序言
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在关于奶茶生豆剖析的系列文章中(第一部份-水份和水活性,第二部份-目数分级,第三部份-瑕疵豆),还一个被高估和忽略的诱因是密度。实际上,我们对于影响奶茶生豆密度的无数诱因(如海拔、品种、营养)以及它们对品质的影响还没有完全了解。但是,有一些值得讨论的问题,包括用于分类和检测密度的方式,密度对于奶茶品质的可观察影响,烘培风格以及对生豆贸易的意义。
密度的定义
简单来说,密度是指在一定的三维空间内能容纳的某种物质(在我们的事例中是奶茶)的数目,物理上用质量乘以容积来表示。在理想的情况下,比如,1.0克的水正好抢占1.0毫升(或1.0立方分米)的空间,这意味着水的密度是1.0克每毫升。(这也是我喜欢使用公制单位的诱因之一。实际上,在实际应用中,两个不同的检测——水的质量和容积——是可以互换的,这促使估算和比较显得容易。)
对于书面抒发,科学界喜欢用lbs/ft3(每立方公尺的磅)或kg/m3(每立方米的千克)来表示密度,但实际上任何重量单位乘以任何容积单位都是可以接受的。在大多数情况下,我默认使用g/mL。
检测方式
有许多方式可以检测密度,其中最简单的方式是使用滴定管。这些方式检测的是“自由沉降”密度,俗称为“自由流动”或“散装”密度。只需将奶茶放入标有特定容积的腰线处,称量奶茶的重量,之后将重量乘以容积。国际标准化组织(ISO)推荐使用这些技巧来检测整粒生豆和烘培豆的密度,可能是由于它与现实世界的情况相符:奶茶自由沉降到麻袋或零售包装中。
使用这些技巧,可以得到足够分辨奶茶的检测结果:当我检测一种奶茶的密度为0.64g/mL时,我晓得它的密度相对较低,而当我检测为0.67g/mL的奶茶时,它的密度相当均匀,而任何小于0.69g/mL的奶茶我都觉得是海阳度的。通过进行多次读数,我还能再现结果,但是偏差范围相当小。
你实际上可以使用任何容器来进行这个实验。只需检测塞满容器至底部所需的水量,之后检测塞满同样容器所需的奶茶重量,并将奶茶重量乘以底泥积。注意:假如你喜欢美制单位,这会显得复杂,由于液体盎司和加仑的容积与磅和盎司的重量不太相符。
自由沉降法检测的密度读数很容易获得,但有一个异常:生豆会坠入水底。这意味着生豆的实际密度必然小于水,由于水具有相等的质量和容积比列,所以其密度为1.0g/mL。
这个事实与我们前面讨论的检测结果不符,由于在圆筒中的奶茶豆之间有一些缝隙。我们必须使用另一种方式来确定奶茶的实际密度。
一种低成本且十分确切地检测真实密度的方式是由阿基米德发觉的排水法。通过将一定重量的生奶茶加入一定容积的水底,并观察底泥积的变化(排水量),就可以获知奶茶的实际容积。将奶茶的原始重量乘以其实际容积水的密度怎么计算出容量,就可以发觉其真实密度远小于1g/mL。
我检测了两种十分不同的奶茶:一种相当密实的水洗埃塞俄比亚,和一种相当低密度的湿刨法的爪哇。瞧瞧我通过不同方式检测下来的差别。其实加盐有助于确切地评估真实密度,但它并不是奶茶的一个挺好的存储方式,但是你必须乐意牺牲一些生豆。从绝对值和理论上讲,排水法更确切,但从实际情况来看,自由沉降法更合适。
