好水,才能成就好咖啡:如何選擇商用咖啡機的淨水器

好水,才能成就好咖啡:如何選擇商用咖啡機的淨水器

(閱讀時間:20分鐘)

水處理是門深奧的學問,餐飲用水也是。對於餐飲業者來說,實務上我們認為咖啡與餐飲用水處理,最主要有三大目標:

安全衛生
指的是提供給客戶的飲用水,必須要是純淨無雜質無異味,且已經濾除細菌病毒與重金屬,符合衛生法規標準。

風味
除了最基本不能夠有氯的味道以外,水中的礦物質含量也會影響水在消費者口中品嚐的味道。甚至影響飲品(如咖啡、茶、酒)、食品製作(麵團、麵條)等成品的口感與風味。

保護機器設備
依照機器設備的類型與用途,對於用水的品質要求也會有所不同。例如會產生熱水蒸氣的機器,因為可能會有水垢問題,就需要特別注意水質的軟硬度,以及礦物質含量。

 

因篇幅有限,這篇文章我們主要聚焦在咖啡設備的用水處理上。為何咖啡設備的用水處理需要特別探討? 因為它比較特別。大多數的咖啡師與咖啡愛好者都知道,一杯咖啡中,水占了95%以上的含量,因此水質對於咖啡風味有著決定性的影響,這就是我們前面所提到的『風味』目的,而其中總硬度、鹼度、pH值是三大考慮因素。另一方面,在「保護機器設備」上,若是採用義式咖啡機、全自動咖啡機、自動手沖機、美式咖啡機等,則還要額外考慮水質硬度是否會產生水垢堵塞管線、加熱效率低落等問題,其所衍生的維修與零件費用還算小事,若機器故障無法運作所造成的營業損失,更加令人惱火。

 

正因為同時要兼顧「風味」「保護機器設備」的兩種目的,讓咖啡沖煮用水的處理變成了一項較為複雜的議題。近年來,SCA 全球精品咖啡協會也與許多知名研究機構合作,深入探討各項水質因素對於咖啡風味的影響,制定讓業者能夠參考的水質處理標準,除了發表許多研究成果外,也出版了Water Quality Handbook,讓全球的咖啡業者能有一個參考標準。

 

對於咖啡業者而言,深入研究固然有其樂趣,但了解如何選擇適合的水處理解決方案與產品,卻是更加務實與迫切的課題。以下我們提供一些建議步驟供參考:

 

1. 評估現場狀況 

水質很大部分受到區域性的影響。以台灣而言,北部地區水質較軟,中南部與花東地區水質較硬。最簡單的方式,就是上自來水公司的網站,查詢您所在地的水質狀況。當然這只是一個粗略的參考,要進一步準確測試,可請淨水器業者或檢測公司,用試劑或簡易儀器在現場做水質測試。台灣自來水公司平均水質資訊

2. 設定水質目標

味覺是牽涉主觀判斷的,許多參數都是相互關聯的,因此,在設定水質目標時,切忌在數據上鑽牛角尖。比較簡單的方式,是以全球精品咖啡協會 SCA (Specialty Coffee Association) 所制定的水質標準做為參考。最基本的咖啡水質處理,必須達到無異味以及極低氯含量,接著再進一步探討至礦物質層面,「總硬度」與「鹼度」是兩個最主要影響咖啡沖煮風味的指標。『總硬度』是指鈣鎂離子的含量,影響咖啡粉中芳香物質被帶出的程度。而『鹼度』在此則是指碳酸氫根離子的濃度,主要影響咖啡中有機酸風味的呈現,水質鹼度越高,咖啡中的有機酸越不容易被喝到,精品咖啡所謂的「明亮感」也就不容易表現。[註:鹼度(alkalinity) 與pH(酸鹼值)不同,兩者容易被誤認混淆,須特別留意。]

 

SCA 建議咖啡沖煮水質標準
指標 目標值 可接受範圍
氣味 新鮮純淨,無異味  
氯離子 0 0
總硬度 50-175 ppm CaCO3 50-175 ppm CaCO3
鹼度 40 ppm 接近 40-70 ppm CaCO3
pH 7.0 6 - 8

 

水乃大自然產物,品質並非固定數值,而會隨著天氣、季節、氣候等因素而變化,以實務上來說,其實只要將水質目標設定在某一區間內即可,不必執著於精確的數字。目前SCA所公布的建議水質,簡單羅列如下,更詳盡的內容可參考 SCA Water Quality Handbook 。

