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从研发到制造——粒度分析的有效应用(一)

2020.6.22
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

粒度大小往往决定产品的最终性能,这使得粒度分布成为众多产品十分重要的参数,比如对于水泥、咖啡、粉末涂料或者药品等产品。在大多数情况下,对粒度大小进行测量的需求可通过激光衍射法得到满足——它是一种实验室和实时监控中常规使用的技术,既可用于试生产,也可用于商业规模生产。在生产周期的各个阶段拥有可靠而又强大的粒度测量技术,可以为产品和工艺的改善提供大量的机会。

 

什么样的机会呢?让我们通过对激光衍射粒度分析法在咖啡行业中的应用来探讨一下。一杯咖啡的味道直接受到用来调制它的研磨粉末粒度分布的影响,因此对于那些研磨咖啡或现磨咖啡的商家,以及咖啡研磨机或更复杂的全自动咖啡机(’bean to cup’)生产商来说,粒度大小的重要性十分突出。

 

令口味更完美

 

无论你是本地咖啡馆的咖啡吧员,还是跨国咖啡研磨机公司的一名咖啡师,你的首要任务就是调制出一杯美味的咖啡,满足客户的期望。当然,每个人的口味不尽相同,但仍然会存在某些明显的区域共性,比如某些地区的文化偏好浓烈的口味,而其它地区的文化则会喜欢较淡一些的口味。了解影响口味的因素对于能否成功生产出满足上述不同要求的产品至关重要。

 

冲泡咖啡的口味受到如下因素的影响:

 ● 咖啡豆的品种、烘焙方式以及新鲜程度

 ● 冲泡咖啡所用的咖啡研磨粉末的粒度大小

 ● 每次冲泡使用的咖啡量

 ● 咖啡冲泡和萃取时的温度

 ● 冲泡时间/压力

 

上述这些变量中有一些是取决于咖啡生产商的选择和技术的,但粒度测量却不可能在咖啡使用时经常进行。而粒度规格往往需要作为生产工艺的一部分进行控制,比如用于研磨咖啡、独立研磨机或是一体化的全自动咖啡机。

 

经过多年的发展,从简单的广为人知的手指与拇指之间的研磨,到筛选,再到今天的激光衍射粒度分析,应用于咖啡的粒度技术已经日益精湛。相应的基础知识已经得到发展,现在人们已经很清楚,要在人们接受的冲泡时间内获得令人满意的风味,咖啡的整体粒度分布要比平均粒度更为重要。

 

粗磨咖啡相对接触面积较小,为了释出风味,需要更多的冲泡时间。相反地,精磨咖啡可以更快地释出风味,但因此也更有可能释放出苦味成分,从而产生一种不愉快的、灼烧过的味道。而且,研磨得非常精细的咖啡容易紧密聚集在一起,在冲泡过程中会严重妨碍水的通过。因此,精细颗粒一般会需要更高的冲泡压力,而这么做又会对咖啡的风味产生影响。

 

咖啡和咖啡机生产商们需要持续提升他们对上述这些相关因素的理解,从而使咖啡的研磨尽善尽美,以便更好地满足特定地区的需要,而不只是为了单独的某一个市场。激光衍射法可以有效地满足实验室对粒度分析的相关需要,也可以按需求为工厂生产现场提供在线粒度检测。


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