折射计测咖啡浓度的原理

文章来源：疯人院中中作者：中中测量咖啡浓度有很多方法, 目前市面上最流行的是用Refractometer (折射计)。小伙伴们常提出的问题包括：（1）VST和ATAGO ，选哪个好呢？毕竟几千块都不便宜。（2） 咖啡浓度计能拿来测可乐的浓度么？（这位小伙伴思路有些清奇）（3） 我一萌新爱好者，有没有必要入个咖啡浓度仪？本篇我们先来粗略说一说折射计测咖啡浓度的原理，最后再来回答以上这几个问题。@Blackroom-K在20世纪50年代和60年代建立的精品咖啡行业的质量标准中，使用各种萃取方法获得约20%（通常范围为18-22%）的萃取率被认为会获得最佳质量的咖啡。在随后的很多年中，这些既定标准通常被称为金杯准则，并在国际上被许多机构、教育组织和标准委员会接受。几十年间，无论是咖啡的栽培种植技术、处理技术、烘焙技术统统得到了飞跃性的发展，金杯标准已经不再是一个放之四海而皆准的准则。但对于咖啡萃取来说，它仍然具有一定的参考意义，特别是数字折射计咖啡浓度仪出现之后，使得根据咖啡浓度快速调整萃取方案成为了可能。折射计^✦折射计在许多行业中都有使用，例如葡萄酒和水果的成熟度测量和糖浓度计算、咖啡中的固体物质含量测量。它的工作原理是光的折射。折射仪测量两种物质接触面光速的变化。密度越高的溶液，光速就越慢，因为光会发生弯曲，弯曲的大小决定了折射程度。光通过咖啡时的折射角（即光通过溶液时如何弯曲）通常由光电探测器捕获，并计算所得折射率。咖啡折射计^✦图@US7952697 B2图中示意了一个可用于测量咖啡样品TDS%的折射计，包括半导体激光器光源（1005）向棱镜发射589nm的黄色光；棱镜（1015）是一种具有折射率“np”的透明材料，从光源接收入射光（1017）；咖啡样品（1020）放置在棱镜表面（1025）上，以测量样品的折射率“ns”。控制光源以向棱镜采样接口提供入射光。棱镜-样品界面将光折射到光电探测器上。温度传感器向处理器提供温度信息。折射计包含存储TDS（溶解性固体总量）公式的存储器，该公式将咖啡液的TDS表示为折射率(ns)与温度的函数关系。处理器通过访问存储器中的TDS公式，并利用所获得的咖啡样品折射率(ns)，来确定咖啡样品的TDS。折射计的关联与校准^✦要使用折射计测量咖啡的TDS，折射计应进行校准和关联。折射计的校准是通过测量蒸馏纯净水在特定温度下的折射率来进行的，以确保折射计正确地测量折射率。折射计的关联是将测量的折射率转换为最终用户感兴趣的刻度。为了关联折射计与咖啡，需要测定折射率随TDS以及温度的变化。萃取多个咖啡样品，以溶解性固体总量(TDS) %表示咖啡的浓度。确定咖啡溶液TDS的一个示例性和优选方法是脱水法。咖啡中所含的每一种不同物质溶解后对水的折射率影响是不同的。为了精确地关联咖啡的折射率和TDS，最好保持萃取率近似恒定。在折射计关联程序中设置的萃取率优选为理想的萃取率（例如 20% ± 1%）或用户偏好使用其他萃取率。用不同批次的咖啡萃取出不同的浓度，同时保持选定批次的萃取率大致相同。咖啡的TDS在关联程序中可能用这样或那样的公式来表达，这取决于数据的拟合结果。Q&A^✦Q：VST和ATAGO ，到底选哪个好呢？有人做过相关测评，VST和ATAGO折射计测量过滤咖啡的TDS结果是接近的，尽管ATAGO折射计显示读数的时间较长。Q：咖啡浓度计能拿来测可乐的浓度么？不能，咖啡浓度计程序关联的是咖啡的TDS与折射率。Q：爱好者有没有必要入咖啡浓度仪？看个人的需求。可以用，但不要过分强调数字的重要性。说到底，即便你的咖啡萃取率是20%，但咖啡不好喝，有谁会在乎呢？毕竟测量咖啡品质最好的工具就是你的舌头，要学会用味蕾去发现真正美味的咖啡。主要参考资料：[1]http://socraticcoffee.com/2015/04/measuring-total-dissolved-solids-a-refractometer-comparison/[2] the coffee dictionary:REFRACTOMETER &Brix[3]Coffee refractometer method and apparatus, US7952697 B2▼-欢迎关注原作者-END 版权信息未经同意请勿转载，欢迎分享朋友圈■文章来源：转载自公众号【coffee疯人院】■侵权联系：weixin@coffeesalon.com■合作联系：微信 cofesalon▼点击原文阅读，马上拥有2022《咖啡年刊》！