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晓啡前段时间学习了咖啡的基础知识,掌握了咖啡的起源、传播与发展,认识了不同产区的咖啡豆种植、采收;通过了解咖啡豆的加工与处理方式,学习了咖啡豆的筛选等知识,还品鉴了不同风味的精品咖啡。于是晓啡迫不及待地想自己制作一杯滋味物丰富的单品咖啡,为此她开始学习制作咖啡的技能,首先是咖啡的萃取技术。

学习理论知识,观看相关的图片和视频,通过对咖啡萃取的概念、影响因素及方法等相关知识的学习,掌握咖啡萃取过程中存在的变量因素,识记不同的单品咖啡萃取方式及其优缺点。

一、萃取的概念
在化学中,萃取是指从原料里提取有价值的物质。咖啡萃取实际上就是利用溶剂将咖啡中的可溶性风味物质提取出。在萃取的过程中,由于不同的风味物质溶解的速率不同,在萃取的不同阶段产生的主要风味也不一样,同时咖啡液的浓度也会随之降低。
对于一杯咖啡来说,它的风味可以大致分为三段:第一段为花香、果香等水果系香气,以及极易被溶解的酸性物质等小分子聚合物的香气。第二段为坚果、焦糖类中分子聚合物的香气和其他易溶物质,影响咖啡的醇厚度和甜味、顺滑度。此段风味是最接近咖啡液的味道,但是其风味层次比较单薄,缺少第一段中咖啡天然的花果香。第三段为香料、树脂类大分子聚合物香气和不易溶解的物质,此段是咖啡芳香气息中最深厚的部分。
二、萃取咖啡的影响因素及方法
咖啡的萃取率和浓度会受到许多因素的影响。在萃取咖啡时,虽然咖啡豆的品质已经无法改变,但是可以通过调整研磨度、水温、萃取方式等变量来科学地萃取咖啡,尽可能地得到一杯风味物质丰富的咖啡。
1.研磨度
研磨度是冲煮咖啡时影响风味的最大因素之一。在同一时间内,咖啡粉与水接触的表面积越大,萃取出来的可溶物质越多。研磨越粗,咖啡粉与水接触的表面越小,可萃取出的风味物质就越少;反之研磨越细,咖啡粉与水接触的表面积越大,可萃取出的风味物质就越多。
在制作咖啡时,我们一定要了解咖啡包装袋上烘焙师提供的咖啡豆风味、产区、海拔、处理方式、烘焙日期、建议研磨度和建议水温等信息。在实际操作中,应该参考其中的研磨度信息,还要根据实际条件做调整。如果萃取出的咖啡液味道较淡,风味不明显,可以将研磨度调细;如果萃取出的咖啡液味道较杂,甚至有苦味,那么可以将研磨度调粗。
2.萃取时间
萃取时间指咖啡冲煮时水和咖啡粉接触的过程,其中有一些器具在萃取咖啡时还涵盖闷蒸的时间。时间对萃取的影响取决于何种萃取方式。如果是浸泡式萃取,那么在水和咖啡粉接触的过程中,添水越少,萃取出的物质也就越多,浓度就越高;如果是过滤式萃取,那么萃取时间越长,通过的水越多,咖啡被稀释的程度越高,浓度就越低。
浓缩咖啡通常需要使用9bar压力在25秒时间内萃取出30毫升的咖啡浓缩液,压力迫使水流在短时间内快速通过咖啡粉层,这使得它需要更细的研磨度,来确保水更均匀地流过粉层,并且具有更多的表面积可用于快速提取。
在使用法式滤压壶制作咖啡时,如图3-2-1所示,采用浸泡的方式进行萃取,需要的萃取时间更长,所以通常的做法是使用较粗的研磨度,以此来避免过度萃取产生苦味。

