檢視手沖成敗的關鍵績效指標之一,體現在萃取的”均勻性”。
練習手沖,先學習不踩雷,避免反錯,再來精益求精。以下分析各種不均勻萃取的發生緣由。
為何均勻性會成為萃取的標杆?
如果是要學習溶解方糖,不會有均勻是否需要考慮。因為一整顆方糖只有一種被溶解物質,那就是糖。
萃多萃少,只會影響到甜的濃度,不會因為均勻度差異,而出現甜以外的風味。
但是咖啡萃取需要討論均勻度,因為咖啡並不像方糖這種物質,只有一種風味。
相反的,咖啡是由許多”不同風味物質”所組成,例如酸、甜、苦、油脂等等,並且這些風味物質的溶解速度不盡相同,有些快,有些慢。

圖:咖啡豆中不同風味物質的溶解速度不同
如果咖啡萃取時,各顆咖啡粉沒有雷同的萃取率,換句話說,有的咖啡粉萃取率高,有的咖啡粉萃取率低。
那麼這些不同萃取率的咖啡,被溶解萃取出來的風味物質比例與數量,就會不同。
如果多數的咖啡粉萃取不足,有可能整壺咖啡液,就呈現酸感偏多,觸感不足,甜感偏少,且尾韻不足的問題。
如果太多咖啡粉萃取過度,也可能咖啡口感渾澀,偏苦,香悶。
有的萃不足,有的萃太多,就被稱為”不均勻”。過度不均勻,就可能造成不愉悅的感受,所以需要避免。

圖:咖啡萃多萃少影響風味組成,觸覺感知,還有餘韻感受
一杯咖啡的風味,是由所有咖啡粉,在萃取時一同貢獻的。
當澆水進入咖啡粉床時,各區域的粉,都在註水與等待流乾的這段時間,以相同或有異的時間差,接觸到水。
當咖啡粉的個別萃取率愈平均,部分咖啡粉發生萃取不足或過萃的機率,就會大大降低,所以萃取階段,我們會追求各區域咖啡粉的萃取率均勻性。
有些萃取不均的問題,是注水前就發生了(先天注定),有些是注水後的行為導致(後天導致)。

圖:咖啡生豆端有可能製造瑕疵風味,影響我們的沖煮對策
有句話說,垃圾進,垃圾出(Garbage in, garbage out)。
咖啡果實如果成熟度不足,生豆本身就不均勻成熟,萃取再怎樣的追求均勻性,結果還是會得到一杯有問題的咖啡。
所以手沖練半天,均勻化技巧學半天,如果生豆本質就很差,那甚麼手沖技巧都是白練的。
如果你準備萃取一包生豆熟度很不均勻的咖啡,你的沖煮技巧就算萃取均勻,你還是會得到一杯風味雜敗的咖啡。
所以,烘豆賽或是指定豆型手沖賽,選手們第一關的預備動作是甚麼?學習挑出”瑕疵”豆。
你沖煮咖啡前,有沒有先嘗試檢查挑出,咖啡中的問題豆呢?

圖:烘焙失誤導致的某些瑕疵,會影響萃取率的決定
所以發展不足的奎克豆(太白色的上色不足豆),或是烘焙焦化的過度烘焙豆(點交,面焦,片焦的黑色豆),沖煮前可以盡量挑除。
學習手沖的人,最好是學習怎樣判斷與挑除瑕疵豆。或是購買有好好挑除瑕疵豆的烘豆品牌咖啡。
如果買到生豆等級質量太差的咖啡,或是購買了烘豆經驗不足的咖啡,那麼要追求均勻萃取,其實也是空談。
這些都是生豆端的事,就一個沖煮者來說,當然能改變的有限,挑不勝挑時,就只能換包好點質量的咖啡沖煮。
假定,生豆或是烘焙豆的質量都過關了,那接下來就是沖煮端製造的不均勻問題了。

圖:磨豆機的粒徑分佈特性,會影響萃取的均勻度
有些磨豆機的設計,會讓研磨出來的咖啡粉末粗細,差別甚遠。
上圖綠色就是粒徑分佈較為集中的磨豆機,至於橘色就是粒徑分佈差異甚廣的磨豆機。

圖:遇到粗細磨度差異較大的咖啡粉,追求均勻性的手法不同
這種咖啡,就算你給予所有咖啡粉同等的溶解萃取時間,個別粉末的平均萃取率,一定很不同。
假定這個烘焙咖啡的合宜萃取率是19%,那些極大顆的粉末,有可能最終只有14%的萃取率。
有太多粗粉的磨豆機,沖煮後的咖啡粉層有可能長相如下。

圖:多觀察你的粉床是石塊型還是泥濘型?
有些磨豆機的設計,會在較粗研磨時粒徑分佈較廣,而在較細研磨時粒徑分佈較為集中。
另一些磨豆機設計則可能相反,在粗研磨時粒徑集中度較好,細研磨時則粒徑差役分佈較廣。

