咖啡沖煮的科學：掌握「四大沖煮原則」，打造個人化萃取曲線；選對器具與手法，在家煮出大師級美味

暢銷書《咖啡烘豆的科學》系列作！ 咖啡教父史考特．拉奧淬鍊26年菁華大作， 全球咖啡迷追捧必讀的沖煮聖經！ 【特別收錄】臺灣版專序＆訪談影片 　　在義式濃縮之外，還有更多令人著迷的沖煮技術， 　　手沖、法式濾壓壺、浸泡式濾杯、真空虹吸壺…… 　　掌握四大原則，在家煮出香氣、層次與口感皆具的大師級咖啡！ 　　研究咖啡到了一定程度後，最令人氣惱的， 　　莫過於煮出一杯近乎完美的理想咖啡之後，下次卻無法重現。 　　但這本來就是不可能的任務，因為決定咖啡風味的因素很多； 　　咖啡磨粉後的顆粒大小、沖煮時的水溫高低、擾動程度、水粉比例等， 　　任何一點細微的差異，都將影響咖啡的香氣、層次與口感。 　　儘管「杯杯不同」的獨特性，正是沖煮咖啡的樂趣所在， 　　但若能掌握一些科學原則，例如：萃取時的各項參數、選對器具，甚至觀察咖啡渣。 　　便能逐步修正各項變數，使咖啡更接近理想狀態。 　　★「義式濃縮」之外，各種非加壓式的沖煮科學 　　本書是世界咖啡三大權威之一史考特．拉奧入行26年來， 　　經歷多次實驗、研究、品嘗與測試後的集大成之作。 　　提供每位咖啡愛好者，各種沖煮時的必備知識與關鍵技巧； 　　每次出手，都能盡可能地重現大師級的美味。 　　值得注意的是，書裡介紹的是「義式濃縮」（Espresso）之外， 　　所有「非加壓式」的咖啡沖煮指南。 　　義式濃縮萃取的優點在於快速方便、品質穩定且口味一致， 　　因此市面上的連鎖咖啡店，大多採用此法供給大眾需求。 　　但非加壓式的沖煮能玩的變化就多了。 　　早期流行真空虹吸壺，現在則是手沖當道， 　　其他如法式濾壓壺、浸泡式濾杯等方式也各有擁護者； 　　器具與手法不一，風味亦不盡相同，也因此最令人著迷。 　　★掌握四大原則，玩出屬於你的創意咖啡 　　史考特．拉奧以各種科學方式， 　　找出了最能滿足味蕾的理想咖啡四大沖煮原則： 　　►水粉比例1：17 　　►咖啡漿需達攝氏91～94度 　　►沖煮強度1.25～1.30% 　　►萃取率19～20% 　　最重要的是，你得來回不斷嘗試、多煮幾杯， 　　讓每次的沖煮成果都能穩定地落在上述範圍內。 　　後續就能以此為基礎， 　　透過各種參數的微調，玩出屬於你的創意咖啡。 　　全書分為以下三部分： 　　►第1～5章：咖啡萃取和測量介紹，並講解如何透過控制萃取參數改善咖啡風味。 　　►第6～10章：介紹各種沖煮理想咖啡的方式，並以圖文詳盡說明操作步驟。 　　►第11～12章：解說常被忽略的兩項咖啡品質決定因素：沖煮用水的科學與咖啡豆貯存要訣。 　　若你是極重度咖啡愛好者， 　　書末附錄更提供萃取與測量的技術細節、專有名詞定義， 　　以及參考資料（數篇資訊豐富的咖啡科學出版品）。 　　讀完這本書，便能完整複製大師技法， 　　在家煮出香氣、層次與口感皆具的理想咖啡。 本書特色 　　◎世界咖啡三大權威史考特．拉奧淬鍊26年菁華大作，全球咖啡迷追捧必讀的沖煮聖經。 　　◎深入淺出地說明咖啡沖煮的科學機制與原理，並詳盡介紹各項實作方式。 　　◎完整收錄多款大師級技法，在家煮出最接近理想的美味咖啡。

