因為 TDS 主要反映咖啡中總溶解固形物的濃度。兩杯咖啡即使最後 TDS 接近，也不代表它們的萃取率、化學組成與沖煮歷程完全相同，因此感官表現仍可能不同。TDS 是重要的終點數據，但它無法單獨描述一杯咖啡完整的萃取過程。

昨天，你用 15 克咖啡粉、250 克水，水溫 92°C，花了 2 分 30 秒沖完一杯咖啡。折射計顯示：TDS 1.35%。

今天想重現昨天的味道。同一支豆子、同樣的粉量、水量與水溫，沖煮時間也差不多，最後再測一次——TDS 還是 1.35%。

數字幾乎一模一樣。

但喝第一口，你可能還是會覺得：奇怪，今天這杯怎麼不太一樣？

如果你平常會記錄手沖參數，這種經驗並不陌生。問題也因此出現：如果最後的 TDS 很接近，是不是還有一些沖煮資訊，是 TDS 沒有告訴我們的？

2026 年 8 月發表於《npj Science of Food》的一項研究，提供了一個很有意思的方向。研究者把注意力從「最後得到什麼」，往前移到——一杯咖啡，是怎麼一路變成現在這個樣子的？

這就是這篇研究談的 Brewing Trajectory，沖煮軌跡。

這也是理解這項新研究最重要的起點。

咖啡 TDS 是什麼？

TDS 是 Total Dissolved Solids 的縮寫，可以理解為飲料中「總溶解固形物」的濃度。例如一杯手沖咖啡 TDS = 1.35%，代表這杯飲料中溶解固形物的重量濃度約為 1.35%。

TDS 對咖啡沖煮非常有用。以前我們可能只能說「今天好像沖得比較濃」；有了折射計之後，可以進一步比較昨天是 1.25%、今天是 1.35%，讓原本完全依靠感官的判斷，多了一個客觀數據。

所以這篇文章並不是要告訴你「TDS 不重要了」。真正的問題是：我們有時候期待 TDS 回答太多事情。

TDS 可以告訴我們杯中總溶解固形物的濃度，但它不會直接告訴我們每一種化合物分別有多少，也沒有完整記錄從第一滴水落下到沖煮結束之間發生的事情。

TDS 和咖啡萃取率有什麼不同？

另一個經常和 TDS 一起出現的名詞是 Extraction Yield，萃取率。加上本文要談的沖煮軌跡，三個概念可以這樣分開：

需要注意的是，三者並不是三個完全對等的直接量測指標。TDS 可以量、萃取率可以算，而 Brewing Trajectory 目前是「重建」出來的——這個差異在後面會很重要。

因為當我們知道最後的 TDS 與萃取率之後，仍然可以再多問一個問題：

在談新研究之前：TDS 把三件事情壓平了

我在課堂上常用一個比喻：TDS 像期末總分。兩個學生都拿 85 分，一個是每科都 85，一個是數學 100、國文 70。總分一樣，但這兩個學生完全是不同的人，該補的東西也完全不同。

具體來說，這個「總分」壓平了三件事。

第一件：時間

咖啡裡的物質不是同時溶出來的。有研究以每秒一次的解析度，在義式萃取的出液口即時追蹤揮發性化合物訊號，結果顯示不同化合物的萃取動力學差異相當大，導致流出液的香氣輪廓在幾十秒內持續改變。也有研究專門追蹤咖啡因與葫蘆巴鹼隨時間的溶出情形。

手沖也一樣。你的第一段出液是一小杯濃縮，最後那段接近熱水。你喝到的那一杯，是這條曲線加總起來的結果——而加總相同，曲線可以長得非常不一樣。

第二件：空間

第二個被壓平的維度，是粉床本身。愛爾蘭利默里克大學團隊在 2019 年以數學模型與計算流體力學描繪粉床內部的流動與溶質傳輸，指出目前產業量的是平均萃取率，而這個算法預設整個粉床被均勻萃取。他們的模擬顯示，當幾何形狀從圓柱換成截頭圓錐時，不均勻的流動會造成局部萃取程度出現明顯差異。

