1. 引言

2020 年 5 月，Stéphane Ribes 记录了一项实验，探讨一个实用的意式咖啡问题：当粉量为 10 克时，使用标称 7 克的单份粉碗更好，还是使用 15 克的双份粉碗更好？ 他演示文稿的幻灯片可在此处查看。参照配置为 VST 15 克粉碗，替代方案为 Decent 7 克粉碗。

这并非只更换粉碗、其他参数全部固定的简单测试。相反，其目标是确定需要做出哪些改变，才能让 10 克粉量在几何结构截然不同的 7 克粉碗中合理运作。因此，实验逐步调整了分水网几何结构、研磨度、萃取流量和粉液比，然后比较了萃取率（EY）、总溶解固体（TDS）、压力表现以及定性的杯中风味特征。

核心结果十分明确：10 克粉量可以在 7 克单份粉碗中制作出令人愉悦的意式咖啡，但这需要大幅重新调参，而且仍然无法复现 15 克粉碗的萃取表现。 最终 7 克粉碗的萃取仅达到 12.1% EY 和 5.5% TDS，而 15 克参照组为 20.0% EY 和 7.6% TDS。7 克粉碗产生的油脂也更少，醇厚度更薄。

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2. 提出的问题

Ribes 的演示文稿探讨了五个密切相关的问题：

这些问题根据所述对比、调参顺序和报告观察结果，重建了幻灯片的实验逻辑。

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3. 方法

实验设置与准备

实验使用了一台 Decent Espresso DE1PRO v1.1，配有红色 Cafelat 8.0 mm 硅胶垫圈。比较了以下两种粉碗/分水网组合，其中 7 克粉碗在演示中被称为单份滤碗，15 克粉碗被称为双份滤碗：

使用不同的分水网是有意为之。Ribes 希望在两种配置中都保持咖啡粉饼与分水网之间约 4 mm 的间隙。因此，较浅的 7 克粉碗搭配了 CI 200 分水网。

研磨使用 Mahlkönig EK43 S，配备 SSP “High Uniformity” 刀盘（Silver Knight 涂层）。水为来自法国 Le Mont-Dore 的 Montille 水，用碳酸钠和泻盐调整为 以 CaCO₃ 计 40 ppm 碱度和以 CaCO₃ 计 90 ppm 总硬度。

萃取把手在水壶中预热至 70 °C。每次萃取前，粉碗和分水网都完全干燥。咖啡豆采用单份称量，冷冻后研磨至双层不锈钢杯中。布粉时，Ribes 直接在粉碗中使用 Londinium 工具和 Decent 接粉环进行 WDT 布粉，随后轻轻耙平以形成均匀表面。压粉使用 Force Tamper，58.5 mm 光滑平底，压力为 33 磅，而非其标准的 24 磅压力。

TDS 使用 Atago PAL 折射仪测量，用调整后的 Montille 水归零。咖啡样品未经过滤，经过剧烈搅拌并在室温下测量。每个报告的 TDS 数据点均为同一咖啡样品的三到五次折射仪测量平均值。

咖啡

演示文稿第 6 页所示的包装标明该咖啡为 OR Coffee Roastery, Brasil – Sitio das Pedras，采用发酵日晒处理，并以过滤式烘焙度烘焙。

重要的实验局限性

这最好被理解为一次调参对比，而非严格控制的单变量粉碗实验。从 15 克粉碗更换为 7 克粉碗，还需要改变分水网、研磨度、流量曲线，最终还有粉液比。因此，实验展示了两个系统在各自适配后的表现，但无法将每一处差异都完全归因于粉碗几何结构。

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4. 实验过程

建立 15 克粉碗参照

VST 15 克粉碗中的 10 克粉量被用作参照。其主要设置和结果为：

IMS SI 200 分水网

EK43 研磨设置 EK1.1

约 2.7 mL/s 萃取流量

约 1:2.6 粉液比

7.6% TDS

20.0% EY

参照萃取的图表显示了受控的初始流量/预浸泡阶段，随后是萃取阶段。压力在萃取过程中逐步建立，而非立即跃升至极端值。这成为 Ribes 试图用 7 克粉碗近似复现的水力行为。

以下是 15 克萃取的图表，他试图用 7 克粉碗复现：

步骤 1：调整研磨度以适应 7 克粉碗

当在 7 克粉碗中使用相同的 EK1.1 研磨度时，第一个主要问题立即出现。以下是使用 7 克粉碗、逐步调整研磨设置后的最初几次萃取：

7 克粉碗的穿孔区域要窄得多：直径约 29 mm，而双份粉碗为 49 mm。Ribes 估计其穿孔表面积因此约低 65%。

该数值在几何上也与所示直径一致：

(29/49)^2≈0.35

因此较小粉碗的穿孔面积仅约为35%，即大约少 65%。

实际后果是极高的水力阻力。在上面的压力图中可以看到，在 7 克粉碗中使用 EK1.1 会使压力迅速升至非常高的平台。逐步调粗研磨会改变水力行为，如上图所示。为便于比较，所得 EY 也列于下方：