　　2020年外媒評鑑臺灣最佳咖啡館mojocoffee創辦兼主理人、咖啡講師／陳俞嘉Scott 專業推薦（按姓名首字筆畫排序） 　　吳則霖／2019年世界最佳咖啡館Simple Kaffa共同創辦人、2016年世界咖啡師大賽冠軍 　　林東源／GABEE.創辦人、首屆世界咖啡大師比賽臺灣冠軍 　　劉邦禹／WCE世界咖啡杯測師大賽世界冠軍、WCE世界咖啡沖煮大賽臺灣冠軍＆世界第四 　　韓懷宗／《咖啡學》系列作者

致謝 推薦序／金杯理論的再詮釋 審訂者的話／銜接咖啡科學新時代的KOL 臺灣版作者專序／咖啡沖煮的新未來 前言／讓我協助你煮出最理想的咖啡 本書簡介 第1章 萃取，理想咖啡的起點 萃取速率與萃取量 萃取品質 萃取溫度 擾動：攪拌與排氣 第2章 研磨，沖煮前的美味關鍵 研磨程度與接觸時間 咖啡粉粒徑分布 細粉對萃取的影響 第3章 濾杯、細粉與風味純淨度 第4章 讀懂咖啡沖煮控制表 原始咖啡沖煮控制表 ExtractMoJo咖啡濃度分析儀 如何微調你的咖啡沖煮？ 如何不透過控制表計算萃取率？ 我為何如此迷戀數據？ 萃取率與品飲 加重劑量：高水粉比例的配方 理想萃取率是很主觀的 每杯咖啡的萃取都不簡單 第5章 大有學問的咖啡渣 如何辨認理想咖啡渣的形狀？ 高掛風乾的咖啡粉 各式滲濾沖煮與理想的咖啡渣形狀 熟豆新鮮度與咖啡粉層形狀 第6章 自動滴濾機怎麼用？ 評估設備狀態 沖煮前先決定兩件事 如何設定自動滴濾機？ 第7章 手沖正當道，但你懂多少？ 手沖咖啡的優缺點 如何製作一杯美味的手沖咖啡？ 美味手沖咖啡的要點 第8章 法式濾壓壺與Eva Solo品牌濾壺 如何以法式濾壓壺與Eva Solo品牌濾壺沖煮咖啡？ 第9章 萃取更均勻的浸泡式濾杯 設定研磨刻度與浸泡時間 如何使用浸泡式濾杯？ 第10章 複雜但不神祕：真空虹吸咖啡 真空虹吸咖啡的迷信 真空虹吸壺的原理 如何穩定煮出美味的真空虹吸咖啡？ 熱源溫度無法調整怎麼辦？ 操作時的各種問題與解方 真空虹吸壺的濾網選擇 第11章 咖啡用水的科學 鹼、鹼度與硬度 理想的沖煮用水標準 水垢是怎麼來的？ 用水過濾與處理 第12章 咖啡豆貯存要訣 附錄 咖啡沖煮控制表的潛在錯誤 水粉比例表 華氏與攝氏轉換表 專有名詞 參考資料

推薦序 金杯理論的再詮釋 　　現代人探討的咖啡沖煮，大抵起源於1960年代的咖啡沖煮理論：金杯（Golden Cup），或稱理想萃取。儘管這樣的概念已存在近六十年前，卻在近十五年才開始流行全球。隨著網際網路日益普及，有越來越多論壇討論、資訊分享，加上價格親民的咖啡萃取專用折射計問世，新手咖啡師得以不帶任何成見地觀察咖啡世界，可謂金杯理論的再詮釋。 　　大概在2004年時，聰明濾杯在精品咖啡市場尚未成氣候，我在部落格上分享了使用心得，意外與許多咖啡達人結緣，本書作者史考特．拉奧正是其中之一。我也是在與他的交流下，開始走進咖啡沖煮的科學世界。由於產業文化差異，臺灣與歐美的咖啡學習途徑相當不同。臺灣在日式職人文化的基礎下，走出注重師徒傳承的封閉派別文化；西方則沒有這樣的規矩，成了相對開放的學習架構。 　　我常說，整個金杯理論，幾乎就是繞著「物盡其用、一致提取、反覆重現」三個概念打轉，一個咖啡師要做的，不光是要把一杯咖啡萃取好，還要能夠大量沖煮出同樣的咖啡結果，同時把流程標準化，讓別的咖啡師也能重現這樣的結果。然而，隨著時間的增長，以及人們對金杯的理解度越來越高，回頭看看過往的師徒制沖煮，儘管表面似乎與理論衝突，細究後才發現，這些手法其實都有可以解釋的理由。 　　