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」

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。

TDS 一樣的咖啡,為什麼喝起來可能不同?

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,但無法單獨描述一杯咖啡完整的萃取過程。

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 是一個很重要的結果,但不是一杯咖啡的完整履歷。

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:

概念

回答的問題

怎麼得到

TDS(濃度)

杯子裡的咖啡有多濃?

折射計直接量測

Extraction Yield(萃取率)

原本咖啡粉裡有多少物質被萃取出來?

依沖煮資料計算

Brewing Trajectory(沖煮軌跡)

沖煮過程中,水與溶解物如何隨時間變化?

研究者以模型嘗試重建

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:

這杯咖啡,是怎麼走到這個結果的?

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。

同樣是平均萃取率 20%,可能是「整床都 20%」,也可能是「一半 26%、一半 14%」。

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——

粉床裡的攪拌,不只是你手上畫的那個圈,而是水柱本身在粉床內部不斷製造的環流。

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:

0:00 開始注水

↓

水進入粉床

↓

部分水滯留、部分開始移動

↓

咖啡溶解物進入液體

↓

咖啡液開始流出

↓

再次注水

↓

粉床中的水與溶解物狀態繼續改變

↓

2:30 沖煮完成 TDS 1.35%

TDS 是最後一格;Brewing Trajectory 想理解的,是前面的每一格。

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:

預測項目

平均絕對誤差

Drawdown time(下水時間)

6.7 秒

Beverage mass(飲料重量)

0.58 克

TDS

0.020 個百分點

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。

研究讓我們更接近理解沖煮過程,但還沒有破解「如何從一條曲線直接預測好不好喝」。

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:

段別

常見 TDS 區間

通常喝到什麼

出問題時的訊號

前段

約 2.5%–4.5%

明亮的酸、香氣密度最高、甜感清楚

一開口就澀,代表起手就過頭了

中段

約 1.0%–1.5%

主體、平衡、口感厚度

中段空洞、什麼都淡,通常是通道化

尾段

約 0.4%–0.8%

稀薄、收尾

出現乾澀、木質味、紙感就是拖太久

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。

你喝到的

軌跡上大概發生了什麼

先調這一個

前段就已經澀

起手擾動過大、研磨過細,或水溫偏高,表層可溶物一次被拉光

研磨放粗一格,其他不動,再沖一次比較

中段空、頭尾有味中間沒有

粉床出現通道化,水找到捷徑,多數粉沒被有效接觸

注水集中中央、適度拉高水柱,確認水柱不斷裂

尾段乾澀、尾韻收不乾淨

末段注水過多或下水太慢,細粉層堵塞讓接觸時間被動拉長

減少最後一刀的水量,或提早移開濾杯

三段都平、什麼都不明顯

整體萃取不足,或粉床根本沒被充分混合

提高注水高度、集中水流,先讓混合發生

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:

Recipe|配方

↓

Process|過程

↓

Outcome|結果

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。

關於作者

黃明志|暖窩咖啡創辦人暨首席烘豆師

1997 年入行,具備近三十年的烘豆、教學與國際評審經驗,曾指導出世界咖啡大師賽(WBC)冠軍選手。

SCA CSP 全模組講師(烘豆/咖啡師/沖煮/感官/生豆)、SCA CTechP 全模組講師、SCA CSuP 全模組講師、SCA 授權講師暨考官、SCA Q Grader Instructor。

暖窩咖啡設有三處, SCA 國際精品咖啡協會 授權認證訓練中心,台北教室、台中教室、高雄教室。

→ 查看課程時間與報名方式

台北教室課程日期

台中教室課程日期

高雄教室課程日期

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

配方 Recipe → 過程 Process → 結果 Outcome  一次沖煮一張,只改一個變因

日期

沖煮者

第幾次

天氣/室溫

豆名

產地/處理法

烘焙日

養豆天數

1

第一層|Recipe 配方  我怎麼沖?

