前一陣子，看到了網友分享一段演講的連結，主講者是任職於La Marxococco USA的Scott Guglielmino ，題目是＂Water, The Main Ingredient in Coffee" ，基於最近對水質的好奇，於是我就花了點時間從頭把它聽完，裡面有一些我之前沒聽過的東西（其實根本就是才疏學淺），覺得很重要，於是把它整理了一下：整個演講分成兩個主軸Tasty Coffee以及Healthy Machines。首先談到了要有Tasty Coffee，有四個重要的參數，也就是我之前文章所提到的TDS，Hardness，pH，以及Alkalinity。他花了點時間述說這些指標對於咖啡風味的重要性，論述的內容與小弟之前所提的幾篇文章類似，除了alkalinity有所補充之外，其他在此不再贅述。
Alkalinity controlled extraction rate:
咖啡的美味部分來自於酸，萃取酸的過程顯然重要，但是萃取的過程如果拖太久，會把一些我們不喜歡的味道也一併萃取出來，因此萃取速度就相對的重要，然而，高濃度的carbonate/bicarbonate (超過100 mg/L)的系統，會延緩萃取的速度。我曾經看過一個數據大概是這樣的，以不同的水溶液沖煮一定量的咖啡，假設是一公升的咖啡，以純的去離子水deionized water所得到的時間是350秒，那麼使用含有100、200、300以及400ppm NaHCO3水溶液所沖煮相同體積的咖啡，其所需的時間分別為 336, 347, 491 以及595秒。因此Alkalinity越高，萃取速度越慢。Scott認為lower alkalinity helps faster extraction rate，各位千萬不要誤會說那就乾脆不要alkalinity喔，因為沒有alkalinity，會導致超量的酸，反而更糟。他認為這個部份原因和在高溫高壓萃取時carbonate/bicarbonate產生CO2，此時CO2會對咖啡粉造成壓力，有助於萃取。而Scott認為理想的alkalinity要落在30-40 mg/L。
What Makes a Machine healthy?
對於義式咖啡而言，水垢絕對是個令人頭痛的問題，由於使用水裡面有一定的Hardness或是使用alkalinity，因此便會產生碳酸鈣、碳酸鎂的沉澱於是形成水垢，過多的水垢沉澱在義式機的管路以及沖煮頭便會影響沖煮的速慮，當然就會影響咖啡風味，所以Scale ie the enemy!那簡單，用軟水就好了，根本不會有水垢，使用軟水多好，還省一筆除水垢的錢，如過這樣想的話，那很有可能我們會陷到另一個泥淖裏面，就是管路腐蝕Corrosion。R.O.、過軟、低pH值的水會造成管路的鏽蝕，尤其在高溫高壓下，管路鏽蝕除了造成機器使用壽命的減短以外，另外就是這些金屬離子會溶於水中，然後我們透過咖啡把它喝下肚，會不會有金屬過量的問題，在此我提供一個數據給大家參考。
最近我送了一個水的樣本去做元素分析，這個水是實驗室的純水，我把它倒入電熱水壺加熱沸騰後，再倒入我的手沖銅壺，沖煮咖啡後，我從銅壺內取了水樣本送去做元素分析，我的同事還問我說，你這不是純水嗎，有需要送嗎？我說，就測看看吧，於是有趣的事情來了。如下圖
只是簡單的加熱，水就有本事從電熱水壺和銅壺中溶出鐵和銅離子，以這個量來說，0.5 L的水就含有鐵9以及銅3.68 mg，再扣除機器誤差，大概就是每日攝取量（我國建議鐵的攝取量是男性10 mg 女性 15 mg，美國建議的銅＂食用量＂為 3 mg)。若是這個水，從義式機的熱水或是蒸氣鍋爐下出來，我若說數值應該會更高應屬合理的推測。不過，濃縮咖啡的體積較少，金屬溶出的問題應該還好，但目前我無此數據，便無從論斷。
Langelier Saturation Index，LSI
話說回來，畢竟應少有人直接用RO當作義式機的水源，但是水造成的鏽蝕問題卻是不得不察阿，那該怎麼辦，Scott認為，適當的水垢可以保護管壁不被腐蝕，但要如何在scale與corrosion中取得平衡balance？於是他介紹了一個水質的指標 Langelier Saturation Index，LSI，這個指標是早在1936年由Wilfred Langelier所發表的，這方法當初是用來預測輸水管線中的CaCO3的穩定性，這個數值可以預測水管中的CaCO3將會沉澱、溶解或是平衡。若是沉澱則會產生水垢，若是溶解則可能進一步造成輸水管路的鏽蝕，當然取得平衡是最好的。而LSI正好就是在解決這方面的問題，這個計算方法涵蓋了TDS，Hardness，pH，以及Alkalinity等四個參數，其計算式如下：
LSI=pH-pHs
其中pH指的就是水的pH值，可透過儀器測量，pHs指的是水在飽和的CaCO3時的pH值，這個值則要經過計算而得。我在這邊並無意交各位去算這個，大家只要上網打LSI或是手機下載計算LSI的App軟體，就可以取得計算器幫你計算。而LSI數值所代表的意義如下：
1.當LSI>0時表示水中的CaCO3是過飽和的，因此有可能產生沉澱而形成水垢的趨勢，
2.當LSI=0時表示水是接近中性，並不會有CaCO3沉澱或是溶解的情事發生。
3.當LSI<0時表示水中的CaCO3是未飽和的，因此會有CaCO3被溶解會是管路腐蝕的情事發生。
在Scott的演講中他提到比較適合義式咖啡機的LSI值在0.2~0.7之間，這個數值的水會形成些微的水垢，可以保護管路但不至於腐蝕。
在此介紹一個網站http://www.lenntech.com/calculators/langelier/index/langelier.htm
各位只要點進去輸入Table 1所需的參數即可計算出來，在此我以標準沖煮水質指標輸入，其中水溫在這公式的輸入不能超過攝氏80度，即可求得LSI值。並且會告訴你這個水在管路內的趨勢。
有興趣的朋友可以玩一下，目前我的心得是，若是依照標準建議的數值下去計算可以得到一個現結論：以義式機使用的水為例子，pH=7時，TDS=150 ppm，[Ca 2+]=80 mg/L [HCO3-]=50 mg/L 在溫度為79度時的pHs =7.0，此時的LSI值=7.0-7.0=0，再者，溫度越高越接近沖煮溫度，pHs值越小，那麼選用pH值大於7的水(在標準水質的pH區間內pH越高)，可以達到比較好的保護效果。而這水在常溫（25度）時，pHs =7.9，此時的LSI值=7.0-7.9=-0.9，會造成腐蝕的趨勢。因此，這告訴我們，鍋爐的水若是沒用完要放掉，進新的水，這樣才不會會吃到溶出過多金屬的水。
希望這些資訊能對使用義式機的朋友有所幫助，使大家對水的使用更有概念，讓使用的機器，喝咖啡的我們，都可以很健康。
本文出自: https://blog.xuite.net/withes1018/twblog/233705832-%E6%B0%B4%E8%B3%AA%E6%8C%87%E6%A8%99%E8%88%87%E5%
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