意式咖啡萃取的基本分析

以下是我對三個問題的答案，收集在一起，算是一篇對「意式咖啡萃取理論的分析文章」。

這個問題很複雜，我也不知道能說多少。這一部分內容我還沒有寫出來，所以在這裡我先試著解釋一下。

意式咖啡的萃取是一個完整的理論，不是由幾個凌亂的問題堆在一起就行了。所以這裡的問題實際上就是意式咖啡的萃取原理。

之所以說意式咖啡的萃取是一個完整的理論，就是說意式咖啡的製作需要準備好所有的必要條件，然後一按開關，水流下來，意式咖啡就萃取完成了。如果準備工作沒做好，中間還想要調整，那就沒機會了。

很多人都知道，影響意式咖啡的製作，或者說是萃取的因素有很多。壓力、水溫、研磨粗細、粉的多少，等等因素。其它還有，布粉要均勻，壓粉的力度，上搖桿的力量，等等。

這麼多因素該如何調整？他們之間是否有什麼關係呢？還是相互毫無關係？如果一個一個去調整，而有些因素之間有連帶關係，那麼你在調整一個因素之後，其它變數也就會跟著變了。那就更難調了。

所以我們單獨討論壓力的問題是沒有意義的。

現在流行的理解：（含SCA等各機構）

壓力來自於泵的作用，所以壓力調好之後是固定不變的。

喀法咖啡的理論：

就像在滴濾咖啡的製作原理中介紹的，研磨粗細與浸泡時間有一定的，也可以說是1對1的對應關係。這裡如果研磨粗細可以精確測量，我們甚至可以列出計算公式，來計算對應一定的時間，所需要的研磨粗細。可惜研磨粗細不可精確測量。

那麼在意式咖啡的萃取過程中，壓力起一個什麼樣的作用呢？

最、最、最關鍵的作用！

如上所述，壓力在意式咖啡的萃取上起到了至關重要的作用。

在介紹壓力問題之前，我們首先要區分兩個不同的壓力：

1、氣壓：鍋爐壓力，
2、水壓：泵的壓力；

氣壓是鍋爐壓力，用於控制鍋爐裡的熱水溫度。一般我們看到的壓力浮動在1.0-1.2巴之間。我們可以在網上搜索，水的熱飽和溫度與壓力對應表。水在一個封閉的容器裡達到熱飽和狀態時，它的壓力與溫度有一個固定的對應關係。這個關係可以通過一定的公式計算，也有人把不同壓力對應的溫度計算出來，供大家檢索，使用。但是在檢索的時候不要忘記在你看到的壓力表上的數據加上「1」，因為我們的壓力表顯示的是實際壓力與大氣壓的差，所以我們要在壓力表讀數上加「1」，那才是真實的壓力。一般我們得到的溫度是121-123℃。這個溫度的浮動差是否足夠穩定？經過半個多世紀的應用實踐證明，是足夠穩定的了。

我們順便介紹一下如何調整水溫。
有人以為這種單鍋爐加熱交換器結構的機器無法調整水溫，其實可以。只是不那麼直觀。我們調整水溫的方法是調整鍋爐壓力。根據水的熱飽和壓力與溫度對照表，我們可以在需要調高水溫的時候，通過調高鍋爐壓力來實現。
但是要特別注意安全問題，不要把鍋爐壓力超過紅線，進入紅區。一般紅線設定在2巴，也就是說蒸汽鍋爐能夠承受的最大壓力只有2巴。超過這個紅線就可能會有危險。

現在我們再來看水壓，也就是泵的壓力。這才是我們製作咖啡所需要的壓力來源。這個壓力是電泵推動熱水產生的壓力，作用在粉餅上，萃取出來意式濃縮咖啡。

因為意式濃縮咖啡的萃取是在粉碗裡進行，我們只需要觀察在粉碗裡發生的反應過程。其它部分都不過是準備，和收尾的作用，並不直接參與咖啡的萃取過程。

顯而易見，其實並不是那麼顯而易見，至今除了我，沒有人發現這一點。我們可以找到的影響咖啡萃取的因素只有熱水的溫度和壓力。有人也許會說，還有咖啡粉的粗細，和咖啡粉的多少。但是這後兩個因素並不直接影響咖啡的萃取，可能間接地起一些作用。

