水 解Hydrolysis
QUESTION嗨!Emma!我一直聽別人提起咖啡沖泡過程中的“水解”,它是什么?你能解釋一下“水解”的科學依據(jù)嗎?它跟萃取有什么區(qū)別?謝謝!一名在巴爾地摩喝醉咖啡的人ANSWER親愛的在巴爾地摩喝醉咖啡的人:我感受到了你的痛苦!咖啡的沖泡是現(xiàn)在咖啡行業(yè)中最為復雜的課題之一,然而大家好像并沒有對其有多少關(guān)注。在Ted Lingle(泰德·林格)2011年提出的SCAA的萃取核心理論中,我們SCAA整體已經(jīng)明確,將整個咖啡沖泡分成三個階段:潤濕——萃取——水解(時間順序)。這些詞語看上去貌似挺專業(yè)的,但是實際上SCAA至今仍然沒有能力給它們非常準確的定義,理論一模糊,你們這幫做實操的咖啡師也懵了,肯定會有你提出的這種問題。
我們先來看看萃取。當咖啡粉已經(jīng)被高溫潤濕后,氣體以及活潑的氣體化合物首先逸散,咖啡內(nèi)部的可溶有機分子同時被滲透壓“拉扯”到水中,進而溶解。這個過程主要是咖啡粉與熱水接觸導致的一系列化學和物理變化,我們稱之為“萃取”。但是事實上,這個“萃取”一詞也可以與“沖泡”混淆,因為萃取的確是咖啡沖泡中用時最長、影響最大的環(huán)節(jié)。而當化學家用到“萃取”這一詞時,他們的意思是指將某一特定化合物從一個混合物中分離的過程。這個定義用在咖啡里是什么?我們要把咖啡內(nèi)部組成咖啡液的有機分子從咖啡粉中“分離”出來。當某個物質(zhì)與溶液(例如水)接觸時,我們將這個物質(zhì)分類為可溶以及不可溶。在咖啡沖泡之中,咖啡粉內(nèi)含有的溶質(zhì)(咖啡成分),而水就是萬能溶液。事實上,要是沒有“萃取”這一過程,我們永遠也喝不到咖啡,只能喝咖啡渣和水的混合物。而其實“萃取”這個環(huán)節(jié)還可以往下細分成數(shù)個子反應過程。它與水溫,萃取時間,攪動程度等等因素都有關(guān)。在萃取過程中,咖啡粉一直在經(jīng)歷很多種物理和化學反應。
你之前提到的“水解”就是眾多“萃取”子反應中的一個。在咖啡萃取中,當水與某個不可溶大有機分子接觸,并且與它發(fā)生“化學反應”(而不是物理反應),使其分解,溶解時,這就是水解。不可溶的大分子本不可溶解,但是通過熱水攜帶的熱量使其與水發(fā)生了化學反應,此時大分子的強硬結(jié)構(gòu)像是被水慢慢“沖化”,從而變成可溶解的成分。
第二個子化學反應是“溶解”。咖啡粉中的可溶性分子溶解在水中,使水成為咖啡液。包括以下可溶性分子:綠原酸,乙酸,蘋果酸等有機酸,當然還有咖啡因和胡蘆巴堿。有兩種原理不同的溶解類別,一種是分子的溶解,一種是離子的溶解。鹽類和酸類化合物往往是以離子形態(tài)溶解,而像咖啡因這樣的有機分子則以分子形式溶解。當水接觸咖啡粉時,溶解過程會自發(fā)進行。
第三個反應是擴散。溶質(zhì)溶解于溶劑中時,往往并不是溶劑的每個部分的溶質(zhì)密度都相同。當兩區(qū)域溶質(zhì)密度不同的時候,溶質(zhì)(離子、分子)就會從溶液中密度高的地方轉(zhuǎn)移到密度低的地方。在咖啡萃取中,這就代表物質(zhì)從咖啡粉(濃度高)轉(zhuǎn)移到水(濃度幾乎為零)中。擴散作用最典型的例子就是滲透Osmosis。滲透是可溶分子自發(fā)通過薄膜(細胞膜級),從高濃度端到低濃度端的作用,最終會使得膜兩段液體濃度相同。擴散作用不需要任何攪動或者沖刷,甚至連水加在咖啡粉上的重力都不需要,只要水(溶劑)與咖啡粉(內(nèi)部的溶質(zhì))相接觸,擴散就會發(fā)生。
以上就是咖啡萃取的全過程了,大致不分發(fā)生的時間先后,你想要知道的“水解”屬于第一部分,請不要弄混了哦。想喝醉咖啡的,Emma
Emma Bladyka
SCAA的咖啡研究總管。在加入咖啡行業(yè)之前,她已取得了環(huán)境科學和植物學的學士學位,以及紅酒研究的輔修學位。她希望將自己對咖啡的研究傳給所有熱愛咖啡的咖啡人。
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