高擾動就是高旁通
高擾動與不「乾淨」的咖啡
相信有閱讀過我過去的文章的讀者一定知道我是低擾動參數的粉絲（我平常使用的參數請參考〈以低擾動達成高萃取率〉一文）。在我的經驗中，擾動經常使咖啡變得較不「乾淨」，包含更多的苦感、澀感與較差的口感等等，但我一直沒有一個適合的模型去解釋這個現象，這也成為了我在咖啡方面最困擾我的問題之一。
Belka Portal 所帶來的啟發
作為 Belka 群眾募資專案最早的支持者之一，我在去年十月初就收到了 Portal，簡單來說，他是一個可以放在濾杯下的感測器，實時監測流入下壺的咖啡的溫度與導電度（EC, electrical conductivity）。這邊的導電度雖然不是我們在測量濃度時更常使用的 TDS，但根據 Belka 的說法，我們可以將 EC 當成與 TDS 呈正相關的指標，也就代表透過 Portal 我們可以測量沖煮過程中實時的溫度與濃度。
可以獲得實時數據的特性使 Portal 成了嘗試解答上述問題的最好工具之一，換句話說，我可以清楚地知道在沒有透過分水器注水時（也就是造成擾動時）究竟發生了什麼樣的事情，進行了幾次沖煮後，我發現了如下圖般的現象：在注水時的瞬時濃度會大幅下降，而停止注水後，濃度則略為上升或保持不變。使用分水器降低擾動時，濃度則隨著時間平穩地緩慢下降。
沒有使用分水器（高擾動）時的沖煮 EC 紀錄
有使用分水器（低擾動）時的沖煮 EC 紀錄
關於擾動導致濃度下降的一些想法
在注水時瞬時濃度大幅下降的現象引起了我的興趣，經過了一些思考，我認為可能的原因如下：
- 注水時的水壓使流速突然上升，這導致這些流經粉層的水沒有足夠的時間與粉層接觸，導致濃度下降。
- 注水時的水壓使 bypass（旁通）上升。
關於第二點，我們先詳細聊聊何謂 bypass（旁通）。
什麼是旁通（Bypass）？
Bypass 在英文中的原意為「繞過、避開」，在咖啡領域中指的即是水「繞過、避開」咖啡的能力。很好理解的例子即為如 v60 的錐形濾杯中，因為大部分的水會跟隨重力垂直往下流，因此有部分的水完全不會經過粉床，我們稱作 “total bypass”，而也會有部分的水僅接觸到部分的粉床厚度，我們稱作 “partial bypass”，如下圖。
而在中文圈中 bypass 最常見的譯法則為「旁通」或「邊穿」，而因為水「繞過、避開」咖啡後所造成的結果即為咖啡變得較淡，所以 bypass 也常被用來稱呼沖煮完咖啡後加水稀釋的動作。
不難想到我們所觀察到的擾動使 bypass 上升並導致瞬時濃度下降的猜想可能包含了以下的面相：
- 一部分的水直接穿透了側面的濾紙，形成了 partial bypass
- 注水時粉層遭到了破壞，厚度變薄，雖然這跟傳通上流經粉床側邊的 bypass 不同，但廣義上來說也是一種水「繞過、避開」咖啡並使濃度下降的表現，因此我這邊也稱它為 bypass。
以下我將以實驗的方式嘗試從總萃取率的角度來檢驗擾動所導致的瞬時濃度下降是否會真正影響到總萃取率。