喜欢手冲的您，在拿到一包咖啡豆，准备开始手冲咖啡的过程，是不是被各种手冲、水质理论给困惑了呢？那些东西很复杂，但是说穿了就是物理和化学领域中的萃取这个类别。今天就从科学的角度来聊手冲咖啡的各个环节。
咖啡之所以好喝，是因为咖啡豆里含有上千种能刺激嗅觉与味觉的化学物质，进入空气中，跑到你的鼻子里；溶进水中冲撞你的味蕾。于是你感觉身处天堂，和天使接吻。
以科学的角度来说，一杯咖啡冲煮的过程就是一种“萃取”的呈现方式，这个过程有几个要素会影响萃取的结果，也就是说，一杯咖啡好不好喝这件事，将会受到“原料”、“接触面积（表面积-表现为咖啡粉的研磨粗细）”、“温度”、“时间”所影响。
①手冲咖啡的原料
首先咖啡磨，我们来聊聊原料。萃取所需的原料部分，我们主要概括了“咖啡豆品种”、“烘焙程度”、“新鲜程度”以及“冲煮水质”。
咖啡的品种与烘焙度很好理解，大部分的精品咖啡采用阿拉比卡豆（Arabica）是因为它有更多的芳香、味觉化学物质在里面，烘焙是把咖啡生豆里的物质转化，变成更多带来芳香与滋味的化学物质。烘好后的醒豆阶段也是同样的意思，让化学物质发生一些美味的变化。如果咖啡熟豆里没有某种化学物质，当然也不可能萃取出来进到杯子里。好的咖啡豆带你上天堂讲的就是这个意思。
而咖啡豆的新鲜程度也会影响到它所组成的物质，良好的保存条件、新鲜现烘之后在一定的时间内喝完，都有助于品尝到一杯美味的咖啡。
既然冲煮咖啡是咖啡粉（咖啡豆冲煮前现磨）和热水的化学作用，当然水的质量也占有一席之地，一般的说法是水质含有一定量的矿物质，也就是所谓的硬水，冲煮出来的咖啡风味会比较丰富。（可见>）
②反应的接触面积
粗略地说，宇宙万物是由原子组成的，咖啡也不例外，而原子间的碰撞是各种化学反应的基础。碰撞的机率越高，反应的机率越高。所以当我们把相同重量的咖啡磨成越细的粉末，反应的接触面积就更多了！
相同的水温和冲煮方式下咖啡磨，粉末越细萃取出越多的咖啡物质；粉末越粗萃取得越少。
另一件事情是，咖啡豆本身不是均匀的物质，从最外层到最内层的化学物质都不一样，咖啡磨得越细，越内部的地方被萃取的机率越高，这也会影响到口感。
表面积逐渐放大的过程
③接触的时间
在相同条件下，水和咖啡粉末接触的时间越长，萃取出越多的咖啡物质。这部分很好理解，但把这观念和其他环节一起讨论就会开始变得复杂些。
咖啡粉末较粗的时候，水流比较容易通过，停留的时间较短，所以萃取也会较少；咖啡粉末越细，水流会越容易堵在咖啡粉末之间以及滤纸之上，接触时间变长，萃取变多。
而手冲时的水流大小、冲水柱的方式也会影响到水在滤纸上停留的时间。“断水”会增加接触时间，断水越多次，萃取越高。
④反应温度
温度会影响到原子、分子的震动程度，而震动程度会影响到反应的机率，以及反应的能量阀值。讲得白话些，越热的水可以发生更多的萃取反应。另一件事是不同温度萃取到的物质可能不太一样，综合来说，温度越高，萃取越多，较苦；温度越低，萃取越少，较酸。
不少手冲咖啡玩家都会入手温控壶，确实精准控制好水温，对于稳定出品好咖啡是很有帮助的，阿啡的店微店上的每只手冲精品豆，也都会写上水温/粉水比等关键数字供参考，大家拿到新豆后第一次冲煮可以用我们建议的去做测试，再根据冲煮的风味表现去做微调，就能喝到一杯风味饱满的手冲好咖啡。
⑤冲煮咖啡的萃取率与浓度
当我们讨论“萃取率”的时候，是在讨论咖啡粉末被水带走了多少可溶解物质。
假设干的咖啡粉末原本是20克，冲煮完之后，晾干扣除掉滤纸的重量，剩下17克，那我们会说萃取率是（20-17）/20 = 15%
不管你用多少水去萃取，对咖啡粉来说它就是被拿走了那么多的物质。
而当我们在讲浓度的时候，指的是我们泡出一杯咖啡中，这个混合溶液里有多少的水以外的咖啡物质。例如我们拿200cc（约200克），冲出202克的咖啡，那浓度就是（202-200）/202 = 0.99%差不多是1%。
这跟你用多少咖啡粉比较无关系，我们专注在你冲出了多少咖啡溶解物。
萃取率和浓度在定义上是独立的，但实务上是相关的，因为你的浓度被萃取出的咖啡溶解物所影响。但记得上面是定义，不代表实际状况，实际状况是水会残留少量在滤纸上。
说到这边，我们也把一杯咖啡冲好了。品味精品咖啡也是一场温度、时间、味蕾、嗅觉的舞蹈。温度随着时间降低，酸味会越发明显，而香气也会跟着改变。这就是精品咖啡最有趣的地方了。
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