快慢框架与Rao系列--简单梳理一些底层概念和定义(11-29更新)
爆炸头悲剧之刃
2022年11月19日 02:12
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各种不同的萃取状况

请注意:本专栏内容仅为梳理本人咖啡稿件内相关信息而编写,对其他人的咖啡方案并没有代表性,仅与我本人的经验及认知有关,因此请勿引用到外部以免造成误解。

文章线索

经典(均匀)冲煮框架:粗粉慢冲细粉快冲

复合(进阶)冲煮框架:V60

胶体浆体(前沿)冲煮框架:各种Rao spin


粗粉慢冲

定义:粉床表面窄而厚(有例外),低扰动,低流量,长时间,出品液体温度较低。

例子:四六法;慢流速滤杯(包括锥形、平底、梯形);Tricolate(粉床宽而薄);自动手冲机;手持滴滤器;kono;冰滴;美式滴滤机。

主要特征:冲煮结构强制水流单方向通过均匀粉层,其路径方向单一,粉层从萃取率表面最高向底部最低呈现递减(热量衰减+溶剂承载量减少,新鲜水变成饱和溶液),萃取模式偏向滴滤。液体通过粉床的一般路径比较长而时间比较慢(单位时间过滤面积小)。可以指定注水速率区间。


----11-29补充:慢冲模式下总有一侧咖啡粉(表层)持续接受新鲜水,同时总有另一侧咖啡粉(里层,咖啡液排出面)持续接受表层渗透过来的饱和溶液。


优势:慢冲架构目前已知极限萃取率最高的,对豆子的风味呈现最完整,其萃取率&浓度上下限调整弹性大,耐萃与不耐萃的豆子都能处理。在消除旁路水的前提下运行稳定性好,也是最容易实现机器自动化制作的模式。对不同类型咖啡豆的兼容性高。操作比较简单。

缺点:费时;为了确保均匀萃取,需要通过专门配置滤纸/滤杯或控制粒径分布等来避免通道现象/旁路水。通道现象会造成苦涩,旁路水造成大幅稀释。对方案设计、参数标定的要求高

典型的粗粉慢冲架构 表面向底部的浓度递减变化(比如平底厚粉床)

细粉快冲

定义:粉床表面宽而薄,高扰动,高流量,短时间,出品液体温度较高。

例子:意式研磨12g:200cc一投式;李震夏季八快冲方案;金龙鱼1:1:1注水;玫瑰/湛咖啡大水快冲。

主要特征:利用各种手段(干粉床整备;大水量旋转扰流)使粉床舒展平铺紧贴在快流速滤杯上(如V60、冰瞳、凡味和B75、lili平底),在短时间内完成注水,并且依靠粉床、滤杯组成的结构进行余下的半浸泡半滤过冲煮,一般都会形成完整漂亮的大面积粉床。液体通过粉床的路径短而时间快(单位时间过滤面积大)。可以指定注水速率区间。


---11-29补充

1、快冲框架下,可以将贴在高位的粉墙与低位的粉床视为一个整体,它们都是粉床;

2、快速注水结束后,泡在液体里的粉床持续参与滤过式萃取、悬浮在液体里的粉粒参与浸泡式萃取,其中滤过式萃取的粉粒数量随着水位下降不断减少,从位置高~低出现萃取率高~低变化。可能是这种冲煮模式下感官层次感的主要来源(其次可能是来源于粒径分布不同,粗粉与细粉的萃取率差异)。


优势:快冲架构在冲煮条件&手法固定的情况下萃取结果波动幅度小,出品快且风味偏向前中段,方便用来迎合喜欢酸甜干净清爽的口味需求。其粉床一般比较薄而紧实,研磨度&操作得当的前提下产生通道现象的几率低,较容易实现均匀萃取。可以通过更换不同流速滤杯/滤纸来调整 滤过:浸泡 的比例与萃取时间。设计方案与标定参数的难度低

缺点:参数区间与手法比较局限,一般需要设置高温、细研磨与快速绕圈搅拌手法,加上萃取时间短,不利于处理不耐萃的豆子。由于难以匹配多段注水与长时间浸泡,极限萃取率比较低。操作上有一定的练习门槛

典型的快冲粉床,呈现均匀紧密结实的大面积平铺景象(锥形薄粉床)

V60架构

定义:既不是快冲也不是慢冲,研磨度、水温、扰动、流量、萃取时间、注水分段等没有参数或手法明显特征的冲煮架构的集合。

例子:常规三段式;各种带时间、注水段落的方案;细水流扰动慢冲;变速冲煮等。

主要特征:同时存在厚粉床、粉墙、搅拌绕流等概念,参数区间不固定冲煮结果变化大(结束时间、浓度、萃取率...等)。由于冲煮结构导致整体萃取不均匀,会产生层次感比较强的感官表现,操作结果上下限差大,每次操作的过程与结果的波动概率大。粉床形态多变。难以指定注水速率区间。

V60中心注水情况下的萃取率高低分布图(其他注水方式下分布情况不同)

