其實手沖三要素，對所有沖泡器具都是有意義的，但我並沒有提前講，主要是覺得浸泡萃取非常簡單，只要掌握好幾個簡單的條件關係，互相平衡即可做出穩定、好喝的咖啡。

但是到了滴濾類型的沖泡，三要素就更重要一些，因為加入了人為操作的因素，導致變量增多，而其更關鍵的還是看人如何配合三要素。所以在滴濾開講前，把三要素徹底講明白。

這是一個沖煮最基本的理論體系，你可以不Care 它，但它確實存在，如果你不會調整，可以根據這篇文章去重新嘗試，看是否可以得到一個你理想中的結果。

烘焙及烘焙度

如果去細說烘焙這件事，那可以單獨成書的一個學科。這裡我只從用戶的角度去講一下，烘焙及烘焙度之中需要理解的相關知識。

這從選購咖啡豆，到拿到任意品牌的咖啡豆都可以基於此進行判斷，幫助我們在沖煮時盡可能選擇「對」的方案。

咖啡烘焙

所謂咖啡烘焙（Coffee Roasting）是指通過對生豆的加熱，促使咖啡豆內外部發生一系列物理和化學反應，並在此過程中生成咖啡的酸，苦，甘等多種味道，形成醇度和色調，將生豆轉化為深褐色原豆的過程。

咖啡生豆在烘焙時，體積會膨脹1～2 倍，重量會減輕12%～25%（視烘焙度而定，越深失重越多），並釋放大量二氧化碳。更重要的是咖啡所含的醣類、油脂類和有機酸，在烘焙前後互有消長。

在咖啡烘焙前後，主要化學成分及重量變化如下圖：

數據參考（Parliment，T.Chemtech.Aug 1995） 從上表可以看出，咖啡烘焙其實絕大部分都是化學性質的變化，而這其中最重要的就是由蔗糖參與的焦糖化反應，以及氨基酸與糖的梅納反應，另外有機酸、胡蘆巴鹼、磷酸、咖啡因和脂類在烘焙中扮演的增香提味角色。

焦糖化反應：咖啡豆的碳水化合物或糖分，在170℃～205℃ 進行焦糖化（很巧合正好是烘焙進程的一爆階段）——蔗糖脫水後，釋放水汽與二氧化碳，蔗糖顏色由無色結晶轉變為褐色，並產生芳香物質二乙酰（奶油的主要成分之一）進而具有奶油糖的香味。此外，焦糖化還衍生出上百種重要芳香物質，包括呋喃類（具有焦糖香味）的HMF（5- 羥甲基糠醛）以及麥芽醇（俗稱糖味香料）。呋喃化合物是構成咖啡香味最重要成分，其中的HMF 也是蜂蜜、果汁和香煙的芳香成分。焦糖約佔咖啡熟豆重量的17%，味道苦中帶甘，是咖啡重要的滋味。

咖啡的焦糖化過度或不足都不對。爐溫太低或失溫，造成焦糖化不完整，使咖啡喝來呆板乏香沒深度；焦糖化過度則成碳化，大幅增加燥苦味，得不償失。

梅納反應：梅納反應並非單一的化學反應，而是氨基酸與葡萄糖、果糖、乳糖、麥芽糖等還原糖，在持續加熱過程中，相互進行的一連串複雜的降解與聚合作用。生成的芳香物與化合物，又在持續加熱與水分變化下，再度降解、聚合，產生更多芳香化合物，並使顏色更深。梅納反應是調味工業中最常用的「造香與提味」反應，因為各種蛋白質裡不同形態的氨基酸與糖分作用，即可創造出不同的滋味。

酸質：科學家目前已從生豆和熟豆中分離出100 多種酸性化合物，其中對咖啡風味影響最大的有機酸包括綠原酸、奎寧酸、醋酸、檸檬酸、蘋果酸、乳酸。咖啡豆的有機酸在烘焙前後的增減情況，以下表數據來呈現：

這些酸各自賦予咖啡不同的風味特性：

• • 檸檬酸：更具柑橘類的酸質，試著與檸檬、柳橙與橘子的酸連結。
• • 蘋果酸：與青蘋果是相同類型的酸，試著將咖啡與果汁感和清爽酸甜的青蘋果聯想。
• • 酒石酸：類似於葡萄般的酸，也會大量出現在香蕉中的酸。
• • 醋酸：換句話說就是如醋般刺激且讓人不愉悅的酸。
• • 綠原酸：通常會在烘焙過程中分解成奎寧酸與咖啡酸，奎寧酸嘗起無法讓人愉悅.

