在這篇文章中，我將從理論角度探討如何增加或減少咖啡萃取的總體程度。
當調整萃取程度時，有幾個變數可以影響結果。其中最主要的兩個因素是時間和表面積。這兩個變數在每種沖煮環境中都是緊密相連的，你無法改變其中一個而不影響另一個。
反應時間
如果讓水與咖啡的接觸時間延長，它將會萃取出更多風味。如果時間足夠長，萃取將會持續進行，直到沒有可溶解的物質為止。因此，我們需要找到一個理想的時間點，讓萃取達到美味的平衡。
在時間這個變數內，其實有兩個不同的機制需要區分和考慮。第一個與水萃取的成分及其發生時間有關，這完全取決於接觸時間。第二個則關係到水萃取的難易程度，這是由時間與表面積共同影響的，這部分我會稍後再討論。
水在不同時間萃取的成分
咖啡中的每種可溶性成分都有不同的溶解度（這聽起來有點奇怪，但請繼續看下去）。鹽分、糖分、酸類、酚類、脂肪和油脂等，都需要不同的時間才能被水完全溶解。有些成分會立即溶解，而其他則需要更長的時間。因此，在沖煮咖啡時，我們必須考慮這一點，因為改變接觸時間也會影響哪些成分會被水萃取出來。
咖啡中最先被萃取的部分是果酸和有機鹽類，它們帶來輕盈、明亮且富有果香的風味。接下來，水會萃取出烘焙過程中梅納反應和糖分焦糖化所產生的芳香物質，例如堅果、焦糖、香草、巧克力和奶油等風味。最後，水會開始溶解較重的有機物質，例如木質調、煙灰、麥芽和菸草等風味。
由於大多數咖啡愛好者不喜歡煙灰味或過度苦澀的風味，因此人們往往傾向於縮短萃取時間。然而，這也可能會犧牲掉咖啡的甜感。咖啡一直以來都是一門妥協的藝術，找到平衡點才是關鍵。
表面積
增加咖啡的表面積可以讓水更容易萃取其風味。而當你研磨咖啡時，實際上是指數級地增加了表面積。
想像一顆咖啡豆是一個立方體，邊長為1公分。這個立方體有6個面，每個面的面積是1平方公分，因此總表面積是 6平方公分。
現在，把這個立方體切成兩半，然後再對每一塊做同樣的切割，直到得到 8 個小立方體。這些小立方體的邊長變成 0.5 公分，每個小立方體的表面積為 1.5 平方公分，總表面積變成 12 平方公分。僅僅做了一點切割，表面積就增加了一倍！
如果把這個立方體用磨豆機研磨成粗研磨，它可能會變成 64 個邊長為 0.25 公分的小立方體，每個小立方體的表面積為 0.375 平方公分，總表面積變成 24 平方公分，又翻了一倍！
當研磨成義式濃縮的細粉時，這顆 1 公分的立方體可能會被分解成數百甚至數千個小顆粒。可以想像，表面積會大幅增加，使水能更容易萃取咖啡的風味。
（不，我不會畫 1024 個立方體的。）
然而，在這些小顆粒內部，仍然有許多風味成分水無法立即接觸到。這也是為什麼粗研磨需要較長時間來萃取，而細研磨則能更快速萃取。水必須滲透到較粗的咖啡顆粒內部，溶解風味，然後將風味帶出來。而對於細研磨的咖啡，水只需接觸表面就能立即溶解大部分風味，因此萃取速度更快。
關鍵概念：研磨粗細不會改變「萃取出的成分」，而是改變「成分被萃取的時間點」。
所有的風味都已經存在於咖啡豆內，研磨的粗細決定了水能夠立即接觸多少風味。
換個方式來理解：
研磨度的調整，其實是在決定「我要把多少咖啡風味藏起來不讓水碰到？」或者說，「我要延遲多少部分風味的釋放？」細研磨會讓較少的風味被「藏起來」，減少萃取延遲。粗研磨則會讓較多風味被「藏起來」，延長萃取時間。如果想增加萃取率，就要研磨得更細，增加咖啡的表面積，讓水能夠接觸到更多風味。一旦調整研磨度，萃取率就會提升，因為水能夠更快地「找到」風味並開始溶解它。
記住：所有的風味都已經在咖啡粉裡，調整研磨只是讓它們更容易或更難被水萃取而已。
水萃取風味的難易程度
當使用粗研磨時，水很難進入顆粒內部來溶解風味。它必須穿過錯綜複雜的纖維結構，在其中停留足夠長的時間才能萃取出風味（這與前面提到的接觸時間有關），最後還需要將這些風味帶出來並釋放到咖啡液中。因此，粗研磨需要更長的接觸時間，才能完成這三個步驟。
假設每個步驟都需要1個單位時間：一、水進入咖啡顆粒內部；二、溶解風味；三、將溶解的風味帶出來
那麼，每當你將風味「藏在」較大的咖啡顆粒中，它的萃取時間就會變成原來的3 倍。
與此同時，咖啡顆粒的外部表面仍然持續萃取，而這可能會導致外層過度萃取，帶來過多的苦味或澀感。因此，在粗研磨的情況下，如果沒有適當延長接觸時間，可能會出現內部萃取不足、外部萃取過度的問題，進而影響風味平衡。
這對義式濃縮意味著什麼？
在義式濃縮中，水只有約30秒的時間來完成萃取。這表示如果咖啡顆粒過於粗大，它們幾乎無法被充分萃取，只是充當「填充物」，無法釋放完整的風味。因此，義式咖啡的研磨度通常非常細，以確保水能夠在短時間內最大限度地萃取風味。
如果你有看過我在 2013 年世界咖啡師大賽的比賽流程，你可能會記得我當時推廣了一種新的義式咖啡研磨方式（但並非我發明或首次發現的）。在那場比賽中，我使用了一台濾泡式研磨機來製作義式濃縮。我選擇的機型是Mahlkönig EK43。
使用這類設備（尤其是平刀磨盤的研磨機）對於義式咖啡至關重要，因為它能提供更均勻的顆粒大小，讓大部分（甚至全部）風味在短短幾十秒內被均勻萃取。如果研磨顆粒不均勻，部分粉末會被過度萃取，而較大的顆粒則可能完全萃取不足，導致不均衡的風味。
放心，未來的 Hustle 內容中，我還會深入探討更多關於義式濃縮研磨的細節！
這對濾泡式 / 手沖咖啡（Filter Coffee）意味著什麼？
在濾泡式咖啡（如法式濾壓壺 French Press或手沖 Pour Over）中，我們通常使用較粗的研磨度，這主要是因為沖煮時間較長。
與義式濃縮不同，濾泡式咖啡沒有高壓幫浦來強迫水流穿過咖啡粉和濾紙，而是依靠重力慢慢滴濾。因此，沖煮時間相對較長。由於這種沖煮方式需要較長的接觸時間，我們會使用較粗的研磨度，把更多咖啡風味「藏」在較大的顆粒內，以避免過度萃取。
最重要的關鍵點是：當你等待較大顆粒內部的風味被萃取時，較細的顆粒仍然在持續萃取——時間不會為你暫停！你需要決定： 延長萃取時間是否會讓較大顆粒的風味釋放得更完整（帶來更多萃取和甜感）？還是會導致較細的顆粒過度萃取，產生苦澀、乾燥的口感？這就是為什麼選擇適當的研磨粗細如此重要！
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本文出自 Barista Hustle，由盧貝思翻譯，轉載請註明出處。 原文連結：https://www.baristahustle.com/surface-area-and-time/