請注意那個形狀。截頭圓錐，就是 V60 這類錐形濾杯的形狀。研究同時提醒，萃取率變異大的粉床，可以預期會把苦味帶進杯子裡。

另一篇 2023 年發表於《Physics of Fluids》的研究則建立了「兩條流動路徑」的模型，用來解釋為什麼磨到某個程度之後，繼續磨細反而讓萃取率下降。模型顯示，兩條路徑初始的孔隙率與滲透率只要有一點不平衡，流動與溶解會把差距不斷放大，最後其中一條路徑的可溶物被抽得差不多，另一條卻還沒真正開始。

第三件：組成

有機酸、糖類與其分解產物、梅納反應生成物、綠原酸與它的內酯、咖啡因、可溶性多醣——它們對風味的貢獻完全不同，但在折射計那裡權重一樣。

加州大學戴維斯分校有一份針對浸泡式咖啡的感官研究，把 30 個樣本的 28 項感官屬性攤開分析，發現甜感強度與 TDS 呈負相關，而另外 19 項屬性與 TDS 呈正相關。也就是說，把咖啡沖得更濃，多數感受都會增強，唯獨甜感不會跟著走。

這件事我在杯測課上講過很多次，但有了數據會更好講：濃不等於甜，濃也不等於好。

一杯手沖咖啡，從第一滴水落下就一直在變

想像你正在沖一杯咖啡，第一段注入 50 克水。

這 50 克水不會碰到咖啡粉之後，立刻全部變成 50 克咖啡液流進分享壺。咖啡粉開始吸水，部分水暫時留在粉床裡，部分水在咖啡顆粒之間移動，咖啡中的可溶性物質逐漸進入液體，含有溶解物的液體才開始離開粉床。

接著第二段水又進來。新的水、原本留在粉床裡的水，以及正在移動的溶解物，繼續形成新的狀態。

所以我們在電子秤上看到的 50 g → 150 g → 250 g，主要告訴我們「倒了多少水」。它沒有完整告訴我們：這些水在粉床裡發生了什麼。

手沖注水，不只是把水倒到 250 克

2025 年發表於《Physics of Fluids》的一項研究，特別研究了水柱撞擊顆粒床之後的物理現象。

由於真正的咖啡粉床不透明，賓州大學的研究團隊改用透明矽膠顆粒裝進玻璃錐，再以雷射光片加高速攝影機觀察。他們發現顆粒會出現侵蝕、移動、重新分布，形成類似雪崩的 avalanche dynamics：水柱在粉床中央沖出凹陷，被帶起的顆粒懸浮後往旁邊沉降堆積，堆到一定程度側邊塌回中央，然後循環重來。

這是我覺得最該被咖啡教學吸收的一句話——

研究團隊接著用真正的咖啡粉測 TDS，驗證了幾件很實用的事：

● 用一般鵝頸壺那種較粗的水柱時，注水位置拉高，得到的咖啡明顯更濃，因為攪動更充分。

● 但不能無限拉高。太高，水柱會斷裂成水滴、帶入空氣，混合效率反而下降。團隊的建議是：在「水柱打到粉床時仍維持層流、不散開」的前提下，盡量拉高。

● 水柱很細的時候，注水高度的影響就不明顯，但因為要注完同樣水量得花更久，接觸時間拉長，萃取仍然維持在高檔。

● 浮在表面那層顆粒，對混合的影響並不顯著。那層浮渣沒有大家想像中那麼關鍵。

所以，同樣都是 250 克水：怎麼倒進去，也很重要。當我們改變注水高度、注水速度與流量、注水位置、分段方式，改變的可能不只是「多久把水倒完」，也可能影響粉床受到的擾動與混合。

如果 TDS 是終點照片，前面的沖煮過程長什麼樣子？

2026 年 8 月，Hyun Seok Lee 與 Byoung-Yong Chang 在《npj Science of Food》發表了一篇題為〈Coffee brewing trajectories from recipe-level records: a conservation-constrained framework for filter coffee〉的研究。

