滤纸特征与咖啡冲煮（Part.3）

滤纸特征与咖啡冲煮（Part.3）

滤纸的“污染”问题

另一个经常讨论的问题是滤纸纤维碎片的脱落或转移，这会对过滤后的产品造成污染——也就是咖啡饮料中的纸味，这就是为什么在冲泡前需要将滤纸浸湿。其他原因包括预热冲泡设备，确保滤纸贴合滤杯内壁。

我做过初步实验，把漂白和未漂白的滤纸都完全浸湿，然后放在热水中浸泡几分钟，然后尝尝浸泡的水，实验中我尝不出任何纸的味道，所以我必须得出的结论是，在咖啡冲泡过程中，只要漂白滤纸预先浸泡过，咖啡中就不会有纸味。

比较每张滤纸“污染程度”的更客观的方法是使用蒸馏水和电导率（EC）计测量水中的总溶解固体（TDS），我模拟冲泡水温、接触时间和水量来测量滤纸的“污染程度”。将干滤纸放在 Hario 智能杯中，倒入 200.0g 蒸馏水（TDS/1ppm），用精密秤称重，然后盖上盖子浸泡 3 分钟。取浸泡水静置。几个小时后测量滤纸浸泡液的 TDS 值。以下是测试结果：

漂白滤纸：0ppm

漂白滤纸：0ppm

漂白滤纸：1ppm

未漂白滤纸：5ppm

可以看出，漂白（氧化漂白处理，从纸浆中去除有色物质和其他杂质，以提高白度和纯度）确实起了作用。但不知为何，漂白滤纸和未漂白滤纸的浸泡液中似乎仍然有少量可溶性固体，这对未漂白滤纸来说似乎不是个好消息。

我建议在煮咖啡之前先浸泡滤纸。

现在有两个问题，第一，如果我们预先润湿滤纸，对上述数值有什么影响，第二，我们应该将滤纸润湿到什么程度。

为了回答这些问题，我尝试了两种预湿滤纸的方法，看看是否可以检测到有多少溶解固体从滤纸中出来。

浸泡滤纸第一种方法：用冷自来水浸泡滤纸

此方法的实验是：使用Hario智能杯和蒸馏水，分三次倒入50克冷蒸馏水，分别收集在三个容器中。最后一次倒入热蒸馏水，在另一个容器中冷却至室温。测量4个容器中溶液的TDS值，下面是我得到的结果（TDS值应该是减去1ppm的蒸馏水）：

第一次注水（干滤纸）：倒入50.3克水，流出47克水（TDS/5ppm），滤纸吸收3.3克水，从滤纸上测得溶解固体为0.235毫克。

第二次注水：倒入49.7克水，出水48.5克（TDS/3ppm），滤纸吸收1.2克水，从滤纸上测得溶解固体为0.235毫克。

第三次注水：倒入49.9克水，出水49.6克（TDS/3ppm），滤纸吸收0.3克水，从滤纸上测得溶解固体为0.050mg。

第四次注水（热水）：倒入49.8克水，流出49.8克水（TDS/1ppm），滤纸未吸收任何水，滤纸上溶解固体为0mg。

这说明用冷水浸泡滤纸可以除去滤纸上的可溶性固体（用热水可以除去滤纸上更多的可溶性固体），实验中滤纸吸收了4.8克水，溶解了0.481毫克可溶性固体。

第二次实验用的方法和第一次实验类似，只是我加了三次水滤纸特征与咖啡冲煮（Part.3），三次都是用热水。第一次我加了100克水，因为我知道50克水不足以去除滤纸里的所有可溶性固体。

