咖啡沖煮與風味——下篇
撰文／張芳玉 Carrie Chang 照片提供／張芳玉 Carrie Chang、pixabay、編輯部
在上篇內容中，我們透過萃取率與濃度的概念與風味連結，在沖煮方式、濾材、水質、研磨及水粉比等大型變因上架構出一個健康而完整的沖煮系統，而後我們將利用萃取時間的長短、溫度變化的使用、及不同攪拌來進行風味細節微調。
實務上難以精準操控的「萃取時間」
建議以每10秒做為調整基準
萃取時間，開始於粉與水的接觸，結束於液體與粉的分離。簡單來說，隨著水粉接觸時間越短，萃取越少，風味較偏淡而酸；水粉接觸時間越長，萃取越多，風味較偏濃而甜苦。
然而，在萃取過程中，卻並非一直是線性而同等的效益。事實上，不論過濾式或浸泡式萃取，都是在萃取初期呈現最好的效率，而後過濾式萃取會因為過濾粉層在水注的沖擊下弱化，越來越難以將水長時間留在粉層中來達成良好的萃取效果。而浸泡式萃取，則因為越到萃取的後期，咖啡液體中已充滿了萃取物質，而難以拉大咖啡粉與溶液之間的濃度梯度差異，亦讓萃取變得越來越困難。因此，時間在萃取的不同段落對風味所產生的影響，代表著不同的意義：越前段的萃取，時間的調整會對整杯咖啡的風味及酸甜結構有著較大的影響；到了越後段萃取，不論是過濾式或浸泡式，時間變因的修正，通常只剩下味覺中的苦感或觸覺感受的調整。
此外，在過濾式萃取中，總萃取時間其實相當不可控，相互與濾杯、過濾層及濾材層層影響，並非單純受到水注大小及速度所操控。即使是一個有經驗的咖啡師，在良好的控水下，也未必能夠達成精準的時間控制。因此，在咖啡沖煮時，整體時間的計劃與控制，初步建議以每10秒的差異作為測試的調整基準，會較容易在實務上達成，並在風味落差上有所感受。
在上篇內容中，我們透過萃取率與濃度的概念與風味連結，在沖煮方式、濾材、水質、研磨及水粉比等大型變因上架構出一個健康而完整的沖煮系統，而後我們將利用萃取時間的長短、溫度變化的使用、及不同攪拌來進行風味細節微調。
實際的「萃取溫度」
會受到整個萃取系統熱能蓄積的影響
進而影響萃取效率
當我們討論到這個議題時，首先要討論的是所謂的「溫度」。在一般日常討論中，我們常以「與粉接觸前的水溫」來作為衡量討論的基準，但事實上，這並不代表實際的萃取水溫。實際的萃取水溫指的是「當咖啡粉與水結合後的咖啡泥水溫度」，而「與粉接觸前的水溫」與「在碰到粉之後的實際泥水溫」，二者之間的溫度關係與連動，會受到整個萃取系統熱能蓄積的影響，比如周圍的室溫、濾杯的材質、預熱的狀況等等。因此，在多次實驗之後，我們也可以清楚得知，壺內100℃的水溫，並不代表實際萃取過程中的水溫是100℃，更不會燙壞你的咖啡。而在整個萃取過程中，溫度並不是一個衡動不變的狀態，要了解實際萃取溫度，或許插一支溫度計到粉裡，來觀察整個萃取過程的溫度，會對整個進程掌握有更好的了解。
在咖啡實際的萃取過程中，可以分為「擴散」與「平流」，擴散指的是即使在沒有流動的狀態下，物質本身仍會沿著濃度高往濃度低的方向移動，直至平衡為止；而平流則是藉由水的流動載運物質，將物質快速地平均分散到液體各處。而上述擴散作用中的進行速度會受到溫度影響，因此溫度越高，萃取的進行也就越快；溫度越低，萃取的進行也就越慢，而我們也藉此來微調咖啡的風味。