不論是拉奧，或是其他以金杯理論為基礎的歐美咖啡師，都常利用工具攪拌萃取中的粉層，希望藉此獲得更均勻的萃取。但看在許多勤於練習手沖動作、心法的咖啡師眼裡，總覺得此舉粗俗不堪。同樣的道理，很多咖啡師在沖煮時講究粉牆（high-and-dry grounds，本書譯為高掛風乾咖啡粉）的建構，但拉奧建議我們透過攪拌或水流把粉牆攪拌開來，以確保咖啡粉與熱水能有效萃取。同樣的，你可能也會發現，習慣留下粉牆的咖啡師，其採用的水粉比例可能為1：10，而非1：17。但假如你不拘泥數字，直接觀察濾杯底層的咖啡渣（粉床），就會發現那些實際與沖煮水有效互動的咖啡粉，其實相當接近金杯建議的水粉比例。甚至，一些手沖咖啡師習慣使用尾段不接的沖煮方式，但基於一致性、物盡其用的原則，金杯理論並不建議這樣做，然而這同樣不違背其倡議的六大基本要素（①沖煮器材、②水粉比例、③研磨刻度、④水溫、時間、與攪拌、⑤濾紙、濾杯樣式與沖煮風味、⑥沖煮用水）。 　　少了師徒承傳的手法，咖啡沖煮得以變得更透明，也更讓初學者進入狀況；靜下心來練練水流，更為沖煮注入不同的態度與表演美學，咖啡師與消費者亦能得到另種滿足。怎樣都好，就看你怎麼解讀了。 　　（本文作者陳俞嘉，逢甲大學工業工程學系畢業，2003年創立mojocoffee，開始對精品咖啡的探索。店內大小咖啡事樣樣經手，但也因此更堅持貫徹以科學邏輯的方式，來讓咖啡沖煮與烘焙知識具傳遞性。持續擔任生豆公司採購顧問，以及臺灣各級生豆評鑑裁判，致力推廣國內外好咖啡。） 審訂者的話 銜接咖啡科學新時代的KOL 　　本書原文初版於2010年，而文章及圖片多完成於2008、2009年。時至今日，咖啡業界已有許多科學且現代化的認證課程，此書雖然稍嫌來得略遲，但遠遠好過不來。 　　對早年在玩咖啡的人而言，本書作者史考特．拉奧（Scott Rao）絕對是影響甚鉅的人物，尤其在網路論壇上，甚至可說他是推動咖啡科學風潮的主要旗手，以今日流行語來說更是KOL無誤。 　　在那個相關資訊還不如今日普及的年代，拉奧的原文著作便是玩家人手一本的聖經，例如本書。雖然以今日來看，他的確有個人偏好，但其試圖以科學角度建立可信度高的理論，並在實作之中系統化他的觀點、工作流程分析，依然是一本對老手新手都極具參考價值的著作。 　　身為本書審訂者，我的主要任務是在檢視譯文是否正確（或說符合原作者觀點）之外，盡量連接本地產業習慣的用語。過程中其實常常感嘆，為何沒有一個咖啡官方組織或是學界能夠有效統一翻譯用語，以減少混淆，但如今已是去中心化的年代，這個願望已然是緣木求魚。 　　拉奧也是一個站在兩個時代中的銜接者。在他之前，咖啡業界更像是傳統工藝，而如今更大比例像是現代化後的科學工業。故他在探討咖啡沖煮時，使用了許多特定的名詞來描述局部與細節，這些可能來自於更早年的業界、或是網路論壇上的用語，且兩者都受民間用語文化影響甚大，遠遠提升了翻譯的難度。 　　其中有三個語詞，尤其大量出現在本書之中。包括：drawdown、slurry、bloom。以下分述： 　　．drawdown，譯為流降。形容水庫內水位降低的情狀，常被用於金融界的放款或客戶提取；也有撤軍、抽離之意。類比在手沖或真空虹吸咖啡的製作過程時，則是咖啡流至下壺，造成上壺中咖啡液面降低的狀況。但需要注意的是，它並非單指液面狀態。