手冲咖啡：萃取原理与调整风味的五种配方

咖啡豆与水的比例

粉水比（brew ratio）比较的是所用咖啡豆与注入水的重量。15g咖啡豆配250g水，比例就是1:16.7。水这一侧的数字越小，咖啡通常越浓；数字越大，通常越清淡。

成品咖啡的重量

注入的250g水，有一部分会留在湿咖啡粉和滤纸中，或蒸发散失。滴滤结束后，称量分享壶中的咖啡，就能得知成品饮料的重量。结合这一重量和饮料浓度，才能计算从咖啡豆中溶出了多少成分。

表示饮料浓度的TDS

总溶解固体（Total Dissolved Solids，TDS）是咖啡中已溶解固形物的重量占比，可用咖啡折射仪测量。TDS为1.30%，表示每100g咖啡中约有1.30g溶解固形物。TDS越高，饮料越浓，但即使浓度相同，豆子、烘焙和萃取状态不同，味道也会不同。

从咖啡豆中溶出的比例：萃取率

萃取率（extraction yield）是进入饮料的溶解成分重量，占所用咖啡豆重量的比例。若用15g咖啡豆得到225g咖啡，TDS为1.33%，萃取率就是19.95%。浓度描述杯中咖啡有多浓，萃取率则描述从豆子中取出了多少成分。

萃取率是整个粉层的平均值。若出现水流集中经过特定路径的通道效应（channeling），经常被水流经过的部位与湿润不足的部位，萃取程度就会不同。因此，即使平均萃取率处于合适范围，咖啡也可能口感粗糙、香气不足。

润湿咖啡粉并释放气体的闷蒸

烘焙产生的二氧化碳会逐渐从咖啡豆中释放。第一次注入热水时，残留气体逸出，粉层随之膨起。先用少量水均匀润湿咖啡粉的阶段，称为闷蒸（bloom），作用是在正式萃取前减少大气泡和干粉团。

排气速度会随烘焙日期、烘焙程度、储存状态、咖啡豆含水量和冷却条件而变化。闷蒸时间应根据豆子的状态与排气速度调整。

成分的溶解与迁移

水进入咖啡颗粒表面和颗粒之间的空隙，将水溶性成分带出。萃取前段和后段滴下的咖啡，成分并不相同。多数味道和香气的强度会随萃取推进而下降，但也有实验发现，甜感与花香等在后段萃取液中感受得更强。

呈现酸味和苦味的成分，会在萃取过程中交叠溶出。理解风味时，除了萃取顺序，也要考虑各阶段的浓度，以及多种成分共同作用的方式。

滤纸与旁路水流

滤纸能截留较大颗粒、许多悬浮细粒和油滴；已溶于水的成分及部分微细颗粒则能通过。

水未充分穿过咖啡粉层，而是沿滤纸壁或结构缝隙流出，广义上可称为非预期的旁路水流（bypass）。另一方面，也可以在萃取完成的咖啡中有意加水，只降低浓度。这称为萃取后加水或旁路稀释，同样常用bypass表示，用于单独调整过滤咖啡的浓度。

下表整理了改变单一条件时，常见的变化。

水温会影响成分溶解速度和水流。不过，如果通过研磨粗细与萃取时间的调整，将浓度和萃取率保持一致，87°C、90°C、93°C之间的风味差异也可能较小。因此，不宜只看温度，还应同时记录成品味道、浓度和萃取时间。

基本器具

• 电子秤：按实际重量记录咖啡豆和水，能测量0.1g或1g的增量即可。
• 磨盘式磨豆机：通过相互配合的两个磨盘碾碎咖啡豆。相比刀片式，更容易反复磨出大小相近的颗粒。
• 滤杯与合适的滤纸：滤纸材质、厚度、折法，以及与滤杯的贴合程度，都会改变水流。
• 手冲壶：长颈鹅颈壶更方便控制细而稳定的水流，但不是必需品。
• 计时器与分享壶：用于记录萃取时间和成品饮料重量，也可以使用带计时功能的电子秤。

更细致管理风味与萃取的工具

• 温度计：检查壶上显示的温度与实际水温之间的差异。
• 咖啡折射仪：比较TDS并计算萃取率。应按仪器说明进行校零、温度补偿和待测咖啡的准备。
• 水硬度与碱度测试工具：普通TDS水质笔无法单独说明水中各类离子的种类与含量。
• 比较研磨粗细的样本或照片：磨豆机型号、零点和磨盘磨损状态不同，刻度数字就无法直接相互比较。

刚开始时，先熟悉用秤控制咖啡豆和水量，以及用磨豆机调整粗细即可。想把味觉感受到的差异，进一步与浓度、萃取率对应起来时，折射仪就很有用。

手冲用水会影响香气与酸质。即使总矿物质含量接近，钙、镁的组成和碱度不同，咖啡味道也可能不同。

• TDS：估计水中溶解物质的总量，但不说明具体溶解了哪些物质。
• 硬度：主要与钙、镁含量有关，可能影响咖啡成分的溶出和设备结垢程度。
• 碱度：中和酸、减小pH变化的能力。碱度较高时，咖啡酸质可能显得不那么鲜明。
• pH：表示水在当时呈酸性还是碱性，与碱度是不同的指标。
• 氯与异味：可能直接干扰咖啡香气，宜先去除。

