Espresso 為什麼差一格研磨就差很多？從粉餅滲透率看懂流速、阻力與萃取-SCA 義式咖啡師必讀

Espresso 的流速不只由「研磨粗細」決定，也和粉餅中的孔隙是否連通、粉餅密度、咖啡顆粒表面積與水流阻力有關。2026 年 Royal Society Open Science 的研究使用 X-ray computed micro-tomography 建立咖啡粉餅的 3D 結構，再用流體模擬分析水如何穿過粉餅。研究指出，研磨與填裝密度會強烈影響粉餅滲透率，而且這個影響不是線性的；因此義式咖啡常出現「只差一格研磨，流速卻差很多」的現象。

對咖啡店、學員與家庭玩家來說，這篇研究的價值不在於提供一個萬用配方，而是幫助我們理解：調整 espresso 時，應該把流速、阻力、接觸時間與杯中風味一起看。當一杯咖啡流太快、味道尖酸而薄，通常代表水通過粉餅太容易；當流太慢、尾段苦澀與乾澀感上升，通常代表阻力過高或萃取不均。正確的調整方式，是固定劑量、粉水比與出杯量後，再用小幅研磨調整配合風味判斷。

義式咖啡最讓人挫折的地方，常常只差一格研磨

在暖窩咖啡的義式課堂上，很多學員第一次調 espresso 時，都會遇到一個很真實的挫折。

上一杯 18 克粉，萃出 36 克咖啡液，時間 23 秒。喝起來有點酸、薄，感覺還沒萃開。於是我們把磨豆機調細一格，下一杯同樣 18 克粉、同樣萃到 36 克，時間卻突然跑到 34 秒，尾段變得黏、苦、乾澀。

學員通常會問：「老師，我只是調一格，為什麼差這麼多？」

這個問題，其實也是每天咖啡吧台都在面對的問題。義式咖啡不是把粉磨細一點就一定比較濃，也不是流速慢就一定比較好喝。真正困難的地方在於：水穿過咖啡粉餅時，它不是平均地走過每一顆咖啡粉，而是沿著粉餅中可以通過的孔隙與通道前進。

2026 年 7 月 8 日，Daily Coffee News 整理了一篇發表在 Royal Society Open Science 的研究。這篇論文用 X-ray computed micro-tomography（X 光微型電腦斷層）掃描咖啡粉餅，再透過流體模擬分析水如何在粉餅內流動。研究者關心的核心問題很直接：給定研磨粗細與粉餅填裝密度後，我們能不能預測水通過咖啡粉餅的速度？

這篇文章，我們不會把它寫成難懂的論文摘要。暖窩想用義式咖啡教學的角度，帶你看懂四件事：

1. 什麼是粉餅滲透率？

2. 為什麼研磨只差一點，流速可能差很多？

3. 流速、阻力、接觸時間如何影響酸、甜、苦與厚度？

4. 回到吧台，該如何用更穩定的方式校正 espresso？

如果你正在學義式咖啡、準備考 SCA Barista，或正在咖啡店裡每天跟流速搏鬥，這篇會很實用。

這篇研究在研究什麼？不是研究「哪個配方最好喝」，而是研究水怎麼穿過粉餅

這篇論文的題目是〈A model for the permeability of coffee pucks validated using X-ray computed micro-tomography〉。簡單翻成中文，就是「用 X 光微型斷層驗證咖啡粉餅滲透率模型」。

研究團隊使用兩支咖啡：來自盧安達的 Tumba，以及來自哥倫比亞的 Guayacán。兩支咖啡被磨成 11 種不同研磨設定，從非常細到較粗，再被填裝成咖啡粉餅。接著，研究者使用 X-ray computed micro-tomography 建立粉餅內部的 3D 結構圖，然後用 lattice-Boltzmann fluid-flow simulation 進行水流模擬。

這裡有幾個關鍵字需要先翻譯成人話。

「粉餅」就是義式咖啡手把裡被填壓後的咖啡粉床。它看起來像一塊紮實的咖啡餅，但在微觀尺度中，其實充滿孔洞、縫隙與顆粒之間的通道。

「滲透率」可以理解為水通過粉餅的容易程度。滲透率高，水比較容易通過，espresso 流得快；滲透率低，水比較不容易通過，espresso 流得慢。

「連通孔隙」是這篇研究很重要的概念。粉餅裡有孔洞不代表水一定能順利通過，重點是這些孔洞有沒有連成一條可以從上到下通過的路。如果孔洞很多，但大部分是死巷，水仍然會受阻；如果某些孔隙連成高速道路，水就可能集中通過，形成萃取不均。