因手沖時的注水，可能造成液面持平或升高的現象，但同時其實也有許多原本已在上壺中的液體，不斷地「流降」到下壺中。 　　．slurry，譯為咖啡漿。通常是指未過濾前、沖煮中的咖啡水粉混合物。在中文裡，這種液態混合固態的既有用詞有泥與漿：前者偏向固態，用飲料來比擬例如雪泥；後者偏向液態，例如豆漿、米漿。在此書中作者使用slurry時多指後者，而非殘留下來的泥狀咖啡渣。故選譯為咖啡漿。 　　．bloom，譯為泡發。bloom在英文裡有開花、綻放之意，其實是一個很美的挪用。早年我們習用悶蒸或膨脹稱之。但我在此刻意不用，主因是本書中，作者其實清楚區別了兩個狀態：預浸潤（prewet）以及泡發。前者指預先使咖啡粉吸水；後者則是咖啡粉吸水後因排放氣體造成的現象，以及頂端那層混合咖啡粉、排放氣體、液體三者混沌的「花」。這個重要的區別有助於我們釐清咖啡的萃取，也是如今的主流認知。此外，選譯「泡發」，除了氣泡膨發之意，也因在傳統廚藝之中早有「泡發」乾貨的技藝，而兩者大有異曲同工之處。 　　最後，本書第六章提到「兌水」（bypass）的內文段落當中，有一處敘述為「類似咖啡師製作美式咖啡的做法」。實際上，這邊的美式咖啡（Americano），特指如今受義式影響後咖啡館較常見的做法：義式濃縮咖啡（Espresso）＋熱水。而那一整章所寫的自動滴濾機（Automatic Drip），也就是美式咖啡機，它所製作出來的咖啡，其實才是正港的美式呢。 　　希望讀者在閱讀這本書時，不僅僅是為了能製作出一杯好咖啡。作者時不時透露出強烈的個人觀點甚至情緒；他的用詞及意欲前往的方向，也都透露他的文化背景、當時所處時代的困境，而那也是個屬人、模糊的傳統工藝正變成唯物科技、精準現代工業的轉捩點。這也正是此文以原文出版年份作為開頭的原因。 　　哲學背景的我，多年後回頭看本書，某種視角上也將其與更早期臺灣盛行出版的日本職人咖啡書並置。可看出美國與日本作者在面對咖啡時的觀點不同，美學、思維等通稱文化的差異。臺灣在咖啡文化上受兩國影響甚深，很容易可在不同的咖啡飲用或製作習慣、甚至是行銷語言中看見蹤跡。 　　近幾年略有開始關注在地美食文化的風潮。在咖啡的每人平均年飲用量急速上升、臺灣自產咖啡豆的品質也不斷提升的經濟分析下，盼望社會大眾亦能在咖啡這個飲品上逐漸重視其文化層面。而認識自身當從歷史開始，也唯有能看見歷史脈絡，才能真正在臺灣這塊極常接受外來文化沖刷的土地上，一面學習、一面開啟重建在地脈絡的未來、建立真正屬於臺灣的咖啡文化。 　　（本文作者余知奇，畢業於臺大哲學系，從事咖啡業18年；於2012年考取Q-Grader咖啡杯測師，並於同年開設Aura微光咖啡；2017～2019年連續擔任臺北國際咖啡節文化總監。除了致力從餐飲實務、感官、科學面研究咖啡之外，也特別注重咖啡的文化分析與傳承。） 臺灣版作者專序 咖啡沖煮的新未來 　　感謝所有正在閱讀本書的臺灣讀者，2010年我出版這本《咖啡沖煮的科學》，作為拙作《義式濃縮咖啡的沖煮科學》（暫譯，原書名為The Professional Barista's Handbook）的姊妹作。因為我認為當時許多咖啡師在其他（義式濃縮之外的）沖煮方式上，都未能習得良好的技術。 　　所以我決定寫一本書，包含真空虹吸壺、手沖、自動滴濾機、法式濾壓壺等方式，希望幫助更多咖啡師將沖煮變得更系統化且合理化。