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金杯2.0研究:低浓度高甜度(对比四六种酿造方法)

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为了看看甲子金杯1.0的酿造控制图是否已经发布，“应该适度修订”，SCA从2017年开始了“走向金杯2.0”的研究计划。(注1)

咖啡公社早就在金杯2.0计划中写过一篇关于冲泡水温、萃取率、浓度对风味的影响的文章。本文继续介绍SCA对甜度影响的相关实验。(注2)

图片：SCA甜度和浓度的研究

由于本次SCA研究是为了测试感官中的甜度与咖啡冲泡浓度之间的关系，我与2016年WBrC冠军Ku古哲的46种控制咖啡酸甜风味的冲泡方法进行了对比实验，发现了有趣的呼应结果，我与您分享了本次SCA讨论。

先来看看SCA的甜度实验及其结论。

SCA：低浓度咖啡较甜

甜感是精品咖啡丛生豆质量评估一直到冲煮后的风味表现评估，占关键好感度的一种风味特征。

在金杯1.0的冲泡控制图中，建议了一杯理想咖啡的理想浓度范围和萃取率范围。

但到底什么是“理想”或“平衡”咖啡，金杯1.0没有给出答案。这促使sca推出了高级版金杯(我简称金杯2.0)的新计划，并想更详细地讨论浓度、提取率或所谓的“理想风味”之间的相关性。

在加州大学戴维斯分校的科学家进行的咖啡甜味和浓度实验中，研究的最终结论是：浓度越低甜感愈强。

图：表A显示甜味的感知强度与其浓度成反比

这个实验是怎么做的？

首先，科学家们在四分钟的总提取时间内每30秒钟取出一杯咖啡液，并分离出八杯。

然后研究人员测量了这八个杯子的浓度，发现了萃取时间愈早的咖啡，浓度愈高。

这种浓度随时间降低的趋势在第四杯(即萃取后2分钟)开始减缓。

然后，研究人员评估了这八个杯子的感官强度，并评估了每个子杯子中花朵和茶的感官强度、甜味、苦味和酸味。结果如下：

图：不同提取时间咖啡液的风味与浓度的关系

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上面图表共有四条线，最上面两条线，代表酸味(Sour)的是绿线，苦味(Bitter)是红线，这两种风味是随着萃取时间增加，而感知强度减弱。

最下面两条线，花/茶味(Tea/Floral)是蓝线，黑线(Sweet)是甜味，这两种风味是随着萃取时间增加而感知度增强。

由于后段的萃取浓度较低，所以研究者结论是：浓度愈高时甜感知愈弱，浓度愈弱时甜感知愈强。

由于SCA本实验针对甜度与浓度关联研究，是采用”分杯”的方式进行浓度的量测与测试，不同时间段所萃取的咖啡液，其中酸甜的风味物质比例，应该是不同的，因为不同风味物质的溶出时间有差别。

图：酸甜苦风味萃取时间图

一般来说分子量小的物质会先溶出，而酸分子量少，比甜会先溶出，苦味的分子最大所以会最晚溶出。

尽管溶出的时间点不同， 但因为人体感知不同风味需要的浓度强度不一，尽管苦味较慢溶出，但是只要一点点苦我们就能感知，而甜则相较需要高浓度才会被感知。

所以在SCA的测试中，第一杯的风味就是酸>苦>甜>茶感/花香。因为酸最快溶出，而第一杯浓度最高，所以苦虽仅溶出一些，但其浓度高所以强度也高。至于甜则因被酸苦掩盖而几乎感受不到。

至于较后面萃出的咖啡液，甜比酸多但苦溶出最多，所以在SCA的口感测试中，风味就呈现了：茶感/花香>苦>甜>酸。

由于SCA这个测试是采用"分段萃取咖啡液"的风味感知测试，没有针对总萃取的最后平均浓度，也就是金杯所讲的总浓度，进行风味感知比较。

所以不清楚SCA这个针对分杯的浓度高甜感低结论(或说浓度低甜感高)，是否可套用在最终的萃取结果。

图：咖啡最终浓度与甜度的关系为何?

为了检验SCA这个实验，我利用2016WBrC冠军的四六酸甜调控冲煮法，进行了一场冲煮测试。

结果发现，四六冲煮法所建议的甜多冲法，实际上是得到一杯低浓度低含糖量却高甜感的咖啡。

而四六冲煮法所建议的酸多冲法，则获得一杯高浓度高含糖量却高酸感的咖啡。

四六冲煮法的低浓高甜

在手冲的世界，2016世界咖啡冲煮赛冠军-粕谷哲Tetsu Kasuka所提出的以”注水量固定比例分配”来调控一杯咖啡最终酸甜感知的做法，使得他赢得世界冠军。

在粕谷哲的理论中，他认为总水量的前40%，决定了咖啡的风味，后60%主要针对口感清淡或醇厚来调整，对于酸甜的风味则影响轻微。

图：前40%水影响风味，后60水影响口感

粕谷哲以为如果冲煮者想要调控风味，前40%的水需要分为两注，第一注多一些就会让最后的酸多，第二注多一点就让最后的甜多。

图：调整前40%水量的二段注水比重可调整酸甜

为了测试四六冲煮的酸多与甜多，我选择用"机器注水"来避免人工注水导致的不稳定因素，我选择埃塞俄比亚日晒豆及水洗豆，来进行四六冲煮测试。将水温与研磨度都控制，仅变动机器注入的分段水量。