研究者提出一套受到質量守恆約束的簡化模型，希望利用濾泡咖啡本來就會留下的沖煮紀錄，重建沖煮過程中的 water trajectory（水的軌跡）以及 dissolved-solids trajectory（溶解固形物的軌跡）。

簡單來說，他們不只想知道「最後這杯咖啡是多少 TDS」，而是進一步問：水與咖啡中的溶解物，是怎麼隨著時間一路走到最後這個結果？

可以把一次沖煮想像成這樣：

什麼是 Retained Water？倒進去的水並沒有立刻離開粉床

這項研究中有一個很值得手沖玩家理解的概念：Retained Water，滯留在粉床中的水。

假設電子秤顯示你已經倒進 150 克水。除了問「我倒了多少」，其實還可以問：這些水現在在哪裡？多少已經流進分享壺？多少仍留在咖啡粉床？水與咖啡溶解物又正在如何移動？

當這些狀態加入「時間」這個維度，一張靜態的手沖配方，就開始有機會被理解成一個動態過程。

新模型的預測結果有多接近實驗？

研究者利用 coarse、medium、fine 等研磨條件估計模型參數，並在預測之前先固定下來，再用沒有參與模型建立的 medium-coarse 與 medium-fine 條件測試預測表現。在這項研究的測試條件下，平均絕對誤差為：

研究並指出，六項終點預測全部落在一個實驗標準差之內。這些結果顯示，至少在研究設定的條件中，這套相對簡化的模型可以相當接近部分實驗結果。

但「研究設定的條件」這幾個字非常重要。這不代表換成任何咖啡豆、磨豆機、濾杯、濾紙、粒徑分布與沖煮方法，都可以得到相同的預測精度。

53 個公開手沖配方，讓「配方」有了新的想像

研究者接著把模型應用到 53 筆公開的 filter-coffee recipe records。

這件事真正有趣的地方，是它讓我們重新思考：一張手沖配方到底是什麼？

例如「20 克咖啡、300 克水、92°C、50 → 150 → 250 → 300 克、總時間 3:00」。現在我們通常把它理解成一張操作說明，照著做，看看能不能重現別人的沖煮。但如果這類模型持續發展，recipe-level records 或許不只是操作說明，也可能成為理解沖煮過程的資料來源。

也就是從「我怎麼沖」，開始往「沖煮途中發生什麼」前進。

不過，這裡也必須守住研究的界線。這 53 筆公開配方不是 53 次完整的粉床內部實驗驗證——研究者明確說明，在這批資料中，唯一能與模型計算的下水時間直接比對的觀測值是「回報的完成時間」，飲料組成與內部狀態仍屬於模型條件下的計算結果。

因此比較準確的說法是：研究者開始嘗試從配方資料重建沖煮過程；而不是：科學家已經完全看見一杯手沖咖啡裡每一秒發生什麼。

「沖煮軌跡」不是酸、甜、苦的風味時間表

這一點特別值得說清楚，因為它最容易被誤讀。

Brewing Trajectory 並不是「前段是酸、中段是甜、後段是苦」。它也不是一條可以直接告訴我們「這條曲線比較甜」或「這條曲線一定比較好喝」的風味曲線。

咖啡中的不同化合物確實可能具有不同的萃取動力學，但咖啡的化學組成非常複雜，不能把整段沖煮簡單切成固定的酸、甜、苦三個區域。2026 年這項研究重建的重點，是水與溶解固形物隨時間變化的狀態；研究者本人也明確指出，本研究並未直接驗證內部狀態，也未建立跨沖煮系統的通用預測能力。

那 TDS 還有用嗎？當然有，而且很有用

講到這裡，我要很誠實地把反面的證據也放上來，否則這篇文章就變成一篇只挑對自己有利資料的行銷文了。

2020 年有一份設計得很漂亮的研究：研究者刻意把咖啡沖到指定的 TDS 與萃取率，再分別用 87°C、90°C、93°C 三種水溫達成同樣的目標值（過程中調整研磨與時間），然後做嚴謹的描述性感官分析。結果是——TDS 與萃取率都顯著影響感官輪廓，但水溫本身幾乎沒有可觀察到的影響。

