手沖的分段迷思

作者: Icta ( )   2019-04-22 12:28:16
常常會聽到有關於手沖分段的說法
像是
想要多點酸味
就在前段拉長萃取時間或加強擾動
或是
想要少點苦澀
就在後段減短萃取時間或減少擾動
很多教學跟文章都會這樣說
甚至到wbrc的賽場上,也不少選手會這樣講
似乎在萃取的時間點加強萃取或減弱萃取
就能夠控制特定風味的萃取量
但其實這個觀念是錯誤的
從第一滴水開始接觸到咖啡顆粒
萃取就會開始
所有的物質都會同時開始溶解並擴散
下面這張圖講的是萃取開始後
不同氣味分子的溶解量
https://imgur.com/aOTPVtx
雖然每種物質溶解的速率不同
但從萃取開始的第一秒鐘到最後一秒鐘
所有的物質都會持續溶解
雖然這張圖談的是espresso的萃取過程
但不管在哪種萃取方式當中
這種溶解的模式都是相通的
也就是說你最後萃取出來的咖啡有多酸、有多苦
取決於萃取完成時的總萃取率
這個位置會進而決定各種風味的相對濃度比例
你如果使用比較短的萃取時間
取得比較低的萃取率
此時酸味物質的相對濃度比例較高
味道就會偏酸
如果使用比較長的萃取時間
取得比較高的萃取率
苦味物質的相對濃度比例則會增加
苦澀就會越來越明顯
但在苦澀明顯出現之前
其他甘醇的風味與脂感也會增加
所以甜感跟body都會變得厚實
總之
是最終的萃取率區間位置決定你的風味
而在不同的段落加強或減弱萃取是沒有明顯作用的
有些教學可能會要你在前段加強一點擾動
甚至在悶蒸完第一次注水時,拉長一點時間
說是這樣會有比較完整的前段風味
然後要你中間怎麼怎麼做會比較有甜感
或是後段趕快把水注完
縮短後段苦澀味道的萃取時間
但這些手法的變化
並沒有真正改變不同風味物質的溶解比例
在萃取時間的前段增加擾動
雖然會增加果酸與香氣的溶出
但苦澀成分的萃取速率也會同時提高
而在萃取時間的後半段降低擾動
雖然會減少苦澀成分的溶解速度
但也同時會讓酸味與甘醇的成分溶解速度降低
咖啡當中的風味分子並不在意這裡是哪一段
苦澀的風味分子也不會說:
"他們說這裡是前段
所以加速擾動的時候我先休息不要理它"
加速萃取的時候,酸甜苦所有的味道都會加速累積
減速的時候,酸甜苦所有的味道都會減緩溶解
最終的風味是靠溶解總量來決定的
你最後停在哪一個萃取率階段才是關鍵
而不是依靠特定時間點的萃取強弱
我不只一次看到有人分享
你可以準備好幾個容器
把手沖每一階段的溶液分開來裝
如果你喜歡哪一個階段的味道
就在那個階段加強萃取
這也是有問題的
無論你在哪一個階段加強萃取
都不會"只加強那個階段的味道"
而是同時推高酸甜苦所有物質的萃取速率
加強萃取後味道確實會不一樣
但真正的原因是你改變了最終萃取率
產生了不同的相對濃度組合
而不是因為你在特定階段多拿出了一點什麼味道
作者: INTHEWIND (風中蟾蜍)   2019-04-22 12:33:00
有意思喔
作者: aortic (Go! GTI)   2019-04-22 12:43:00
所以若調整46沖法比例,你覺得味道都一樣,因為總時間相同?
作者: lotuszoe (怎會這樣)   2019-04-22 12:45:00
這樣好像一直泡著直到想要的時間到再過濾就好了.....