還有其它因素嗎？真的沒了！粉碗裡就這麼點事兒。

好吧，我們再一個一個來看看，他們到底在搞什麼鬼。

首先說水溫。工程與工藝的問題我們不談，我們隻考慮在理想狀態下的基本反應過程。前面我們講過了，蒸汽鍋爐的壓力被控制在一個適當的範圍之內浮動。降低到下限就啟動加熱器加熱，加熱到上限就關閉加熱器，停止加熱。這就是這種機器通過鍋爐壓力的控制，來控制熱水的溫度。也就是說我們在鍋爐裡總保持著121-123℃的熱水。

這個熱水在流到沖泡頭出口的時候，已經降低到了90-95℃之間。這就是我們製作意式濃縮咖啡所用的熱水。這也就是說，鍋爐為我們提供了一個相對穩定的熱水來源。

我們再來看壓力，水壓。雖然熱水在泵的推動下向前運動，但是水壓的形成缺不了粉餅。假設沒有粉餅，熱水就會在泵的推動下運動，獲得動能，但是壓力為零。只有在粉餅擋在熱水的運動方向上，對熱水構成了一定的阻力，熱水才會產生壓力。而且這個壓力的大小決定於阻力的大小。

那麼這個阻力的大小又是怎麼來的呢？當然是決定於咖啡粉的研磨粗細和咖啡粉的多少共同形成的粉餅密度（哪兒那麼多當然？估計反對的人肯定很多）。所以我們前面講到的，咖啡粉的粗細和粉量雖然不直接影響咖啡的萃取，但是它們通過對壓力的影響，而對咖啡的萃取產生影響。甚至這是關鍵的影響。

到了這一步，我們基本可以確定意式濃縮咖啡的萃取是熱水的壓力與溫度組合的效果。而在溫度相對固定的情況下，我們主要考慮的就是熱水壓力的改變對意式濃縮咖啡萃取的影響。

氣候條件對意式咖啡萃取的影響

很多年前聽有人說過這個問題，而且為了穩定咖啡的口味，每天都要調磨。但是後來很少聽到了，也許沒有太多人注意這個問題了。

我們之前沒有在意這個問題，因為按照我們的製作方法，每天一上班都會做一杯咖啡嘗嘗，是否口味有什麼變化。如果沒有，一切照舊。如果有變化，那就根據問題調整。所以，即使我們不關注氣候問題，我們的製作也都是「按需調整」的。也就是說，如果氣候因素有影響，按照我們的做法都是「自動」進行調整的。

在聽到有人提起「氣候」問題之後，我也想過，思考過這個問題。到底是氣溫，還是濕度，又或者是壓力對意式咖啡的製作有影響呢？

當時有人提出過一個說法，那就是主要區別在晴天還是陰天，甚至是下雨天。濕度大，導致咖啡粉層密度加大，所以適應的調整應該是「調粗」咖啡粉的研磨，來減小密度。不知道是否因為調試沒有結果，所以後來不再提這個問題了。或者是其它問題？氣候的影響應該不是特別大，否則早就引起人們的注意了。但是對於這樣微弱的變化，調磨粗細要想找對口味就太難了，幾乎是做不到的。

其實大多數人製作不好咖啡，所以即使氣候問題有影響，他們也感覺不出來。都是做得不好喝的咖啡，誰比誰差？當然就感覺不出來。

所以要想知道氣候問題是否有影響，前提就是要能製作好咖啡。只有與好的咖啡比較，氣候的影響才能體現出來。否則就只能是「哪個更難喝」的問題。

在能做好咖啡的前提下，我也特別注意過，陰雨天需要增加粉量，也就是增大粉餅密度。這首先是觀察到的事實。注意：這是觀察事實，不是分析，所以不要用你的分析結果來反對。你只能用你的觀察結果，或者是指出我觀察過程中可能的問題來反對我的觀察結果。

