數據分析烘焙對滴濾咖啡萃取的影響

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大多數情況下，烘焙師會根據成品熟豆的用途選擇烘焙風格。意式濃縮烘焙和滴濾烘焙方法極為不同，用這兩種方法烘焙出的咖啡口味也千差萬別。

前不久在 Crown 公司的辦公室，我和 Jen、Evan 正在討論烘焙過程中的哪些步驟和因素會影響咖啡最終的可溶度。在公司，我們經常會對烘焙樣品進行沖泡，並檢測萃取率。若遇到同一款咖啡在不同兩次烘焙當中萃取率差別較大的情況，我們會嘗試找出其中的原因。在不斷的工作和探索中，我們都產生了同樣的疑問：烘焙風格真的可以用時間、溫度、萃取率和TDS來量化嗎？

我負責的一項工作是研究咖啡烘焙過程中的美拉德反應。我的推測是：咖啡從開始烘焙到「一爆」的時間越長，咖啡可溶度越高。我想知道我的同事是否和我有著同樣的想法，因此我找來了 Evan 和 Jen ，他倆都從深度烘焙咖啡的角度向我提出了質疑，因為深度烘焙咖啡的可溶度也很高。Jen打賭說，在「二爆」之後，「咖啡萃取率會降低，因為咖啡發生了物理變化」。Evan 補充道，焦糖化時間越長，同樣可能會使咖啡在「一爆」之後可溶度變高。

當然，我的意思並不是單靠數字就能決定咖啡的口味，但至少數字可以幫助我們更加深入了解咖啡萃取的過程，以及如何才能充分發揮咖啡的潛質。

一、變數

為一探究竟，我查找了過去的數據記錄，並收集整理出了3750個數據點，設計135次沖泡、111次烘焙、59款不同咖啡。

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每一款咖啡都至少進行了2次烘焙，通過對不同烘焙批次的對比，我們可以找出不同的烘焙風格是否會對咖啡的可溶度產生影響。

從一杯沖泡好的咖啡中，我們可以得出9種烘焙變數、3種生豆變數和10種萃取變數。我們儘可能多地收集和分析了各種變數，以保證結果的準確性和可信度。

二、假想

在所有樣品中，僅有3款進入了「二爆」。所有的咖啡烘焙時間都在7:30-11:59之間，ColorTrack 色度均在54.45-62.368之間，除了3款深度烘焙咖啡色度在70-71.2之間。所有咖啡均是用1kg Probatino 烘焙的，但批量有所差別。計時均是從手動將生豆倒入烘焙爐的一刻開始。

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所有咖啡均是在位於加州的 Royal Offices 進行。所有沖泡數據均是由手工記錄。沖泡採用手沖滴濾方式。我個人認為我們所用的水的水質和礦物質含量可能會對咖啡萃取造成輕微影響，因為去年以來由於更換了一次過濾器，辦公室水的礦物質含量發生了較大改變。

經過研究，我們發現並不是所有樣品的對比都具有參考性，因此我們花了一些時間將無效的、可能會對實驗結果造成負面影響的數據進行了篩檢。最後，我還是想說，我們的數據雖然已經非常全面，但仍有很大的局限性，未來我希望通過進一步的實驗對這一結論進行證實。

三、分析

在實驗開始時，我發現由於數據涵蓋面廣，分析起來的難度非常大，許多參數的重要性變得微乎其微，參考價值很低，例如烘焙過程中的重量損失、爆裂後咖啡豆成熟所用時間佔比、生豆參數、爐內和爐外 ColorTrack 度數都有很大的隨機性，且與沖泡參數的關聯度極小。

或許重要性最高的是總烘焙時間，它與萃取率之間的關係非常密切，總烘焙時間變化133秒，便會造成萃取率變動1%，二者之間的關聯趨勢十分明顯。

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另一大趨勢顯示，輕度烘焙的可溶度或許更高。3款深度烘焙咖啡雖然趨勢不盡相同，但最輕的深度烘焙和最深的輕度烘焙之間可溶度差距達到了7.5%，因此或許在中度烘焙和深度烘焙之間的某一點，萃取率會出現反彈。

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保證萃取參數相同

最終，為保證結果真實公正，我決定對數據進行篩選。首先第一步，我準備刪除掉沖泡參數不相同的對照組。此外，我還刪除了同款咖啡不同烘焙沖泡結果的萃取率差距低於0.5%的對照組。最終，我篩選出了25款咖啡的50款烘焙樣品。