這和我們在吧台上看到的現象很接近。表面上看起來只是「流速快或慢」，實際上背後是粉餅內部很多微小通道的結果。

什麼是滲透率？用咖啡人的話來說，就是粉餅讓水通過的能力

做義式咖啡時，水會在高壓下進入粉餅。咖啡機提供壓力，磨豆機決定顆粒大小，佈粉與填壓影響粉餅密度，最後粉餅本身決定水要用多大的阻力才能穿過。

我們可以把粉餅想像成一個由咖啡顆粒堆成的迷宮。水不是直線往下掉，而是繞過一顆顆咖啡粉，穿過顆粒之間的孔隙。當研磨變細，顆粒變小，顆粒總表面積增加，孔隙也會變小，水需要更大的阻力才能通過。當粉餅填得更密，孔隙被壓縮，通道變少，流速也會下降。

這就是為什麼 espresso 的時間很敏感。

手沖咖啡調一格研磨，可能只是流速變慢一點；義式咖啡在 9 bar 左右的壓力環境下，粉餅高度短、咖啡粉很細、水流集中，任何一點孔隙結構的變化，都可能被放大成明顯的時間差。

所以，當你發現一杯 espresso 從 22 秒跳到 34 秒，問題不一定是你操作錯誤。它有可能是粉餅已經接近某個「阻力臨界區」，只要研磨或密度再變一點，水流行為就會突然改變。

為什麼「差一格研磨」會差很多？因為粉餅不是線性系統

很多初學者會以為磨豆機每一格都像音量旋鈕一樣：轉一格，時間多 2 秒；再轉一格，時間再多 2 秒。

實際上，espresso 不是這樣運作。

研磨變細時，至少會同時發生幾件事：咖啡顆粒平均尺寸變小、細粉比例可能增加、顆粒表面積增加、粉餅孔隙變小、粉餅的連通孔隙變少。這些因素疊在一起，水流阻力可能不是等比例增加，而是在某些區間突然變化。

這篇研究中，研究者比較了傳統 Kozeny-Carman equation 與 percolation-theory model。Daily Coffee News 的整理指出，以滲流理論為基礎的模型，在較高密度、較低孔隙率的樣本中，比傳統模型更能貼近咖啡粉餅的資料。

對吧台來說，這件事的翻譯是：當粉餅變得很密、研磨變得很細時，水流不只是「慢一點」，而是可能開始找不到穩定通道，或只剩少數通道能通過。只要再細一點，整個流速就會明顯下降；只要再粗一點，某些通道又可能突然打開，流速快速變快。

這也是為什麼義式咖啡調整不能只看秒數。秒數是結果，粉餅結構才是背後的原因。

粉餅密度也很重要：同樣研磨，劑量與填裝會改變阻力

很多人把 espresso 調整全部推給磨豆機。但在實際教學裡，我們常看到另一種情況：研磨設定沒有變，流速卻忽快忽慢。

這通常和粉餅密度有關。

同樣 18 克粉，如果粉量秤得不準，有時 17.6 克、有時 18.4 克，粉餅高度就不一樣。粉餅越厚，水要走的距離越長，阻力通常越高。粉餅越薄，水比較容易通過，流速會變快。

同樣的粉量，如果佈粉不均，某一側比較密、另一側比較鬆，水會優先走阻力小的地方。這時候你看到的總流速可能還算正常，但杯中味道會不乾淨：前段可能酸，後段可能苦，口感薄又乾。這不是單純調細或調粗能解決的問題，而是粉餅內部阻力不均。

填壓也有影響，但它通常不是最主要的調整旋鈕。穩定填壓的重點不是越大力越好，而是每次角度一致、壓平、避免一邊高一邊低。當填壓從很輕變成正常壓力時，流速會改變；但只要已經壓到穩定區間，再多用力通常不會像研磨那樣造成巨大差異。

所以暖窩在課堂上會要求學員先做到三件事：秤粉穩定、佈粉穩定、填壓穩定。因為如果操作本身一直變動，你永遠不知道下一杯變快或變慢，是研磨造成的，還是人手造成的。

流速、阻力、接觸時間：三個詞一起看，才看得懂萃取

調 espresso 時，我們常用秒數做判斷，例如 18 克粉萃出 36 克咖啡液，抓 25 到 32 秒。這是很好的起點，但秒數只是觀察工具，不是味道保證。

真正要一起看的，是流速、阻力與接觸時間。

流速，是咖啡液流出的速度。可以用肉眼看，也可以用電子秤紀錄每秒出液重量。流速太快時，水和咖啡接觸時間短，容易萃取不足。流速太慢時，水和咖啡接觸時間長，尾段容易帶出較多苦味、澀感與乾感。