不同磨豆機因為粒徑分佈設計的差異,可能展現出的均勻萃取結果不同,各有所長。
了解你的磨豆機分佈粒徑狀態,對於抓取合理的研磨刻度,或是設定你想要追求的萃取率,是必要的沖煮前置作業。

悶蒸是將乾燥的咖啡粉,預備成合宜的萃取狀態。
所謂萃取就是粉接觸水,但是研磨後的咖啡粉是乾燥的,且內藏有空氣。
需要將空氣排出,並且讓粉潤濕足夠,才是一個可進入萃取階段的咖啡粉。
愈粗研磨的咖啡粉,愈需要較多的排氣時間,以及潤濕時間(不是表濕就理濕)。
所以悶蒸時對於相同粉重的咖啡粉,粗研磨與細研磨,等待的時間點可能有差別。

愈粗的粉末,內含的空氣較多,等待排出氣體所需的時間也會較長。
粒徑分佈不均的粉末,出現的氣泡大小可能不同。
注水不均的悶蒸,有些區域水多,有些區域水少,也可能出現不同的氣泡尺寸。(有水進入的地方,才開始排氣)
悶蒸的均勻濕潤與均勻排氣,是預備萃取階段,是否可以”同時進行”萃取,使各區咖啡粉萃取率上升的速率一致性的重要階段。
這些細節都可以幫助我們學習,粗細粉在溶解時的風味差異。
良好的悶蒸,是萃取均勻性的成功基石。

圖:粗細粒徑差異或是悶蒸時各區域潤澤度不均,影響水流的通過方式
悶蒸之後,萃取不均勻,可能是因為沒有提供咖啡粉”均勻的觸水時間 “。
水是溶劑,沒有接觸到水,就沒有萃取可言。
接觸到水的時間長短,也影響了萃取率。
悶蒸階段的不均勻濕潤,會導致所謂的通道效應。也就是水往阻力較少的較濕潤處流動,而避開乾燥處。
這樣就導致了較濕處的萃取更多(可能過度),以及較乾燥處的萃取更少(可能不足)。
要避免通道,除了悶蒸的浸潤要做到均勻化,悶蒸之後的攪拌,也可幫助消除因悶蒸不良造成的通道問題。

圖:攪拌有助於追求均勻,攪拌的方式很多種
也有人動用攪拌匙,來幫助打散悶蒸時可能形成的干燥團塊。
不論選擇哪一種攪拌方式,都要注意怎樣使粉層的攪拌,是全體式的,而非部分式的。
否則攪拌也可能導致不均勻的萃取。

水往下流,沾黏在杯壁的咖啡粉,如果已經達到足夠的萃取率,黏在上面沒有什麼不可以。
所以不是所有掛壁的粉都是有問題的,主要還是看它幾時掛上去的,還有掛上去之前是否已經萃取足夠。
判斷是否掛壁的粉萃取率足夠,主要是看掛壁的粉末粒徑,還有是否出現黏性的泥狀物或是泡沫。
上圖的掛壁粉就是沒有泡沫,粗顆粒的,代表掛壁的粉尚未達到足夠的萃取率。
下圖的掛壁粉就是有白泡的,細顆粒的,代表掛壁的粉已經達到足夠的萃取率,出現了黏性(那個黏性就是醣類分子已經釋出)。

水位的高低,與註水的流量有關,也與註水的流速有關。
每秒鐘給予水量較多,下流的速度趕不上澆入的速度,就有可能水位升高。
如果前一次高位,下一次低位,很自然高位時掛壁的粉,下一次注水就淹不到。
那些掛壁的粉如果已經出現黏性物,淹不到就算了,但如果是粗粉也尚未釋出糖內分子,下一次又淹不到,那肯定掛壁的粉就變成萃取不足了。
所以也不要看到咖啡粉掛壁,就以為萃取失敗,要研究一下掛壁的粉到底萃取到何種程度了。

細粉沉底,會導致水位下降速度變慢,堆積在下層的咖啡粉就可能接觸水的時間過久,而變成過度萃取的問題。
這是一般討論避免細粉塞住出水口導致的過萃問題。
為何細粉會沉底?
不論哪種形式的磨豆機,都會製造一定數量的細粉。
但是過度的擾動可能造成細粉往下移動。
快速的壓差與壓降(也就是水位過高),也可能導致細粉被出水口的壓力吸引而下拉到底部。
粗細分佈太廣的咖啡粉,也就是使用了粒徑分佈不均的磨豆機,也可能導致細粉從粗粉層中間穿過,而掉落入底部。
所以要想避免細粉沉底,可能的解決方式就是,減低壓降(避免高水位),或是在壓降之前將細粉甩到杯壁上高掛,或是避免過粗粉又發生壓降等等。

手沖技巧的精進,無外乎於除錯(debug),再來就是精益求精。
本文分析了可能導致不均勻萃取的發生緣由,提供給各位小伙伴在沖煮上,做為自我查核與檢驗的依據,希望對您的沖煮學習有所幫助。