意式咖啡粉饼内的萃取率(EY)分布很少是均匀的。这项 Stéphane Ribes 于 2021 年 4 月进行的研究 考察了萃取过程中的径向均匀性,并评估了将 BPLUS 接触滤网(也称为"粉饼滤网")直接放置在咖啡粉饼上方,如何改变 VST 和 Pullman 粉碗中的局部萃取以及整体萃取产出。
核心研究问题
本研究旨在回答三个关键问题:
1. 萃取过程中,意式咖啡粉饼内的萃取率(EY)径向分布是怎样的?
2. 在粉饼上方放置 BPLUS 接触滤网,如何影响不同径向距离(中心、中部和外侧)的萃取均匀性?
3. 使用 VST 和 Pullman 粉碗时,BPLUS 接触滤网对整体平均萃取率(EY)有何影响?
方法与实验设置
为了隔离影响萃取均匀性的变量,研究建立了一套精确且高度受控的测试框架。
意式咖啡机: Decent Espresso Machine DE1PRO v1.1,配备 S22A Ultem 原型分水器和 IMS CI 200 IM 分水网(凸入粉碗 9.6 毫米)。
磨豆机: Levercraft Ultra Grinder,配备 SSP High Uniformity 平刀刀盘(Red Speed 涂层),以 100 转/分运行,研磨设定为 2.0(高于刀盘接触点 100 微米)。
水质规格: 源自法国比利牛斯山的 Montcalm 水(碱度 4 ppm 当量 CaCO3,总硬度 10 ppm 当量 CaCO3)。
萃取曲线: Easy Blooming 曲线,设定为 90°C,闷蒸出口压力为 2.5 bar,最大萃取压力为 7.5 bar。
粉量与粉液比: 所有测试迭代均固定使用 19.0 克粉量,萃取至 1:2.0 的粉液比。
粉碗: 20 克 VST 粉碗和 20 克 Pullman 粉碗。
准备与粉饼工作流程:
测试前,将萃取把手和粉碗在水壶中预热至 80°C。
每次萃取前,粉碗和分水网均彻底干燥。
单份冷冻咖啡豆直接研磨进粉碗中。
使用 Levercraft WDT 工具(8 根 0.4 毫米针)进行布粉,用 BPLUS 搅拌器梳理,最后用 SworksDesign PorcuPress v1(109 根 0.8 毫米针)完成。
使用 58.5 毫米平底 Bravo 压粉器以 26 磅的力压实咖啡粉,在未使用接触滤网时施加轻微抛光步骤。
测量与数据记录流程**
TDS 测试: 使用以 Montcalm 水归零的 Atago PAL 折射仪测量总溶解固体。
采样区域: 记录整体萃取液以及粉饼三个不同径向区域的测量数据:中心(0 毫米–18 毫米)、中部(18 毫米–25 毫米)和外侧(25 毫米–29 毫米)。右侧图片展示了这些径向区域。
样品处理: 未过滤的咖啡样品在读数前充分搅拌并恢复至室温。每个报告的数据点均为 3 至 5 次单独测量的平均值。
结果
通过实验获得的数据表明,在 VST 和 Pullman 粉碗中使用 BPLUS 接触滤网,可显著改善萃取均匀性和整体效率。以下是所有测得的萃取率(EY):

数据显示如下:
无接触滤网时边缘萃取不足: 在没有 BPLUS 滤网的情况下,两种粉碗在粉饼外缘均表现出萃取率急剧下降(中心 25% 对比外侧 16%-17%)。
接触滤网带来的均匀性提升: 添加 BPLUS 滤网后,VST 粉碗的外缘萃取率从 17% 大幅提升至 22%,Pullman 粉碗从 16% 提升至 23%,在所有径向区域形成了更为均匀的萃取分布。
总萃取率提升: 通过缓解严重的外围萃取不足,VST 粉碗的整体萃取率提升了 +2%(达到 24%),Pullman 粉碗提升了 +3%(达到 24%)。
结论与要点
基于研究结果,上述问题可回答如下:
1. 萃取过程中,意式咖啡粉饼内的萃取率(EY)径向分布是怎样的?
标准意式萃取表现出显著的径向不均匀性。在没有接触滤网的情况下,粉饼外缘(约占总粉量的 30%)严重萃取不足,仅达到中心测得萃取率(约 25%)的三分之二左右(约 16%-17%)。
2. 在粉饼上方放置 BPLUS 接触滤网,如何影响不同径向距离(中心、中部和外侧)的萃取均匀性?
将 BPLUS 接触滤网直接放置在咖啡粉饼上方,可显著改善径向均匀性。它将外缘萃取率从 16%-17% 提升至 22%-23%,使中心、中部和外侧径向区域的萃取趋于平衡。
3. 使用 VST 和 Pullman 粉碗时,BPLUS 接触滤网对整体平均萃取率(EY)有何影响?
通过消除粉饼外缘的严重萃取不足,BPLUS 接触滤网使两种粉碗的整体萃取率均大幅提升:VST 粉碗从 22% 提升至 24%,Pullman 粉碗从 21% 提升至 24%。
总之,使用粉饼滤网可显著改善径向均匀性。
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