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水是萃取咖啡的重要元素,，一杯沖煮好的咖啡（除espresso外）,，其中有百分之98以上的成分是水，所占的比例相當(dāng)可觀,。而我們?nèi)粘_煮咖啡所使用的水有許多種類,，舉凡如RO水、自來(lái)水,、礦泉水,、硬水,、軟水...... 等等，琳瑯滿目,。

??水不就是水嗎,，為何會(huì)有這么多種類？

??不同種類的水會(huì)對(duì)咖啡萃取造成怎樣的影響呢,？

??用純水煮咖啡不好嗎,？

??水中有礦物質(zhì)好嗎？

??這其中有何科學(xué)上的理論呢,？

??近年來(lái)在咖啡界越來(lái)越多的人開(kāi)始注重「水」這個(gè)問(wèn)題,。 在此之前，唯一對(duì)咖啡用水有最完整論述的就是由美國(guó)精品咖啡協(xié)會(huì)SCAA所出版的《Water Quality》一書,，它是咖啡界的經(jīng)典,，但是其中在討論有關(guān)于水中礦物質(zhì)與沖煮的影響這部分，其參考文獻(xiàn)多來(lái)自上一世紀(jì)60至70年代Coffee BrewingCenter的出版品,，爾后卻鮮少在文獻(xiàn)上有創(chuàng)新性的看法,。 ??直到這兩年，有一個(gè)雙人組合經(jīng)由科學(xué)研究對(duì)水質(zhì)提出了新的發(fā)現(xiàn),，為咖啡界帶來(lái)震撼,，在這次的專欄里就由小弟給各位介紹。

??在2014年,，由英國(guó)Bath大學(xué)Centre for Sustainable Chemical Technologies的一位博班研究生Christopher Hendon和當(dāng)?shù)氐囊患铱Х瑞^老板Maxwell Colonna－Dashwood 在Journal of Agriculturaland Food Chemistry發(fā)表了一篇研究陽(yáng)離子與咖啡萃取的文章,，題目是《TheRole of Dissolved Cations in Coffee Extraction》，揭開(kāi)了探討理想沖煮咖啡用水的序幕,。

??水中離子對(duì)風(fēng)味物質(zhì)萃取的影響

??在論文中,，作者選定了三種水中常見(jiàn)的陽(yáng)離子：鈉離子、鈣離子以及鎂離子,，并且著手分析這些離子對(duì)于咖啡風(fēng)味物質(zhì)的萃取有何影響,。 首先作者挑了七種化學(xué)物質(zhì)，包括有乳酸,、蘋果酸,、檸檬酸、奎寧酸,、綠原酸,、咖啡因以及丁香酚，用來(lái)代表咖啡的風(fēng)味,。 其中乳酸以及蘋果酸代表酸感﹙sour﹚,，檸檬酸代表甜感﹙sweet﹚，奎寧酸以及綠原酸則用來(lái)代表咖啡的刺激性﹙pungent﹚和不好的﹙unpalatable﹚的風(fēng)味，而丁香酚﹙eugenol,，亦常見(jiàn)于咖啡威士忌和紅酒中﹚則代表令人愉悅的木質(zhì)風(fēng)味。 再以熱力學(xué)的方式去計(jì)算鈉,、鈣,、鎂離子還有水對(duì)于上述七種咖啡成分的相對(duì)結(jié)合能量﹙Relative Binding Energy﹚，藉以當(dāng)作萃取時(shí)的指針,。

