喷雾技术对浓缩咖啡提取的影响——杰里米与乔的实验报告

标题： 喷雾技术对浓缩咖啡提取的影响——杰里米与乔的实验报告

摘要：

本文旨在评估喷雾技术（RDT）对浓缩咖啡提取的影响。RDT作为一种减少咖啡粉静电的方法，长期以来在互联网咖啡论坛上备受讨论。哈珀·门德斯及其同事（2023年）对该技术进行了卓越的科学考察，证明外源性水分可以控制咖啡颗粒的静电充电。本研究是一项出色的科学努力，不同领域的学科结合其方法和工具来解决这一问题。我们赞赏研究团队在深入研究减少咖啡粉静电的潜在机制方面所应用的学术严谨性。

实验方法：

实验条件包括：

• [预研磨喷雾]： 在研磨前对咖啡豆进行喷雾，以评估RDT对浓缩咖啡提取的影响。

• [研磨后喷雾]： 在研磨后将咖啡粉（在压滤篮中）进行喷雾，以评估在将咖啡粉插入浓缩咖啡机提取前提前引入水分可能导致的提取变化。

• [基线]： 无喷雾的基线条件，但与研磨到提取和压饼准备的时间等其他方面相同。

每种条件下收集10杯浓缩咖啡，并使用随机顺序进行。所有条件下的咖啡粉在压滤篮中均使用自动针式分配器分配，并使用自动压粉装置压粉，以确保一致性。所有条件下的研磨到插入组头的时间保持一致。相关条件之间水与咖啡接触的时间保持一致。没有调整咖啡剂量重量，因为水的平均重量增加为0.061克，而预研磨条件平均比研磨后喷雾和基线条件多添加0.01克咖啡到压滤篮中。所有咖啡均来自同一烘焙批次的单一产地。

结果：

使用总溶解固体（TDS）作为因变量，饮料质量、冲泡时间和条件作为预测变量，进行了一步三预测因子的广义线性模型。没有观察到显著差异（p < 0.05）（见图2）。观察到条件之间的冲泡时间存在“边缘显著”的影响（p=0.0523）（见图3），预研磨咖啡导致提取时间略长（平均增加1.9秒）。预研磨喷雾咖啡也产生了最大的冲泡时间变异性（标准差为2.35秒）。

结论：

我们的实验表明，喷雾水对浓缩咖啡提取没有显著影响。我们的浓缩咖啡冲泡指标和设备与哈珀·门德斯等人（2023年）的有所不同，使得直接比较变得困难。我们观察到的TDS读数总体较高，所有条件下的最终饮料质量更一致，冲泡时间更短。此外，我们没有观察到预研磨喷雾与基线之间的冲泡时间发生剧烈变化。我们将在下文中讨论实验中的关键差异。

讨论：

虽然我们没有观察到RDT（或研磨后喷雾）对提取有显著影响，但值得讨论我们的结果与哈珀·门德斯等人（2023年）观察到的结果可能存在差异。此外，我们还想承认，RDT对提取的影响只是他们更大论文中的一部分——他们报告的许多实验之一。然而，我们认为RDT对提取的影响是一个重要的主题，需要解决，因为虽然该论文主要关注研磨过程中的静电，但其中一小部分评估了RDT对提取的影响，并将这些数据外推到可能改善主观体验（即口味）。正如许多读者可能在流行媒体的论文摘要中看到的那样，这些文章的主要重点是增强口味。对RDT在1）改善整体提取和2）增强浓缩咖啡主观口味方面进行严格评估，哈珀·门德斯等人（2023年）并没有进行。此外，该论文中先前发表的参考文献（卡梅拉等人，2020年）也没有包括任何关于提取差异对主观体验的严格科学评估。虽然后者在以科学令人信服和统计上有意义的方式执行时极具挑战性，但前者完全是客观和直接的。我们的结果表明，在测试的参数范围内，RDT可能会降低冲泡一致性，并且对提取没有影响。以下我们将讨论实验与哈珀·门德斯及其同事描述的实验之间的关键差异：

| Socratic Coffee | Harper Méndez等人（2023年） |

| :--------------- | :-------------------------- |

| 研磨机：EK43带SSP刀片 | 研磨机：EK43带库存刀片 |

| 咖啡机：La Marzocco Linea KB90 ABRE | 咖啡机：Victoria Arduino Black Eagle |

| 分配器：Bookoo Lab | 分配器：？ |

| 压粉器：Cinoart PTB MY @ 15kg压力 | 压粉器：PUQpress Q1 @ 196 N压力（20kg） |

| 压滤篮：VST（20g） | 压滤篮：？ |

| 压饼筛：无 | 压饼筛：normcore 58.5 mm |

| 折光仪：VST | 折光仪：？ |

| 方法差异 | |

| 目标剂量：20g | 目标剂量：18g |

| 目标最终饮料质量：40g | 目标最终饮料质量：45g |

| 冲泡参数：94°C水，8bar压力，无预浸泡 | 冲泡参数：94°C水，7bar压力，2秒预浸泡 |

| 每个条件下的样本数量：10 | 每个条件下的样本数量：3 |

| 随机化顺序：是 | 随机化顺序：否 |

| 水量：0.061g | 水量：？ |

| 水化学：再矿化定制混合物 | 水化学：？ |

为什么随机化很重要？

在实验过程中，设备可能会升温，或者测试环境因素可能会发生变化，从而产生潜在的混杂、未受控制的变量（例如，每后续一杯咖啡的研磨分布变异性增加）。随机化允许潜在的可变性在实验的各个条件之间传播，破坏潜在的顺序效应，并使其成为“噪声”，正如我们寻求“信号”（即我们有意独立变量的影响）时。

此外，在确定合适的样本量时，可能需要考虑许多因素，但许多科学学科使用每个条件10个观察值作为最低标准，尤其是那些来自经验实验者视角的学科，其中变量太多而无法控制。为了处理这种“噪声”，需要更多的样本来发现由于有意实验操作而导致的测量变量的潜在系统性变化。

如果假设哈珀·门德斯及其同事报告的RDT效应不是虚假的（即不是I型错误），并尝试从数据中计算效应量，则基本样本量计算需要每个条件至少13个样本，这比报告的样本量要多得多。

另一种评估RDT影响的方法是检查每杯浓缩咖啡的提取率。这只是一个效率指标——质量从剂量转移到最终饮料的效率：

$$

提取率（%） = \frac{溶解并转移到最终饮料中的质量}{剂量起始质量} \times 100%

$$

分子给出了溶解并转移到最终饮料中的质量。除以剂量起始质量，我们得到效率。

| Socratic Coffee | Harper Méndez等人（2023年） |

| :--------------- | :-------------------------- |

| 基线 | 19.7 |

| 预研磨喷雾（RDT） | 19.6 |

| 研磨后喷雾 | 19.6 |

| 基线 | 19.1 |

| RDT | 21.2 |

| 标准差 | 0.03 | 0.17 | 0.13 | 0.19 | 0.05 |

值得注意的是，哈珀·门德斯及其同事提供了表明使用RDT可能明显提高冲泡效率的数据（正如我们之前描述的，由于数据集较小，分析统计显著性不适当）。我们的数据没有显示出RDT对浓缩咖啡的这种影响。如上所述，这可能是由于方法差异。然而，很明显的是，RDT并不总是提高提取率，并且缺乏令人信服的证据表明它改善了口味。

参考文献：

• Harper Méndez等人（2023年）：https://doi.org/10.1016/j.matt.2023.11.005

• 卡梅拉等人（2020年）：https://doi.org/10.1016/j.matt.2019.12.019