1. 引言

2019年11月，Stéphane Ribes 进行了多项实验，以评估 Michael 的 3.8mm 黄铜垫片 对使用 Decent Espresso 的 DE1PRO v1.1 意式咖啡机 制作的咖啡所产生的影响。垫片是一种安装在冲煮头分水网与散水网之间的装置，通常用于减小冲煮头头部空间（即粉饼上表面与分水网之间的距离）。

该研究（可在此下载）考察了改变分水网位置——从而减小头部空间——是否会影响压力表现、萃取均匀性、萃取率以及感官表现。

垫片并非单独测试。Ribes 对比了四种分水网配置，它们分别代表了对粉碗的不同伸入程度以及不同的粉饼与分水网距离。

四种配置如下：

所有配置均使用 15 g 粉量 进行测试。IMS CI 35 WM 加垫片的组合对粉碗的伸入程度最大，因此头部空间最为受限。

核心假设是：减小粉饼与分水网之间的距离（即头部空间）可能会改变粉饼上方的水力行为，在峰值压力之后产生更平缓的压力下降，并有可能改善萃取均匀性和杯中品质。

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2. 提出的问题

从 Stéphane 的演示中可以归纳出以下问题：

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3. 方法

测试在配备 红色 Cafelat 8.0 mm 硅胶密封圈 的 Decent Espresso 咖啡机 DE1PRO v1.1 上进行。

使用 15 g VST 粉碗，每次均为 15 g 粉量。

咖啡使用配备 SSP “High Uniformity” 刀盘（Silver Knight 涂层）的 Mahlkönig EK43 S 研磨。

所用咖啡为 Finca Los Cotuzos，一款来自萨尔瓦多的日晒处理咖啡豆，于 2019 年 10 月 30 日烘焙。

实验使用 来自法国 Le Mont-Dore 的 Montille 水，调整为 以 CaCO₃ 计 50 ppm 碱度 和 以 CaCO₃ 计 100 ppm 总硬度。矿物成分使用 碳酸钠和泻盐 进行调整。

每次萃取前，粉碗和分水网均用干净纸巾彻底擦干。

咖啡豆研磨至双层不锈钢杯中。布粉方式为使用 Londinium 工具 和 Decent 接粉环在粉碗中进行 WDT 布粉，之后不进行敲击。

压粉使用 The Force Tamper（58.5 mm 平底），连续压两次。

该曲线被描述为 Londinium 曲线与闷蒸萃取曲线的混合。其低压闷蒸特意设计为在粉饼上方维持相对恒定的气腔体积，从而在随后水流增加时限制对粉饼表面的额外破坏。

以下是四个编程阶段的样子：

因此，该曲线有意将快速的初始润湿与压力控制的闷蒸分开，然后逐步提高流量，最后维持固定流量。

随后使用以 SCAA 水归零的 Atago PAL 折射仪 测量 TDS。咖啡样品未进行额外过滤。样品在充分搅匀后于室温下测量。

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4. 实验过程

所测试的四种分水网与垫片配置如下：

所用的 IMS CI 200 IM 分水网是 Decent Espresso 咖啡机随附的标准分水网。因此，在不加垫片的情况下测试它提供了基线。后三种配置逐步将分水网向粉饼方向移动，其中 CI 35 WM 加垫片创造了可用的最小头部空间。

在所有配置下均进行了咖啡冲煮，并记录了所得的意式咖啡、粉碗/粉饼表面、分水网以及敲出的粉饼。

第一次压力对比：相似的最大压力

在第一轮实验中，粉量、萃取参数和工作流程均保持恒定，为 15 g。当 IMS CI 200 IM 分水网与垫片配合使用时，磨豆机略微调细，从 EK1.3 调至 EK1.25，以便达到相似的最大萃取压力。

主要测量指标是最大压力峰值之后的压力下降百分比。

第二次压力对比：相同研磨设置

在第二轮实验中，磨豆机固定为 EK1.4，同时保持相同的萃取参数和工作流程。

唯一的例外是 IMS CI 35 WM 分水网加垫片。由于这种配置使分水网特别靠近粉饼，粉量不得不从 15.0 g 降至 14.5 g，以防止粉饼与分水网直接接触。

压力水平对比

对于每种配置，均在以下条件下冲煮并对比萃取：

6–7 bar

9–10 bar

随后进行了以下感官和视觉对比：

无底萃取把手的目视萃取均匀性；

萃取后粉饼的目视均匀性；

萃取率；

醇厚度；

酸度；

甜度；

风味强度；

苦味；

涩感；

整体口感评分。

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结果

5.1. 峰值压力之后的压力下降

第一轮实验发现，安装垫片或 IMS SI 200 IM 分水网后，最大压力之后的压力下降更为平缓。

第一次对比中最大压力大致相当，结果如下：

因此，标准 CI 200 IM 配置产生了最陡峭的下降，损失了约一半的峰值压力。加装垫片使该下降减少了约六个百分点。

无垫片的 IMS SI 200 IM 表现与 CI 200 IM 加垫片相似，这支持了这样一种观点：分水网位置和头部空间——而不仅仅是黄铜部件的存在——是大部分变化的成因。

