手沖咖啡：萃取原理與調整風味的五種配方

咖啡豆與水的比例

粉水比（brew ratio）比較的是咖啡豆用量與注入水量的重量。使用15g咖啡豆與250g水，比例就是1:16.7。水的比例數字越小，通常越濃；數字越大，咖啡則較清淡。

沖好後的咖啡重量

注入的250g水，有一部分會留在濕咖啡粉與濾紙中，或蒸發掉。水流完後，秤量分享壺裡的咖啡，就能得知成品重量。要計算從咖啡豆溶出了多少成分，必須同時知道這個重量與飲品濃度。

表示飲品濃度的TDS

總溶解固體量（Total Dissolved Solids，TDS）是溶於咖啡中的固形物重量比例，可用咖啡折射儀測量。TDS為1.30%，表示每100g咖啡中約有1.30g溶解固形物。TDS越高，飲品越濃；但即使濃度相同，咖啡豆、烘焙與萃取狀態不同，味道仍會有差異。

咖啡豆溶出成分的比例：萃取率

萃取率（extraction yield）是溶入飲品的成分，相對於所用咖啡豆重量的比例。以15g咖啡豆取得225g咖啡，TDS為1.33%，萃取率就是19.95%。濃度表示杯中咖啡有多濃，萃取率則表示從咖啡豆取出了多少成分。

萃取率是整個粉層的平均值。若發生水集中流經特定路徑的通道效應（channeling），經常有水通過的區域與較少被浸濕的區域，萃取程度就會不同。因此，即使平均萃取率落在合適範圍，味道仍可能粗糙、香氣不足。

浸濕咖啡粉並排氣的悶蒸

烘焙產生的二氧化碳會從咖啡豆中緩慢釋出。第一次注入熱水時，殘留氣體逸出，使粉層膨脹。先以少量水均勻浸濕咖啡粉的階段，稱為悶蒸（bloom），目的是在正式萃取前減少大氣泡與乾粉塊。

排氣速度會因烘焙日期、烘焙程度、保存狀態、咖啡豆水分與冷卻條件而異。悶蒸時間應配合豆子狀態與排氣速度調整。

成分溶解與移動的過程

水進入咖啡顆粒表面與顆粒間的空隙，將水溶性成分帶出。萃取前段與後段滴下的咖啡，成分並不相同。多種味道與香氣的強度通常隨萃取進行而降低，但也有後段萃取液的甜感或花香更明顯的觀察結果。

帶來酸味與苦味的成分，會在萃取過程中重疊溶出。理解味道時，除了先後順序，也應留意各段濃度，以及不同成分如何共同影響感受。

濾紙與旁通

濾紙會攔下較粗顆粒、水中懸浮的許多細微顆粒，以及油滴。已溶解的成分與部分細微顆粒則會通過濾紙。

水未充分流經粉層，便從濾紙壁或結構縫隙流走，廣義上稱為非預期的旁通（bypass）。另一方面，也可以在萃取完成後刻意加水，只降低飲品濃度。這種萃取後加水的方法同樣稱為bypass，用來獨立調整濾泡咖啡的濃度。

下表整理改變單一條件時，常見的變化。

水溫會影響成分溶出速度與水流。但若調整研磨粗細和萃取時間，讓濃度與萃取率一致，87°C、90°C與93°C之間的風味差異，也可能感覺不大。因此不能只記錄溫度，還應一起記下成品味道、濃度與萃取時間。

基本器具

• 電子秤：記錄咖啡豆與水的實際重量，能以0.1g或1g為單位秤量即可。
• 刀盤式磨豆機：利用兩片相互配合的刀盤碾碎咖啡豆。相較於刀片式磨豆機，較容易反覆磨出接近的粒徑。
• 濾杯與合適的濾材：濾材材質、厚度、摺法，以及貼合濾杯的程度，都會改變水流。
• 水壺：長嘴鵝頸壺方便控制細而穩定的水柱，但並非必需。
• 計時器與分享壺：記錄萃取時間與最終飲品重量，也可以使用附計時功能的電子秤。

進一步管理風味與萃取的工具

• 溫度計：確認壺上顯示的溫度與實際水溫之間的差異。
• 咖啡折射儀：比較TDS並計算萃取率。需依儀器說明書校正零點、進行溫度補償，並準備待測咖啡。
• 水硬度與鹼度測試工具：單靠一般TDS測試筆，無法得知水中離子的種類與含量。
• 研磨粗細參考樣本或照片：磨豆機型號、零點或刀盤磨耗程度不同時，刻度數字無法直接比較。

剛開始時，可先熟悉用電子秤控制豆量與水量，以及用磨豆機調整粗細。若想進一步以濃度與萃取率比較品嘗到的差異，折射儀便能派上用場。

手沖用水會影響香氣與酸質。即使總礦物質含量接近，鈣、鎂的組成與鹼度不同，咖啡味道也可能改變。

• TDS：估計水中全部溶解物質的量，卻無法指出溶解的是哪些物質。
• 硬度：主要與鈣、鎂含量有關，可能影響咖啡成分溶出，以及設備形成水垢的程度。
• 鹼度：中和酸、減少pH變化的能力。鹼度較高時，咖啡的酸質可能感覺較不明顯。
• pH：表示水在當下偏酸性或鹼性，與鹼度是不同的數值。
• 氯與不良氣味：可能直接干擾咖啡香氣，宜先去除。

