coffeesalon.com