最新科研支持咖啡水配方的新用法 : "再矿化"

文摘   2024-05-28 11:00   中国台湾  



2024年5月中旬,超过七成WBrC选手爱戴的澳洲新研发矿物质水配方,已正式上市。

水配方行业,又添一来势汹汹的生力军。

然而2024年3月一份科研界发表的瑞典研究报告却指出,从实验结果来看,目前找不到支持阳离子添加能对咖啡酸萃取有帮助的证据。

所以到底该怎样看待咖啡专用水配方?难道七成咖啡选手都在自嗨?

其实从2023年4月到2024年3月,已经有两篇科学研究结果,支持一种对于水配方的新用法,那就是冲煮后再矿化。

本文先提供这些科学家们的研究摘要,再介绍本届WBrC赛场最受爱戴的APAX LAB水配方,到底有怎样的特色。




科学家唱衰水配方?


2024年3月15日,Cell Press细胞出版社旗下Heliyon期刊,刊登一篇瑞典UMEA大学化学系的研究报告,主题是针对阳离子对于咖啡有机酸萃取的影响。








科学家研究方式,是在咖啡冲泡前与冲泡后,分别在咖啡水或咖啡液中加入氯化镁盐和氯化钙盐。

并使用气相层析质谱(GC-MS)和核磁共振技术(NMR),对咖啡液中的柠檬酸、苹果酸、乳酸及奎宁酸进行含量变化分析。

以检视这些阳离子添加,是否真能改变咖啡液中有机酸的萃取后含量。









而实验得到的结论是:


  • 常规浓度100ppm阳离子添加,对咖啡中有机酸含量影响很小

  • 如将阳离子含量提高至1000ppm,其影响才会增大



不论在冲泡水添加阳离子,或冲泡后在咖啡液中添入阳离子,两者咖啡样品间的酸浓度存在高度相似性。

此证据,降低了阳离子会影响有机酸萃取的可能。

本研究也表明,无论阳离子会与有机酸发生什么相互作用,以至于实际影响了我们的感官品饮感知,但该影响都更有可能是发生在杯内,以及与品饮者间的感官互动后的感知结果,而不是因为萃取阶段咖啡酸数量变动引起的差异


下图就是此实验针对个别有机酸萃取前后的比较报告,其中
A是柠檬酸,B是苹果酸,C是乳酸,D是奎宁酸。









代表的英文,L表示添入的钙镁阳离子为低浓度(100 ppm),H则代表高浓度(1000 ppm)。Pre代表添入冲煮用水,Post则代表直接添入咖啡液。(阅读瑞典研究可点击此处)


瑞典科学家这份研究某种程度来说,修正了2015年关于咖啡水质使用指南最权威的一本著作《Water For Coffee》,对于萃取的看法。


这本书,可谓是推动如今咖啡行业鼎鼎有名水配方产品问世的功臣。









该书作者曾在2014年于美国食品化学期刊,刊登一篇关于研究矿物质与咖啡萃取的论文。(阅读2014年本研究可点击此处)


在那份报告中,作者认为:

咖啡豆中的风味化合物,是以非质子电荷中性物质以及酸和共轭盐的集合形式存在。

这些有机分子的溶解和萃取过程,取决于水中溶解的矿物质含量。

咖啡提取的不同速率和成分,是透过控制水中钠Na +、镁Mg 2+与钙Ca 2+等阳离子来实现。









作者是使用密度泛函理论,量化五种常见的咖啡酸、咖啡因和代表性风味成分的热力学结合能,由此提出以下论述:

Ca 
2+Mg 2+的有利交换,可提高咖啡风味提取率,同时不会影响咖啡风味。而富含钠的水,除了避免水垢积聚之外,对消费者没有任何好处。


(但显然瑞典新研究不支持这样的说法!)

2024年研究与2014年的差异在于,2014年是用数学计算,去推估阳离子对咖啡萃取的影响。

但2024年瑞典研究,却是实地用气相层析质谱和核磁共振技术,检测添加阳离子矿物质前后对于咖啡酸萃取量的变动。

其实三月份瑞典这篇研究,有响应到去年四月中BeanScene杂志所刊登,由澳洲咖啡科学实验室( Australian Coffee Science Lab)主理人Monika Fekete 博士领导的一项感官科学实验。
(阅读莫尼卡博士研究请点击此处)









Monika是化学博士,钻攻水电解研究。


她在2022年12月,开始研究阳离子的关键作用,究竟是在于帮助萃取,抑或者它们是作用于我们的味蕾,以影响最终的味觉体验。


Monika博士的实验方式是,测试一群咖啡专家,能否尝出在冲煮用水中添加矿物质(冲泡前添加盐)冲泡的咖啡,与随后撒上相同盐的咖啡(冲泡后添加盐)间的显著差异。









专家小组被要求对咖啡液的酸度、甜味、醇度、平衡、余韵和整体属性进行评分。


评分范围为5 到10(平均到优秀),增量为0.5分。专家们还被要求列出主要的风味笔记,全部盲测,没有任何提示。

这个从感官进行的实验结果显示,在萃取之前或之后添加矿物质,对参与试验的咖啡感官评估,没有显著差异。








RO水冲泡咖啡后,在杯中才添加钙和镁盐,所产生的味道体验,与用高含量添加矿物质冲泡咖啡后的体验,对这些专家来说,没有什么区别。


尽管近期的科学家说,前滴入或后滴入,对于风味萃取量没有区别。

这些研究均否定了2014年咖啡水一书作者,使用热力学模拟,对镁离子与钙离子应对萃取有影响的推论。

但这些研究并没有否认阴阳离子添加,对于最终品饮感官的差异变化。

因此这些科研并没有导出使用水配方于品饮无用的结论,所以水配方的产业仍旧一片大火,不受影响。

以下,就介绍这个五月份,才加入水配方市场的生力军-APAX LAB的产品特色吧!