溶於水中、帶正電的鈣與鎂等離子，對咖啡萃取的影響，目前尚無單一方向的結論。化學計算顯示，這兩種離子可能與部分咖啡成分結合；但在分離咖啡成分進行的實驗中，所研究有機酸的萃取量，並未明顯受鈣、鎂組成左右。其他較不易溶於水的成分，或多種味道共同形成感受的過程，也可能有所影響。

查看水的成分表時，比起單看某種礦物質，一起比較硬度、鹼度與實際沖出的咖啡味道，更有幫助。

只更換用水的比較實驗

保持咖啡豆與配方不變，只換水，沖出兩杯咖啡。若使用瓶裝水，記下產品名稱；標籤若有硬度與礦物質資訊，也一併記錄。水溫、研磨粗細與注水方式都維持一致。在不知道各杯使用哪種水的情況下，從熱到冷比較味道。多次測試都出現同樣差異後，再決定是否更換原本的用水。

一台磨豆機的刻度20，不等於另一台的刻度20。即使是同一台機器，刀盤接觸的零點、刀盤配合狀態、磨耗、轉速、咖啡豆密度與烘焙程度，也會影響顆粒大小與均勻度。

記下磨豆機型號、刻度與萃取時間，有助於調整下一杯。研磨時產生的極小粉末稱為細粉，細粉多寡也會影響排水速度。

研磨粗細可依以下順序調整。

1. 維持粉水比、水溫與注水方式不變。
2. 若酸味尖銳、香氣弱，而且水流得太快，就調細一格。
3. 若出現讓口腔乾燥的澀感與粗糙苦味，排水時間又過長，就調粗一格。
4. 若耗時很長，味道卻仍平淡，可能是細粉堵塞濾紙，或發生通道效應。在繼續磨細之前，先確認是否過度擾動粉層，以及濾紙如何貼合濾杯。

調整研磨時，應同時觀察顆粒大小與排水。若細粉使水滯留，或讓水只沿特定通道流動，即使磨得更細，也難以均勻萃取。

手動注水時，水壺顯示的溫度與粉層實際溫度不同。水會因壺身材質、室溫、濾杯材質、是否預熱與注水速度而散失熱量。

可依烘焙程度，在以下範圍內調整水溫。

• 淺焙至中焙咖啡豆：92～96°C
• 中焙至深焙咖啡豆：88～93°C
• 烘焙很深、成分容易溶出的咖啡豆：可從85～90°C開始測試

改變水溫，也可能改變水流速度與整體萃取時間。調整後，請一起觀察味道與排水的變化。

悶蒸水量與時間

悶蒸可使用約為咖啡豆重量2.5～3.5倍的水。若豆量為15g，水量約38～53g。

等待40～60秒；若看見乾粉塊，可短暫輕搖濾杯，或用湯匙攪拌，使其浸濕。過度擾動粉層，可能使細粉下移至濾紙，妨礙後續水流。

水柱高度與注水速度

水柱接觸咖啡顆粒後，會使它們移動、混合。因此，注水量與高度也可能影響粉層混合，以及成分溶出的過程。

適合的注水高度會因濾杯與咖啡豆而異。可以先練習在水不飛濺、水柱不斷裂的範圍內，維持接近的高度與速度。

水位與分段注水

• 提高水位會增加水位高度產生的壓力，但從濾紙壁流走的水也可能增加。
• 分多次注水會增加粉層擾動，同時改變水位、溫度與總時間。
• 連續注水時，避免讓水柱只集中在中央。

即使分段次數相同，各段注水量與停頓時間不同，結果仍會改變。像以下配方一樣，同時設定累計水量與注水時點，有助於穩定沖煮。

萃取完成後加水，從咖啡豆溶出的成分量大致不變，飲品則變得柔和、清淡。將約35g水加入180g、TDS為1.55%的咖啡，濃度便會降至約1.30%。比起一次倒入大量水，每次加入5～10g、充分混合後試喝，更容易調整到理想濃度。

開始注水的瞬間記為0:00。表中的預估完成時間，是從開始注水，到濾杯底部的水流幾乎停止為止。若完成時間超出預估範圍，先試喝，再調整研磨粗細。累計150g表示截至該時點，注入的總水量為150g。

1. 錐形濾杯基本配方

充分沖洗濾紙並預熱分享壺，再倒掉沖洗用水。將咖啡粉鋪平，均勻注入45g水，輕搖濾杯一次。兩次正式注水時，在中央與周圍交替注入，但不要直接沖濾紙壁。最後輕輕旋轉濾杯一次，使粉層平整。