好吧，最後我們來說一說道理。

其實這跟濕度沒啥關係，關鍵還在壓力。熟悉機器的人應該知道，機器做咖啡的壓力顯示在壓力表上，但這是什麼壓力？真正作用在粉餅上的壓力是壓力表顯示的壓力與大氣壓的「疊加」。我們在接近海平面的地區製作咖啡實際壓力是壓力表顯示壓力加一。因為海平面的壓力為一（個大氣壓，巴）。

但是在陰雨天，氣壓稍微有所降低，心臟病人往往能感覺到。因為我們做咖啡的壓力是泵壓（壓力表顯示壓力）與大氣壓的疊加，大氣壓減小了，泵壓沒有變，我們做咖啡的壓力自然就會有所降低。結果應該怎麼辦呢？當然是增加粉量，提高密度，提高壓力。這就是為什麼在陰雨天，製作咖啡需要增加咖啡粉量的原因。與我們觀察到的現象一致。這也從另一個角度再一次證實了，我們的理論的正確性。

按照流行的做法，應該是固定粉量，然後調整研磨粗細。對於這麼小的壓力變化，調整研磨粗細要想找到好的口味，那幾乎是不可能的。何況大多數人理解的製作意式咖啡的壓力是固定、不會變的。那就更無法解釋這一變化該如何調整了。

當然，這是按照我們的「喀法咖啡理論」分析的結果。

補充一道思考題：

這是在十幾年前，美國就有人提出來過的問題。至今沒有聽到有合理的解釋。

高原（高海拔）地區氣壓低，水在不到100℃就開鍋（沸騰）。那麼在高原使用意式咖啡機制作咖啡會有什麼問題？該如何解決？

（關於這個問題，我曾經在網上問過在拉薩做咖啡的人，沒有聽說有問題。但是因為大家學的都是流行的方法，大多對咖啡的口味和製作沒有確定的標準。所以我不確定他們的說法的可靠性）

意式咖啡機的預浸泡功能

高先說咖啡粉碗的溫度是否會把咖啡粉燒焦。

結論是：不會的。

咖啡豆的烘焙需要的是二百度以上的高溫，而且還要有足夠的時間。所以製作意式咖啡的那段時間太短，溫度也沒那麼高，所以咖啡粉不會焦。

然後是預浸泡。意式咖啡的製作要求咖啡粉在粉碗裡的分布足夠均勻，才不會出現萃取不均勻。這是保證最佳萃取的基本前提。除了在操作的時候盡量讓咖啡粉的分布均勻，預浸泡也是為了解決這個問題。因為咖啡粉在接觸水之後會膨脹，在整個粉倉太空都擠滿了之後，就會開始相互擠壓。這就會讓粉多的地方向粉少的地方移動，而達到密度相對均勻的效果。

所以具有預浸泡功能的咖啡機應該做咖啡更穩定一些。但是如果粉的分布極其不均勻，想要依賴預浸泡來解決，那也是完全不可能的。

同樣，如果布粉足夠均勻，沒有預浸泡結果也沒問題。或者說不需要預浸泡。

補充：

有人提到搖桿為什麼要掛在沖煮頭上？目的當然是要保持濾碗和搖桿處於足夠高的溫度。多高呢？就跟做咖啡時候的溫度一樣高。因為沖泡頭裡面有熱水循環，這個循環的熱水起到了給沖泡頭加熱的作用。所以沖泡頭和搖桿（包括濾碗）一直都處於跟製作咖啡時一樣的溫度。

在義大利，比較懂的人都會在意這一點。如果你的搖桿沒有掛在沖泡頭上，他們看到了就可能直接走了，而不會再點咖啡了。