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咖啡萃取的原理

說得極端一些，若是不講究味道，誰都能萃取咖啡，萃取本身并非難事。準備好咖啡粉和萃取器具，之后只需熱水和杯子就能沖泡出一杯咖啡。

然而很多人都有過類似的疑問：為什么常去的咖啡館里喝到的美味咖啡和自家沖泡的咖啡味道會相差如此之大呢？不僅如此，即使使用相同的烘焙豆和器具，自己沖泡的咖啡與家人沖的咖啡味道也會不同。更有甚者，同一個人沖泡的咖啡也會出現“今天一般般”和“這一次挺不錯”這樣的味道變化。不對萃取進行深入思考，就算沖泡多年的咖啡，得到的味道也都是“單次限定”，很難提高味道的再現力。

即便用同款生豆從頭做起，如上文所述，烘焙度的差異、存放狀況的差異、咖啡粉的研磨方式不同等都會極大程度地影響咖啡的味道。有時，即便調整好各項變量讓咖啡豆能夠穩穩打入好球區，同用一批豆子也會因為萃取條件的不同，出現“一般的咖啡”“想再來一杯的咖啡”和“極其美味的咖啡”等多種不同的結果。

乍看之下，萃取不過是往咖啡粉里倒熱水，其實它有其獨到的技法。在微觀世界里，萃取的過程中究竟發生了些什么，雖然不能直接用肉眼觀察，但是通過理解在濾杯中發生的現象，我們可以找到解釋萃取結果不同的答案。首先，從萃取的原理和其中發生的現象開始分析吧。

萃取，即多大程度地提取咖啡豆的成分

在萃取器具中，熱水與粉碎后的咖啡豆之間發生著非常復雜的現象。為此，條件一旦發生細微的改變，就會讓萃取出的咖啡具有豐富的味道變化。擔任本書科學顧問的咖啡研究第一人——旦部幸博先生針對萃取特別指出：“咖啡豆的香味成分是由烘焙以及之前的各項工序所決定的。萃取的本質在于多大程度地提取咖啡生豆經烘焙所產生的成分，程度決定其味道。咖啡中含有多種成分，有的親水性好易溶于水，而有的親油性（疏水性）強不易析出。理解了利用條件和時間差能提取出哪種成分后，就有可能控制萃取出的咖啡液的味道。”

當然，直接將烘焙豆泡在熱（冷）水中，是難以析出其中的各種成分的。研磨粉碎是幫助咖啡豆成分溶入水中的第一步。然而，在成分易溶于熱（冷）水的同時，咖啡在磨成粉后與空氣的接觸面積大幅增加，也會加速氧化和香味流失。因此，建議在臨萃取前現磨咖啡豆。現磨是“美味咖啡”的重要前提。

要萃取出想要的味道，首先確保粉末顆粒均勻

研磨咖啡豆的一大重點是盡量保持粉末顆粒均勻。因為顆粒粗細不同會造成萃取出的成分不一致。在熱水中浸泡同樣時長的情況下，大顆粒內部的成分不容易溶于水中，而小顆粒的成分則很快全部析出，用粗細不同的咖啡粉萃取出想要的風味是很困難的。

咖啡磨的結構原理會在第2章詳細解說，但家用的簡易槳葉式粉碎機很難將咖啡豆粉碎成顆粒均勻的粉末。因為那些刀片不易接觸到的豆子會磨得太粗，而靠近刀片的豆子則打得過細，變成了微粉。

這樣一來，微粉和顆粒較粗的咖啡粉就會不可避免地混在一起。想要沖泡出味道穩定的咖啡，提高再現性，自主控制咖啡的味道，必須使用能最大限度保證出粉顆粒均勻的專用咖啡磨。

如果你正在使用家用的簡易咖啡磨，建議最后用茶濾過篩，去除微粉，盡量確保咖啡粉顆粒均勻。建議不妨嘗試一下，相信會在實踐中切身體會到味道的差異。

浸泡式還是滴漏式，什么是適合控制味道的萃取？

咖啡的萃取器具種類繁多，有滴漏式、虹吸式、意式咖啡機、法式濾壓壺等。算上一邊加熱一邊煮咖啡粉的土耳其式，咖啡萃取從原理上可以粗略地分為兩大類，即浸泡式與過濾式。

浸泡式，顧名思義是將咖啡粉放入熱（冷）水中浸泡萃取。而過濾式則是將咖啡粉做成粉層，讓熱（冷）水通過粉層濾下。不論哪種方式，在浸泡與過濾的過程中，咖啡粉中的成分都會轉移到熱（冷）水中，最終變為一杯咖啡。

一般認為，虹吸式、法式濾壓壺和土耳其式屬于浸泡式萃取，而滴漏式和意式咖啡機則為過濾式萃取。事實上很多器具兼具兩種萃取方式的要素，無法簡單地進行區分。各類器具的特點會在第3章中詳細講解。