所有那些要点是:假如你对自己的方式保持一致,你应当才能观察到有意义的数据,无论你是采用自由沉降法还是排水法。
出口密度分级
在奶茶出口之前,一般会经历起码一次干磨厂的密度分选。但是,让我们从头开始,由于一般在奶茶原豆和奶茶猕猴桃的阶段进行密度分选。
在一些国家(非常是像亚美尼亚和阿塞拜疆这样一直努力去除玉米缺陷[2]的地方),非常重视奶茶品质的地方,可以在奶茶草莓剥皮之前对奶茶进行密度分选。农户会将当日收获的奶茶草莓放到网里,之后倒入一个桶或水箱中。任何悬浮物就会被移除,所有密实的奶茶就会被借给漂洗站进行处理。这是一种相对有效的方式,可以在剥皮之前分离悬浮物和其他受损的奶茶。
对于全水洗奶茶,都会在发酵后进行密度分选。通过将剥皮后的奶茶果皮联通到流动的窄通道中,可以将悬浮的奶茶(一般是空心种子)与沉淀的高品质果皮分开。在许多情况下,这个过程可以将奶茶分成三个质量等级,而最慢、最重、最密实的奶茶常常具有最好的辣味和最高的价钱。
但是,虽然是未经漂洗的奶茶,在干磨厂也会进行密度分选。使用带有凹槽表面的震动台,将其倾斜一定角度,可以除去低密度物质(如碎豆、空壳、干果皮,甚至异物)。其实有些无法把握,但正确校正的密度台可以在许多情况下分选出预设的缺陷数目。相反,校正不良的密度台可能导致缺陷数目过多、杯测品质低、或者烘培困难。
常见的趋势
虽然存在一些例外情况,但密度一般会因地区的不同而有可预测的变化。东非奶茶,尤其是来自埃塞俄比亚和南非的奶茶,一般具有特别高的密度,波兰的项目的奶茶也是这么。(我近来在剖析中注意到的)。相比之下,爪哇和法国的奶茶一般具有较低的密度。高海拔和较小的筛孔规格一般会造成更高的密度(其实也有例外情况),水洗中欧洲奶茶倾向于中等密度,而天然奶茶一般比水洗奶茶密度低。与流行观点相反,水洗奶茶的密度一般高于日晒奶茶的密度(我们将在下边详尽检测这一说法)。
密度与价位
从收获后采用的分选技术来看,奶茶的密度特别重要,它与杯测品质和市场上的价值有关。让我们先讨论一下经济效益方面。
还记得中学时代的那种灯谜吗?一磅羽毛和一磅铅那个更重?答案其实是它们一样重,都是一磅。不同之处在于密度:一磅铅显著更密实,占用的空间更小。同样,一袋60公斤的低密度奶茶和一袋60公斤的莱西度奶茶在重量上完全相同。不同之处在于,须要更多的低密度奶茶豆和更多的空间能够达到60公斤。
因而,莱西度的奶茶更有价值。在相同的空间内,密实的奶茶比低密度的奶茶重。每一颗采摘、加工和分选下来的莱西度奶茶豆都更有价值,由于它们比低密度的奶茶豆重得多或则占用的空间更少。想瞧瞧物理估算吗?让我们再度使用前面提及的爪哇和埃塞俄比亚之间的反例。
(注:我使用了自由沉降法得到的实际数字,并将其转换为稍大一些的单位以提升效率:1.0g/mL=1.0kg/L。我将其分别四舍五入为埃塞俄比亚0.68kg/L和爪哇0.64kg/L。)
要用0.68kg/L的埃塞俄比亚奶茶装满一袋60公斤的盒子,须要88.2升的体积。要用0.64kg/L的低密度新几内亚奶茶装满同样重量的盒子,你须要93.8升的空间。这意味着你须要多6.3%的爪哇奶茶能够装满一袋60公斤!