酸會隨著烘焙程度的加深，逐漸分解，這也是深烘咖啡豆普遍比較苦的原因。

烘焙度

咖啡通過烘焙，會從黃綠色逐漸加深，變為黃褐色甚至深棕色，這就是不同烘焙度帶來的顏色變化，一般將咖啡烘焙度分為幾個階段，不同階段對應不同的顏色，如下圖：

在烘焙中，也會出現一些烘焙技術上的瑕疵。如果脫水時間不夠，咖啡會呈現青草、泥土的風味。如果排煙不暢，會導致咖啡豆會有煙熏感，入口以後會出現嗓子乾澀等情況。

烘焙度鑑定標準早些時候，一直是用上文中的那張烘焙表的烘焙程度來區分，但只有一個名字，比如城市烘焙、深城市烘焙、法式烘焙等。雖然定義了一個名詞，但是並沒有一個標準的東西來界定這個烘焙度就是城市烘焙。

鑑於此，美國精品咖啡協會與美國食品科技先鋒艾格壯公司（Agtron Inc.），於1996 年制定了一套放諸四海而皆準的烘焙度數據，試圖統一咖啡烘焙深淺度的標準。

AGTRON-E30FP

這套烘焙度分析儀是以近紅外線照射烘焙好的咖啡豆表或咖啡粉。

原理很簡單：烘焙度越深，焦糖化（或碳化）就越深，豆表越黑則反射的光線就越弱，所測得數據就越低；反之，烘焙度越淺則表示碳化越低，豆表越不黑，反射的光線就越強，測得的數值就越高。換句話說，艾格壯數值（Agtron Number）與烘焙度成反比；數值越高代表烘焙度越淺，數值越低表示烘焙度越深。

根據Agtron 值，也就將咖啡烘焙度的範圍進行了劃分，上圖就是整個烘焙度對應的Agtron 值。我們在購買咖啡時，也可以根據這個數值確定咖啡烘焙度。

通過烘焙度，可以知道酸、苦的偏向，可以給你選購咖啡提供必要的指導。

烘焙瑕疵生豆瑕疵，在特大批量烘焙時，很難全部被挑出，因此在烘焙完成後，還要進行一次篩選，這個步驟稱之為「熟瑕」篩選。

一般熟瑕常見的有兩種：

未熟豆

未熟豆另一個名字是烘焙後的咖啡熟豆中的Quaker（奎克豆），原因是咖啡生豆沒有完全成熟，導致糖分也吸收不充分所以在烘焙過程中的焦糖化（上色）不充分，導致最終的顏色比正常的豆子要淺很多。

這就是比較典型的未熟豆，你可以在買到的咖啡豆子中註意尋找一下，把它挑出來。

貝殼豆 

在生豆篩選中，貝殼豆是應該被選出來的。但有時候貝殼豆在生豆狀態下看著挺正常，但是烘熟了以後就顯露原形了。因此會把它再選出來。

貝殼豆有兩部分，外部的是通常說的「貝殼」形，內部的一部分或者是錐形或者是柱形。大部分貝殼豆在烘焙後都會分離成兩部分，而且外邊質地較輕的那部分「貝殼」更容易被烤焦。

如果數量不多（1 – 2 顆）你可以無視。如果太多了，還是挑出來比較好。這種豆子在烘焙時容易被烤焦，帶有燒焦的味道。

研磨度

研磨度對於咖啡沖煮者來說，是除了豆子以外最重要的一步。因為豆子烘成什麼樣你控制不了，但是研磨你可以控制，因此理解研磨還是很重要的。這裡我們主要講解精品咖啡製作時涉及到的研磨度，意式咖啡的研磨度，不在此討論範圍。

一般來說，我們研磨其實是為了在最短的時間內，將咖啡中可溶性物質萃取出來。研磨的顆粒度越細，越容易萃取出咖啡裡的物質，反之越難萃取。

其實研磨度是需要配合萃取器具決定的，如果非要具象化，那麼可以通過下圖了解大體的研磨度劃分，僅供參考：

Coarse（粗）： 這個粗度的咖啡粉，適合長時間浸泡萃取。比如冷萃咖啡

Medium Coarse（中粗）：適合Chemex、法壓壺。這個細度與粗沙類似。

8Medium（中等粗細）： 適合美式滴濾壺、虹吸壺。這個細度與海鹽類似。

Medium Fine（中細）： 適合手沖、虹吸壺。這個細度與沙子類似。

Fine（細）： 適合摩卡壺、意式咖啡機。這個細度與食鹽粒差不多。

Extra Fine（極細）： 適合土耳其咖啡，這個細度更像粉末或麵粉。

這是一個對咖啡研磨度大體的一個區分。也不是說略粗或略細不能用來手沖。如果選擇粗一些的粉進行手沖，那就要拉長注水時間，讓水有足夠的時間穿過粉粒，確保萃取足夠，不會出現萃取不足的情況。