換句話說：在受控條件下，TDS 與萃取率仍然是預測感官結果最有力的數字之一。

所以正確的結論不是「TDS 沒用」，而是：TDS 是必要條件，不是充分條件。

我自己的用法是這樣——TDS 是體檢報告上的那個數值，沖煮軌跡是病歷。數值告訴你有沒有落在正常範圍，病歷才告訴你為什麼。兩個都要看，但只看數值，你會誤判。

也要提醒反向的謹慎：我們目前同樣不能說「兩杯味道不同，就是因為 Brewing Trajectory 不同」。這個因果關係仍然超過目前研究直接證明的範圍。

實作一：三段接取，看見自己的萃取軌跡

研究用的是模型與雷射，我們在家用的是三個杯子。這是我認為最值得每個手沖玩家做一次的練習，不需要任何新器材，有折射計更好，沒有也照樣有收穫。

1.   準備三個相同的小杯或量杯，加上電子秤、計時器。

2.   照你平常的方式沖，唯一的差別是：把出液分成三段接。以總液重 225 克為例，每 75 克換一個杯子。

3.   每換一次杯，記下當下的時間。

4.   三段都放到 50–60°C 左右（大約室溫下靜置三到五分鐘），再依序品嘗。

5.   有折射計就三段各測一次 TDS；沒有的話，先用舌頭記三段的差別，這一步的價值不比數字低。

6.   最後把三段倒回同一個杯子攪勻，再喝一次完整的那杯。這時候你會清楚知道，剛剛哪一段在替這杯咖啡加分、哪一段在扣分。

依我在課堂上帶過的樣本，三段的落點大致長這樣。這是教學觀察的參考區間，不是研究數據，會隨豆子、烘焙度、研磨與手法而變動：

從三段回推：四種常見狀況與第一步調整

做完三段接取，診斷會變得具體很多。以下是我在課堂上最常遇到的四種，以及我會請學員先動的那一個變因——一次只動一個，這是原則。

我特別想強調最後一種。很多人遇到「平」的第一反應是磨細，但研究提醒我們，磨細到某個程度之後，反而可能因為粉床內部的路徑不平衡而讓萃取率下降。與其一路往細裡追，不如先確認「水有沒有真的把粉床攪動起來」——這是成本最低、也最常被跳過的一步。

實作二：暖窩「手沖三層觀察法」— 配方 → 過程 → 結果

如果把這項研究帶回每天真正的手沖，我們認為最值得練習的，不是多背一個 Brewing Trajectory 名詞，而是改變記錄一杯咖啡的方法。

第一層｜Recipe：配方（我怎麼沖？）

這是大多數人學習手沖時最熟悉的一層，多數人也只記到這一層：

● 咖啡粉量、總注水量、粉水比

● 水溫、研磨度、注水段數

第二層｜Process：過程（沖煮途中發生了什麼？）

這是本文真正想補上的一層。除了記 50 → 150 → 250 g，還可以開始觀察：

● 每段注水花多少時間？注水流量是否穩定？

● 水柱高度如何？水柱有沒有斷裂？

● 液面如何升降？粉床受到多少擾動？

● 每段注水後，水下降得多快？

● 後段 Drawdown 是否突然變慢？

初學時，不一定每一項都需要變成精密數據。光是開始注意這些變化，就已經和單純背配方很不一樣。

第三層｜Outcome：結果（最後得到什麼？）

● Beverage mass、總沖煮時間

● TDS、Extraction Yield

● 香氣、酸質、甜感、苦味、口感、餘韻、平衡

把三層連起來：

如果今天這杯咖啡特別好喝，我們真正想知道的不應該只有「配方是多少」，還應該包括「我做了什麼？沖煮過程發生了什麼？最後又得到什麼結果？」

這也是從「照著配方沖咖啡」，慢慢走向理解沖煮的重要一步。

這件事對我們怎麼教咖啡，意義比技巧更大

我在 SCA 授權訓練中心帶課這些年，最常修正學員的一個觀念是：配方不是答案，配方是某個人在某個條件下，走出來的一條軌跡。

世界賽的冠軍配方值得研究，但照抄通常沒用，因為你複製了參數，沒複製過程。你的水柱、你的濾杯、你的磨豆機粒徑分布、你家的水，都會讓同一組數字走出不同的路。這也是為什麼近年沖煮賽場上的各種分段手法值得研究——它們本質上都是在主動塑形這條軌跡。