阻力，是粉餅對水的抵抗。研磨越細、粉餅越厚、粉餅越密，阻力通常越高。阻力太低時，水很快穿過粉餅，咖啡液顏色淺、crema 薄、酸感突出、甜感不足。阻力太高時，出液斷續、流速慢、尾段變深，容易出現木質、焦苦、乾澀。

接觸時間，是水與咖啡粉實際互動的時間。它不是只有機器計時器上的 28 秒，還包含水在粉餅中如何分布。如果水均勻穿過粉餅，接觸時間比較有意義；如果水集中走少數通道，有些咖啡粉被過度萃取，有些區域幾乎沒被萃取，總時間再漂亮也可能不好喝。

這就是 espresso 難的地方。時間、粉水比、出杯量都可以量化，但粉餅內部的水流分布，我們平常看不到。這篇研究用 X-ray 和模型讓我們更接近那個看不見的世界。

從杯中味道回推粉餅狀態：暖窩教學常用判斷表

以下不是死規則，而是暖窩在義式教學中常用的判斷方向。真正調整時，仍要搭配咖啡豆焙度、配方設計、機器壓力、溫度與磨豆機狀態。

這張表最重要的地方，不是叫你遇到問題就立刻轉磨豆機，而是先判斷「阻力來自哪裡」。如果是整體阻力太低或太高，研磨是主要工具；如果是局部阻力不均，應該先回到佈粉與填壓。

實務校正：不要一次改太多，先固定會影響滲透率的變因

在吧台上調 espresso，最怕的是同時改太多東西。這一杯覺得太酸，下一杯你同時調細、增加粉量、拉長出杯、改水溫，結果就算變好喝，也不知道是哪一個變因有效。

比較穩定的做法，是先建立一個基準配方。

例如：

劑量：18 g

出杯量：36 g

粉水比：1:2

目標時間：25–32 秒

水溫：依豆子與機器設定，例如 92–94°C

壓力：維持機器穩定設定

接著一次只調一個主變因。

如果咖啡偏酸、薄、流速太快，先把研磨調細小幅度，其他條件保持不變。若調細後時間進入合理範圍，但味道仍然酸，可以再思考水溫、出杯量或配方是否需要調整。

如果咖啡偏苦、乾、流速太慢，先把研磨調粗小幅度，並確認粉量沒有超過粉杯合適範圍。很多粉杯有自己的設計容量，例如 18 g 粉杯不代表所有咖啡都適合塞到 20 g。粉餅太厚時，即使研磨沒有很細，整體阻力仍可能過高。

如果每杯時間忽快忽慢，先不要急著調研磨。先檢查磨豆機是否有殘粉、粉量是否穩定、佈粉是否每次一致、填壓是否水平、粉餅邊緣是否有裂縫。當操作穩定後，再調整研磨，才看得出真正的變化。

為什麼換豆後不能套用舊參數？因為不同咖啡的顆粒與孔隙行為不同

很多店家會遇到一個狀況：同樣的磨豆機、同樣的粉量、同樣的出杯量，上一支豆子很好調，新豆子卻怎麼調都不穩。

原因可能來自咖啡本身。

不同產地、品種、處理法、焙度與熟成狀態，都可能影響研磨後的顆粒分布與細粉比例。淺焙豆結構較硬，研磨時產生的顆粒分布和中深焙不同；日曬、蜜處理、水洗在密度與脆性上也可能不同。豆子開封後的排氣狀態，也會影響萃取時的流速與 crema 表現。

這篇研究指出，研磨與填裝密度是影響滲透率的主因，咖啡品種與焙度在該研究設定中屬於次要因素。但對實務吧台來說，「次要」不代表不重要。尤其當你要把一支豆子上架成店內固定義式豆，或要提供商用咖啡豆給合作店家時，穩定的校正流程比單次好喝更重要。

暖窩在測試義式配方豆時，通常不只看第一杯。我們會看連續幾杯的時間穩定度、奶咖表現、尾段苦澀、冷掉後的酸甜平衡，以及不同人操作時的容錯度。因為一支適合營業用的義式豆，不能只在老師手上好喝，也要讓吧台人員在尖峰時段做得穩。

研究給咖啡店的提醒：磨豆機刻度不是配方，流速穩定才是管理重點

咖啡店常常會把配方寫成：「18 g in，36 g out，28 秒，磨豆機刻度 4.2。」這樣的紀錄有幫助，但它不是完整配方。

原因很簡單：磨豆機刻度不是絕對單位。

不同品牌、不同刀盤、不同校正位置、不同使用磨耗狀態，都會讓同樣刻度對應到不同粒徑。即使同一台磨豆機，早晚溫濕度、刀盤溫度、豆槽重量、殘粉狀態也可能讓出粉與萃取出現差異。