2. 平底濾杯兩杯份配方

悶蒸時將全部咖啡粉均勻浸濕，之後讓水均勻接觸寬廣粉層。不必等上一段水量完全流完，而是依表中的時點與累計水量繼續注水，再按成品風味調整研磨粗細。

3. 少量咖啡豆的小杯配方

豆量減少時，粉層變淺，即使研磨粗細相同，水也可能流得更快。若味道淡而尖銳，可以稍微磨細。

4. 萃取後加水的旁通配方

讓240g水通過18g咖啡粉，萃取後再加入60g水。這種做法可分別調整流經粉層的水量，以及飲用時的濃度。表中的300g，是萃取與稀釋用水的合計；由於部分水會留在咖啡粉與濾紙中，成品重量會小於這個數字。

5. 直接滴在冰塊上的冰手沖

因為使用的熱水比平時少，研磨稍細一些，以利充分萃取。水流完後攪動分享壺，讓冰塊融化，並使溫度與濃度均勻。

咖啡業界將配合豆子與器材調整萃取條件的過程，稱為dial-in。每次只改一項條件，較容易找出哪個變化改變了味道。

1. 新開一包豆子時，第一杯先使用固定的基本配方。
2. 放涼到適合飲用的溫度，並比較溫熱與微溫時的香氣、味道。
3. 先判斷入口的濃淡。太濃時，調整粉水比或在萃取後加水；太淡時，減少用水量。
4. 濃淡合適後，再看萃取狀態。若酸味尖銳、味道平淡，可在磨細、提高水溫、延長接觸時間之中，只選一項調整。
5. 若口腔乾燥、味道粗糙，可在磨粗、降低水溫、減少粉層擾動之中，只選一項調整。
6. 依調整後的配方再沖一杯，確認能否穩定得到理想風味。

萃取時間應與味道一起判斷。濾杯、豆量、濾紙與研磨粗細改變，合適的時間也會不同。當時間與平時差異很大時，可利用紀錄找出原因。

建議記錄的項目

• 咖啡豆名稱、生產批次與烘焙日期
• 濾杯、濾紙的產品名稱與尺寸
• 豆重、總水量，以及所用水的名稱或水質資訊
• 水壺設定溫度與實際測得的水溫
• 磨豆機型號、刻度與零點基準
• 開始與結束注水的時點，以及各段累計水量
• 旋轉濾杯或攪拌的次數
• 水幾乎流完所需的時間，以及成品重量
• 若使用折射儀，記錄TDS與計算出的萃取率
• 熱時與冷卻後的香氣、味道

讓多杯咖啡風味一致的方法

以相同配方沖煮多杯，再比較飲品重量與萃取時間。若兩個數值接近，味道卻不同，可查看注水位置、粉層擾動程度與研磨狀態。重量與時間有助於找出萃取過程改變的環節，最後仍應搭配實際品嘗作判斷。

• 熱水可能造成嚴重燙傷。濾杯與分享壺應放在平穩、不晃動的表面，並遠離兒童與電線。
• 避免玻璃分享壺突然承受劇烈溫差，並遵守製造商規定的使用溫度。
• 倒掉沖洗濾紙的水與久置的積水。分享壺與濾杯每次使用後都應清洗、徹底乾燥。
• 不要用手指清理磨豆機出粉口或刀盤。拔掉電源後，依製造商指示清潔。
• 若沒有食品級材料、精準電子秤與經確認的計算法，就不要使用自製礦物質濃縮液。調配錯誤可能影響飲用安全，或造成設備腐蝕。

Hand drip與pour-over的用語差異

在韓國，人手注水製作的濾泡咖啡，常稱為hand drip或pour-over。Pour-over指從上方注水的動作，水靠重力穿過粉層與濾材，再滴入分享壺或杯中。

1:15與1:17的濃淡

其他條件相同時，用水較少的1:15通常更濃。但實際濃度仍取決於從豆子溶出的比例，以及粉層、濾紙留住多少水，無法只憑投入比例確定TDS。

沸水與焦苦味的關係

已烘焙的咖啡接觸100°C熱水，不會因此再次燒焦。較高水溫可能改變成分溶出速度與風味平衡，而水從壺中流到粉層的過程，也會降溫。焦苦味可能來自較深的烘焙、部分區域溶出過多成分、陳舊咖啡油脂或設備髒污等多種原因。

依咖啡豆調整悶蒸時間

悶蒸不一定要固定30秒。烘焙日期、烘焙程度、研磨粗細與豆量，都會改變排氣與浸濕速度。可從40～60秒開始，記錄結果後調整。

排水過慢時的檢查順序

先確認是否旋轉濾杯過多，或過度攪動粉層。也要查看是否從高處以強水柱注水，使細粉下移，濾紙如何貼合濾杯，以及磨豆機是否比平時產生更多細粉。之後再調整研磨粗細。

TDS與過度萃取的差異

TDS高不一定表示過度萃取。TDS是飲品濃度，萃取率則是從咖啡豆溶出的成分比例。使用較少水量、萃取適當時，TDS可以偏高，而萃取率仍合適。

萃取後加水的用途

萃取後加水，可在大致維持萃取率的情況下，調整到適合飲用的濃度。記錄加水量，有助於重現相同味道。

Mahina持續提供100%夏威夷科納單一產地手沖咖啡。溫熱的第一口可先感受香氣與質地，稍微冷卻後，再比較甜感與酸質如何改變。