最终所需的设置为 EK2.2，在幻灯片中对应约 90 µm 刀盘间隙，而 EK1.1 时约为 45 µm。换言之，刀盘间隙必须大约翻倍。

从这些数值可以得出一个重要的图表层面观察：调粗研磨解决了水力问题，但并未解决萃取率问题。在四次 7 克粉碗研磨设置中，EY 始终集中在 12.3–12.6% 左右。它从未接近 20% 的参照值。

Ribes 将需要如此粗的研磨主要解释为单份粉碗穿孔面积小得多的结果。这被作为一种可能的解释提出，而非作为单独的因果测试加以证明。

步骤 2：降低萃取流量

即使在 EK2.2 下，较高的萃取流量下压力仍不理想。因此下一步干预是将萃取流量从 2.7 mL/s 降至 1.7 mL/s。

目的明确属于水力方面：降低萃取压力，防止通道效应和喷溅。流量爬升的长度也被缩短，使水流增加的速率保持大致恒定。

以下是第 8、9 和 10 次萃取的对比图表，供参考：

上面的图表在此特别具有启发性。在 2.7 mL/s 下，绿色压力曲线在萃取后期非常陡峭地上升，接近所绘压力范围的高端。在 1.7 mL/s 下，压力轨迹变得明显更低、更平滑，峰值约在 6 bar 区域，而非接近约 9 bar。

然而，在报告的测量中，TDS 和 EY 保持完全相同：4.8% 和 12.4%。

这意味着降低流量主要对水力稳定性和压力控制有价值，而非因为它直接提高了萃取。

步骤 3：缩短粉液比

由于萃取率仍然偏低，Ribes 随后改变输出质量，而非试图从粉饼中强行获得更高萃取。

第 10 次萃取（在上文步骤 2 中显示）保留了 1.7 mL/s 流量，但在 10 克进粉、22 克出液时停止，给出 1:2.2 粉液比，而此前为 26 克 / 1:2.6：

1.7 mL/s

10 克进粉，22 克出液

粉液比 1:2.2

27 秒

TDS 5.5%

EY 12.1%

这产生了实验中最重要的一项区分：浓度和萃取率不是一回事。

使用标准意式咖啡 EY 关系作为解释性检验，

第 9 次萃取约为：26×0.048/10≈12.5%

而第 10 次萃取为：22×0.055/10≈12.1%

因此，较短的萃取并没有从咖啡中萃取出更多物质。事实上，EY 略有下降。它所做的是将相似量的已萃取咖啡固体放入更少的饮品中，从而将浓度从 4.8% 提高到 5.5%。

这种浓度提高似乎有助于感官结果。Ribes 将最终萃取描述为相对于前一次萃取更平衡、更明亮，且不再苦涩。

视觉评估

在其演示文稿中，Ribes 并排收录了两种制备的照片，似乎记录了萃取前的咖啡粉/粉饼、压粉后的表面、杯中的意式咖啡、萃取后的粉饼以及取出粉饼后的粉碗。

杯中照片从定性上支持了演示文稿其他部分明确观察到的现象，即 7 克配置产生的油脂更少。Ribes 还报告 7 克粉碗的醇厚度更薄。

敲出的 7 克粉饼在其边缘周围看起来也不如 15 克粉饼完整，尽管 Ribes 并未明确解读粉饼完整性，因此这不应被视为测量结果。

还应注意一处记录缺口：演示文稿显示了第 0–4 次萃取，然后是第 8–10 次萃取。第 5–7 次萃取未显示，因此无法重建研磨调整阶段与最终流量实验之间的完整调参路径。

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5. 结果

最终调参对比

在其演示文稿中，Ribes 报告称，将 10 克粉量适配到 7 克粉碗，相对于 VST 15 克参照需要大幅改变：使用 IMS CI 200 分水网保持约 4 mm 的粉饼到分水网间隙，将研磨从 EK1.1 大幅调粗至 EK2.2，降低萃取流量以降低压力并限制通道效应和喷溅，并缩短流量爬升。即使经过这些调整，萃取表现仍明显较低：萃取率从 20.0% 降至 12.1%，TDS 从 7.6% 降至 5.5%。将粉液比从 1:2.6 缩短至 1:2.2，通过提高饮品浓度部分补偿了低萃取率，并产生了 Ribes 所描述的更平衡且相当愉悦的萃取。然而，7 克粉碗产生的油脂仍然更少，醇厚度也更薄，不如 15 克参照。