粉量 g

總水量 g

粉水比

水溫 °C

磨豆機

研磨刻度

濾杯

濾紙

水質/TDS

注水段數

壺具

悶蒸 g/秒

2

第二層|Process 過程  沖煮途中發生了什麼?——這一層是多數人沒記的

段別

注水量 g

累計 g

起始時間

水柱高度 cm

流量是否穩定

粉床擾動/液面觀察

悶蒸

第 1 段

第 2 段

第 3 段

第 4 段

最後注水完成時間

Drawdown 是否變慢

粉床最終狀態

過程欄位不必每一項都填精準數據。初期只要開始「注意」這些變化,就已經和單純背配方完全不同。


 

暖窩咖啡 Cozy House Coffee

第三層|Outcome 結果

最後得到什麼?——數據與感官一起記,才連得起來

3

客觀數據  Objective data

飲料重量 g

總沖煮時間

TDS %

萃取率 %

4

感官評估  Sensory evaluation  建議降溫至 50–60°C 再評

項目

強度(圈選)

具體描述

香氣

1  2  3  4  5

酸質

1  2  3  4  5

甜感

1  2  3  4  5

苦味

1  2  3  4  5

口感

1  2  3  4  5

餘韻

1  2  3  4  5

平衡

1  2  3  4  5

綜合評語

 

 

 

5

下次調整  原則:一次只改一個變因

這次最想解決的問題

下次只改這一項

預期會怎麼變

為什麼要記三層?

兩杯 TDS 都是 1.35% 的咖啡,仍然可能喝起來不一樣。因為 TDS 是終點的濃度數據,它無法單獨描述整段沖煮過程。

當你把「配方 → 過程 → 結果」連起來記錄,下次咖啡特別好喝時,你能回答的就不只是「配方是多少」,而是「我做了什麼、過程發生了什麼、最後得到什麼」。

這是從「照著配方沖咖啡」走向「理解沖煮」最關鍵的一步。


 

暖窩咖啡 Cozy House Coffee

附頁|三段接取練習記錄表

把出液分成三段接,看見自己的萃取軌跡——每個手沖玩家都該做一次

操作步驟

1. 準備三個相同的小杯或量杯,加上電子秤、計時器。

2. 照平常方式沖,唯一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,記下當下時間。

4. 三段都放到 50–60°C 左右(室溫靜置約三到五分鐘),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差別,這一步的價值不比數字低。

6. 最後把三段倒回一起攪勻,再喝一次完整的那杯——你會清楚知道哪一段在加分、哪一段在扣分。

段別

液重 g

接取時間

TDS %

風味描述

加分 / 扣分

前段

中段

尾段

合併後

總液重 g

總時間

TDS %

整體評語

全杯

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):

段別

常見 TDS 區間

通常喝到什麼

出問題時的訊號

前段

約 2.5%–4.5%

明亮的酸、香氣密度最高、甜感清楚

一開口就澀,代表起手就過頭了

中段

約 1.0%–1.5%

主體、平衡、口感厚度

中段空洞、什麼都淡,通常是通道化

尾段

約 0.4%–0.8%

稀薄、收尾

出現乾澀、木質味、紙感就是拖太久

從三段回推:四種常見狀況與第一步調整

你喝到的

軌跡上大概發生了什麼

先調這一個

前段就已經澀

起手擾動過大、研磨過細,或水溫偏高,表層可溶物一次被拉光

研磨放粗一格,其他不動,再沖一次比較

中段空、頭尾有味中間沒有

粉床出現通道化,水找到捷徑,多數粉沒被有效接觸

注水集中中央、適度拉高水柱,確認水柱不斷裂

尾段乾澀、尾韻收不乾淨

末段注水過多或下水太慢,細粉層堵塞讓接觸時間被動拉長

減少最後一刀的水量,或提早移開濾杯

三段都平、什麼都不明顯

整體萃取不足,或粉床根本沒被充分混合

提高注水高度、集中水流,先讓混合發生

 

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。