最极端的几何结构，即 CI 35 WM 加垫片，产生了迄今为止最平缓的下降，约为 −30%，尽管其在该测试中的萃取率也是最低的，为 18.5%。

5.2. EK1.4 下的相同研磨对比

在相同的 EK1.4 研磨设置 下，出现了相同的规律：

同样，标准 CI 200 IM 产生了最大的压力损失。黄铜垫片版本和突出的 IMS SI 200 IM 分水网都大幅缓和了压力下降，而 CI 35 WM 加垫片再次产生了最小的下降。

因此 Ribes 再次指出，更小的头部空间——无论是通过垫片还是分水网实现——都会导致更平缓的压力下降。

5.3. 6-7 bar 与 9-10 bar 下各配置的对比实验

6–7 bar 和 9–10 bar 下的萃取率

综合萃取率图表给出以下数值：

因此，结果并未显示加装垫片会普遍提高萃取率。传统 CI 200 IM 配置实际上在高压条件下产生了最高的实测 EY，约为 19.5%。

垫片最明显的益处反而体现在压力表现和目视萃取特征上。

CI 35 WM 加垫片尤其具有启发性：尽管产生了最平缓的压力下降，其萃取率并未提高，反而在 9–10 bar 下降至约 18.5%。

目视萃取均匀性

Ribes 将目视均匀性分为无底萃取把手观察和萃取后粉饼观察。以下图表展示了他的评估：

以下是萃取后粉饼的样子：

标准 IMS CI 200 IM 配置在无底萃取把手下显示出合理的目视均匀性——尤其是在 6–7 bar 时——但在两种压力水平下粉饼的目视均匀性都非常差。

在 CI 200 IM 上加装垫片显著改变了这一点。无底萃取把手评估和粉饼评估都向图形刻度的高均匀性一端移动，且 6–7 bar 和 9–10 bar 的结果相对接近。

