Espresso Extraction And Problems 義式濃縮咖啡的萃取問題

上篇提到義式濃縮的萃取問題,以下舉出較為常見的例子:

過度萃取(Over-extraction) – 首先必須先了解萃取率的概念,根據VST Coffee Refractometer(咖啡專用折射儀,為多項咖啡國際賽事的官方指定量測儀器)的量測標準,合理的咖啡萃取率(extraction yield)介於18%-21%之間,當然也有咖啡人(如: Matt Perger)追求稍高於21%的萃取率,但一般來說,如果實際萃取率超過這支咖啡豆理想萃取率的時候,即發生過度萃取的問題,每支咖啡豆的烘焙程度、品種與情況等都不同,相同的萃取率可能適合淺烘焙的肯亞SL-28,但中烘焙的巴西Bourbon、淺中烘焙的玻利維亞Typica或者是某款配方豆卻不適用。過度萃取常會有咖啡液體與油脂(Crema)黝黑的現象,有時會產生明顯的大氣泡漂浮於液面上,通常萃取時間過長(如:超過1分鐘),且超過10秒以上才見到第一滴咖啡液體。過度萃取的原因很多,常見的有:咖啡粉研磨過細、水溫過高、萃取壓力過大、填壓力道過強等等,品嘗時風味上常帶有焦苦、澀感。

萃取不足(Under-extraction) – 與過度萃取相反,萃取不足通常指的是咖啡粉中還尚有許多未被萃取的芳香分子,但預設的萃取時間卻已經結束,也就是一般所知道的萃取率低於18%。萃取不足時咖啡液體可能帶著較淺的黃色且缺乏咖啡油脂,通常萃取時間過短(如:15秒即完成萃取),咖啡在加壓時如水流般大量洩出,而非正常萃取時的如蜂蜜流下般的黏稠感,上述現象皆是萃取不足的徵兆。萃取不足原因很多,常見的有:咖啡粉研磨過粗、水溫過低、萃取壓力不足、填壓太輕等等,品嘗時風味上常帶有強烈且尖澀的果酸、鹹味、水感並且缺乏應有的甜感。

萃取不均(Uneven Extraction) – 萃取不均通常集合了過度萃取及萃取不均兩種情況,較為常見的有:通道效應(Channeling)、側邊通道效應(Side Channeling)、甜甜圈萃取(Donut Extraction,或稱為Edge Channeling外圈通道效應)等。

通道效應發生在濾杯底部的某點或某個區塊水流不易通過,發生原因可能很多,比如調整磨豆機刻度後新舊粉夾雜、下粉及佈粉(Distribution)不均勻、咖啡粉結塊等等,如果使用無底把手能夠看到萃取初期該區塊較黑且無液體流過,有時更會因為該處壓力過大、水能通過的範圍卻很小而有水柱噴射出來,此現象對風味的影響可大可小,端視通道效應的範圍及程度而定,程度較大者會產生苦、澀等瑕疵風味。

IMG_1975 (照片中的濾杯中央有小區域的通道效應,造成該處較黑、阻塞)

側邊通道效應則是屬於非常嚴重的一種通道效應,通常是因為填壓(Tamping)時力道左右或前後不均導致,也有可能是因為沖煮頭的水流偏向造成,觀察萃取時會發現一邊咖啡流速過快、一邊咖啡流速過慢,呈現的風味通常很糟,各式瑕疵味都可能集結於此杯之中,如焦苦、乾澀、尖酸、鹹味等等。

IMG_1971(照片中為側邊通道效應,咖啡液由左側先流出)

甜甜圈萃取通常是外圈萃取較快、中央萃取明顯過慢的現象,與側邊通道效應一樣,通常會產生各式的瑕疵風味,如果不是非常嚴重的話,這種現象大約在萃取15秒後不見,但千萬不要以為接下來的咖啡液柱(Stream)看似正常萃取就沒太大的問題,因為當萃取進行到中段的時候,外圈的咖啡液已經開始變多並集結到中央,所以無法觀察到中央與外圈的萃取差異,但實際上萃取不均的情況仍持續進行中,可不要被表象給蒙蔽了。此問題通常出在咖啡粉在填壓之後中央較為緊實、外圈較為鬆散,或是濾杯本身的品質不佳、底部並非平坦所致,填壓器底部的造型(Flat v.s. Curve)有時能夠改善這樣的問題。

IMG_1960(照片中為甜甜圈萃取,咖啡液由外圈先流出)