第一次注水（干滤纸）：倒入100g水，有95.8g水（TDS/10ppm）出来，滤纸吸收4.2g水，从滤纸上取下的溶解固体为0.958mg。

第二次注水：倒入49.6克水，出水48.8克（TDS/6ppm），滤纸吸收0.6克水，从滤纸上测得溶解固体为0.293毫克。

第三次注水：倒入49.3克水，出水48.5克（TDS/0ppm），滤纸吸收0克水，从滤纸中测得的溶解固体为0毫克。

第二次取样，150克热水将滤纸上的可溶性固体全部去除，滤纸吸收了5.6克水，溶解了1.251毫克可溶性固体，是第一次实验的两倍多。最好用热水浸泡未漂白的滤纸，以去除滤纸中的物质，防止发生“污染”。

浸泡漂白滤纸的初步实验表明，我们不必担心漂白滤纸中的“污染”。

滤纸堵塞指数

在冲煮咖啡时，一个典型的问题就是因为咖啡细屑堵塞了滤纸的孔隙而导致流速降低，如果一张滤纸的流速非常快，孔隙也很大，咖啡细屑可能会因为流速太快而堵塞滤纸的孔隙，所以在冲煮过程中流速会降低（堵塞问题也和你的冲煮方式有关，比如蒸煮时间，是否搅拌浆料等）。如果滤纸不是因为孔隙大而是因为其厚度而导致流速加快，那么流速的大下降就没那么明显，也不太受你的冲煮技术影响。

通过计算滤纸孔径分布与研磨尺寸分布的重叠，可以客观地计算出堵塞指数。显然，不同的研磨机（和不同的研磨设置）会产生不同的细粉量，但使用任何参考研磨机都会提供对每种滤纸对堵塞的敏感性的有价值的相对评估。相反，堵塞指数也为不同研磨机产生的极细粉末量提供了参考。

并不是每个人都喜欢使用产生细粉量尽可能少的磨豆机，但无论你的偏好如何，你都应该尽量避免堵塞滤纸。堵塞会立即或均匀地发生，这意味着水优先沿着未堵塞的孔隙流动，“通道”效应开始出现。我们已经知道，“通道”效应会导致咖啡颗粒沿着“通道”及其周围过度萃取，最终导致咖啡颗粒过度萃取，因此，如果你使用产生更多细粉量的磨豆机，你应该考虑使用堵塞指数较低的滤纸。

我写了一个 app 来测量咖啡的颗粒大小分布，但我从来没有将它与显微镜图片结合起来，来构建一个完整的颗粒大小分布分析（颗粒小到滤纸的孔径）。我以后会尝试这个，在这篇文章中，我选择使用激光衍射装置来获取咖啡的颗粒大小分布图。

我使用从照片中提取的数据通过以下步骤计算每张滤纸的堵塞指数：

其中 f(x) 是滤纸的孔径分布，p(x) 是 EG-1 的激光衍射粒度分布。分子包括孔径分布的逆累积分布函数。从技术上讲，我所知道的最接近此操作的是累积分布函数是概率密度函数的积分（给出与特定累积概率相关的值。使用逆累积分布函数来确定与特定概率相关的响应值）。

如果这看起来像外星符号，听起来像胡言乱语，那完全没问题。问题的关键在于：阻塞指数 (CI) 是直径小于 200 微米（半径 100 微米）的咖啡颗粒阻塞流量的值。如果 CI = 90%，这意味着如果您使用足够的咖啡并充分搅拌，平均低于 200 微米的咖啡颗粒将阻塞贡献 90% 流量的孔隙。流速截止并不成比例，因为它取决于您使用的咖啡量和过滤器表面的大小；一些细颗粒可能非常小，但如果它们的数量不够，它们就不会大到足以堵塞滤纸的孔隙。

我不希望这些数字代表堵塞流量的真实百分比，因为这样太复杂且不准确，因为滤纸孔不是完美的圆形。但是，这些数字对于对滤纸进行比较很有用，以了解某些滤纸可能比其他滤纸更容易堵塞。

以下是我在这里测试的所有滤纸的堵塞指数 CI：

请记住，CI 值越小越好，因为这意味着滤纸对堵塞的敏感度越低。未漂白的滤纸似乎在这项计算中占上风。

未完待续（Roast 供稿）