我個人覺得這本書取得了一定程度的成功，因為書裡的許多數據分析與專業技術，已被廣泛應用於咖啡業界，至少在美國與部分國家都是如此。 　　我雖然從未到過臺灣，不知道臺灣流行用什麼方式沖煮咖啡，但我猜手沖咖啡應該很受歡迎。期待有一天能造訪臺灣，並親身前往咖啡館，嘗嘗當地咖啡師的手藝，看看能從臺灣的咖啡夥伴身上學到什麼。 　　其實在過去幾年之間，咖啡的沖煮技術並沒有太多變化。就我的觀察，這幾年真空虹吸沖煮的確變得較不流行，手沖咖啡則開始蔚為風潮，不過，我想這些趨勢應該也會隨著時間持續變換。 　　話雖如此，在自動滴濾機等電器產品方面，倒是令我見識到了更多的優質科技。其中最佳技術的代表，正是來自美國的Decent Espresso Machine咖啡機，它能詳實記錄沖煮期間的壓力、流速與溫度，並讓使用者以流速與壓力制定個人客製化的沖煮曲線。這台咖啡機讓我進一步地學到了更多關於義式濃縮的萃取知識，對於下一個世代的沖煮技術也是很大的啟發（好的，我必須老實承認，我與該咖啡機品牌有商業上的合作）。 　　任何能夠協助咖啡師在適當溫度下達到均勻萃取的科技，都令我著迷。以手沖的方式萃取當然很不錯，前提是咖啡師必須專注於讓萃取過程維持一致。使用自動滴濾機單次大量沖煮也很棒，唯一要注意的是，別讓煮出來的咖啡閒置超過一小時。 　　而最近一∼兩年間進展最為快速的領域，也許就是磨豆機製造商開始改善磨盤品質與磨盤校正。SSP品牌等公司所製造的磨盤較為優秀，能更容易提高咖啡粉的萃取率，且風味普遍而言也很不錯。此外，我還是要強調，磨豆品質的重要性可能高於萃取品質，因為再好的萃取手法，都無法彌補一開始就不怎麼樣的磨豆品質。 　　我認為下個一世代的咖啡師們，不論專精於義式濃縮或手沖咖啡，都會將關注焦點移至液體流動控制、數據追蹤，以及如何讓萃取狀態更均一。在磨豆技術進一步提升的狀況下，我期望很快就會看到咖啡師將萃取標準提高至24∼25％，而市面上的咖啡館也能使用更少量的咖啡粉煮出更棒的咖啡，在節省成本的同時提升咖啡品質。

萃取，理想咖啡的原點 ▍萃取速率與萃取量 咖啡萃取會在兩個階段發生。第一階段為熱水接觸咖啡粉、氣體溢散、迅速沖散咖啡顆粒並接觸到咖啡粉表面的那一刻。第二階段則是咖啡豆纖維吸收水分並膨脹的時刻，此時的熱水會帶出蘊藏在咖啡粉中的二氧化碳及揮發性香氣分子，咖啡顆粒也會跟著溶解，並以擴散（diffusion）方式進入周遭液體。萃取最初會迅速展開，並在咖啡粉的固體物質被帶進液體的過程中漸漸變慢。 咖啡的萃取速率會受到以下幾個因素影響，包括咖啡粉顆粒大小、咖啡漿（slurry，又譯咖啡水粉混合物）溫度、咖啡漿的濃度梯度（concentration gradient）、咖啡漿的攪拌（agitation）及沖煮水粉比例（brewing ratio）。若是咖啡粉顆粒細緻、水溫高、擾動（turbulence）多或是水粉比例較低，都會增加萃取速率。萃取總量則是萃取速率與水粉接觸時間（contact time）的加乘作用。 ▍萃取品質 上述幾個因素會影響咖啡粉的固體萃取速率，不過，萃取風味的品質與平衡，則取決於萃取時的溫度、咖啡粉粒徑分布（particle size distribution）、沖煮用水的化學成分，以及水粉接觸時間。此外，咖啡粉層各部位的萃取比例是否一致（意即是否均勻萃取），對於咖啡風味也會有劇烈的影響。 