Single Origin Espresso 單品濃縮咖啡

單品濃縮咖啡(Single Origin Espresso)簡單來說就是使用單一個產區/莊園的咖啡豆所沖煮的濃縮咖啡,這樣的咖啡具有產區的特色及風味,與一般使用兩個以上產區的配方豆(Blends)所沖煮的義式濃縮相比,通常平衡度、醇厚度、咖啡油脂等皆較為不足,但卻也因此具有強烈的個性,是探索某一支咖啡豆風味最佳的方式之一,也是我個人最愛的飲品。

說起來似乎相當簡單,好像就只是單純將配方豆換成單一產區的咖啡豆而已,但實務上卻得面臨很多的挑戰與困難。如果克服了這些障礙,就有機會品嘗到一杯層次豐富、風味迷人的濃縮咖啡,相反地,如果沒有適當的沖煮參數調整、風味調校,則容易喝到一杯可能有各種瑕疵風味的咖啡,單品濃縮咖啡常見的瑕疵風味有:尖酸、鹹味、苦味、澀味、舌乾等等,只要一有差錯就會產生瑕疵風味,不像配方豆擁有先天上的平衡優勢(也因此萃取的誤差容許範圍較大),單品濃縮產生缺點時會非常明顯且容易被放大檢視,營業上提供單品濃縮對店家是個非常有挑戰性的任務,除了因為測試時要耗費龐大的咖啡熟豆之外,每天外在環境(溫度、濕度)都在變化,每杯咖啡之間品質的穩定性是否能夠維持才是其困難之處,對於品質要求的店家,單品濃縮棄杯是常見的事情。

在萃取上,因為單品咖啡通常烘焙程度較淺,風味上較配方豆來說更為纖細、優雅且富有層次,所以「理想萃取的參數範圍」非常狹窄,些微的通道效應、溫度或壓力改變、萃取不均或甚至是實際液重2~3克的落差,都可能在風味上產生巨大的變化,本人萃取的經驗曾經嘗過兩杯液重差距2g的單品濃縮,在其他變因控制到幾乎一致的情況下,只因為少萃取了2~3秒鐘,造成鹹感出現、果酸過於尖澀的風味。

風味的調正與測試需仰賴其他人為變因的完全控制才有意義,也就是說佈粉的均勻度、填壓力道的大小與平衡等都得盡量保持一致,這樣才能夠測試研磨粗細度、水溫、壓力等對於咖啡風味的影響。美好的一杯單品濃縮咖啡得來不易,製作耗時又常發生萃取問題,如有機會喝到這樣的咖啡,實在應該給咖啡機背後沖煮這杯的咖啡師多些鼓勵,相信他/她一定花費了很多的時間與努力在這樣的飲品上面。

Pressure Profiling 壓力曲線

Pressure Profiling,或稱為Pressure Profile(s) (壓力曲線)一詞隨著義式咖啡機製造技術的進步而被發明,是咖啡師突破傳統萃取方式,導入新的可控制變因所產生的結果,也是新一輩追求第三波咖啡產地風味的咖啡師不能錯過的新工具。

說到壓力曲線就必須先解釋這個名詞所代表的意義:在設定的萃取時間內,萃取壓力隨著時間而改變所形成的曲線就稱為壓力曲線

傳統觀念認為義式濃縮咖啡是在恆定的9大氣壓下進行萃取,這與原先義式咖啡機被發明時的設定與目的有關,當時候義大利人希望能在進到咖啡館買杯咖啡時,以最快的速度取得它,而非以摩卡壺需仰賴爐火加熱沖煮的方式,因為等待時間太久了。於是義式咖啡機就在這樣的時空背景下被發明,因高壓萃取而促使沖煮時間大幅度縮短,20-30秒就能完成一杯咖啡,也是義式濃縮咖啡(Espresso)一詞的由來。從Achille Gaggia改良咖啡機及知名的Faema E61問世以來,沖煮壓力的結構一直沒有太大的改變,世界上主要的咖啡機製造商(多數座落於義大利)皆是致力於壓力的更穩定,而非改變它。

近五年來,可變壓的義式咖啡機陸續被發明,La Marzocco、Slayer、Synesso等製造商相繼發表可變壓的高階機種,雖然可變壓力的導入常常讓Barista一個頭兩個大,但也創造了無限的可能性。不同的壓力曲線確實在風味上產生了巨大變化,以往只能靠水溫、粉量、研磨粗細度等變因調整風味,在壓力曲線加入陣容之後,給予第三波的咖啡館一個新的契機。第三波咖啡強調淺、中烘焙度以帶出咖啡產區的風味,但也因為烘焙度較淺導致咖啡油脂及黏稠度較為薄弱,如果只使用單一產區的咖啡豆萃取濃縮咖啡(也就是Single Origin Espresso,單品濃縮咖啡)會更難以順利萃取及校正至理想風味,壓力曲線的前段設定(緩升壓力gentle pressure ramp或急升壓力swift pressure ramp)搭配研磨粗細度的調整,確確實實賦予了咖啡更多的可能性。