优势:临场应变发挥的空间大。处理不同的豆子可以使用相对固定的参数,利用手法、更换设备来调整冲煮结果。可以通过细节调整满足指定的感官需求。

缺点:难以固定重现冲煮结果,冲煮结构内部的情况难以预判,萃取均匀度、浓度、萃取率不稳定且指向性不清晰,难以通过数据驱动方式调整冲煮结果(比如研磨度、水温会反向影响冲煮过程)。冲煮过程受咖啡豆新鲜度状态、设备(研磨、滤杯、滤纸等)影响容易产生意外变化。不同手法各自对研磨粒径分布有一定要求。练习成本极高,且流派众多又互相矛盾。对手感、肌肉记忆的要求比较高。比较容易出现冲煮意外,比如通道、堵塞、严重萃取不足等,且感官表现混杂,难以通过复盘确定调整方式。

萃取均匀与不均匀状况的对比

典型的堵塞意外

Rao spin胶体浆体冲煮

定义:通过摇晃、搅拌等以旋转为主的方式使咖啡粉粒与水形成团状有弹性的均质胶体浆体,并以此为基础衍生出的以完整、快速萃取为目标的冲煮方式。


浆体(slurry)的定义:浆体是包含诸如泥土、灰尘、农/工业废水...等等物质的含水混合物(Slurry is a watery mixture of something such as mud, animal waste, or dust.

...farm slurry and industrial waste. )。

浆体概念在土木工程领域的应用比较多,主要是指泥浆、水泥浆等包含大量不可溶固体的含水混合物,这种物质需要给与不停的搅拌来减缓乃至防止固体沉降、粘结(参考水泥搅拌车里的水泥浆)。

我们认为在手冲咖啡的应用中可以参考这个概念。


例子:Scott Rao、James Hoffmann、Matt Perger的各版本旋转冲煮法。

主要特征:狂暴的注水与扰动方式。没有传统意义上的粉床概念(最多只是用了“粉床”这个字眼),也没有粉墙(大多方案都会建议去除附着在滤杯高位的咖啡颗粒,而不是经典方案中经常要求的保护粉墙)。共同点为冲煮前段的大力操作(摇晃/搅拌)因此粉床升温、均质化效率极高。水流并非以单一方向“通过咖啡粉层”,而是通过均质手段人为加速热水与粉粒的混合,热水从各种方向进入粉团,同时咖啡液也从各种方向从粉团排出。滤纸上一般会附着大量极细粉,因此滤纸的通过效率相比经典框架会大大降低。

优势:萃取效率与完整性极高。通过对中后段冲煮操作的调整,可以改变前中后段风味的呈现比例。感官表现强度高,容易实现高浓度、高萃取率,有利展现咖啡豆的甜感与醇厚度。萃取均匀度高,操作得当的前提下(需要果断彻底的大水流扰动灌注)几乎不存在通道效应萃取稳定性高,可以使用数据驱动方式精准获得期望的定向冲煮结果。极限萃取率高。方案设计、参数标定、操作难度比较低冲煮操作耗时短(不过浸泡滴滤的时间可能比较长)。对手冲壶的要求比较低(水流越大越快就越好,不兼容细嘴壶)

缺点:容易过萃。容易产生粗糙口感,也会放大咖啡豆的瑕疵。不适合喜欢轻盈清爽干净风味的饮用者。习惯慢冲方案的冲煮者容易得到堵塞+通道的结果


----11-29补充:

经测试总结,我们认为以Hoffman方案为代表的浆体冲煮模式可以通过比较稳定的方式消灭粉床中的通道现象,并且通过高效的前段热水供能、混合来实现极高的萃取效率。之前我们认为的“容易过萃”结论主要还是与通道问题未能妥善解决有关,只要尽可能地消灭通道,理论上就能做到比以往高得多的萃取率而品尝不到所谓“过萃”的感官表现。

不过这种冲煮模式还不是非常稳定,在一些情况下还是容易感受到“涩感”,需要对它进行进一步的实证研究来改善冲煮结果。(参考 咖啡冲煮中的涩感(by花卷)​

另外通过对浆体冲煮模式的研究,目前我们认为“旁路水”在这个模式下似乎并没有在其他冲煮方案中体现的那种稀释作用,原理未明。

我们也接到一些反馈指rao spin方案容易得到堵塞和苦涩的结果,通过录像复盘发现这种冲煮结果的原因大概率是在第二段注水中没有及时彻底地“崩解”滤杯底部的粉块,解决掉这点后堵塞症状基本都能被消除。


rao spin系列方案标志性的狂暴注水

参考视频:

Scott的2.0版本​ ;Hoffman的版本​ ;Matt的细粉版本​ ;

査老师的本地化筷子版本​ ;98K的0注水练习版本​ ;我的兼容快冲绕圈手法版本​


---11-29补充

Hoffman新方案的本地化方案​Hoffman新方案的翻译版​

浆体冲煮模式的湿粉搅拌快冲方案(by98k)​