那麼，溫度除了對萃取的快慢有所影響，是否也影響了萃取的物質呢？在加州戴維斯咖啡中心與SCA的研究中，使用了87℃到93℃的不同水溫來萃取一支中焙的宏都拉斯咖啡，並改變其他萃取變因來達到最終杯中一致的萃取率與濃度，其中邀請了12位專業評審來進行描述性評估、118 位黑咖啡消費者進行喜好性問答，得到結果是，當萃取率與濃度一致時，不同水溫所創造出的風味落差非常小，並無法在統計上看到明顯差異。從這個實驗中，我們可以明白，在87℃到93℃的溫度差異中，萃取物質並沒有出現明顯的不同與落差。那麼，如果萃取溫度下滑至冷萃所使用的室溫又或冷藏的溫度下呢？事實上，低溫對於低極性物質的萃取極為不利，此外，像是油脂、半纖維質等口感相關物質的水解，亦需要一定的溫度來加以驅動，也因此我們在冷萃中較難得到黏稠厚重的口感，通常需要透過提高粉水比來得到改進。也就是說，當溫度大範圍下滑時，似乎就會開始看到其對萃取物質種類的影響，繼而產生對整體風味的改變。
擾動與攪拌
穩定控制是萃取過程最知易行難之處
無論是什麼樣的沖煮方式，在整個沖煮過程中，水流的擾動都無時無刻不以各種形式存在著，手沖水注對泥水是一種擾動，二氧化碳的排放也是一種擾動，而任何只要造成水流擾動的，都可以將它稱之為是一種「攪拌」，就像是虹吸壺沖煮時拿著攪拌棒對咖啡泥水液施加攪拌一般。這樣的「平流」過程，藉由水的流動載運物質，將物質快速平均分散到液體各處，因而擴大咖啡顆粒表面與周圍咖啡泥水液體的濃度梯度，進而加速咖啡的萃取。然而，在多種不同沖煮方式的萃取下，攪拌常是一個不太可控的過程， 我們難以控制手沖水注的大小、高低、快慢，也難以控制二氧化碳的排放過程，因此，如何讓整個攪拌變得較為可控而進一步地達成對咖啡萃取的良好控制，就成為一個重要的議題。具體來說，何時要增加或減少攪拌？如何讓整個攪拌均勻？都會大大影響整杯咖啡的酸甜及風味架構。
大師心法：賽場上的沖煮架構與風味概念
不論在國外或國內的賽場上，每一年我們都可以看到眾多選手提出各式各樣新的概念、器材設備的實踐，藉由對每一個變因進一步探索、組合、應用，配合器材或程序過程上的創意，形塑出一個個沖煮架構及概念。在每一個沖煮架構裡，都藏著選手對一杯美好咖啡風味的想法及其背後對咖啡沖煮所走過的歷程。沖煮一杯好咖啡的答案並非只有一個，然而越是健康的沖煮架構，對於不同的生豆、烘焙程度皆有著較好的適應性，容易藉由其中幾個變因的修改來達到萃取的可調性，應用在不同的咖啡沖煮上。因此大家在觀賽的同時，若想要將選手提供的沖煮架構套用到自己日常沖煮上時，不妨給些耐心、多試幾次，就結果風味的基礎上，嘗試去微調與修正變因，如果是健康的沖煮架構，通常不難找到好答案。
此外，在賽場上，我們也常看到一些概念的提出及器具的實踐，以下整理出筆者近期印象深刻的範例進一步和大家分享。
#前段萃取液的快速冷卻
在2021年WBC第３名的澳洲選手Hugh Kelly的展演中就有提到，他將Espresso萃取出的前12克進行冷卻，減少前段水果香氣在高溫狀態下的散失，至多可以加強整杯咖啡高達40%的香氣；而Sasa Sestic的Paragon冰石手沖咖啡架的使用說明中也有提到，在和蘇黎士大學的研究中，透過將前段萃取出的咖啡液體快速冷卻後，可以在杯中保留較多的芳香物質，但建議使用於整個萃取的前3分之1，因為分子量較輕的芳香物質萃取，多集中於前段。那麼，如果我們將這樣快速冷卻的概念套用到整個萃取過程中呢？測試後發現，後段的甜感呈現較弱，整體在口腔上的厚度降低、澀感也較為提升，反而不見得會得到美好的感受。