如果各位接觸或使用的咖啡機並沒有可變壓力的控制閥,通常大型商用或中階家用的義式咖啡機也都具備預浸壓力(pre-infusion)的功能,有時是進入系統設定、有的則是手動控制,藉由調整預浸壓力的秒數及總萃取時間,也可以試出截然不同的咖啡風味,這些都是不同的「壓力曲線」,建議大家可以多方嘗試,讓廣大的喝咖啡族群能有更多不同的風味體驗。

Espresso Extraction And Standards 義式濃縮咖啡的萃取標準

義式濃縮的萃取判斷對於一個注重咖啡品質的咖啡館來說有著舉足輕重的地位,因為義式濃縮不像手沖、法式濾壓壺、或虹吸式(賽風壺)等方式沖煮的咖啡,在沖煮完後能夠啜吸一口以確認咖啡風味及品質好壞,但卻是多數咖啡消費族群最喜愛飲品(如拿鐵、卡布奇諾等等)的基底,要喝到一杯風味絕佳的卡布奇諾,除了正確的牛奶之外,幾近完美萃取的義式濃縮也是不可或缺的,因此義式濃縮的萃取上需仰賴其他可靠的資訊來幫助咖啡師進行判斷。

傳統義式的判斷規則不外乎:以8-10大氣壓的壓力、咖啡粉量7 g、水溫86-90 ℃、在20-30秒的時間萃取25 ± 2.5 ml的單份濃縮咖啡,或是使用咖啡粉量14 g在相同的時間與壓力下萃取50 ± 5 ml的雙份濃縮咖啡,通常使用的是在多數咖啡館中較為常見的雙分流嘴濾器把手(double portafilter),只要得到的咖啡符合上述範圍,即被認定為一杯正常萃取的濃縮咖啡。

後來美國精品咖啡協會(Specialty Coffee Association of America, 簡稱SCAA)對於濃縮咖啡有了稍微不一樣的解釋:以9-10大氣壓力、咖啡粉量7-9 g、水溫88-92 ℃、在22-28秒的時間萃取45 ml的單份濃縮咖啡。但實務上會發現,這樣的數據僅供參考,因為以前咖啡的烘焙程度、對咖啡風味的認識都與近十年差距甚大。以前深烘焙的配方濃縮獨佔市場,強調堅果、可可風味的濃縮咖啡大行其道,水溫過高將會萃取出焦苦風味,與現在淺、淺中烘焙的咖啡使用93-94 ℃有些許落差。加上近幾年來咖啡機的製造技術突飛猛進,可變壓及強調壓力曲線(pressure profiling)的咖啡機相繼被發明,沖煮壓力也早已不再是固定的9大氣壓,無論是預浸壓力(pre-infusion)的導入,抑或是中段後緩降壓力萃取(gentle ramp out of pressure),各式各樣、超越舊規則的壓力曲線陸續被實驗及測試,即使是相同的一支咖啡豆,在不同的壓力曲線下,所表現的風味味譜皆不相同。

到了第三波咖啡革命時,提倡以科學為根據的咖啡人,除了縮小正常萃取的合理範圍,也增加了不少可協助判斷好壞的標準,認為一般情況下,義式濃縮的萃取應該是使用18 g的咖啡粉、取得30 g左右的液重、水溫92-94 ℃、萃取時間落在25-27秒。可以注意到判斷從咖啡液的體積轉換到更為精確的咖啡液實際重量,此原因在於咖啡因為沖煮壓力、烘焙深淺、新鮮程度等各式各樣的因素會影響其咖啡油脂(crema)的多寡,若以體積來判斷,非常不可靠。水溫也因為第三波的咖啡烘焙程度更淺而提升到92-94 ℃。另外,無底把手(bottomless portafilter)的發明也讓咖啡師能夠全程觀察咖啡的萃取狀況,若發生了萃取不均(uneven extraction)、通道效應(channeling)、提早泛白(blonde gusher)等問題,就可在端出咖啡給客人前趕緊再重作一杯。 從我開始接觸義式咖啡機以來,很幸運地幾乎都是使用無底把手萃取濃縮咖啡,讓我有機會觀察每杯咖啡的萃取情況,也因此多了很多學習的機會。

下一篇將討論到常見的萃取問題以及新發現的咖啡品質判斷方法。