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咖啡冷知识之什么材质的滤杯的保热性最好?

2019年08月29日 | 作者: 重庆百瑞斯特咖啡西点调酒学院 | 分类: 咖啡知识 | 

培训

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冲泡时所使用的滤器,能保证温度最稳定的是什么材料?

 

最简单的答案是:塑料材质的锥形滤杯是最好的。

 

这种滤杯在萃取时,从热水中吸收热量的速度较慢,总体上吸收的热量较少,消失在空气中的热量速度也较为缓慢。

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对于一些专注于塑料污染问题的读者来说,对这个结论似乎是很不安的。但是,BH已经开始了一项名为Cafe Sustainability(咖啡馆可持续性管理)的课程,该课程将寻找一个正确地解决这些问题的方案。

为了真正理解,为什么塑料是最好的滤杯材料的选择,我们需要对一些物理知识进行更深入的了解。

有三件事会影响滤杯在萃取时所丢失的热量:

热传导性-即测量热量进入和穿过滤杯的速度。

比热容-即物质吸热放热快慢的物理量,改变滤杯温度所需的热能

表面热损失-滤杯将热量释放到空气中的速度

传导性

你可能还记得高中的物理课上说:塑料是很好的绝缘体,金属是很好的导体,玻璃和陶瓷介于两者之间。这告诉我们,塑料至少可以在导电率上获胜,陶瓷与亚克力之间的导热速度相差20-25倍。这意味着萃取时热量对滤杯的导热速度也更快。

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比热容

接下来,我们来考虑滤杯能吸收多少热量。 这就是所谓的比热,是以每千克每度焦耳为单位来衡量的——换句话说,就是单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃时,吸收(或放出) 的热量是多少焦。

塑料需要每kg中更多的热能才能使温度增加至一定的量。 然而,一个经典的的陶瓷滤杯的重量是一个塑料材质的滤杯的四倍,所以在相同的温度变化下,陶瓷滤杯将吸收大约 3.5 倍的热量。 我们经常听到咖啡师说,他们喜欢陶瓷滤杯,因为陶瓷滤杯会保有更多的热量, 然而,这实际上是一件坏事,因为它意味着萃取过程中,从咖啡液中会吸收更多的热量。

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表面的热量流失

最后,热量通过对流或辐射,将滤杯中的热量消耗在大气中。对流速率取决于表面温度。越是导热性高的材料,越将更快地将热能传递到表面。当热量在表面时,具有较低比热的材料在同等的传热量下,会变得更热。所以,塑料这种具有较低的导热率和较高的比热容的材料,与其他材料相比,对流损失的热量要少一些。

辐射的热损失率不仅取决于材料本身,还取决于其结构,包括其抛光程度和表面温度,因此很难通过计算来估算。在同等的温度下,玻璃、陶瓷和塑料的辐射量都是相同的,而不锈钢的辐射要小一些,但由于这种材质的高导热率和低比热,意味着其表面温度会更快地变热。

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隔热滤杯怎么样?

空气,是一种比这些材料都具有更好绝缘性的材料,导热率约为0.02W/mK。所以一些滤杯的设计,是利用双壁来捕捉空气,或是一种开放形的网格状的设计,以与滤纸做少接触面积,让其能接触到更多的空气。这些设计可能在一定程度上有助于保持热量,尽管如此,塑料仍然是保持热量的最佳材料。由于蒸发,滤杯外部表面上也会有部分热损失,这是热传导到大气的一种高效方式。所以,使用更接近聚苯乙烯的材料,也可以更好地完成同样的工作,并且价格也更便宜。

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结论

因此,基于以上三个因素,可见塑料滤杯每每获胜,它们从萃取的水中吸收热量的速度缓慢,整体吸收热量较少,将热量输往空气的速度更慢。

滤杯的设计,特别是它的重量和表面积,对冲煮时的温度起着一定的作用,但是无论做出什么设计选择,塑料一直都是合理的滤杯制作使用材料。

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