作者: Yilan995 (宜蘭人)   2019-04-22 12:49:00
其實我一直也有這樣的疑問,像你說的咖啡粉並不會知道現在是在萃哪一段。就像46沖法,前40%分成兩段注水的量,可以控制風味偏酸還是偏甜,這說法我也覺得怪怪,可是這是世界冠軍說的@@
作者: timothy0212 (timothy0212)   2019-04-22 13:17:00
「手法的改變,不會改變物質溶出的比例」這句話不全對,因為會改變擾流和浸泡過濾的比例,就會影響到物質溶出的速率與曲線,進而影響最終咖啡液裡的風味物質比例,所以是可以在同一套系統和參數下,一樣的萃取率但味道做出差異的
作者: bbdog (.)   2019-04-22 13:29:00
不能拿espresso的萃取硬套在手沖上啦!如果無預浸、而且完全依據義大利義式咖啡協會的規範,espresso 的萃取是所有變數不變在同溫度同壓力的一注到底。 手沖就不同了,手沖有斷水法、46法、一注到底小中大三段注水、等等等等會影響水擴散率等因素的手法。 不能這樣硬套啦!而且也沒必要浪費時間討論這個!濾杯拿出來、先用個平均水柱一注到底,模擬espresso 的基本萃取。再來個46法、自己喝喝看就有答案了。
作者: PINyew (生活的價值)   2019-04-22 13:45:00
個人也質疑過這種迷思,最近都用泡茶的方式泡咖啡了XD
作者: timothy0212 (timothy0212)   2019-04-22 13:56:00
我很願意做這樣的探討,實際上,就物性而論,各種物質的確會在加強萃取的條件下一起加速萃出,但問題在於「增加的比例不一致」,例如咖啡因、綠原酸已經被證實和溫度有最直接的關係,但同樣被提升萃取率,醣類和類黑素的提升則沒有等比例上升被萃取的速度,所以在這個階段,我們等於增加了綠原酸和咖啡因在最終成品裡的比例;重點不在於「只」,而在於「相對」,粉層的擾動有研究說明會溶出更多酚質、酯類,對於有機酸類卻無法進一步等比例提升萃取率(因為已達常壓萃取總量上限),這也是一例,諸如此類的例子其實有很多,並且利用多酚類的性質使用油泡來隔絕它們在日式手沖的邏輯上亦行之有年,其實產生的反應遠不止擴張-溶解這麼簡單ww
作者: dannytsai (小男孩)   2019-04-22 14:03:00
很科學的解釋分析,但卻拿espresso 的數據來解釋手沖。你不覺得萃取的參數條件差異很大嗎?每種成分的萃取速率在不同條件下都是固定的嗎(你用的是定溫定壓下的義式萃取)?這點要拿數據佐證吧?換成手沖的圖表會一模一樣嗎?手沖當然不會只因為溫、壓去做出萃取差異。手沖的變數就是高所以才會造成風味差異很大啊。手沖就是難以用數據呈現實際萃取情形,水流萃取的過程要怎麼描述?手法變了萃取過程也不同。當然我認爲光是手沖溫度不停變化的過程中,個物質的溶解速率當然也跟著變你可以補上個成分在不同溫度下的溶解圖,再分別做成梯度溫度-時間溶解速率圖,會比較有利支持你的論點以上二論點正確啊,只是你沒有準備有力的數據推翻很多似是而非的理論
作者: timothy0212 (timothy0212)   2019-04-22 14:46:00
看了一下您各個回應,能理解您要說的東西了;從您的前提出發,也就是「高原期以前,手法不影響可溶性物質的溶解比例。」是大致正確的;不過咖啡液裡有許多物質是不容於水的,例如油脂、多醣膠體等等,也有一些例如多酚類會受到乳化作用或者奎寧酸內酯的水解還是會受到手法的影響,不過如同您說的,細究就沒完沒了了
作者: dannytsai (小男孩)   2019-04-22 14:48:00
以論點2,在你說苦澀一開始較慢是對的情況下,一開始擾動會同時加快酸甜與苦澀之速率,但假如酸甜增加幅度很高,高到苦澀的釋出可以忽略。那苦澀的速率會很重要嗎?當然我知道你是要講很多人從結果反推原理其實漏洞百出
作者: vein828   2019-04-22 15:36:00
手沖的過程溫度可以從90降到70影響應該比esp大吧?
