更高的萃取流速,同时避免通道效应?

流量实验的标题图片

1. 引言

本文基于 Stéphane Ribes 于 2020 年 2 月的研究。该研究探讨了在 Decent Espresso DE1PRO v1.1 机器上对混合式“杠杆闷蒸”曲线的适配调整。本研究的核心重点在于确定:对曲线步骤的调整是否能够在保持目标萃取压力范围的同时实现更高的最终萃取流量,并减轻粉饼通道效应。


2. 问题

本研究着重回答以下关键问题:

1. 能否在不引起咖啡粉饼通道效应的情况下实现更高的萃取流量?
2. 在调整萃取参数的过程中,流量上升速率(过渡步骤)如何影响萃取率(EY)和浓缩咖啡风味?
3. “杠杆闷蒸”曲线的适配调整在不同最终流量(1.5mL/s 与 2.5mL/s)下表现如何?

3. 方法


设备

  • Decent 意式咖啡机: DE1PRO v1.1,配备红色 Cafelat 8.0mm 硅胶密封圈。
  • 分水网: IMS SI 200 IM 分水网(未使用垫片)。
  • 磨豆机: Mahlkönig EK43 S,配备带 Silver Knight 涂层的 SSP “High Uniformity” 刀盘。
  • 粉碗: VST 15g 无卡边粉碗。
  • 压粉器: The Force Tamper,配 58.35mm 美式弧形光滑底座,每次萃取压粉两次。

  • 水质与咖啡准备

  • 水质: 使用碳酸钠和泻盐调整 Montille 水,以达到 50ppm 当量 CaCO3 碱度和 125 ppm 当量 CaCO3 总硬度。
  • 准备工作流程: 冷冻咖啡豆单份称量后研磨至双层不锈钢杯中。每次萃取前彻底干燥粉碗和分水网。使用 Londinium 工具配合 Decent 接粉环在粉碗中执行 WDT 布粉法,随后用 Hog 工具轻轻耙平以形成均匀表面(确保不进行垂直敲击)。粉饼准备使用安装在支架上的 Hog 工具完成,以确保精确的垂直运动。

  • 测量方案

  • 折射仪: Atago PAL 折射仪,使用调整后的 Montille 水归零。
  • 取样: 未过滤的咖啡样品在室温下经剧烈搅拌后测量。
  • 取平均值: 每个报告的数据点代表 3 至 5 次独立测量的平均值。

  • 4. 过程


    曲线结构(混合式“杠杆闷蒸”)

  • 步骤 0(可选):“锁定萃取把手”步骤,旨在最终冲煮水预热阶段保护咖啡粉饼免受热蒸汽影响。
  • 步骤 1(预浸泡): 以 4mL/s 供水,当达到步骤 2 目标压力的 80% 时终止。
  • 步骤 2(加压闷蒸): 压力优先阶段。对于较高流量曲线,降低目标压力,以防止使用较粗研磨度时过度滴液。
  • 步骤 3(流量过渡): 平滑、温和的流量上升,过渡到最终萃取流量。
  • 步骤 4(萃取): 流量优先萃取阶段,在目标粉液比 1:2.4 时按液重自动停止。

  • 实验的曲线步骤

    曲线步骤详解

    测试的曲线

  • 曲线 A(1.5mL/s 萃取流量):
  • 配方: 粉量 14g,液重 34g(粉液比 1:2.4)。
  • 变量: 对比了较短的加压闷蒸(4 秒)配合较长的流量爬升(12 秒)与较长的闷蒸(12 秒)配合较短的流量爬升(4 秒)。
  • 萃取时长: 总萃取时间在 40 秒至 45 秒之间。

  • 曲线 B(2.5mL/s 萃取流量):
  • 配方: 粉量 13g,液重 31g(粉液比 1:2.4)。
  • 变量: 对比了较短的闷蒸(4 秒)配合较长的流量爬升(10 秒)与较长的闷蒸(10 秒)配合较短的流量爬升(4 秒)。
  • 萃取时长: 总萃取时间在 29 秒至 35 秒之间。

  • 5. 结果


    下表列出了在 Mahlkönig EK43 S 上不同研磨度设置下收集的萃取率(EY)测量数据:

    不同流量的实验

    在 2.5mL/s 下,两种闷蒸/流量上升变量组合的实验结果均落在相同的萃取率(EY)区间 19.4% – 19.9%。在 1.5mL/s 下,12 秒闷蒸 / 4 秒流量上升的设置达到 19.4% – 19.7% 的 EY 区间,而 4 秒闷蒸 / 12 秒流量上升的设置略高,为 19.5% – 20.1%。


    6. 结论

    从实验中可得出以下结论:

    1. 能否在不引起咖啡粉饼通道效应的情况下实现更高的萃取流量?
  • 可以。通过进行特定的曲线适配调整,可以在不产生通道效应的情况下实现更高流量(2.5mL/s)。为保持目标压力范围,需使用较粗的研磨度,这要求在加压闷蒸步骤中设置较低的压力上限,以防止过早滴液。
  • 2. 在调整萃取参数的过程中,流量上升速率如何影响萃取?
  • 更温和、更缓慢的流量上升(步骤 3 过渡)有助于通过减轻粉饼通道效应来避免萃取不足的酸涩浓缩咖啡。在各种研磨度调整下,萃取率保持高度一致(19.4% - 20.1%)。
  • 3. “杠杆闷蒸”曲线的适配调整在不同最终流量(1.5mL/s 与 2.5mL/s)下表现如何?
  • 在 2.5 mL/s 下,该曲线需要使用较粗的研磨设置,并在加压闷蒸步骤中设置较低的压力上限,以防止过早滴液。尽管完成速度快得多(29–35 秒,而 1.5mL/s 曲线为 40–45 秒),2.5mL/s 曲线仍实现了几乎相同的萃取率(19.4%–19.9% 与 19.4%–20.1%)。只要应用温和的流量过渡步骤,两种流量都能成功消除粉饼通道效应并避免酸涩的浓缩咖啡。

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  • 这是以下内容的翻译: Higher extraction flow rates without channeling?


    john created 2026/08/18, john updated 2026/11/10