萃取差异的幅度

最终 7 克粉碗的 EY 为 12.1%，比 20.0% 的参照低 7.9 个百分点。相对而言，它仅约为参照萃取率的 60.5%，即大约降低 39.5%。

同样，TDS 从 7.6% 降至 5.5%，下降 2.1 个百分点，或相对于参照约降低 28%。

较小的粉液比通过浓缩饮品部分补偿了低萃取，但无法完全恢复双份粉碗萃取的浓度。这正是 Ribes 所说的缩短比例可以“部分抵消”低 EY 对 TDS 影响的意思。

图表共同展示的内容

DE1 图表序列揭示了三个独立现象。

第一，粉碗几何结构会剧烈改变粉饼水力学。单份粉碗中狭窄的 29 mm 穿孔区域限制性明显更强，需要相对于双份粉碗参照通常被认为极粗的研磨。

第二，水力优化和萃取优化并不相同。从 EK1.1 到 EK2.2，再从 2.7 到 1.7 mL/s，使单份粉碗更易控制、降低压力，并旨在减少通道效应和喷溅，但 EY 仍保持在约 12%。

第三，粉液比可以独立于萃取率改变杯中浓度。将出液从 26 克缩短至 22 克，使 TDS 从 4.8% 提高到 5.5%，即使 EY 从 12.4% 略微降至 12.1%。这就是为什么最终萃取尽管基础萃取仍然偏低，却能变得更令人满意。

这一区分是演示文稿中最有用的普遍经验：配方调整后风味更好的意式咖啡，并不一定意味着萃取率提高了。

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6. 结论

综合来看，该实验支持对上述问题的以下回答：

1. 对于 10 克粉量，Decent 7 克粉碗能否制作出与 VST 15 克参照粉碗相当的萃取？

它可以制作出可饮用甚至令人愉悦的萃取，但在萃取表现上无法与参照匹敌。优化后的单份粉碗（7 克）萃取达到 12.1% EY 和 5.5% TDS，而双份粉碗（15 克）参照达到 20.0% EY 和 7.6% TDS。它的油脂也更少，醇厚度更薄。

因此，“相当”仅在单份粉碗可以调参成平衡饮品的意义上成立。在 EY、TDS 或醇厚度方面并不相当。

2. 需要哪些机械和萃取曲线方面的改变，才能使 7 克粉碗可用？

需要多项大幅改变：使用 IMS CI 200 分水网以保持约 4 mm 头部空间，从 EK1.1 调整至 EK2.2，将萃取流量降低至 1.7 而非 2.7 mL/s，缩短流量爬升，最终采用 1:2.2 而非 1:2.6 的粉液比。

因此，7 克粉碗不能简单地替换 15 克粉碗而保持相同配方。

3. 7 克粉碗小得多的穿孔面积如何影响研磨要求和萃取水力学？

Ribes 将穿孔面积约减少 65%归因于水力阻力的大幅增加。实际应对措施是将近似刀盘间隙从 45 µm 翻倍至 90 µm。

压力图支持这一解释：单份粉碗中较细的设置会产生非常高的压力，而粗得多的 EK2.2 研磨则产生更易管理的流路。

4. 较低的萃取流量和较短的粉液比会对压力、TDS、萃取率和风味产生什么影响？

将流量从 2.7 降至 1.7 mL/s 会大幅降低萃取压力并稳定水力曲线，而所比较萃取的测量 TDS 和 EY 保持不变，为 4.8% 和 12.4%。因此，流量变化主要起到压力/通道效应控制的作用。

将粉液比从 1:2.6 缩短至 1:2.2 后，TDS 从 4.8% 提高到 5.5%，而 EY 基本不变或略低，为 12.1%。因此，意式咖啡变得更浓缩，而没有萃取出更多总可溶物质。感官平衡改善，Ribes 将最终萃取描述为更明亮且不再苦涩。

5. 在测试条件下，对于 10 克意式咖啡粉量，哪种粉碗是更合适的选择？

如果目标是萃取效率、浓度、油脂和醇厚度，15 克 VST 双份粉碗在本实验中显然是更强的配置。 它以远不那么极端的配方调整实现了 20% EY 和 7.6% TDS。

当希望获得较小、较浓缩的饮品时，7 克单份粉碗仍是可行替代方案，但它需要粗得多的研磨、更低的流量和更短的比例，同时仍仅产生约 12% EY。因此，它在本实验中的优势并非更优萃取，而是在大量调参后，尽管萃取率偏低，仍能制作出平衡且相当愉悦的 10 克粉量意式咖啡。

更广泛的含义应保持狭窄：这项研究提供了一个有力的案例研究，说明粉碗几何结构、研磨阻力、压力、流量、萃取率和饮品浓度如何相互作用，但它并未为每一种单份与双份粉碗建立普遍规律。证据直接适用于此处测试的特定 Decent/VST 粉碗、咖啡、磨豆机、水质和制备方案。

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