因此，咖啡店更應該管理的是「校正邏輯」，不是死背刻度。

比較好的吧台紀錄可以包含：

日期與天氣狀態、氣溫、濕度

咖啡豆名稱、焙度、烘焙日期、開封日期

粉量、出杯量、時間

第一滴時間或預浸設定

主要感官描述：濕香、風味、餘韻、酸質、甜感、口感的強度

逐漸的使用 SCA CVA描述性表單以及情感性表單來評估咖啡會更為精準

調整原因：為什麼調細或調粗

下一次建議：明天早上先從哪個設定開始

這樣做的目的，是讓每一次調整都有脈絡。當你知道昨天為什麼調細，今天就不會只看秒數亂轉磨豆機。

給家庭玩家：沒有實驗室，也可以用三個指標提升穩定度

你不需要 X-ray 儀器，也不需要會流體力學，才能把 espresso 做得更穩。

家庭玩家最實用的三個指標，是重量、時間與味道紀錄。

第一，秤重。粉量與出杯量一定要秤，不要用湯匙、目測或杯線。espresso 的變化很敏感，0.3 g 的粉量差異就可能造成時間差。

第二，計時。從按下萃取鍵開始計時，或依你固定習慣從第一滴開始計時都可以，重點是每次一致。不要今天從按鍵開始、明天從出液開始，這樣紀錄無法比較。

第三，寫味道。不要只寫「好喝」或「不好喝」。可以用更具體的字：酸尖、甜感不足、尾段苦、口感薄、入口濃但乾、奶咖被牛奶蓋掉。這些字會幫助你判斷下一步該調研磨、粉量、出杯量，還是處理佈粉問題。

如果你願意再多做一步，可以拍萃取影片。把手機固定在側邊，拍下出液前 10 秒到萃取結束。你會很清楚看到液柱從細到粗、顏色從深到淺、流速是否突然暴衝。這些畫面，比單純看 28 秒更有資訊。

這篇研究不能直接告訴你「完美配方」，但能讓你少走很多冤枉路

有些人看到數學模型，會期待它直接輸出一個完美 espresso 參數。現階段還沒有那麼簡單。

研究者也提醒，真實萃取仍有很多複雜因素。例如萃取過程中，細粉可能移動，改變粉餅內部通道；咖啡顆粒遇水後可能膨潤，讓孔隙變小；不同磨豆機刀盤產生的粒徑分布也不同。這些都會讓實驗室模型和吧台現場之間有距離。

但這不代表研究沒有用。

它最重要的價值，是把咖啡人每天遇到的現象變得更清楚：espresso 的流速不是玄學，也不是單純靠經驗猜測。研磨、粉餅密度、孔隙連通與水流阻力，確實會共同決定萃取表現。當我們理解這個架構，就比較不會在吧台上盲目調整。

以前我們可能只說：「這杯流太快，調細一點。」

現在我們可以更精準地說：「這杯粉餅整體滲透率太高，水通過太容易，接觸時間不足，所以酸感尖、甜感還沒出來。我們先小幅調細，確認粉量與佈粉一致，再看下一杯是否進入比較穩定的阻力區間。」

這就是咖啡教育的價值：把手感變成可理解的判斷，把經驗變成可以傳給下一個人的方法。

暖窩咖啡的義式校正流程：先穩定，再追求風味

在暖窩的義式咖啡課程裡，我們不會一開始就要求學員追求最複雜的風味描述。初學者最先要學會的，是讓 espresso 變得可重複。

一杯好喝但無法重複的 espresso，在營業現場很難使用。今天老師做得出來，明天學員做不出來；早上好喝，下午暴衝；黑咖啡還可以，拿鐵卻被牛奶蓋掉。這些問題通常不是單一配方造成的，而是整套流程不穩。

我們會先要求學員建立固定動作：秤粉、整粉、佈粉、填壓、扣上把手、馬上萃取、秤出杯量、記錄時間、喝味道。每一步都穩定後，才進入配方調整。

接著才討論風味方向。

如果這支豆子要做黑咖啡，我們會在酸甜平衡與尾韻乾淨度上做調整。如果它主要用於奶咖，重點會放在濃度、甜感、堅果或可可調性，以及與牛奶融合後是否還有辨識度。如果是商用配方豆，還要考慮尖峰時段的容錯度、吧台人員訓練成本，以及不同門市設備的差異。