在這50款樣品中，最明顯的趨勢出現在總烘焙時間和爆裂後焦糖化反應之間（或爆裂後生豆成熟，簡稱「PCD」）。但數據分析所得出的結果與Evan的預測完全相反！下圖展示了PCD比例與萃取率對比趨勢圖：

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結果顯示，二者的趨勢其實是相悖的。在對比每個對照組時，萃取率較高的樣品通常PCD時間較短，在25個比較組中，有18個體現出了相同特點，比例達到72%，雖沒能保證100%，但仍證明了這一趨勢的普遍性。

當然，我們也不能忘記比較萃取率差別較小或幾乎不存在的對照組。如果上述趨勢真實存在，那麼萃取率差別較小的對照組，其PCD比例差別也應當較小。為此，我們將25個對照組分為兩類，其中有12個萃取率幾乎沒有差別，差別小於0.2%；另外13組則差別較小，差別在0.2-0.49%之間。

在第一類12個對照組中，PCD差別明顯，超過0.5%；另一類13個對照組，PCD差別較小。實驗結果跟我們的預測相悖，因此我們認為，萃取率和PCD或許並沒有太大關聯。

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相同烘焙時間

我的下一步計劃是統一烘焙時間，以進一步明確和縮小資料庫範圍。如果同一款咖啡2次烘焙時間差距不高於30秒，那麼我就可以找出美拉德反應或PCD對於咖啡萃取率的影響。

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現有的樣品中，有21個對照組的烘焙時間差距小於30秒，其中，有2組雖然烘焙風格完全不同，但並沒有顯示明顯萃取率差異。這2組都是濕法脫殼蘇門答臘咖啡，並用 Bonavita 沖泡的。

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但結果令人失望，數據的隨機性太大，無法支撐確鑿論斷。因此我認為，烘焙風格的改變，如果烘焙時間相同，並不會對咖啡萃取率造成太大影響。

只選用自動沖泡

對於之前實驗結果略顯失望的我，決定重新審視我所收集到的數據。我發現，或許是手沖方法令我的實驗結果顯得亂七八糟。如果我能去除人為干擾因素，或許我們能夠更好地看出數據的趨勢。Bonavita 自動滴濾壺或許能夠保證粉量、研磨、水量等沖泡參數，幫我更好控制數據的準確性。

最終我們決定使用這套總設備對27個對照組進行沖泡。事實證明，我的決定是對的，實驗結果終於趨向清洗。

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通過這次試驗，我再次發現了美拉德反應時間與萃取率之間的反向相關趨勢，美拉德反應時間每延長50秒，萃取率便會下降1個百分點。特例只有一個：我的巴西咖啡的美拉德反應時間為5:35秒，萃取率仍高達23%。

此外，我再次確認了較短烘焙時間與高萃取率之間的關聯。

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而且，實驗結果還顯示，成品顏色越輕，萃取率越高。

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但又是蘇門答臘咖啡給我出了難題，雖然烘焙風格完全不同，但萃取率居然完全相等，以下是數據結果：

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美拉德反應時間、較低的PCD比例、ColorTrack 色度均不適用。因此，烘焙時間的長短是唯一可以確定100%會影響咖啡可溶度的因素。

結論

我並不認為我們的實驗結果適用於所有咖啡。但單從這次的實驗結果來看，仍有很多值得借鑒的地方：

1. Bonavita 能夠保證咖啡沖泡品質穩定統一，能夠體現出明顯的數據趨勢。手動沖泡存在一定人為干擾因素，會導致數據離散和趨勢不穩定。因此我們可以確定，人為干擾是造成萃取率波動的一大因素之一。

2. 總的來講，烘焙風格雖有可能影響咖啡可溶度，但並非絕對。其中有可能造成咖啡可溶度較高的因素有：

– 較低LCD比例

– 較短美拉德反應時間

– 較短烘焙時間

– 較輕成品顏色

3. 雖然沒有進行嚴謹、大批量的實驗，但我可以確定的是，咖啡的可溶度形成於烘焙的早期階段，也就是接近「一爆」開始的時間段。相比溫度或顏色，可溶度受烘焙總時間的影響更大。

綜上所述，我認為烘焙並不應以追求高萃取率為目標。咖啡的好壞取決於你的舌頭，而非在烘焙時反覆計算數字。

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文章來自：今昔物語 www.jinxiwuyu.com

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