整體而言，以下為影響萃取速率的幾項因素： ►咖啡漿溫度 ►咖啡粉粒徑 ►咖啡漿的濃度梯度 ►攪拌與否 ►沖煮水粉比例 在一定的萃取百分比（extraction percentage，即萃取率）之下，以下則是影響萃取品質的幾項因素： ►咖啡漿溫度 ►咖啡粉粒徑分布 ►沖煮用水的化學成分 ►水粉接觸時間 ►萃取的均勻度 ▍萃取溫度 萃取時的溫度越高，萃取的速率也就越快，因為咖啡粉中絕大多數的化合物，會在溫度較高的狀態下，呈現較高的可溶（soluble）性。除了萃取速率之外，咖啡的風味也會受到萃取溫度的影響，因為各種化合物的相對溶解度會隨著溫度高低而有不同的變化。建議各位準備溫度足夠的熱水，讓咖啡漿溫度＊＊維持在攝氏91～94度。 咖啡漿的溫度測量相當重要，並非只要掌握接觸咖啡粉之前的水溫就夠，有太多因素會導致萃取過程中的真正溫度遠低於初始測量的水溫。例如，使用手沖（manual drip/ pourover）錐型濾杯與Chemex品牌濾壺，就會在沖煮過程中溢散許多熱能。 另外，咖啡粉與咖啡壺也會如同散熱器（heat sink）一般，從熱水汲取許多熱能，並降低咖啡漿溫度；除非兩者都能先預熱至沖煮水溫。當咖啡漿溫度低於攝氏91∼94度範圍時，可能會使咖啡出現酸味，而高於此範圍時，則會有較多的苦味、澀味（astringent）、尖酸或口感太過銳利。 ▍擾動：攪拌與排氣 擾動發生在沖煮時，指咖啡粉、氣體與熱水三者之間混沌的混合過程。擾動的產生有兩個明顯的來源，其一是由外力造成的攪拌，會直接影響咖啡漿內的粉粒與水；另一則是來自咖啡粉溢散的氣體。攪拌造成的擾動會加速萃取，通常也會同時增進萃取的一致性。相較於此，由排氣（outgassing）或脫氣（degassing）形成的擾動，對於萃取速率與萃取均勻度則有更複雜的影響。 攪拌 不論咖啡粉或茶葉，加入攪拌因素都能增加其可溶物質四周的濃度梯度，並加速萃取過程。建議各位在沖煮時，固定於同一階段使用一致且容易重複的攪拌動作，如此便能確保每次沖煮都能呈現出穩定的結果。例如，比起隨機且迅速攪拌三圈，固定於某一階段緩慢攪拌一圈，更容易協助你重現上一次的沖煮成果；若攪拌的時間與強度都不穩定，就可能對萃取造成無法預期的影響。 攪拌時若控制得宜，便能增進萃取的均勻度。 排氣 咖啡豆內部結構多孔如同蜂巢，由許多不規則的腔室組成。其腔室壁由內含固體物質與油類的纖維（cellulose fiber）構成，裡頭包裹著處於加壓狀態的二氧化碳與揮發性香氣分子。 咖啡豆經研磨後將破壞部分腔體，並釋放出許多包裹其中的二氧化碳與香氣分子。據研究表示，藏在咖啡豆裡的二氧化碳，約有50%會在磨豆後的分鐘內釋出。而當熱水與咖啡粉接觸時，又會接著釋出咖啡粉中剩餘的二氧化碳，但因為二氧化碳在1大氣壓（標準大氣壓）的狀態下，無法溶解於高溫的熱水中，而這些溶不掉的二氧化碳氣體，便會與沖煮液體及咖啡粉混和，進一步產生擾動，並形成咖啡漿頂部膨脹隆起的泡發。 濾杯、細粉與風味純淨度 一杯咖啡的味道、香氣（aroma）與醇厚度，源自下列不同的物質： ►可溶固體將決定咖啡的味道。 ►揮發性香氣分子提供了咖啡的香氣。 ►懸浮於咖啡中的不可溶（insoluble）物質，如細粉與油脂，創造了咖啡的醇厚度與口感（mouthfeel）。 ►咖啡油脂為次要角色，能提供咖啡風味，並降低酸度（acidity）的感受。