作者: dannytsai (小男孩)   2019-04-22 16:04:00
一下說前前段苦澀溶解慢,一下又說前段苦澀溶解比較多,要不要確定一下你的說法?根據你拿的espresso 來看又是前面苦澀少,求解?
作者: Yilan995 (宜蘭人)   2019-04-22 16:15:00
我是認同原Po的,簡單講就是酸鹹甜苦澀是同時間開始被萃取的,不是我們常聽到的什麼前段是萃酸,中段萃甜,後段萃苦澀。我這樣的理解應該是原Po想說的吧@@
作者: dannytsai (小男孩)   2019-04-22 16:18:00
回到根本問題,請問酸甜部分跟苦澀的極性誰高誰低?假如酸甜對水極性高,是否一開始高溫就溶解的非常快(我知道兩者都會提升),相對苦增加少。那是不是在短時間內得到一杯更酸也稍苦一點點的咖啡(假如酸度遠高於苦,此時苦不能忽略嗎?)
作者: lorance (站在世界的頂端)   2019-04-22 16:19:00
除了萃取狀態,跟空氣的反應,有考慮嗎?
作者: Domos (沒事發發廢文)   2019-04-22 16:57:00
我之前提出「手沖是否被神話了」,基本上豆子好,磨豆機好,水質好,粉水比好,剩下的就是像王策那樣中間一注到底,什麼手法都不重要
作者: aortic (Go! GTI)   2019-04-22 17:00:00
改變頻率被解釋成改變萃取時間,那多數調整也都可解釋成萃取時間被影響
作者: Domos (沒事發發廢文)   2019-04-22 17:01:00
不過我還是要補充,不是手法不會影響,舉例來說拿湯匙攪拌會讓粉因為摩擦變更細,進而影響萃取。但不是說透過這些手法能讓你的咖啡變好喝,而是它本來就該這麼好喝(或難喝),為什麼沒達到不一定是手法問題
作者: MccDog (StreetDog)   2019-04-22 17:03:00
發表一下拙見,在下認為所謂分段萃取味道的不同應該是在於兩個大方向,一個部分是本身咖啡豆中所含物質於不同水溫下所能萃取出的味道,另一個部分是咖啡豆中本身所含能萃取出的物質多寡。用最簡單的廉價豆與高價豆差異解釋,廉價咖啡豆在手沖萃取一次完成後若再次手沖萃取會得到很差的味道體驗,而高級豆在手沖萃取一次後依然能從第二次第三次萃取中得到良好的味覺體驗。
作者: potionx (YEN YUAN-YEN)   2019-04-22 17:21:00
顆粒大小不同 所以手法可以增加/減少萃取率影響風味
作者: john52795 (SilverGuardian)   2019-04-22 18:03:00
邏輯清晰 很有意思
作者: aortic (Go! GTI)   2019-04-22 18:53:00
濾杯中無水的那些時間也歸入總萃取時間計算?
作者: magic999 (小虎)   2019-04-22 18:57:00
這麼說的話,相同萃取率的法壓跟手沖味道是一樣的?關於前後段,以前看到是說甜味物質較苦味易溶出,故調整前後段手法可以調整甜、苦味比例,這點有誤?濾杯無水階段當然也計入萃取時間啊,因為物質還是持續溶出
作者: aortic (Go! GTI)   2019-04-22 19:13:00
所以若改變水量比例順序但不改變注水次數則結果不被影響?