本届WBrC最受欢的水配方









今年世界咖啡冲煮赛,有七成选手,都选择使用APAX LAB 全新研发的水配方。

与过往的水配方产品不同处在于,这次的水配方,针对不同处理法或烘焙度咖啡,提供可以对应的矿物质比例。并且主张,你可以自行混合再创作。

夺冠的奥地利代表马丁·沃尔夫Martin Wölfl,就是该品牌爱用者。

马丁赛后接受采访,对采用这个澳洲水配方的想法:

“水是比赛中最重要的变量之一,APAX水配方提供我更为有效管理水变量的方法,降低我
冲煮上面临水变数的复杂性。









马丁的教练Janine de Laar(德国感官训练专业讲师),对于选用APAX水配方的看法是:

“拥有完美的水,可以透过平衡风味,来显著提高出杯的质量。在准备咖啡比赛时,这一点尤为重要。

马丁的咖啡是一种日晒厌氧咖啡,但具有标准日晒咖啡透明度,看起来更像水洗咖啡。

所以,我们需要一个能表现两种处理法之间的水配方食谱。








传统的咖啡专用水配方产品,矿物质的比例是固定的,可以改的是浓度。


但APAX LAB 则提出针对咖啡不同处理法感官特性,调配不同矿物质比例。


因此,APAX 提供用户编号1~3的三种不同处理法水配方,且提醒用户,可以任意混合三种编号的水配方,已找寻更灵活的解决食谱。

以下就是APAX 对旗下产品的使用建议:









这三个不同的水配方,着眼于风味化合物与阴阳离子,在不同比例下的互动需要而调配。


例如,专攻花香的3号配方”紫丁香LYLAC”,特别调高了硫酸盐和钾,来强调咖啡的细腻和花香特征。

而针对甜感的2号配方”果酱JAMM”,则增加钙和碳酸氢盐的比例,以增强咖啡浓郁度和深度,并增强咖啡的持久甜味和奶油般的口感。









为何有这些的不同调配需要?


APAX LAB 主理人Simon Gautherin表示,时下针对配方水的讨论,有时仅侧重一边,例如单独从阳离子GH,或碳酸氢根离子KH的单独修改,都不能完全了解水在咖啡制作中的作用。

因为还存在这些元素相互作用的方式,这些才是改变咖啡整体风味特征和平衡的关键。

举例,氯化钾会增加甜味,使口感更加顺滑,但过量的钾和氯离子,却可能使咖啡带有咸味

所以一种固定阴阳离子比例,只能修改浓度的水配方,恐怕无法适应愈来愈复杂的咖啡后制风味。

特别是现今的处理法十分多元,并且冲煮上也流行
配。

要能呈现不同处理法咖啡的风味面貌,使用固定矿物质比例,恐于风味呈现顾此失彼。









Simon Gautherin是澳洲爱乐压冠军,也多次入围澳洲咖啡冲煮赛决赛,他并且是2020年在社群媒体上引起关注的”咖啡风味金字塔 Flavour Pyramid” 跨国调查的策划人。


他在澳洲现被昵称为水精灵,他从事水配方与风味的关联研究,已经有六年时间。


昨夜我与他聊天,针对他的水配方,还有对于三月份这份瑞典科学研究,他是如何看待?

Simon回答我:

“ We have found very similar outcomes many years ago which is why we wanted to pioneer the post brew mineralization . ”


他表示,他很早就发现,矿物质的添加对咖啡的影响,最主要并不在于萃取阶段。

因此他是主张”再矿化 (the post brew mineralization)”做法的先驱。








Simon认为,我们可将咖啡水配方,比拟为”香辛料”之于食物的作用,例如胡椒等调味料,是菜结束之后才撒上的。

香辛料的目的是提鲜强味,不一定要跟着食物一同料理。

而矿物质在咖啡制备中所扮演的角色也恰好如此,是对冲煮风味进行聚焦,增色,清晰化,提供画龙点睛的帮助。

下图就是昨夜我与Simon在FB闲聊的截图









Simon 告诉我,再矿化做法,对意式萃取相当友善。


因为这样就可以使用RO纯水简化咖啡生产流程,也降低锅炉添加矿物质的损坏风险。


至于为何矿物质于冲煮后添加,还能对感官有相当程度影响,其作用机制在哪?

这部分恐仍有待科学家们继续研究。


但再矿化这种后添加法的提倡,却不失为一个实用路径,能解决产业中不少水处理复杂度的问题。

你觉得呢!

到底APAX水配方使用起来与其他品牌差异在哪?

我也才刚发动团购尚未收货,等拿到后体会看看,再跟大家分享了。

Simon 说,全球经销商处到昨天,才开始进行预购期的首次供货,如果你是早鸟已参加先前募资,那或许六月初就能收到产品啦!


END


作者:林宁

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咖啡公社由美、加、中、德各国专家设立,我们在云南提供:
- P86+精品咖啡后制加工标准化品管教育
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