这个四六的测试结果，竟然有趣的呼应了SCA的甜度与浓度观察：低浓度高甜感。

从上表可以看到，不论是用哪一种处理法的咖啡豆(水洗或日晒)，基本上采用粕谷哲甜多冲法的建议(也就是第一注水少，第二注水)，皆会得到一杯浓度较低，含糖量也较低，但饮用经验却是高甜感的咖啡。

从冲煮的浓度变化来看，影响含糖量的甜感与浓度的主要变化，的确集中于前40%的注水。(参下图)

这个四六法的冲煮测试，在浓度的变化趋势，也与SCA甜度浓度实验中八个分段咖啡液含糖量与浓度变化雷同，都呈现前多后少的现象。

图：SCA八个分杯中含糖量的浓度变化

至于后60%的水，在我的实验中，为了应证粕谷哲"只是影响口感"的说法，我选择用一注到底方式，也就是将60%水量一次性注入而不断水，最终我获得了四杯浓度清淡的咖啡(1.05~1.28TDS)。

至于SCA在前述所提及的甜感与浓度实验中，最终的咖啡液平均浓度也仅约1%，是相当清淡的咖啡。(参下图，表中的WB代表整个冲泡液的浓度)

图：SCA八个分杯中浓度变化

在这个四六冲煮测试中，无论是日晒豆或是水洗豆(埃塞俄比亚，烘焙度均为浅焙)，后60%咖啡中的实际含糖量与浓度，都显著低于前40%的咖啡液。(参下图)

这个实验结果带出一个有趣的问题:为何含糖量与甜感不是正比关系，为何含糖量较高的咖啡液，喝起来会比较酸?

SCA：甜感知与含糖量无关

图：对于甜的感知不只受蔗糖含量影响

SCA的本次甜感与浓度研究，其实实验者最后，也提出了这个高浓度但是低甜感的自问自答。

并且SCA的测试者还进一步提出新的问题，那就是从分出的第一杯到第八杯，各杯的"含糖量浓度"其实都没有达到味觉神经分辨蔗糖所需要的最低感知浓度，尤其是浓度特低的最后一杯。

但是实验中的杯测者，却依旧可以在最低浓度下可以喝到甜，并且还竟然是"比较甜"，到底这个甜味感知是从哪来的?

SCA研究者提出二个假设答案，有待后续的新研究来厘清。

第一

甜在但是被其他风味遮蔽

有些会抑制甜感的物质，例如酸或是苦，当其浓度高时，可能”屏障”我们对甜的感知敏锐度。

这可以说明，为何前段萃取的咖啡液，尽管含糖浓度高但是甜感知却偏弱，因为前段的酸与苦也多。

下图是本次SCA针对八个分杯的风味测试，可以看到苦(A图)，酸(B图)，未熟酸(C图)，烧焦烟味(D图)都呈现前段萃取高，后段萃取强度降低的现象。

这或许可以说明，当可抑制甜的其他风味强度偏弱时，甜的可感知力就提升。

第二

甜不在但甜香诱发甜联想

但实际上，经SCA的实验，末段的含糖量是远低于可感知的味觉浓度下限，所以后段感知到的甜应该不是蔗糖的甜(因为理论上无法感知)。

SCA研究者提出气味联想的推测，也就是因为某些风味在经验中与甜有关，所以当这些味道增多时，可能使我们以为品尝到甜。

下图是本次SCA甜感与浓度测试中，杯测者所感知到的八个分杯中的风味，可以看到茶与花香(F图)在末段萃取显著拉高，蜂蜜(G图)与水果味(H图)则是小幅度后段上扬趋势。

SCA研究者以为，这些花香，蜂蜜或是水果的风味，在末段萃取的增强，可能强化了我们对甜的联想力，认为尝到了甜。

金杯2.0的计划仍在进行，关于冲煮与风味的关系，还有许多未知等待科学家深入挖掘。

本文旨在详实记录SCA的研究脉动，并提出一些有趣的实验观察。还有更多可能，去探讨SCA针对金杯2.0的各种观察数据，欢迎大家动手实作玩玩看。

记得我之前分享2018WBrC冠军的冲煮之道时，有提到EMI非常强调"实验为成功之母"，针对任何一个理论，动手实作去验证与反思，自己的结果原因，都可以为下一次冲煮带来进步。(EMI的文章可以点此参考)。

手冲要进步，是需要个人的埋头苦干，毕竟人不是机器，没有人可以复制他人的冲煮行为，所以追求手冲的金杯，是非常个人性的道路。

希望大家对手冲兴趣不坠，并且在冲煮的道路上充满实验精神，玩得尽兴，也喝得愉快。

注1: “迈向对咖啡冲煮基本原理的深度解析”计划简介请看此

注2: SCA"甜度与浓度研究"英文论文出处，感兴趣者点此参考

注3: SCA"甜度与浓度研究"研究之SCA自我评论，感兴趣者点此参考

注4: 咖啡公社所有与金杯2.0有关的话题，感兴趣者点此参考 

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文章转载自：咖啡公社CoffeeCommune

图片来源：咖啡公社CoffeeCommune

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