IMS SI 200 IM 配置也显示出相对较高的粉饼均匀性，尽管无底萃取把手均匀性在 6–7 bar 时优于 9–10 bar 时。

CI 35 WM 加垫片的表现类似：粉饼均匀性在两种压力下都显得很强，而无底萃取把手评估在 6–7 bar 时优于 9–10 bar 时。

综合来看，这些目视评估支持了这样一个假设：减小分水网与粉饼之间的距离可以改善粉饼的表观均匀性和结构状况，即使萃取率本身并未提高。

口感评估与口感评分

随后 Ribes 评估了每种分水网与垫片配置所制作咖啡的醇厚度、酸度、甜度、风味、苦味、涩感，并给出了整体口感评分。结果如下：

感官结果：标准 IMS CI 200 IM

使用标准分水网且无垫片时，感官图表显示出明显的压力依赖性差异。

在约 6–7 bar 时，杯中保留了更多的酸度和风味，并表现出略少的苦味。

在 9–10 bar 时，曲线显示：

更多醇厚度；

酸度大幅降低；

甜度相似；

风味强度较低；

苦味明显更多；

涩感略多。

整体口感评分似乎仅约为 2–3/10，其中低压版本略优于高压萃取。

因此，基线分水网配置在该测试中的感官表现相对较差。

感官结果：IMS CI 200 IM 加垫片

加装黄铜垫片后，感官模式明显更加均衡。

6–7 bar 与 9–10 bar 萃取之间的差异变得相对较小：

醇厚度保持中等；

酸度保持中等；

甜度为低至中等；

风味为中等；

苦味保持较低；

涩感在 6–7 bar 时特别低。

总口感评分上升至约 4–4.5/10，明显高于未改动的 CI 200 IM 配置。

这表明，即使萃取率略有降低，杯中平衡度也有所改善。

感官结果：IMS SI 200 IM

突出的 IMS SI 200 IM 分水网产生了实验中最强的感官结果之一。

其杯中表现出：

相对较高的酸度；

相对较高的甜度，尤其是在 6–7 bar 时；

中等风味强度；

极低的苦味；

极低的涩感。

整体口感评分约为 5–5.5/10，明显高于标准 CI 200 IM，并略高于加垫片的 CI 200 IM。

这进一步印证了这样一种观点：所观察到的改善与分水网几何结构和减小的头部空间有关，而非黄铜垫片本身所独有。

感官结果：IMS CI 35 WM 加垫片

CI 35 WM 加垫片最大程度地减小了粉饼与分水网之间的距离，同时也产生了图表中最高的整体口感评分。

在 6–7 bar 时，杯中表现出大约：

低至中等醇厚度；

高酸度；

高甜度；

相对较低的风味强度；

几乎没有苦味；

几乎没有涩感。

其口感评分约为 6/10，是该页面上显示的最高单项结果。

然而在 9–10 bar 时，酸度和甜度下降，整体口感评分降至约 4–4.5/10。

因此，该配置似乎在较低的 6–7 bar 压力区间表现特别好，而非受益于更高的峰值萃取压力。

5.4. 四种分水网与垫片配置的整体对比

结果揭示了几个重要区别：

因此，该实验区分了两个常被视为等同的概念：更高的萃取率与更好的萃取品质在这里并不相同。

无垫片的标准分水网（基线）产生了最高的实测萃取率，但它表现出最陡峭的峰值后压力下降、最弱的粉饼均匀性评估以及最差的口感结果。

相反，减小头部空间的配置产生了更平缓的压力表现和总体更好的感官评分，即使其萃取率略低。

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6. 结论

总体而言，Ribes 的实验表明，减小头部空间可以实质性地改变 Decent 意式咖啡萃取的水力和感官表现，但其益处更多地体现在压力稳定性、粉饼均匀性和杯中品质上，而非单纯的萃取率上。

基于结果，我们现在可以如下回答第 2 章中提出的问题：

1：安装 3.8 mm 黄铜垫片——或使用同样能减小头部空间的分水网——是否会改变最大萃取压力峰值之后的压力下降？

是的。这是实验最清晰的结果。使用标准 IMS CI 200 IM 分水网时，压力在峰值之后下降了约 44–51%。加装垫片使其降至约 37–45%。突出的 IMS SI 200 IM 在无垫片的情况下产生了类似的改善，下降约为 36–45%，而 IMS CI 35 WM 加垫片将下降降至约 30%。

因此，结果表明减小的头部空间是一个主要的解释变量，而非黄铜垫片本身具有独特效果。

2：减小头部空间是否能改善萃取均匀性（依据无底萃取把手萃取过程及萃取后粉饼的目视判断）？

目视证据表明确实如此。

标准 CI 200 IM 分水网显示出特别弱的粉饼均匀性。相比之下，CI 200 IM 加垫片、IMS SI 200 IM 以及 CI 35 WM 加垫片都显示出明显更强的粉饼均匀性评估。

照片还显示，标准 CI 200 IM 配置敲出的粉饼有明显碎裂，而其他配置产生的粉饼圆盘更为完整。由于这是通过目视而非定量成像方法评估的，该结果应被视为提示性而非确定性的。

3：垫片或改变后的分水网几何结构如何影响萃取率？

它并未系统性地提高萃取率。

最高单项结果为在 9–10 bar 下使用标准 CI 200 IM 分水网的约 19.5% EY。垫片版本达到约 19.2%，IMS SI 200 IM 约为 19.3%，而 CI 35 WM 加垫片在约 18.5% 至 19.0% 之间。

因此，该实验没有提供证据表明减小头部空间会自动提高萃取率。

相反，它表明略低的萃取率可以与更好的压力表现和更好的感官表现并存。

4：在约 6–7 bar 和 9–10 bar 的萃取压力下，不同的垫片/分水网配置如何影响感官属性和整体口感评分？

标准 CI 200 IM 配置产生了最弱的整体口感评分，并在高压下表现出明显更多的苦味。

加装垫片改善了平衡度，并将口感评分提高至约 4–4.5/10。

IMS SI 200 IM 表现更好，达到约 5–5.5/10，具有高酸度和甜度以及极少的苦味或涩感。

最强的单项结果是 6–7 bar 下的 IMS CI 35 WM 加垫片，约为 6/10。它结合了高酸度和甜度，几乎没有苦味或涩感。

将该配置提高至 9–10 bar 并未改善杯中表现，反而降低了其感官评分。

5：在四种测试配置中，哪一种在液压行为、萃取均匀性、萃取率和口感之间似乎提供了最佳的整体折衷？

没有单一配置在每项指标上都胜出。

IMS CI 35 WM 加垫片产生了最平缓的压力下降和最高的单项感官评分，尤其是在 6–7 bar 时，但需要将粉量降至 14.5 g 以避免粉饼接触，且未提供最高的萃取率。

无垫片的 IMS SI 200 IM 似乎提供了最强的实用折衷：它产生了类似的更平缓压力下降、良好的目视粉饼均匀性、接近基线的萃取率、低苦味和涩感，以及最高的口感评分之一。

尽管如此，CI 200 IM 加黄铜垫片清楚地证明了垫片的有效性：与其它方面相似的标准 CI 200 IM 配置相比，它减小了峰值后压力下降，改善了目视粉饼表现，降低了不良感官强度，并提高了整体口感评分。

因此，这些实验的核心教训是：即使传统萃取率测量仅发生适度变化，分水网几何结构和头部空间也能显著影响意式咖啡的表现。实验表明，减小粉饼上方的空气空间可以在峰值压力之后稳定萃取，并有可能产生更均匀、口感更好的意式咖啡，但过度减小头部空间会带来实际限制，例如粉饼与分水网接触以及需要降低粉量。

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