图3-2-1 法压壶萃取
但这两个例子都是一般规则,无论哪种方式,都可以通过调整研磨度和萃取时间来达到最佳的组合,提高咖啡萃取率,获得咖啡中更多的滋味物。
3.水温和水质
在制作单品咖啡时,中度烘焙的咖啡豆的理想制作水温约为80℃~96℃,这也是大多数风味化合物容易溶解在水中的温度。一般情况下,水温越高,萃取越快;水温越低,萃取时间越长。
一般情况下,制作单品咖啡的理想水温约为80℃~96℃,在实际制作咖啡中,只要能够萃取出咖啡的最佳风味,也可以根据咖啡豆的特性、处理方式、区域风味和个人喜好进行适当微调。
在制作咖啡时,一般通过以下指标来判断水质:水中的溶解性总固体(Total Dissolved Solids)含量、矿物质成分和酸碱度。
水中的溶解性总固体含量即TDS值。以一升水为单位量,TDS值越高,水中的可溶解物质越多,萃取率越低;TDS值越低,水中的可溶解物质越少,萃取率越高。根据精品咖啡协会(Specialty Coffee Association,SCA)的研究,当水的TDS值在75~250mg/L时,得到的咖啡萃取液较容易达到浓度和萃取率的理想值,咖啡风味较好。当水的TDS值低于75mg/L时,容易出现过度萃取;当水的TDS值高于250mg/L时,则容易出现萃取不足。
一般来说,水中含有多种矿物质,其中镁和钠有助于更多地萃取出咖啡中的化合物,从而获得更多的风味。镁会让咖啡液的味道偏甜,而钠会让咖啡液味道偏咸。这些化学物质在达到一定的限值时才会对水的味道产生明显影响,可以根据TDS值来选择咖啡冲煮用水。
水的酸碱度用PH值表示,PH值为7表示中性,大于7碱性越强,小于7酸性越强。酸性的水有一定的腐蚀性,但水的碱性越高,与咖啡中的酸性物质发生的酸碱反应越多,咖啡原本的味道也会随之发生改变。因此在制作咖啡时,不推荐使用PH值小于6.5或大于9的水。SCA推荐冲煮咖啡用水的PH值介于6.5~7.5之间。
4.粉层
平整的粉层是提高单品咖啡萃取率的重要因素之一。如果咖啡粉层堆积不均匀,水将不均匀地流过粉层,产生萃取不均衡的现象。浅的粉层会使水流快速通过,导致萃取不足;粉层厚的地方会使水和咖啡保持接触的时间过长,导致过度萃取。
此外,控水不稳定也会造成部分咖啡粉层没有被完全浸泡,导致萃取不均匀。当了解萃取的工作原理,让诸多变量得到平衡后,咖啡的萃取率就会提升,就能得到一杯风味物质丰富的咖啡。如图3-2-2所示。

图3-2-2 均匀萃取
尽量记下每次实操中的咖啡研磨度、萃取时间、水温以及可能影响到萃取的其他因素。这样就可以在下一次轻松复制出一杯完美的咖啡,或者将其作为下一次萃取的基础。
5.萃取方式
即使是选用同一种咖啡豆,萃取方式不同,咖啡的风味也会产生差异,以下六种萃取方式可供参考:
(1)滤泡式萃取(如图3-2-3所示)
滤泡式萃取是通过使咖啡粉在容器中与水浸泡,萃取出咖啡里的可溶滋味物的方法。根据研磨度、水温、萃取时间等因素的不同,可以萃取出不同口感的咖啡。
代表器具:爱乐压、法压壶、聪明杯等。
优点:携带方便,操作相对简单,便于萃取易溶物质。
缺点:总体的萃取效率较低,不易控制变量,易萃取出木质味等不愉悦的杂味。


图3-2-3 滤泡式萃取
(2)煎煮式萃取(如图3-2-4所示)
煎煮式萃取是通过使咖啡粉在容器中与水混合煮沸,萃取出咖啡里的可溶滋味物的方法。以土耳其咖啡为代表的煎煮式萃取一般取前三次沸腾产生的咖啡液,但在高温沸腾时会产生大量气泡,容易导致咖啡溢出。
代表器具:土耳其咖啡壶。
优点:具有悠久的文化历史,萃取过程极具异域风味,观赏性较高。萃取出的咖啡口感焦苦醇厚。
缺点:煎煮式萃取一般不过滤,咖啡液内会有残渣。煎煮式萃取经沸腾三次后容易煮出过萃的咖啡。