如果選擇略細的研磨，就可以加快注水速度，縮短水流穿過粉粒的時間，確保不會出現過度萃取的情況。沖煮過程中，在時間相同的情況下，較細的研磨度可以萃取出更多的咖啡物質，所以咖啡味道會更濃；而較粗的咖啡研磨程度則只能萃取有限的咖啡物質，味道容易寡淡。

但是對於「標準」的手沖咖啡來說，一般研磨度被描述為「細砂糖粒~粗砂糖粒」之間，根據具體情況進行調節即可。如果把上一章內容中對磨豆機粒徑分佈的概念放在這里數據化，那麼手沖的研磨度範圍在400 – 800μm 之間。這是大部分單品磨豆機咖啡粉分佈最集中的一個範圍。

沖煮用水

沖煮用水，其實很多人沒有過多關注，大部分的精力都投入到了設備、研磨度、沖泡手法當中了。但是當你做的都大差不差的時候，還覺得喝起來不是味兒的時候，你就可以回過頭來考慮一下水質的問題了。

水的一些概念

我們應該都聽說過「軟水」、「硬水」。這裡的「軟」、「硬」描述的是水的「硬度」。硬度有不同的種類如：總硬度、碳酸鹽硬度及其它硬度。

硬度鹽類一般包括Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Mn2+、Sr2+、Te3+、Al3+ 等容易形成難溶鹽類的金屬陽離子，在一般天然水中，主要是Ca²⁺、Mg²⁺，其它離子含量較少。因此，一般常以水中的Ca²⁺、Mg²⁺ 總量作為硬度的定義。

具體地講，Ca²⁺、Mg²⁺ 總量稱為總硬度，根據假想化合物的原理，考慮到水中陰離子的組成，又可把硬度區分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度。

如果水的硬度是由碳酸氫鈣或碳酸氫鎂所引起的，這種硬度叫暫時硬度，因為這種硬度在煮沸時很容易成為沈淀析出。如：

Ca(HCO3)2→CaCO3↓+CO2↑+H2O

Mg(HCO3)2→MgCO3↓+CO2↑+H2O

這些析出的沉澱物，也就是我們常說的水垢。總硬度和鹼度的值越低，形成的水垢就越少。

如果水的硬度是鈣和鎂的硫酸鹽、氯化物等所引起的，稱為非碳酸鹽硬度。這種硬度用一般的煮沸方法不能從水中析出，故也稱為永久硬度。

通常以Ca²⁺、Mg²⁺ 含量計算，單位有兩種，一種用毫克當量/升(meq/L)表示，一種用度表示。即1 升水中相當10mg Ca 為1 度：

• • 0 – 4度為很軟水
• • 4 – 8 度為軟水
• • 8 – 16 度為中度硬水
• • 16 – 30 度為硬水

水在咖啡中的作用

水是一種溶劑，可以將咖啡粉中的物質萃取出來。而主要參與反應的就是鈣、鎂，有研究說鈉離子也參與反應了，但並不多，可以忽略不計那種。

適量的鎂及鈣有助於萃取咖啡中的風味，碳酸氫鹽則調節水的pH 值。鈣離子可以帶出咖啡中圓潤厚重的奶油感風味，鎂離子則帶出果香風味的檸檬酸和蘋果酸；不同的礦物質離子影響咖啡的萃取能力，進而造成咖啡風味的改變。

碳酸鹽是咖啡沖煮水很重要的一部分，主要負責緩沖酸的刺激。這意味著保持pH 值穩定的能力，因為咖啡整體呈弱酸性。由於碳酸鹽的緩沖能力，咖啡的酸度會根據碳酸鹽的硬度而改變。

如果水中有高鹼度，味道中正向的酸（即檸檬酸、果酸、酸酸等）會被中和掉一部分。酸度本身仍然存在，只是我們在味道中找不到它，只有土腥味和沈悶、平淡的味道。

在鹼度低的情況下，咖啡的味道更偏向發酵的酸味與醋的味道。所以鹼度不宜過低。

如果覺得抽象，可以根據下邊的公式總結一下邏輯：

鹼度：酸緩沖能力= 水中和酸的能力= 碳酸氫鹽的數量

碳酸鹽硬度= 可沉澱的鈣/ 鎂的最大數量= 可形成的水垢的最大數量

這個值可以通過比較總硬度和鹼度來發現。兩者中哪一個更低，就可以得出碳酸鹽硬度的數值。

永久硬度，也稱為非碳酸鹽硬度：與鎂和鈣配對的硝酸鹽和硫酸鹽。永久硬度會導致軟白堊或泥濘的沉積物。例如，硫酸鹽和鈣會形成石膏。

其他溶解離子：除了形成水硬度的鎂、鈣和碳酸鹽之外，還有其他溶解離子也會影響水的味道。例如，鈉、鉀、硝酸鹽和氯化物。這些其他溶解離子含量過高會導致腐蝕的風險。

SCA 的沖煮水質標準 任何事物一旦深究起來就可以變得很複雜。基於此，為了方便大家入門，精品咖啡協會（SCA）經過他們自己的實踐探索，提出了一個相對官方的推薦沖煮水質標準：