這也是 SCA CSP Brewing 沖煮課程的核心設計邏輯：不是給你一張表背，而是讓你在受控條件下，一次只改一個變因，親眼看見它怎麼移動杯中的結果。搭配感官（Sensory）課程建立詞彙之後，你才有辦法把「這杯怪怪的」翻譯成「尾段澀感偏高，可能是末段注水過多」。

折射計是很好的工具，我鼓勵每個認真的人都擁有一支。但它是你的第二意見，不是第一意見。第一意見永遠是你的舌頭，而舌頭需要被訓練。

從追一個數字，到真正理解一杯咖啡

最後，再回到那兩杯咖啡。昨天 TDS 1.35%，今天 TDS 1.35%。

以前看到這兩個數字，我們可能很自然地想：數字一樣，兩杯應該差不多。現在可以再多問一句——它們真的走過相同的沖煮過程嗎？

這也許正是 Brewing Trajectory 這個概念，對一般手沖者最有價值的地方。它不是要我們丟掉原本的粉水比、水溫、時間、TDS 或萃取率，而是多加一層：Process。

下一次沖咖啡時，除了記住用了多少粉、多少水，也可以多觀察一下：水是怎麼進去的？每一段流速怎麼改變？粉床受到多少擾動？最後的 TDS 與感官表現又如何？

當這些資訊慢慢被連在一起，我們留下的就不再只是一張「手沖配方」，而是一杯咖啡從配方、過程到結果，真正形成的完整紀錄。

TDS 沒有因此變得比較不重要。相反地，當我們開始理解 TDS 沒有告訴我們的事情，這個數字反而變得更有意義。

常見問題 FAQ

Q1. TDS 一樣的咖啡，為什麼喝起來會不同？

因為 TDS 主要表示咖啡中總溶解固形物的濃度。兩杯咖啡即使最後 TDS 接近，也不代表它們的萃取率、化學組成與沖煮歷程完全相同，因此感官表現仍可能不同。

Q2. TDS 越高，代表咖啡萃取得越多嗎？

不一定。TDS 表示咖啡飲料中的溶解固形物濃度；Extraction Yield 則還與咖啡粉量、最終飲料重量等條件有關。因此 TDS 比較高，不代表萃取率一定比較高。

Q3. 兩杯咖啡 TDS 一樣，萃取率會一樣嗎？

不一定。即使 TDS 相同，只要咖啡粉量、最終飲料重量等條件不同，計算出的 Extraction Yield 就可能不同。

Q4. 手沖的 TDS 多少才算正常？

一般以 1.15%–1.45% 為常見區間，搭配 18%–22% 的萃取率。但這是「多數人覺得平衡」的統計區間，不是規則。淺焙高品質豆在較低萃取率下表現出色的例子並不少見，重點是你有沒有記錄下來、能不能重現。

Q5. 我需要買折射計嗎？

不是必需品，但如果你已經在做記錄、想解決反覆出現的不穩定，它會很有幫助。要注意量測本身很挑細節：樣本必須降到與歸零用的蒸餾水接近的溫度，容器要加蓋避免蒸發（蒸發會讓讀數虛高，這是很多人算出不合理萃取率的原因）。買了不校正、不控溫，數字反而會誤導你。

Q6. 分段接取會不會把咖啡沖壞？

不會。換杯的動作不影響粉床，最後倒回一起攪勻，就是原本那杯咖啡。唯一要留意的是動作要順、不要因為手忙腳亂拖到節奏。建議第一次先用你最熟悉的豆子與配方做，才有基準可比。

