粒度粒形分析评价咖啡研磨度
一、咖啡的起源
关于咖啡的起源有种种不同的传说,其中最普遍且为大众所乐道的是牧羊人的故事:
传说埃塞俄比亚的“Caffa”地区有一位牧羊人,在牧羊的时候,偶然发现他的羊蹦蹦跳跳手舞足蹈,仔细一看,原来羊是吃了一种红色的果子才导致举止滑稽怪异。
他试着采了一些这种红果子回去熬煮,没想到满室芳香,熬成的汁液喝下以后更是精神振奋,神清气爽,从此,这种果实就被作为一种提神醒脑的饮料,且颇受好评。
如今,咖啡已成为世界上最受欢迎的饮料之一,每年要被消费7000亿杯。咖啡文化,在中国也已经延续百多年,深入人们的工作和日常生活中。
二、咖啡的制作工艺
从咖啡豆的挑选,到一杯完美的咖啡,这个过程中,需要控制很多因素,包括水温、研磨度、闷蒸时间、萃取时间、咖啡粉和水的比例、水流控制等。
其基本的制作流程如下:
手冲咖啡制作过程
在此过程中,多种因素相互影响和制约。研磨度的控制被认为是影响咖啡风味的重要因素之一。
三、咖啡的研磨度(粒度)
各种咖啡的研磨粒径要求不同
咖啡含有如绿原酸、奎宁酸、咖啡因等影响苦涩的高分子量物质,以及影响甜香的中分子量物质。将咖啡豆磨成粉是为了帮助从中萃取这些物质的风味,不同的粒径产生不同的表面积与体积比,将影响萃取率,从而影响口感与香气。
一般而言,磨的越细,咖啡粉容易堆积在滤纸上,萃取阻力较大,所以流速较慢,萃取时间较长。咖啡所含物质的萃取率高,冲煮出来的咖啡也较浓烈。
反之,磨的越粗,粉层空隙越大,与热水接触的咖啡粉较少,萃取阻力较弱,咖啡滴落速度较快,萃取率较低,所以咖啡风味也较淡。
四、咖啡研磨过程的品质控制
日常生活中,人们采用磨豆机设置不同的研磨程序及时间来获得理想的咖啡粉。在这些自动化的机器背后,生产商通常也需要进行一系列的研究,来保证研磨方式、程序等设计的合理性。其中最终重要的参考标准就是研磨粒度的分布。
咖啡豆研磨
成品咖啡粉或是速溶咖啡更不用说,研磨的粒度控制是其生产过程中的重要控制指标。
既然咖啡粉的粒度与分布情况如此重要,那如何来进行有效测量呢?
五、咖啡粉粒度、粒形的检测与控制
- 激光粒度仪HELOS & RODOS
应用于咖啡粒度的检测
我们都知道,颗粒越小,比表面积越大,萃取能力越强。
然而,事物总是有两面性,当非常细小的颗粒堵塞了萃取通道时,会使萃取的一致性受到威胁。大多数情况下,平均粒径周围的分布应尽可能窄,这意味着所有颗粒的尺寸应相似。
浓缩咖啡与温和咖啡
浓缩咖啡尽管萃取时间很短,但一定比例的细粉被认为是实现压力积聚、醇厚度和美妙油脂所必需。
激光粒度仪HELOS&RODOS
HELOS&RODOS,采用激光衍射技术,结合强大的干法分散技术,可单次测试高达100g的咖啡粉样品。比起传统筛分方法,具有测试速度快,结果重复性高,粒度分布信息全面等优点。
- 粒度粒形分析仪QICPIC & RODOS
应用于咖啡粉中银皮的检测
在研磨过程中,由于咖啡豆中央线残留的银皮存在,往往会影响粉碎。如果咖啡粉中存在许多银皮颗粒,就可能会阻塞咖啡的过滤膜,造成液体外溢或机器故障等。
因此,必须通过数量和粒度粒形的表征来检测咖啡银皮的存在。
咖啡粉样品组分
动态图像分析仪QICPIC
QICPIC采取动态拍照成像的原理,采集样品中所有颗粒组分的粒度与粒形信息,当然也包括了数量分布情况。
该应用中,一杯咖啡约需要2.5克咖啡粉,结果大约有250,000个颗粒,其中要求咖啡银皮应不超过10个。
咖啡银皮溯源
QICPIC可以从测试的图片数据库中,使用某一特定过滤条件鉴别咖啡银皮的数量,如EQPC径 >1,000 µm。在该样品中可以鉴别出:在986,471个颗粒中存在38个咖啡银皮,即约每26,000中存在1个咖啡银皮,满足质量控制要求。
- 在线粒度仪MYTOS
应用于咖啡生产的实时监控
不管是生产咖啡胶囊、咖啡软包还是过滤咖啡,由于包装量是固定的,对产品质量而言,控制粒径的稳定是必须的。
生产过程中,因为辊压磨机长时间运行后辊轮温度相应升高,从而影响相应的轧辊辊间的间隙大小,磨机需要根据粒度不断的自动调节。
MYTOS与HELOS测试结果一致性
在线激光粒度仪MYTOS
在线粒度仪MYTOS采用了与实验室激光粒度仪HELOS&RODOS相同的核心技术,可以与实验室分析结果有很好的一致性,方便方法的转移。
MYTOS在线检测实时结果对比
结合MYTOS每隔90秒的一次检测结果,生产企业可实时优化研磨参数,处理不合格咖啡粉,从而确保了咖啡的质量。