TDS，溶解性總固體

TDS 的全稱是Total Dissolved Solids，測量單位為毫克/升（mg/L），它表明1 升水中溶有多少毫克溶解性固體。TDS 值越高，表示水中含有的溶解物越多。總溶解固體指水中全部溶質的總量，包括無機物和有機物兩者的含量。一般可用電導率值大概了解溶液中的鹽份，一般情況下，電導率越高，鹽份越高，TDS 越高。

TDS 的局限是只能看到總數，但無法看到水中鈣、鎂、鈉、鉀等離子的各自的ppm 值，也就無法知道對應的含量。

上圖應該能說明白，TDS 的含義，所以我們更應該關注的是相同TDS 下，不同金屬陽離子的含量，從而尋找到最適合沖煮的水的離子含量。

pH值

我們都知道，水溶液pH=7 呈中性，pH<7 顯酸性，pH>7 顯鹼性。

酸性水：會使萃取率降低，如果水的PH 值小至它們的pKa（酸度係數）時會出現完全不溶解的情況。

鹼性水：會把咖啡中酸性物質拉扯出來，增加咖啡的酸味。

家庭沖煮用什麼水

雖然說了這麼多關於水的科學，但是作為家庭沖煮用水也不必那麼苛求。家庭用水只要滿足以下幾點就可以完全滿足日常需求了：

不用蒸餾水、純淨水：蒸餾水就不說了，應該沒什麼人在家喝這東西吧？純淨水是通過反滲透、離子交換、蒸餾等工藝製備出來的、去除了絕大多數雜質的水。因此礦物質含量非常低，可以說微乎其微。用這種水，無法充分的與咖啡中的物質發生反應，甚至是加快萃取的速度，導致萃取過度。

不直接使用自來水：各地的自來水、井水應該都無法達成推薦的TDS 值。北京城區自來水的TDS 在250ppm，北京四環外農村的供水，TDS 在350 – 450ppm。燒開後，也會有比較多的沉澱，有些氯化物經過高溫也無法揮發，單獨喝這種未過濾的開水，也能喝到一股生水味，而且TDS 整體上無法降低太多，所以不推薦。

使用RO 膜過濾的淨化水：家庭直接建議使用過濾後的水，我家淨水器淨化後，TDS 在30ppm，但我家這個水就「太乾淨」了，沖咖啡的時候口感上的東西有些欠缺，不夠飽滿。

使用礦泉水：可以直接使用礦泉水，礦泉水有它相應的礦物質含量，我們可以看看瓶身上具體的說明，下圖是某品牌的數據：

礦泉水的產品特點是水源地不同，最後到手的TDS 也不同，這個品牌的飲水機的大桶裝水，TDS 穩定在45 – 70之間。是比較經濟、穩定的沖煮水，家用完全足夠。

下面這是市售礦泉水的一些數據，僅供參考，如果感興趣，可以買回來都試試看。

自己調製

其實很多人已經不滿足於使用礦泉水了，因為物質成分不穩定，會造成萃取上的不穩定，而且自由度不高。因此近幾年各大咖啡比賽，基本都是選手自己配置的水。

既然是有需求的，自然有人為我們市場化。AQUACODE 咖啡沖煮專用水，就是一款專業競賽及級別的沖煮專用濃縮水包。

目前很多專業選手打比賽、生豆賽的杯測都使用這種水包調水。它1 盒12 包，每包可以根據說明卡片，兌出你需要的TDS 水，它詳細說明了這個水包裡各個元素的含量，與水勾兌後的總TDS 方便大家自行配置。

這種水包，需要純水進行勾兌，這時候上文說到的不能用的純淨水就派上了用場。一般國內使用的最多的是怡寶，有的用娃哈哈，而且都會按照6 – 7L 這個勾兌比例進行調整。

感興趣的朋友們可以自己在家試試，兌一桶怡寶可以用很久。

最後

沖煮是最後的手段，但是前置條件要保證是「正確」我們在正確的路上開車，才不會走錯。因此烘焙度、研磨度、水這3個關係到沖煮的絕大部分結果，沖煮手法、器具加持也只是對它的錦上添花。

下一期開始進入手沖教學階段，大概是以V60 為基礎，介紹一些基本的沖泡方式以及沖煮的調整策略，敬請期待。