为什么当我用超级新鲜的咖啡进行萃取时，浓缩咖啡的流速会变快？新鲜咖啡中夹带的气体会在咖啡中产生气泡，这是个公认的事实，它会减慢咖啡的流动，降低萃取率。所以，一般放了一段时间的咖啡，其萃取流速更快，或者需要更细的研磨设置以达到相同的萃取时间。另外一种说法是，气泡会抑制水与咖啡粉的正常接触，从而减少萃取。但是，与此相反的是，在《SCA新鲜度手册》中，Samo Smrke及其同事报告写道，与烘焙十天后的咖啡相比，新鲜烘焙的咖啡实际上更需要偏细的研磨才能达到相同的萃取时间。新鲜烘焙的咖啡比放置了十天的咖啡含有更多气体，可以预计会产生更多的气泡，但即便如此，咖啡的流速却变得更快了！？为了弄清楚其中的原委，我们仔细研究了浓缩里的气泡是如何形成的，同时，对咖啡的新鲜度如何影响浓缩的萃取时间提出了一些其他解释。烘焙后咖啡豆的细胞结构中包含了被困的气体（主要是二氧化碳），这些气体在与热水接触时被迅速萃取。手冲咖啡闷蒸时的气泡、杯测时表面结渣，都是因为这些气体，它也是浓缩咖啡会有crema的原因。随着时间的推移，这些气体会逐渐释放到空气中，这就解释了为什么放得久的咖啡闷蒸时气泡少，或者杯测时的结渣、意式萃取时的crema较少。左图：crema，右图：crema的特写
虽然我们可以清楚地看到crema中的气泡，但不太清楚在萃取过程中的粉饼内是否有气泡。二氧化碳在较高的压力下更容易溶解，因此，至少有一部分释放的气体会溶解在高压萃取下的粉饼中。为了确定二氧化碳是否溶解，首先，我们需要确定有多少量。新鲜烘焙的咖啡，其二氧化碳含量因烘焙风格不同存在很大的差异，报告显示的数值为8-16mg/g（S Smrke等人，2017）。经过研磨之后，大约有一半气体会立即流失（X Wang & L-T Lim，2014），这取决于咖啡研磨的精细程度。Smrke博士表示：“对于浓缩咖啡（粉）来说，损失要高得多，约80%甚至更多的气体会流失。”烘焙较浅的咖啡中，气体含量可能更少，《SCA新鲜度手册》给出的数字是6-7mg/g（浅烘手冲咖啡），报告中还指出，其中多达75%的气体可能在研磨过程中流失。我们选择一个保守剂量，即6mg/g来计算， 这意味着18g的咖啡总共有108mg二氧化碳。18克的粉可能需要70-80毫升的水来制作一杯浓缩咖啡，其中一些流进杯子，一些被咖啡吸收，其余的通过排气管排出。我们假设这些水都接触到了咖啡，因此所有水都可以用来溶解这些二氧化碳。二氧化碳在水中的溶解度取决于温度和压力，而温度和压力在粉饼中是不同的。虽然粉饼顶部可能有9个巴的压力，但当咖啡从粉饼萃取出时，又会回到大气压力，所以粉饼中存在着压力梯度。同样，水在设定的温度下接触到咖啡，但当它通过粉饼时会失去热量。在典型的萃取条件下，在粉饼的中间（90℃，5巴压力），80毫升的水将能够溶解大约200mg的物质——足以溶解咖啡中的所有二氧化碳。但当咖啡从粉饼萃取出时，在大气压力下，相同温度下、相同量的水只能溶解大约40mg二氧化碳，因此，至少在水通过粉饼的最后部分会形成气泡，因为那里的压力更低。气泡是否会堵塞咖啡颗粒之间的孔隙，从而减慢流动速度？这取决于气泡的大小，即取决于压力。在5巴的压力下，在粉饼的中间部分，气泡的直径被限制在0.4μm，这与孔隙的大小相比是很小的，因此不太可能对堵塞咖啡颗粒之间的孔隙产生很大影响。
但在较低的压力下，就像你萃取开始时，或者在浓缩咖啡粉饼底部萃取时，你会发现气泡会大得多。这意味着可能会有足够大的气泡存在，至少在某个部分时间段，它会减缓流动——如果只是在粉饼的最底部。
Smrke博士表示，即使气泡很小，它们也会对液体的粘度产生整体影响——任何分散在液体中的气泡都会使其变得更加粘稠。“粘度确实根据气泡的大小而变化，但要估量其实际产生的影响并不容易。”
还有哪些可能？
根据上述描述，对于较新鲜的咖啡，气泡阻碍流动的假设似乎是合理的，即使不会在整个咖啡粉饼都出现这种情况，只是其中一小部分，或在萃取早期阶段的有限时间内发生。那么，一定出现了其他情况，导致非常新鲜的咖啡，其流速略微变快。
对于Smrke等人的研究结果，其中一个可能的解释是，他们用的可能是非常新鲜烘焙的咖啡，咖啡豆仍然有些弹性，这就需要改变研磨参数。（如果你嚼一颗刚从烘焙机里拿出来的豆子，你会发现它很脆）虽然Smrke博士的研究中的咖啡豆是在烘焙后至少静置了1小时才研磨的，但他表示，静置后的咖啡豆可能比新鲜烘焙的更脆。
当咖啡豆不那么脆的时候，比如说当它们被加热的时候，它们在研磨的时候会产生更少的细粉，这反过来又会使流速加快。虽然许多烘焙师会在烘焙后的几个小时内研磨样品进行杯测评估，但这时的研磨粒度分布仍有可能发生微妙的变化——不足以毁掉杯测，但足以改变浓缩咖啡的萃取时间。不幸的是，反映到咖萃取时间微小变化所需的分布改变非常细微，因此很难人为测量。
Smrke博士有另一个想法：气体在某种程度上造成了更多的通道。“这可能是气体阻碍了粉饼的润湿，这会帮助通道的形成，”他解释说：“我们已经观察到过滤咖啡的类似情况。”但他强调这只是推测，而证明这种情况发生在浓缩咖啡上是另一回事。“据我所知，没有好的方法来确定特定萃取中通道的大小。”
Abbott教授向我们提出了另一种有趣的可能性：超新鲜的咖啡在颗粒表面会有一些接近液体的油。随着时间的推移，这些油可能会蒸发，或浸入咖啡颗粒的纤维素基质中——但在新鲜咖啡中，其表面可能仍然是油性的。
这层薄薄的油可以使颗粒更紧密地粘在一起，因为毛细管作用下的强大结合力。毛细管作用就是苍蝇能停在天花板上的相同原理（BNJ Persson，2007）——两个固体表面之间的一层薄薄的液体使它们粘在一起，由于液体的表面张力、液体和固体表面之间的粘性而粘在一起。
因为颗粒粘在一起，填压后将不能像以前那样压缩粉饼（用技术术语来说，粉饼是以更高的空隙率卡住的）。这就为水的流动创造了更大的孔隙，从而使流速更快，或有更多的通道。
不管非常新鲜的咖啡能使浓缩咖啡萃得更快的机制是什么，这都是大多数咖啡师在日常生活中不太可能经历的：太新鲜的咖啡，无论对萃取时间和研磨刻度有什么未知的影响，其低萃取率和“烘焙”味意味着咖啡在用于浓缩咖啡之前需要养一养。
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