新款咖啡机年年有，今年特别多！但仅凭高端设备就能提升咖啡的品质吗？未必！无论是使用哪种设备，如果我们不了解它的冲泡原理，我们将永远无法冲泡出真正好喝的咖啡。
今天，就让我从物理和化学两个角度为大家深入剖析近来最为火爆的手冲咖啡壶的工作原理。
制作手冲咖啡，你只需要咖啡粉、水、滤纸和咖啡壶。简单来讲，手冲咖啡的制作原理就是手动将水倒入咖啡粉，以萃取其中的精华口味。虽然原理看似简单，但实际操作起来难点颇多！
从物理学的角度讲，手冲咖啡的制作总共分以下三步：浸湿、溶解、扩散，三者彼此紧密相连，相互影响。
为什么手冲咖啡与众不同？
和其他冲泡方法不同，手冲咖啡能够持续用新鲜的水对咖啡粉进行萃取，因此冲泡的效率更高，速度更快。但与此同时，由于水是持续流动的，被萃取最充分的部分大多集中在咖啡粉的表面，这就像是用平底锅煎土豆块一样，如果用猛火快炒，土豆熟的速度很快，但表层很容易就会被烧焦。
此外，用单一水柱（咖啡机的出水口大多是淋浴型的，会同时流出多个较细水柱）会让咖啡在冲泡时的温度更高（同时流出多个细小水柱会加速温度的流逝），这同样会加速咖啡的萃取速率。
关于浸湿
浸湿顾名思义，就是将干燥的咖啡粉浸湿。这一步骤必不可少，至关重要。要知道，咖啡在烘焙时会产生大量二氧化碳，尤其是轻度烘焙的咖啡，二氧化碳仍被禁锢在豆体结构之内，会在之后的几周时间内慢慢渗出；深度烘焙的咖啡则放气的速度更快。
当水接触到咖啡粉时，二氧化碳会瞬间释放，形成气泡。关键在于，如果二氧化碳出不来，水就无法进入咖啡粉。因此在开始冲泡时，应用足够的水浸湿咖啡粉，静置30秒钟，尽可能多地释放二氧化碳，以便在之后的冲泡过程中让水更好地萃取咖啡中的精华物质。专业人士通常管这一步骤叫做“预冲泡”。
关于溶解
在咖啡粉充分浸湿、二氧化碳充分释放之后，水便开始溶解咖啡粉中的可溶物质。
冲泡咖啡的真正难点在于，咖啡中不光含有好的可溶物质，也有味道很差的可溶物质。幸运的是，好的可溶物质溶解速度更快，因此我们要做的便是在合适的时间停止冲泡，以在最大程度上将好的可溶物质萃取出来的同时，避免萃取出坏的可溶物质。
关于扩散
扩散即水将溶解的可溶物质带出咖啡粉的过程，由于咖啡粉内部细胞中的可溶物质浓度更高，溶液会自动从浓度较高的部位流向浓度较低的部位，完成这一步骤之后，咖啡的萃取便全部完成。
关于时间和参数调整
烘焙好的咖啡中有将近2/3的物质是不可溶的，仅有1/3是可溶的，其中大部分为有机酸和糖份，还有些会形成苦涩口味的长链分子。经过不断研究，人们发现最理想的萃取程度应在19-20%，也就是说如果你从咖啡中萃取出了19-20%的可溶物质，你的咖啡口味将会达到完美平衡。如果萃取程度越高，咖啡就会变得越发苦涩；如果过低，咖啡的口味便会趋于平淡，缺乏平衡感，口味极酸。因此，时间是决定咖啡口味是否平衡的关键。
此外，我们还需要注意咖啡粉的研磨程度。通常情况下，咖啡粉的颗粒大小是不统一的，那些较细的咖啡粉的萃取速率要比较粗咖啡粉快很多，为了尽可能避免这种情况的发生，保证磨豆机的品质是关键。
综上所述，好的手冲咖啡需要你严格控制咖啡粉的研磨程度、冲泡比例（水粉比例）和冲泡时间。冲泡的速率取决于咖啡粉的研磨程度，咖啡粉研磨的越细，速率就越慢，反之亦然。同时，咖啡的总量（即粉床的厚度）也会影响萃取的速率，由此可见，制作手冲咖啡时可能出错的地方真的很多！
虽说制作手冲咖啡不需要太过专业的冲泡设备，但鹅颈壶绝对是你控制水流的有力帮手。手冲咖啡和用机器冲泡咖啡的最大区别在于，你能亲眼目睹咖啡冲泡的全过程，因此更好地控制水流的速度与方向意味着你能够更加充分、均匀地萃取咖啡中的精华物质。
我们刚刚提到，手冲咖啡在冲泡时咖啡会保持较高温度，而预冲泡的过程能够有效降低咖啡的整体温度，在预冲泡时你会静置30秒左右，此时咖啡有足够的时间进行冷却，从而避免因水温过高导致的过度萃取。
说了这么多，下面就让我来教大家如何在家中制作完美的手冲咖啡！
在开始前，一定要准备一台计时器，也可以用手机自带的计时器。
1. 首先，咖啡粉的研磨程度要似粗糖一般（原糖的手感）。
关于粉量，大多数手冲咖啡壶的最佳分量应为滤碗的1/2至2/3。过少，水的流速会过快，难以控制；过多，水的流速会过慢，甚至溢出。我推荐的水分比例为60-70克咖啡粉配1升水（1:16-1:14）。
2. 准备纯净的热水。水在烧开后应静置30秒在开始冲泡，温度应在207℉（97℃）左右。
3. 开始计时，用足量热水充分浸湿全部咖啡粉，静置30秒后再开始冲泡。
4. 倒水。倒水要尽可能均匀、轻柔，可分多次倒水，以保证整体冲泡时间。倒水的高度会直接影响水温，为了不让温度过度流失，应尽可能低的倒水。
在停止倒水之后，咖啡还会持续萃取20-60秒钟。
关于咖啡的总体冲泡时间，深度烘焙咖啡应为2.5-3分钟，中度和轻度烘焙咖啡应为3-4分钟，其中包括了停止倒水之后的萃取时间。
最后，你应当根据咖啡的口味对以上参数进行适当调整，如果咖啡太淡了，那么下次尝试研磨的更细一些；太浓了，尝试研磨的更粗一些。
作者
Nick Cho
英文原文地址
www.seriouseats.com/2014/06/make-better-pourover-coffee-how-pourover-works-temperature-timing.html