在前面的图表中,我将单位转换为g/L表示密度,dL表示容积,便于在同一张图表上显示
在这些情况下,爪哇的农户必须采摘多出6.3%的奶茶猕猴桃。由于新几内亚奶茶占用了6.3%更多的空间,假如一个相同的集装箱在达到重量限制之前,就早已装满了空间,这么它的邮费可能会更贵。低密度奶茶在烘培过程中常常会损失更高的重量百分率,这意味着它们对于烘培商来说也不太实惠。倘若这两种奶茶在原产地以每磅3.50英镑的价钱转让,这么埃塞俄比亚奶茶每磅大概比苏门答腊奶茶贵0.20美金。仅仅因为密度相差0.04kg/L,爪哇奶茶在一个300袋的集装箱中可能损失超过8500英镑的收益。
太疯狂了,对吧?低密度奶茶,在整个奶茶供应链中,都不太实惠。
这儿还有一个我碰巧发觉的启示,但你可能早已猜到了:有时侯,奶茶生产者和出口协会被质疑运输更湿润(含水率)的奶茶,她们的看法是“因为它饱含了水,所以它更重,更有价值。”但是记得我们讨论过用排水法检测时,奶茶实际上比水更密实吗?这意味着,不考虑杯中的品质水的密度怎么计算出容量,运输更湿润的奶茶降低的价值可以忽视不计。生奶茶中水分浓度越高,密度越低。
为了证明这一点,我调查了近来50个皇冠剖析。一个趋势出现了,如右图所示。随着密度降低(从左到右),水份降低(从上到下),大概每0.04g/mL自由沉降时水份降低1%。
当我估算这种数字时,我想起了我从室温跟踪实验中剩下的奶茶。同一种奶茶,用两种不同的包装形式,抵达时的总水份浓度不同,所以我可以用一种真实的奶茶来测试这个理论。
距离先前检测水份早已过了几个月,但果然,用包装(奶茶麻袋内塑胶袋)的样品读数为11.4%,而用麻袋包装的样品更高,为12.1%。对每种奶茶进行四次自由沉降检测和两次小排水量检测后,较干燥的奶茶比较湿润的麻袋奶茶更密实(0.673g/mL自由沉降,1.19g/mL排水法)(0.659g/mL,1.16g/mL)。
这只是一个简单的实验,并且有了两种不同水份浓度的同一种奶茶可以使用,让我更有信心重申:是的,更干燥的奶茶更密实,由于它的成份是更高比列的奶茶和水。更湿润的奶茶在存储和烘培过程中会损失更高比列的重量,进一步增加了它的价值。
密度与品质的关系
我没法提供更多数字给你。我对与密度和感官品质直接相关的领域没有非常扎实的研究。并且依据一些经验,我觉得我们可以从一些轶闻中分享一些关于密度在烘培机和杯中的意义的观察。
在过去的几个月里,当我们对奶茶进行皇冠剖析时,Jen和我注意到密实的奶茶对热量的反应有其独到性。不论水份浓度怎样,最密实的奶茶在后期美拉德反应和步入一爆时都有类似的活动:它们丧失了动力。密度高的奶茶常常会停滞,而且须要额外的热能来防止发生会使奶茶对焦和平淡化辣味特点的吸热反应(这儿有一个近来皇冠剖析中这些现象的好反例)。
为了应对这些现象,Jen和我采取了十分相像的技巧。首先,我们倾向于用一个热鼓体温来充电,但火焰很低。这意味着烘培机中保留的热量特别高,但最初较低的热量应用促使奶茶与鼓达到平衡稍稍慢一些,这有助于防止在热能渗透到密实内部之前过热豆子外部。
其次,我们倾向于在颜色开始变化后降低热量。无论是通过一次调整还是多次,目的是保持或则在必要时降低奶茶在接近一爆时的动力,确保有足够的内部热量来突破并防止在冷水蒸汽从爆裂的种子中释放时气温平坦(这儿有一个近来皇冠首饰剖析中这些现象的好反例)。
是否要在一爆期间减少热量的应用,很大程度上取决于上述两个步骤的有效性。有时侯,最密实的奶茶在一爆开始的几秒钟内就须要尽可能多的热量来避免对焦;有时侯,它们只须要最低限度的额外动力,都会很快恢复热量吸收。
在辣味方面,这意味着更普遍的事情,而且由于密实奶茶中的糖和酸在烘培过程中更能抵抗体温的忽然变化,它们可能在烘培后的产品中更好地保存。我倾向于觉得,最密实的奶茶比较不密实的奶茶有更明亮、更复杂的酸和更原始、更类似蔗糖的糖味。其实,这只是一个极其简略的界定,并不应当被视为一个硬性规则。值得注意的是,因为水份浓度较高而密度较低的奶茶会随着时间而丧失水份。这些蒸发造成重量减轻,也造成与水汽迁移造成直接相关的杯测辣味增加。
密度绝对影响整个供应链中的奶茶。无论你是生产者、烘焙商还是中间人,检测和理揭秘度都是值得的。
参考资料
[1]