图3-2-4 煎煮式萃取
(3)渗透式萃取(如图3-2-5所示)
渗透式萃取是通过对装有咖啡粉的容器直接加热,利用蒸汽压力使热水渗透装有咖啡粉的粉槽,萃取出咖啡里的可溶滋味物的方法。
代表器具:摩卡壶。
优点:渗透式萃取出的咖啡口感浓郁,油脂丰富,最接近意式浓缩咖啡。
缺点:需要专门配置加热器具,使用时需要高度注意安全。

图3-2-5 渗透式萃取
(4)滴滤式萃取(如图3-2-6所示)
滴滤式萃取是将咖啡粉倒进滤杯并注水,水经过咖啡粉层,在被过滤之后滴落在杯中的萃取方法,简单来说就是一边萃取一边过滤,两者同时进行。滴滤式萃取的咖啡受研磨度、冲煮手法、水流大小、水温、滤纸等因素的影响较大,很难做到每次的冲煮过程都一样。滴滤式萃取在萃取过程中不断会有新的水经过咖啡粉层,咖啡在萃取的不同阶段会呈现出不同的风味,从而获得不同的咖啡口感和清晰的风味指向。

图3-2-6 滴滤式萃取
代表器具:手冲壶
优点:通过参数和冲煮手法的调整,可以探索咖啡豆本身的丰富风味。
缺点:人为干扰因素较多,不易稳定出品。
(5)真空过滤式萃取(如图3-2-7所示)
真空过滤通常有上下两个玻璃壶,上壶装取咖啡粉,下壶装热水。其萃取原理是通过加热下方玻璃壶,利用壶内的气压变化,下壶的水往上与上壶的咖啡粉融合浸泡,萃取出咖啡里的可溶滋味物。真空过滤适合用于冲煮单品咖啡。
代表器具:虹吸壶、比利时壶等。
优点:咖啡味道口感浓郁、厚实且圆润。
缺点:操作难度系数偏高,容易出现过度萃取。

图3-2-7 真空过滤式萃取
(6)加压浸润式萃取(如图3-2-8所示)
加压浸润式萃取主要用于制作意式浓缩咖啡,其原理是利用高温、高压,使水对研磨好的咖啡粉进行萃取。
代表器具:意式咖啡机
优点:搭配牛奶、水、糖浆等配料,可以调配出符合大众口味的传统意式咖啡
缺点:使用的难度系数较大,需要经过专业培训后才操作

图3-2-8 加压浸润式萃取
三、萃取如何影响咖啡的味道
咖啡中的物质并非都是以相同的速率被提取出来的,首先萃取出果味和酸味的物质,然后是甜味物质,最后是苦味物质。萃取不足的咖啡酸味较明显,过度萃取则味道偏苦,可以通过调整萃取方式来制作出风味合适的咖啡。
四、最佳萃取率
萃取率即咖啡萃取物的质量与咖啡粉质量的比率,主要被用来衡量咖啡粉中有多少水溶性物质被水解出来。美国精品咖啡协会SCAA建议的最佳萃取率为18%%~22%%,也被称为“黄金萃取率”或“金杯萃取”。低于18%%为萃取不足,即好的风味没有被完全萃取出来;高于22%%为过度萃取,即不好的风味被萃取出来。
TDS(Total dissolved solids),即总溶解固体,又称溶解性固体总量。TDS值越高,表示水中含有的溶解物越多,则咖啡浓度越高。一般来讲,TDS值主要用于表示咖啡液浓度。
五、控制萃取口感的方法
要从咖啡中获得最佳口感,需要准确地提取出咖啡中好的咖啡风味物质。萃取不足导致的咖啡味道过酸,可以通过尝试延长萃取时间或使用更细的研磨度来调整;过度萃取导致的咖啡味道苦涩,可以通过尝试缩短萃取时间或使用更粗的研磨度来改善。
萃取不均则意味着咖啡粉的不同部分萃取速度不一致,导致咖啡同时出现萃取不足和过度萃取的情况。
在萃取中,还可以通过调整其他变量来弥补不太理想的因素。例如若咖啡豆的存放时间过长,可以尝试更细的咖啡豆研磨度,以便更快地萃取,从而从不同的化合物中获得更好的味道。又如深烘豆由于在高温中的时间更长,其中的风味物质更易溶于水中,故深烘豆会比浅烘豆萃取得更快,如果使用更深烘焙度的豆子,就需要使用相应更粗的研磨度。