不論是浸泡式還是過濾式，咖啡粉中親水性好、易溶于水的成分與親油性（疏水性）強、不易析出的成分是不變的。不過，各種成分易溶于水的程度會隨著溫度的變化而發生改變。

在理解上述原理后，若能巧妙地利用原理適時調整萃取溫度和時間，理論上就能萃取出自己想要的味道了。

浸泡式與過濾式萃取的原理

浸泡萃取與過濾萃取時，咖啡粉與熱（冷）水之間發生了怎樣的反應呢？在此將兩者簡化后進行介紹，希望讀者能把握其原理。這部分內容是旦部幸博先生通過電腦分析做出的模擬結果。

浸泡式萃取

浸泡萃取如下圖所示，是將一定量的咖啡粉與熱（冷）水一次性全部混合在一起，其味道成分會隨著時間的推移不斷析出，原理較為簡單。

咖啡粉所含的成分雖然會逐漸轉移到水中（參考圖表3之①），但不論經過多長時間，咖啡粉的成分都不會完全溶于水中。這是因為咖啡粉的成分雖然會在短時間內從粉內析出并溶于水中，但是隨后部分溶于水中的成分則會再次回到咖啡粉里。隨著粉內成分濃度的減少和水中濃度的增加，成分從粉內向水中析出的速度會逐漸減緩（參考圖表3之②）。這兩者速度一致后，成分將不再析出，呈現平衡狀態。

各種成分均會出現這一現象，其結果就是從整體來看，隨著時間的推移咖啡不斷變濃，不易溶于水的成分的濃度逐漸提高。

過濾式萃取

相較于浸泡式萃取，過濾式萃取的原理要復雜得多。為了盡可能簡化變量，在此使用的模型將濾杯等萃取器具改為圓筒型。

對圓筒中的咖啡粉（已事先吸水）進行分層，模擬水從上往下倒入的情況。水會以基本恒定的速度通過咖啡粉的間隙，并在一定時間后從圓筒下方濾出。期間，成分逐漸從粉內向水中析出。這一過程不斷重復，析出的成分最終匯集到筒下完成過濾的咖啡液里。這一模型的模擬結果為圖表4。該模型的條件是“在30秒內讓水通過5cm高的粉層”。如圖所示，將粉分為5段，每段1cm，則水通過每段的時間為6秒。本模型假設各段萃取在6秒基本達到平衡狀態，以此考慮各段粉層成分的運動。

第1步：加入少量水開始萃取后，第1段很快達到平衡狀態，成分以一定比例分布在水與粉中。

第2步：6秒后，在這部分水流入第2段的同時，第1段中又流入了新的水，兩段的成分活動并不相同。此時，第1段里第1步時殘留在粉內的成分析出。而第2段中，第1步時第1段溶入水中的成分和第2段粉內含有的成分按照一定比例分布在水與粉中。

第3步及以后：6秒后，水流入下一段，這一過程不斷重復，直至通過第5段并最終向下濾出。

通過這個模型進行模擬可知，如圖表5上段所示，最初濾下的咖啡液含有的成分濃度最高，在保持基本恒定的濃度萃取一段時間后，成分開始減少，最后逐漸消失。

另外，易溶于水的成分會快速析出，而不易溶于水的成分則在萃取中一直保持低濃度的持續析出。因此，萃取所得的全部咖啡液會如圖表5下段所示，最初獲得濃度較高的濃縮液，隨著流出量的增加，咖啡液逐漸變淡，而不易溶于水的成分濃度則持續升高。

事實上，濾杯中的咖啡粉不會像圖表4模擬的那樣能夠均勻地分成5層。在熱水倒入的同時，咖啡粉層的形狀也會不斷變化，讓情況變得更加復雜。但為了大致理解萃取的原理，這樣的簡化模型是有意義的。

萃取與味道的關系，你想萃取何種風味

市面上有許多介紹咖啡萃取的書籍。在與咖啡相關的書中，可以說有近八成都以萃取為主題。這些書里一般都會有這樣的描述：浸泡式萃取“如果時間過長，容易出現雜味”，而過濾式萃取“美味成分會先行析出，之后雜味逐漸滲出”。因萃取后段容易帶出雜味，很多書指出，在適當的時機完成萃取是非常重要的。通過巴赫的萃取經驗，我認為上述觀點的確有一定的道理。

從圖表6的模型模擬中也能看到，超過一定時間點后，不易溶于水的成分會逐漸增加。由此可以推測，不易溶于水的成分中含有“難喝”的味道。

然而，我們感知到的咖啡風味是咖啡液中的復雜成分交織而成的。有些風味是在其他味道互相抵消后才會凸顯出來。咖啡風味的代表性組成成分有酸味、清爽的苦味、醇厚的苦味、尖銳的苦味、不好的焦苦味、澀味和甜味等。上述味道的相關性將在第2章“決定咖啡味道的萃取技法”中詳細解說。簡而言之，不能單純地認定“不易溶于水的成分”就是“難喝的味道”。

旦部幸博先生指出：“酸味是易溶于水的成分之一，然而其中也有味道過酸的有機酸和酸澀難耐的咖啡酸等親水性強卻并不美味的成分。而不易溶于水的親油性成分中肯定也含有‘美味’的成分。只是被稱為‘不好的焦苦味’那樣親油性強而苦澀的成分容易引起人的強烈厭惡，所以公認的萃取訣竅才變成了在適當的時間點結束萃取，以免這一成分析出。”