這些都回到同一件事：espresso 不是只看秒數，而是管理水如何穿過粉餅。

一個實際案例：同樣 28 秒，為什麼味道可以差很多？

假設有兩杯 espresso，都是 18 g 粉、36 g 出杯、28 秒。

第一杯出液穩定，前段流速慢慢增加，液柱集中，尾段變淡但沒有暴衝。喝起來酸甜平衡，口感有厚度，尾韻乾淨。

第二杯前段等很久，突然從單邊快速流出，後面液柱變粗，顏色很快變淡。喝起來入口酸，後段苦，口腔兩側有乾澀感。

兩杯時間一樣，結果完全不同。

差異在於水在粉餅裡走的路不一樣。第一杯的水比較均勻地通過粉餅；第二杯可能有局部阻力過高與局部通道效應。總時間相同，但萃取均勻度不同。

這也是為什麼我們在教學時會提醒：時間是線索，不是答案。真正要看的，是出液狀態、杯中風味與操作流程是否一致。

結論：差一格研磨差很多，不是你太敏感，是 espresso 本來就很敏感。

義式咖啡迷人的地方，也正是它困難的地方。

短短二三十秒內，高壓熱水穿過一塊只有幾公分高的咖啡粉餅。研磨粗細、粉量、佈粉、填壓、粉杯容量、咖啡豆狀態與機器設定，都會影響水流。這麼多變因集中在很短的時間裡，當然會放大每一次調整的結果。

2026 年這篇關於粉餅滲透率的研究，讓我們更清楚看見：espresso 的流速不是單純的經驗問題，而是有物理結構可以解釋。研磨變細、粉餅變密、孔隙連通改變，水流阻力就會改變；當粉餅接近某些臨界狀態，小小的研磨變化也可能造成大幅流速差異。

下次你調 espresso 時，如果又遇到「差一格差很多」，可以先不要急著懷疑自己。先回到基本流程：粉量穩不穩、佈粉均不均、填壓平不平、出杯量有沒有固定、味道是偏酸薄還是偏苦乾。把這些線索放在一起，你會更容易找到下一杯該怎麼調。

咖啡萃取有科學，但它不是要取代人的味覺。科學幫我們看懂原因，味覺幫我們決定方向。當兩者一起使用，espresso 就不再只是每天早上的猜謎，而會變成一套可以練習、可以修正、也可以教給別人的技術。

FAQ：Espresso 流速與研磨常見問題

Q1：Espresso 流太快，一定是研磨太粗嗎？

不一定。研磨太粗是常見原因，但粉量不足、粉餅太薄、佈粉不均、填壓歪斜、粉杯與粉量不匹配，也會讓水太容易通過粉餅。建議先確認粉量與出杯量固定，再判斷是否需要調細研磨。

Q2：Espresso 流太慢，一定會比較濃嗎？

流太慢通常代表阻力高、接觸時間長，但不一定等於更好喝。若尾段萃取過多，可能出現苦味、乾澀與木質感。濃度與好喝是兩件事，仍要看酸甜苦平衡與口感乾淨度。

Q3：為什麼同樣 18 g 粉、36 g 出杯，有時 25 秒，有時 35 秒？

可能原因包括磨豆機殘粉、粉量誤差、佈粉不均、填壓角度不同、咖啡豆排氣狀態變化、環境溫濕度、刀盤溫度等。espresso 對粉餅狀態很敏感，建議先固定流程，再調研磨。

Q4：義式咖啡應該先調研磨，還是先調粉量？

初學與教學情境中，通常建議先固定粉量與出杯量，再用研磨調整流速。粉量可以作為配方設計的一部分，但不要每杯都改粉量，否則很難判斷變化來源。

Q5：填壓要越大力越好嗎？

不需要。填壓重點是穩定、水平、每次一致。只要達到足夠壓實的區間，再增加力量通常不會像研磨調整那樣大幅改變流速。過度用力還可能造成手腕負擔或動作變形。

Q6：為什麼時間正常，espresso 還是不好喝？

時間正常只代表總流速落在某個範圍，不代表水流均勻。如果粉餅有通道效應，可能同時出現局部萃取不足與局部過度萃取，喝起來又酸又苦。這時應檢查佈粉、填壓、粉杯與粉餅狀態。

Q7：這篇研究對一般消費者有什麼意義？

它讓我們更容易理解，為什麼咖啡師需要每天校正磨豆機，也讓消費者知道 espresso 的穩定不是理所當然。一杯穩定的濃縮咖啡，背後其實有研磨、粉餅、水流與感官判斷共同支撐。

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