水中带正电的钙、镁等离子对咖啡萃取的影响，目前还不能归结为单一方向。化学计算显示，这两类离子可以与部分咖啡成分结合；但将咖啡成分单独分离研究的实验中，被测有机酸的萃取量并未明显受钙、镁组成左右。其他不易溶于水的成分，或多种味道共同被感知的过程，也可能参与其中。

查看水的成分表时，与其只关注某一种矿物质，不如将硬度、碱度和实际冲出的味道一起比较。

只改变用水的对照试验

保持豆子和配方不变，只换用水，冲出两杯咖啡。使用瓶装水时记下产品名称，若标签提供硬度和矿物质信息，也一起记录。水温、研磨粗细和注水方式都保持一致。在不知道哪杯用了哪种水的情况下，从热到凉比较味道。多次试验仍出现相同差异后，再决定是否更换日常用水。

一台磨豆机的20刻度，不代表另一台的20刻度具有相同粗细。即使是同一台机器，磨盘接触的零点、对齐状态、磨损程度、转速，以及豆子的密度和烘焙程度，都可能改变颗粒大小与均匀程度。

记录磨豆机型号、刻度和萃取时间，有助于调整下一杯。研磨时产生的极小颗粒称为细粉，细粉数量也会影响排水速度。

可以按以下顺序调整研磨。

1. 保持粉水比、水温和注水方式不变。
2. 如果酸味尖锐、香气弱，而且排水过快，将研磨调细一档。
3. 如果有口腔发干的涩感和粗糙苦味，而且排水时间过长，将研磨调粗一档。
4. 如果用时很长，味道却平淡，可能是细粉堵住滤纸或出现通道效应。进一步磨细之前，先检查是否过度扰动粉层，以及滤纸与滤杯的贴合情况。

调整研磨时，应同时观察颗粒大小和排水。如果细粉导致积水，或水只沿特定路径通过，即使磨得更细，也难以均匀萃取。

手动注水时，壶上显示的温度并不等于粉层的实际温度。壶的材质、室温、滤杯材质、是否预热，以及注水速度，都会影响水的热量损失。

可以根据烘焙程度，从以下范围调整水温。

• 浅至中度烘焙：92~96°C
• 中至深度烘焙：88~93°C
• 烘焙很深、成分溶出较快的豆子：可从85~90°C试起

改变水温后，水流速度和总萃取时间也可能改变。调整温度后，留意味道与排水如何一起变化。

闷蒸用水量与时间

闷蒸可先尝试使用咖啡豆重量约2.5~3.5倍的水。若咖啡豆为15g，对应水量约38~53g。

等待40~60秒；若仍有干粉团，可短暂轻晃滤杯，或用勺子搅动使其湿润。过度扰动粉层，可能使细粉向滤纸迁移，阻碍后续水流。

水流高度与速度

被水流冲到的咖啡颗粒会移动、混合，因此注水量和高度也会影响粉层的混合及成分溶出。

合适的水流高度随滤杯和豆子而异。先练习在不溅水、水柱不断开的范围内，保持相近的高度与速度。

水位与分段注水

• 提高水位会增大水位高度带来的压力，但沿滤纸壁流走的水也可能增多。
• 分多次注水会增加粉层扰动，同时也改变水位、温度和总时间。
• 连续注水时，注意不要让水流始终集中在正中央。

即使分段次数相同，各段注水量和停顿时间不同，结果也会不同。像下方配方一样，同时设定累计水量与注水时刻，更容易稳定重现。

萃取结束后加水，已从豆子中溶出的成分几乎不变，饮料则变得柔和、轻盈。向180g、TDS为1.55%的咖啡中加入约35g水，浓度会降至约1.30%。相比一次倒入很多水，每次加5~10g，充分混合后再尝，更容易调到喜欢的浓度。

以开始注水的时刻为0:00。表中的预计完成时间，从开始注水算起，到滤杯下方的水流基本停止为止。如果完成时间偏离预期范围，先品尝，再调整研磨粗细。累计150g表示截至该时刻，已注入的水总重为150g。

1. 锥形滤杯基础配方

充分冲洗滤纸并预热分享壶，然后倒掉冲洗水。铺平咖啡粉，均匀注入45g水，再轻晃滤杯一次。正式萃取的两次注水，在中心及其周围移动，但不要直接冲滤纸壁。最后轻旋滤杯一次，使粉层平整。