本書的目的是設定不同條件，系統地考察味道會發生何種變化，并用實際萃取加以確認。如浸泡式萃取和過濾式萃取的模擬模型所示，浸泡式萃取的風味變化較少，味道更加穩定。但從另一方面來說，這種萃取方式下控制味道的操作余地也很小。而過濾式萃取更適用于細致地控制咖啡的味道，如何萃取咖啡中的各種成分，這一過程正是過濾式萃取的最大樂趣所在。濾紙滴漏式可通過設定萃取條件，沖泡出風味變化很大的咖啡。要學會控制味道的技法，首先要掌握在指定條件下的基本萃取手法。

巴赫咖啡選用濾紙滴漏式萃取的理由

萃取原理的理論性較強，只要能理解理論并成功再現，不論是誰都能完成萃取。萃取并非只是一小部分人才會使用的魔法。首先，我們需要熟練掌握最基礎的萃取手法。

很多人會覺得難事恰恰是好事，難事具有更高的價值。越是技藝純熟的手藝人越不愿將自己的技術輕易傳授給后繼者。然而，我們不這樣思考問題。我們所希望的，是讓更多的人能感受到咖啡的美好，樂于享受一杯咖啡。這也是巴赫咖啡從50年前起就一直專注于濾紙滴漏式的理由。

使用濾紙滴漏式萃取，不僅萃取器具便宜，操作也更簡便。只要讀完簡單的使用說明，誰都能自己沖泡咖啡。如果每家每戶都有一件萃取器具，不僅能加速咖啡在大眾中普及，也有助于烘焙豆的銷售。

更妙的是不論是新手還是行家，都可以使用同一套萃取器具沖泡咖啡。嘗試各種條件變量，不僅能輕松品嘗到多種風味的咖啡，還能摸索著萃取出自己最喜歡的風味。

萃取完成后，只需將濾紙和咖啡粉一起丟入垃圾桶中即可。不用像法蘭絨滴漏式那樣需要事后清洗，也無須擔心店里和家中的下水道被咖啡渣堵住。相比其他萃取器具，濾紙滴漏式的使用器具更便于養護。正因如此，濾紙滴漏式萃取能作為日常生活的樂趣之一，也更容易掌握，而且還能激發人們沖泡出更美味的咖啡的意愿。

如何成為巴赫咖啡的咖啡師

在此簡單介紹巴赫咖啡店里，有資格去吧臺進行萃取的咖啡師具體需要學習什么。事實上，之前的準備工作并不像大家想象得那么費時。只要能熟練完成基礎萃取、掌握控制味道的技法，同時學會基本的待客之道，快的人只需半年就能去吧臺工作。每個人的資質、態度、價值觀以及待人接物的能力各不相同，所需要的時間也不盡相同。不過，只要能理解并掌握萃取的原理和技法，一般的店員都能在半年左右沖泡出超過巴赫咖啡基準的高品質咖啡。

最初從簡單的重復性工作入手，如移動物品的位置、折濾紙這類不需要質變的工作。通過這類不論誰做能都獲得相同結果的簡單工作，讓員工熟悉操作流程。或者說，讓他們在此期間熟悉待人接物的方法。

在咖啡店，每天早班有店鋪營業準備的相關工作。他們會煮好開水，為前輩沖泡咖啡等，做好必要的準備工作。做準備工作需要理解沖泡咖啡的每個步驟，并預先進行處理。

一旦能熟練完成這些工作，就能自行判斷沖泡中需要注意什么，當前時間點需要做些什么才能讓店內的工作順利推進。

這時就可以逐漸增加一些需要自主判斷和專業知識的工作了。即便簡單地擰一塊擦手巾也需要一定的用心，需要知道應該擰干到什么程度，在什么時候遞過去合適。

暢游在湖面的天鵝不論在水下如何用力撥掌，總能在水面上不露聲色地保持優雅。作為店里的“幕后”一員要不辭辛勞也不令客人覺察，默默地用心布置出悠閑舒適的店內空間。

最后一步是待客。一開始新手會在開店前為店里的同事沖泡咖啡。不但要請前輩店員喝，自己也要品嘗其味道。在吧臺工作壓力比較大，必須積累大量的實戰經驗才能足夠自信地站在吧臺端出自己沖泡的咖啡。另外，如果在店內負責待客、點單，可以記住常客的選擇與喜好，把握好服務時機。這樣一來，客人只是路過店門口，你也能知道“那位客人去買完煙就會來喝咖啡，差不多可以開始磨豆了”。

員工去吧臺工作時，應該已經能準確萃取出20多種咖啡了。而在此之前，通過準備和待客養成的用心也會有助于咖啡的萃取。面對咖啡的姿態以及對未來的希望會變成一根根支柱，穩穩地扎在每位員工心里。這些支柱會讓他們在今后的吧臺工作中，在每位常客的招呼聲中不斷地成長、壯大。