有了步驟一所評估的現場狀況,再配合我們設定的水質目標,就可以找出最適合的處理方式。

至於我們最常聽到的TDS,全名是Total Desolved Solids(總溶解固體值),TDS數字越高,代表水中溶解物質含量越多。最常見的測量方法,是利用電導度測試筆,以測量離子在電極間移動速度的方式,來計算電導度(conductivity),接著再乘以某一常數(例如0.7),即可估算出TDS。由此可知這其實是一個便利但粗略的估算方式,提供了我們一個快速了解水質狀況的指標,但,這只是一個「總和」數字,我們無法藉由此數字了解水中究竟有哪些礦物質,以及各礦物質的含量,有些礦物質對於咖啡萃取有顯著影響,但有些則無關緊要;這也是為什麼SCA 在2018年所發表的最新版水質標準中,已經沒有將”TDS“納入在參考指標清單中。


3. 選擇處理方式

最常見處理方式比較:以台灣大部分地區而言,除台北市以外,主要碰到的咖啡水質問題都是硬度偏高,因此處理的方式有以下選擇:

抑垢濾心(複磷酸鹽)
此方法是最常見的處理法,優點是安裝與耗材的成本極低,但需特別注意的是,複磷酸鹽的原理是將鈣鎂離子包覆,使其無法與碳酸氫根離子結合形成碳酸鈣(水垢),但若水溫超過70度C以上,複磷酸鹽包覆鈣鎂離子的能力將大幅減弱,因此鍋爐與管道內還是會產生水垢。一般來說,義式咖啡機的鍋爐水溫大多設定在90度以上,因此不適合採用此一水處理法。

鈉離子交換樹脂(俗稱軟水機或軟水桶)
主要原理是透過離子交換樹脂,以鈉離子交換自來水中的鈣離子,使得煮沸的水中無法形成碳酸鈣(水垢)。優點是價格低廉,但鈉離子與咖啡芳香物質的結合力較弱,對於咖啡萃取並無正面幫助。且實務上經常因為加入還原鹽時操作不當,造成水質偏鹹,反倒影響咖啡本身的風味。

氫離子交換樹脂
此方式也是常見處理法之一。將原水中的鈣離子交換為氫離子,使得水加熱後不會產生碳酸鈣。優點是價格低廉,缺點是因為使用氫離子,水的pH值容易偏低(偏酸性),容易影響咖啡萃取風味。

鎂離子交換樹脂
此技術為德國BWT公司專利技術,除了將原水中的鈣離子交換為鎂離子以外,並搭配脫鹼(de-carbonisation)技術,使得碳酸鈣/碳酸鎂無法形成,免除水垢問題,並提升咖啡芳香物質萃取效果。廣受好評的BWT 倍思鎂即為採用此一技術的濾水器產品。

RO逆滲透
RO逆滲透是常見的處理法,利用特殊材質孔徑極小的半透膜,並搭配加壓馬達,讓水中的礦物質無法穿透半透膜,只讓純水分子通過,達到降低硬度與鹼度的效果。優點是裝設簡單,但缺點是廢水較多,有浪費水的疑慮。且咖啡萃取需要一定礦物質,若以純水來沖煮咖啡,容易萃取不足,造成風味平淡。在選購時,需要注意造水速度是否符合商用需求。近年來因應市場需求,部分廠商也推出了可以調整TDS的RO逆滲透系統,如BWT ROC 14,讓使用者能夠依照現場需求,更能靈活調整水質。

水質優化系統 (Water optimization system)
2020年,德國BWT公司,結合鎂離子科技與高效RO逆滲透兩者的優點,發展出Bestaqua 14 ROC COFFEE水質優化系統,第一道先透過可調式RO逆滲透,將水質硬度調整到理想值,第二道再將硬度中的鈣離子交換為鎂離子,讓水質硬度較高的地區,也能享受低耗材成本的好處,且能夠依照咖啡烘焙度與風味目標,自行調整最適當的硬度。

將各處理法的優劣統整如下:

 
咖啡風味表現
安裝與耗材成本
現場裝設空間/ 進排水與電力條件
抑垢濾心(複磷酸鹽)
 A
 H
軟水機(鈉離子)
 A
 HH
氫離子交換樹脂濾心
 A
$$
 H 
鎂離子交換樹脂濾心
 AA
$$
 H 
RO逆滲透
 AA
$$
 HH
水質優化系統
 AAAA
$$$
 HHH


對於精品咖啡業者而言,往往耗盡心思,找到優質的生豆,並細心的烘焙與沖煮,但卻經常不小心忽略了最重要的水質,實為可惜。若能將沖煮用水處理好,不僅能提供顧客更美味的咖啡,也能延長機器設備的壽命與減少維修成本,可說是一舉數得。

最後,請務必切記,好水才能成就好咖啡,咖啡水質對於風味有著決定性的影響,但切勿迷失於數據中。

 

若您有咖啡沖煮用水規劃的需求,也歡迎與我們聯繫洽詢。

 

延伸閱讀:水質對咖啡的重要性

 

本文為百懋國際所編撰,轉載請務必註明出處  2021/06/17

photo credit: Lina Kivaka,連結:Pexels