2. 平底滤杯双杯配方

闷蒸时先均匀润湿全部咖啡粉，之后注水要覆盖较宽的粉层。无需等上一段水完全流尽，以表中的时刻和累计水量继续注水，再根据成品味道调整研磨。

3. 少量咖啡豆的小杯配方

咖啡豆用量较少时，粉层变浅，即使研磨粗细相同，水也可能流得更快。如果味道淡而尖锐，可以稍微磨细。

4. 萃取后加水的旁路稀释配方

让240g水通过18g咖啡粉，萃取后再加60g水。这种方法把经过粉层的水量，与饮用时的浓度分开调整。表中的300g，是萃取和稀释所用水量的总和；由于部分水留在咖啡粉与滤纸中，成品饮料的重量会低于这一数值。

5. 直接滴滤到冰上的冰手冲

热水用量比平时少，因此稍微磨细，让萃取充分。滴滤结束后，搅拌分享壶中的咖啡，使冰块融化，并让温度与浓度均匀。

咖啡行业将根据豆子和设备调整萃取条件的过程称为调校（dial-in）。每次只改变一项条件，更容易找出是哪种变化影响了味道。

1. 打开一包新豆时，第一杯先使用固定的基础配方。
2. 放凉到适饮温度，比较温热与微温时的香气和味道。
3. 先判断口中感受到的浓淡。太浓时，可以改变粉水比，或通过萃取后加水来稀释；太淡时，则减少用水量。
4. 浓淡合适后，再检查萃取状态。如果酸味尖锐、味道平淡，可在磨细、提高水温、延长接触时间三种方法中，只选一项调整。
5. 如果口腔发干、味道粗糙，可在磨粗、降低水温、减少粉层扰动三种方法中，只选一项调整。
6. 用调整后的配方再次冲煮，确认喜欢的味道能否稳定重现。

萃取时间应与味道一起判断。滤杯、咖啡豆用量、滤纸和研磨粗细不同，合适的时间也会不同。当时间与平时明显不同时，可以用记录帮助查找原因。

记录项目

• 咖啡豆名称、生产批次和烘焙日期
• 滤杯与滤纸的产品名称、尺寸
• 咖啡豆重量、总水量，以及使用的水或水质信息
• 壶的设定温度与实际测得水温
• 磨豆机型号、刻度与零点基准
• 开始和结束注水的时刻，以及各段累计水量
• 旋转滤杯或搅拌的次数
• 水基本流尽所需的时间与成品饮料重量
• 若使用折射仪，记录TDS与计算得到的萃取率
• 热时与凉后的香气、味道

让多杯咖啡保持一致

使用同一配方冲出几杯，再比较饮料重量和萃取时间。如果两项接近，味道却不同，可以检查注水位置、粉层扰动程度和研磨状态。重量与时间有助于找出萃取过程发生变化的环节，最终仍需结合实际味道作判断。

• 热水可能造成严重烫伤。滤杯和分享壶应放在稳固、平坦的位置，远离儿童和电线。
• 避免玻璃分享壶突然承受过大温差，并遵守厂家规定的使用温度。
• 倒掉冲洗滤纸的水和长时间积存的水。分享壶与滤杯每次使用后都要清洗，并彻底晾干。
• 不要用手指清理磨豆机的出粉口或磨盘。拔掉电源后，按照厂家说明清洁。
• 没有食品级原料、精确电子秤和经过验证的计算方法时，不要使用自制矿物质浓缩液。配制错误可能带来饮用安全和设备腐蚀问题。

Hand drip与pour-over的含义

在韩国，手动注水制作的过滤咖啡，常称为hand drip或pour-over。Pour-over指从上方注水的动作：水依靠重力穿过咖啡粉层，经滤纸流入分享壶或杯中。

1:15与1:17的浓淡

其他条件相同时，用水较少的1:15通常更浓。但实际饮料浓度还取决于咖啡豆的成分溶出比例，以及粉层、滤纸保留的水量，不能只凭投料比例确定TDS。

沸水与焦味的关系

已经烘焙的咖啡接触100°C的水，并不会再次被烧焦。较高水温可能改变成分溶出速度和风味平衡，而且水从壶中到达粉层的过程中也会降温。焦味可能来自较深的烘焙、局部成分溶出过多、陈旧咖啡油脂或设备污染等多种原因。

随豆子状态调整闷蒸时间

闷蒸并非必须固定为30秒。烘焙日期、烘焙程度、研磨粗细和咖啡豆用量不同，排气与润湿速度也会不同。可以从40~60秒开始，记录结果后再调整。

排水过慢时的检查顺序

先检查是否旋转滤杯过多，或过度搅动了粉层。再看看是否从高处用强水流注水，导致细粉向下迁移；滤纸与滤杯如何贴合；磨豆机是否比平时产生更多细粉。之后再调整研磨粗细。

TDS与过度萃取的区别

TDS高不一定表示过度萃取。TDS是饮料浓度，萃取率则是从豆子中溶出的成分比例。如果用较少的水进行适当萃取，就可能同时具有较高TDS和合适的萃取率。

萃取后加水的用途

萃取后加水，可以在几乎不改变萃取率的情况下，将浓度调到更适口的程度。记下加水量，也更容易重现同样的味道。

Mahina持续提供以100%夏威夷科纳单一产地咖啡制作的手冲。温热的第一口，先感受香气与口感；稍微放凉后，再比较甜感和酸质的变化。