#配方組合的使用
比起單一生豆，使用兩款不同咖啡在風味上搭配及綜效，讓嗅覺、味覺及觸覺上能相互映襯與加乘，便能使風味結構變得更為立體且多元。然而，不同的生豆代表不同的物理結構，或許還加上不同的烘焙，如何在沖煮過程中加以調整，提高整體萃取的穩定和一致，是很重要的課題；若想透過研磨粗細及溫度來調整咖啡在萃取的適切性，也別忘記，研磨粗細與過濾層的穩定及整個萃取時間都對萃取有極大影響。像希臘選手先行混合生豆讓兩種生豆本身的含水狀態更一致，以便後續的混烘過程；又或像日本選手，將兩種咖啡豆放到高壓筒中，注入氮氣，或許也有助於兩種咖啡在二氧化碳排氣狀態的一致，讓整個萃取的調整可以更為穩定。
#各種為均勻、穩定、有效萃取而生的
新濾杯紛紛登場
2023年WBrC的比賽裡，台灣賽及世界賽都有很多新的濾杯設計，不論是義大利選手的D1平底濾杯、印尼選手的SC1無肋條濾杯，又或是台灣選手王詩如以直線形沖煮的濾杯來控制擾動；在台灣賽亦有 Coffee Please 所開發GX2虹吸式濾杯、Tri-Up Coffee和HARIO研發的Flow濾杯。細究濾杯背後的開發動機，可以發現「均勻一致且可控的萃取」是大家的最高共識。義大利選手的平底及底部肋條設計、印尼選手以無肋條避免邊穿的通道效應，都是在提高有效的均勻萃取。
由Coffee Please開發的GX2虹吸式錐形濾杯，採用無毒耐熱耐酸且保溫的Tritan 材質，無肋條的設計讓沖煮水必須確實地穿越咖啡粉餅而下，不會經由旁邊的肋條邊穿而稀釋咖啡濃度，讓萃取準確而有效率。自帶「Lily珠」的W型粉床結構，提供更大的過濾層面積，讓過濾變得更有效率，也避免錐型濾杯細粉下移而堆積在底層尖端帶來阻塞及過萃的苦澀感。利用連通管二端壓力差而產生的拉力，將經過咖啡粉餅萃取的咖啡液體抽吸而下，避免過久浸泡產生的過萃苦澀，將萃取時間控管在較為合理的範圍；尤其在萃取後段，低水位讓整個過濾過程變得極為緩慢，此時壓差所帶來的抽吸拉力讓水能繼續以平穩的速度經過粉餅而下。整體而言，在沒有過多擾動下，咖啡萃取能更為平穩而均勻進行著，帶來更好的甜度、乾淨度及觸覺上的稠厚感。
由Tri-Up Coffee和HARIO所開發設計的Flow濾杯，為陶瓷平底濾杯，小而巧的載體及平底設計，縮減了咖啡粉層的厚度，讓粉層上下的垂直萃取可以更均勻，中間磁吸式的突起結構，則打破了圓形面積繞出繞入的習慣，圓圈狀的佈粉帶來了水平粉層在萃取上的均勻性，濾杯底部的出水孔設計，及多重隆起的肋條結構讓底部的導流更為順暢，避免細粉下移而帶來的苦澀感，不論粗研磨或細研磨，穩定流速和均勻萃取讓使用者可以更隨心所欲地設計沖煮架構及調整參數。
結語
沖煮，是咖啡相關的所有環節中，與一般消費者最貼近的過程，生豆受烘焙影響其表現，烘焙出的熟豆風味如何表現，則又會因沖煮而有不同影響。沖煮與風味之間的連結直觀而明確，在盡量提升沖煮架構的可控前提下，均勻一致的萃取讓我們有更好的邏輯可以探索每一個變因，及其改變幅度與風味之間的關聯性，我們也因此能夠更容易的創造一杯好咖啡！
文章出處：Vol.43《從SDGs看咖啡產業的永續經營》