Q7. 手沖注水方式真的會影響萃取嗎？

會。2025 年發表於《Physics of Fluids》的研究顯示，水柱與顆粒床之間的物理作用可以造成顆粒移動與混合；注水高度與流量等條件也可能影響萃取表現。較粗的水柱從較高處注入能製造持續的環流，但過高會讓水柱斷裂成水滴並帶入空氣，效率反而下降。因此除了總注水量，「水怎麼倒進去」也是值得觀察的變因。

Q8. 咖啡磨越細，萃取率一定越高嗎？

不一定。研究顯示存在一個臨界點，過了之後繼續磨細，萃取率反而可能下降，原因是粉床內不同流動路徑的滲透率一旦失衡會被放大，導致部分區域被抽乾、部分區域幾乎沒被萃取。

Q9. Brewing Trajectory「沖煮軌跡」是什麼？

本文所說的 Brewing Trajectory，是指沖煮過程中水與溶解固形物隨時間變化的軌跡。它不是直接的風味曲線，也不能簡化成「前段酸、中段甜、後段苦」。

Q10. 現在可以用沖煮軌跡預測咖啡好不好喝嗎？

還不能。2026 年這項研究提出的是一套重建沖煮過程的模型，研究者本人也明確說明並未直接驗證內部狀態、也未建立跨沖煮系統的通用預測能力。目前不能直接從一條 Brewing Trajectory 判定一杯咖啡一定比較甜、比較酸或比較好喝。

本文研究資料

●  Lee, H. S. & Chang, B.-Y. (2026). Coffee brewing trajectories from recipe-level records: a conservation-constrained framework for filter coffee. npj Science of Food.

●  Park, E., Young, M., & Mathijssen, A. J. T. M. (2025). Pour-over coffee: Mixing by a water jet impinging on a granular bed with avalanche dynamics. Physics of Fluids, 37(4), 043332. DOI: 10.1063/5.0257924

●  Moroney, K. M., O’Connell, K., Meikle-Janney, P., O’Brien, S. B. G., Walker, G. M., & Lee, W. T. (2019). Analysing extraction uniformity from porous coffee beds using mathematical modelling and computational fluid dynamics approaches. PLOS ONE, 14(7), e0219906.

●  Lee, W. T., Smith, A., & Arshad, A. (2023). Uneven extraction in coffee brewing. Physics of Fluids, 35(5), 054110.

●  Batali, M. E., Ristenpart, W. D., & Guinard, J.-X. (2020). Brew temperature, at fixed brew strength and extraction, has little impact on the sensory profile of drip brew coffee. Scientific Reports, 10.

●  Kuhn, M., Lang, S., Bezold, F., Minceva, M., & Briesen, H. (2017). Time-resolved extraction of caffeine and trigonelline from finely-ground espresso coffee with varying particle sizes and tamping pressures. Journal of Food Engineering, 206, 37–47.

●  Sensory analysis of the flavor profile of full immersion hot, room temperature, and cold brewed coffee over time. (2024). Scientific Reports, 14. DOI: 10.1038/s41598-024-69867-6

本文依研究內容進行咖啡沖煮教育轉譯；模型推估不等同直接觀察，研究結果也不應直接外推至所有咖啡、磨豆機、濾杯與沖煮條件。

手沖三層觀察法｜沖煮記錄表

暖窩咖啡 Cozy House Coffee

第三層｜Outcome　結果

暖窩咖啡 Cozy House Coffee

附頁｜三段接取練習記錄表

教學觀察的參考落點（非研究數據，會隨豆子、烘焙度、研磨與手法變動）：

從三段回推：四種常見狀況與第一步調整

暖窩咖啡 Cozy House Coffee　｜　台北・台中・高雄 SCA 授權訓練中心

本表為《手沖咖啡不是只有最後的 TDS：新研究如何看見一杯咖啡的「萃取軌跡」》一文之附屬工具，歡迎自由列印使用。

三段 TDS 區間為教學觀察之參考範圍，非研究數據；沖煮軌跡相關研究目前仍屬模型重建，不等同對粉床內部狀態的直接觀察。