作者: qquya   2019-04-22 19:34:00
就用那張圖請教一下 改變萃取條件後 不管壓力 溫度什麼鬼的各種化合物溶出的相對濃度比例對時間作圖 還會一樣嗎 只要相對不一樣 就有調整的可能啊
作者: zeal08146 (zeal08146)   2019-04-22 19:39:00
萃取的謬思太多了 甚至你的觀念也是錯的 萃取率不應該用溶解度判別
作者: jess851007 (阿奏你不合喔)   2019-04-22 19:47:00
萃取率為啥不能用溶解度來看?覺得這篇講得很有意思 不過我比較想知道該怎麼沖比較合理XDD
作者: tw88 (台灣ㄅㄨㄅㄨ)   2019-04-22 19:54:00
作者: aortic (Go! GTI)   2019-04-22 20:19:00
例如50,70,60,60,60改成50,60,60,60,70這樣一定會改變水位與流速?所以不管中間過程如何差異,萃取率若能做到一樣味道就一樣
作者: Kenise   2019-04-22 20:46:00
推 受益良多
作者: itslife (老闆~~我要放假!!)   2019-04-22 20:49:00
我同意原po的講法,其實所謂的前段是萃取酸、再來是甜、最後是苦澀....只是我們味覺上對酸甜苦澀鹹不同味道的閥值不一樣所呈現出來的差異,前段喝起來酸但不代表前段咖啡液裡面沒有溶解出苦澀味道,只是溶解出的苦澀總量還沒到達閥值,因此味覺上喝不出來前段有苦澀味。正如原po所說,隨著萃取時間增加,溶解出來的苦澀慢慢累積,以致於後段咖啡液的苦澀“總量”超過了閥值,所以我們喝起來就會感覺到苦澀味!(以上理解若有錯誤請幫忙更正,謝謝)
作者: skysensor (兇殘粉紅)   2019-04-22 20:54:00
我有實測過,同樣粉水比,同樣器材,同樣豆子預浸後加強萃取跟不加強,最後得到的酸質明顯不同
作者: mayflower020 (海水雋永)   2019-04-22 21:30:00
同a大問題想知道+1
作者: fish1107 (go!go! 加油~~)   2019-04-22 21:44:00
蠻有道理的,不知道若是聰明濾杯,注水時擾動跟不擾動是否會有差別?
作者: poo1989 (Jade)   2019-04-22 22:01:00
謝謝有趣的分享
作者: skysensor (兇殘粉紅)   2019-04-22 22:18:00
參數沒有變,單純的手法調整磨粉粗細、水溫與總萃取時間相同
作者: Yilan995 (宜蘭人)   2019-04-22 22:28:00
sky大是靠什麼來控制加強萃取跟不加強?擾動?
作者: skysensor (兇殘粉紅)   2019-04-22 22:32:00
嗯,最前段多繞幾圈,最後收,單點注水對比從頭到尾穩定繞圈不過有個缺陷是當時沒有濃度計,沒法得到確切的萃取率
作者: Yilan995 (宜蘭人)   2019-04-22 22:38:00
擾動不一樣那風味也會不一樣是可以肯定的吧?因為擾動是其中一項變因啊
作者: timothy0212 (timothy0212)   2019-04-22 23:00:00
不過,我的確辦得到只憑藉手法,在一樣萃取率的情況下做出明顯不一樣的風味表現,經驗上也是完全可行的,大概就跟一樣萃取率的賽風和手沖,味道落差很大差不多的概念只憑手法=溫度、水質、時間、刻度、器材都一模一樣
作者: gyboy38 (gyboy)   2019-04-22 23:43:00
推原po與推文的各位大大,很棒的討論過程。
作者: Yilan995 (宜蘭人)   2019-04-22 23:49:00
原po想表達的是,靠手法無法針對特定的物質多萃一點或少萃一點,因為要多萃就是一起多,其他甜苦澀也一起被大擾動多萃了。所以,「在前段時增加擾動來多萃點酸」這樣的說法怪怪的。我覺得有些回文是誤解原po的意思了。
作者: qquya   2019-04-23 01:07:00
攪拌程度的變化對於各化合物的溶解"速度"的相對變化會一樣嗎?
作者: andy3020 (:+:One PEACE:+:)   2019-04-23 07:43:00
認同你的想法,但選手或許也知道調整的是整體溶出物在某一時間點的比例,只是為了簡單跟大眾說明而以似是而非的說法說明。而且手沖的變因太大,我想不同顆粒大小,不同水質不同時間下溶出物的曲線一定跟這張圖差很多,更別說不同豆種的咖啡豆本身含有的化學物質差異了,所以認同你的想法但對你更細的剖析沒有很認同,但還是謝謝你提出一個讓大家思考的好方向!就一個問題:增減擾動真的不會影響各物質的溶出速度嗎?
