意式萃取中的“通道效应”，真的存在吗？

“Abbott教授告诉我们，他无法完全相信意式萃取中存在通道效应（除了极端情况），如果不是通道效应，那是什么？”之前我们还在写，过度萃取是不存在的，而是由通道造成的，那如果我现在告诉你通道效应也不存在，那到底是什么？好吧，好消息是，我们并不是故意要打乱顺序，我们只是想更深入地了解水在萃取过程中是如何流动的。在探究的过程中，我们发现可以区分出我们所熟悉的、明显的、可见的通道，以及水流中隐藏着的微妙变化可能对风味产生更大影响，这些是真正决定我们能从咖啡中提取多少好的风味物质的界限。过萃和单宁首先，让我们快速说明一下过度萃取时的情况。随着萃取率的提高，我们最终会达到一个临界点，咖啡开始变得干燥、苦涩——这个临界点就是我们所说的“萃取上限”。这种苦味和干涩的感觉是由单宁和伪单宁——如绿原酸这类相关的化合物所引起的。这些化合物多是大分子，会慢慢溶解到水里。这意味着它们只能在非常高的萃取率的情况下产生。因为单宁和伪单宁有着相似的作用，并且都常出现在很多关于单宁的测试中，所以这两类分子在咖啡行业中通常只是被称为“单宁”。萃取越均匀，在单宁造成干涩之前，可以萃取的物质总量就越多。用传统的方法，萃取率可能达到约22 - 24 %，但Scott Rao和其他人最近在不产生明显涩味的情况下，已经成功将萃取率升至27 %。通道和微通道对于浓缩咖啡中的通道效应，相信大多数人并不陌生，无论是从一个无底把手下呈喷洒状的咖啡液，抑或从分流器流出的金色纹路咖啡——这都表示水在咖啡粉床中的流动是不均匀的。在伦敦Prufrock Coffee的一次演讲上，Abbott教授提出了质疑，通道效应除了简单地稀释咖啡外，是否还能产生很大的影响？因为它只影响了咖啡粉床的一小部分。事实上，好的萃取技巧可以或多或少地消除这种通道效应，从而提高萃取率，但对提高萃取上限的影响相对较小。图：逸凡Scott Rao在Decent意式咖啡机上观察压力和流速之间的关系时，他注意到即使没有肉眼可见的通道存在，流速也会有波动。减少流速的波动，他称之为“微通道”可以让提高咖啡的萃取上限，让萃取更好。对于这种现象，Abbott教授推测，是咖啡粉之间的间隙（孔洞）的大小随着水的流动而变化，从而将细粉带入其中。“只需一个粒子从A点转移到B点就可以改变孔隙的大小。”泊肃叶定律Matt 在柏林的演讲上有分享过，根据泊肃叶定律，这些孔径上的细微的变化对流速有着巨大的影响。这个定律是指如果你把孔径大小翻倍，通过的水流流速会增加16倍。这意味着咖啡颗粒之间不可避免的缝隙差异会对流速产生巨大的影响。更多的水流过一个孔隙，意味着它旁边的咖啡粉萃取率更高。但是Abbott教授认为，这样的流速差异还未能足够解释为何这些（高萃率）区域萃取出更多的单宁。无滑移边界条件（No-Slip Boundary Condition)前文提到的水流问题无法完整解释是因为这个反常现象萃取出单宁的。无滑移边界条件告诉我们，固体和液体接触的边界，流速为零（流体在壁面处的速度为零）。左图：通过空隙的水流很快，但边界没有流速。右图：单宁（绿色标记）只能通过渗透进入水流。这意味着在表面的分子只能通过渗透进入流动的液体，至少在通过边界层之前是这样。Abbott教授讲解道，从颗粒渗透到水流中是一个“非常缓慢”的过程，而且仍然不足以解释单宁为何能够从颗粒表面脱离。雷诺数与乱流我们之前讲解过流过粉饼的水流属于扰流。比起均匀直线地流经粉饼，实际上里面的水流会带有跟海流类似的小漩涡。左图：层流 ，右图“扰流”雷诺数能够测算水流属于层流还是扰流 ——更高的雷诺数代表更高的扰流几率。快速流动的液体会有更高的雷诺数——所以通过更大空隙，速度更快的水流更倾向于扰流状态。扰流状态让水流能够更接近咖啡粉表面，把单宁从缓慢扩散的边界层拽出来。所以，扰流才是让单宁被萃取出来，并且毁掉你杯中的咖啡的原因。限制流速能够保持更低的雷诺数，同时也能解释为何设定流速曲线、减少扰流可以改善浓缩咖啡的萃取。关键是：我们没必要非得用“通道效应”来定义这种萃取问题。任何由于咖啡粉之间空隙的变化而造成的流速提升，都会加大该区域的乱流，从而增加了单宁的萃取。任何能够减少颗粒之间孔隙变化的因素，例如：更均匀的颗粒分布、颗粒形状或者更好的布粉流程，都能进一步提升萃取的上限——而我们还只是在探寻极限路途中的起点呢。▼-欢迎扫二维码关注原作者 -版权信息：以上文章内容转载自【Barista Hustle】，转载请联系原作者。侵权请联系：weixin@coffeesalon.com投稿合作：tips@coffeesalon.com