作者: Meyellis (Meye)   2019-04-23 08:37:00
還是要回到喝起來怎麼樣,以及喝不喝的出差異。很棒的討論。
作者: seanflower (看好了)   2019-04-23 09:01:00
手法擾動不是為了讓每個咖啡粒都能被萃取到,怕有的粉萃取過度,有的粉沒萃取到,會不會總萃取率一樣,但部分咖啡粉過淬有的少,對比每個咖啡粉都能均勻萃取味道應該會不太一樣吧?
作者: ben83461 (阿寶)   2019-04-23 09:27:00
我也認同你的觀念,我也有一些想法想提供,引用圖的實驗的手法與分析應該是以浸泡的方式進行分析的結果,結果應該偏向像法壓或賽風,萃取應該類似於化學層析的模型,水是流動通過咖啡粉層,大小分子一開始都會被萃取帶出,但是有分比例的問題,小分子一開始比較濃度會比較高,大分子比例較低,再來提到攪拌,是應該是可以加快大分子帶出,但同樣小分子也會被帶出更多,另外還要考慮這些分子與水的親和性,水是屬於極性,認真去思考其實手法是會影響整體咖啡的風味,但是這也代表其實越是使用浸泡的方法,風味也會相對穩定與相近
作者: zyx12320 (zyx12320)   2019-04-23 10:00:00
推 科學
作者: DoAsInfinity (D A I)   2019-04-23 10:06:00
啊…那個…濃度提升萃取速度會下降…我是覺得啦 都不知道那些物質是甚麼了,也不可能知道溶解度,也不知道溫度對各物質溶解度提升的比例,諸如此類的不知道,要說“一定”有點難吧。
作者: magic999 (小虎)   2019-04-23 11:30:00
看完這篇就不難了解聰明濾杯之所以好控制的原因了以一般繞圈跟單點比較,即使兩杯出來的萃取率相同但因手法對各粉層造成的不同萃取率組合,就改變了風味這樣某些說要萃甜就甜,要酸就酸的,會不會根本只是因為落在underextraction的區塊XD 甜跟body兩者看似不可兼得
作者: chenmincheng   2019-04-23 11:55:00
甜跟body可以用較低水溫兼得,但香氣會悶悶的
作者: pttrackhwang (rack)   2019-04-23 12:30:00
你們都好認真,只有我認為咖啡是一種藝術?
作者: wewe87424 (阿誠)   2019-04-23 13:03:00
個人想法,不是什麼車子油門催到底都時速300,這是個控制速率改變最終配比的思路,還要考慮各物質的總量。
作者: DoAsInfinity (D A I)   2019-04-23 13:47:00
我能理解你說的 而且也知道你針對的族群,的確有太多過度神化萃取的人了。
作者: BigDK (NeWss)   2019-04-23 14:18:00
原po回文提到糖水解,水解(hydrolysis)涉及共價鍵結斷裂,手沖過程的能量不足以破壞糖苷鍵,糖水解基本上不發生的。
作者: qquya   2019-04-24 11:34:00
謝謝
作者: jannyann (大吉)   2019-04-24 17:35:00
跟我想的一樣不過我5年前沒有人看
作者: steve1012 (steve)   2019-04-26 00:31:00
有科學基礎可以更穩定的沖跟調整 挺好的
作者: muffinpat (馬芬)   2019-04-27 16:59:00
推這篇,每次看到前中後段可以萃取不同物質的說法就覺得莫名其妙,連今年冠軍都這樣說.咖啡圈真的很吃這套
作者: piggy38400   2019-05-16 04:38:00
如果說,把每顆粉粒都獨立出來看,也許手法的不同或先後,能讓每個粉粒在不同的時間點或不同階段開始圖中的萃取線圖,就比較貼近哪一段加強萃取(比例上)某種物質的說法?

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