??文中他們發(fā)現(xiàn)鈉離子與挑選的咖啡成分其相對(duì)結(jié)合能量和水相當(dāng),，這意味著鈉離子的存在并不會(huì)影響水與這些物質(zhì)的結(jié)合，甚至他們發(fā)現(xiàn)鈉離子對(duì)于咖啡因和丁香酸的結(jié)合似乎比水還弱些,。 因此,，作者認(rèn)為目前市面上常見(jiàn)的以鈉離子交換鈣離子的樹脂，其功能頂多是降低水垢的產(chǎn)生,，對(duì)風(fēng)味的萃取取并沒(méi)有多大的幫助,，甚至離子交換后帶有豐富鈉離子的水會(huì)影響某些風(fēng)味的萃取﹙如咖啡因和丁香酚﹚。 至于二價(jià)的金屬離子﹙即鈣離子和鎂離子﹚與挑選的咖啡風(fēng)味成分的結(jié)合能力就比鈉離子要好,，也比水來(lái)的佳,。 這表示當(dāng)水中有此二種礦物質(zhì)存在時(shí)，咖啡風(fēng)味成分會(huì)傾向與它們結(jié)合,，進(jìn)而增加萃取,。

??離子特性優(yōu)缺分析

??若再進(jìn)一步比較，則鎂離子的結(jié)合力又比鈣離子來(lái)的好一些,。 值得注意的是,，這些二價(jià)陽(yáng)離子可以增加咖啡萃取是全面性的，其中也包括了不討喜的風(fēng)味﹙如文中選定的綠原酸和奎寧酸﹚,，和有淺在藥性的物質(zhì)﹙如綠原酸有抗氧化的效應(yīng)和咖啡因有刺激神經(jīng)和腸胃系統(tǒng)的作用﹚,，所以在選用上也有著健康方面的考慮，可能需要稍微注意,。

??雖說(shuō)鈣和鎂都有著不錯(cuò)的萃取能力,，但是水中存在過(guò)量的鈣離子往往會(huì)與水中碳酸氫根結(jié)合而造成水垢﹙Scale﹚的問(wèn)題，對(duì)熱水設(shè)備造成影響,，因此若能使用鎂離子似乎是一個(gè)比較好的選擇,。 文中也談到，像是在沖煮速溶咖啡上,，為了要達(dá)到最高的溶解以及萃取,，使用含有鎂離子的水是比較理想的選擇；若是沖煮淺烘焙的咖啡,，則鈣離子和鎂離子的能力相當(dāng),。 此論文發(fā)表后，隨即引發(fā)大家對(duì)鎂離子的好奇，并且開(kāi)始追求在水中增加鎂離子的方法,，進(jìn)而有業(yè)者開(kāi)始引進(jìn)鎂離子濾心或是交換樹脂,，提供玩家嘗試。

??深度解析咖啡與水

??繼2014年的論文發(fā)表后,，他倆又乘勝追擊,，在2015年底出版了一本專門探討咖啡與水的專書，書名是《Water for Coffee》,。 此書以之前的發(fā)表為基礎(chǔ),，并把論文中沒(méi)有進(jìn)討論的緩沖系統(tǒng)也一并做詳細(xì)的說(shuō)明，內(nèi)容相當(dāng)充實(shí)完整,，為咖啡界提供了一本很好的參考指針,。 以下為大家簡(jiǎn)述內(nèi)容綱要。

??本書可以分成三大部分,，第一部分屬于科普知識(shí),，作者從盤古開(kāi)天辟地的宇宙的誕生以及物質(zhì)的元素周期表開(kāi)始講起，并介紹一些常用的化學(xué)名詞以及其科學(xué)單位,，以供后續(xù)討論用,。 之后便開(kāi)始討論水的液、汽,、固態(tài)三相與溫度壓力之間的關(guān)系,、熱力學(xué)的四大定律等有關(guān)水的物理特性；以及談到水的化學(xué)組成以及其結(jié)構(gòu),，何謂極性和非極性,，氫鍵的產(chǎn)生以及水與極性分子、非極性分子之間的關(guān)系,；還有以熱力學(xué)的角度去看待物質(zhì)的溶解,，告訴讀著物質(zhì)溶于水的科學(xué)理論根據(jù)。 再來(lái)便談到了水的解離常數(shù)與pH值,，酸與堿的定義,、共軛堿與緩沖溶液以及水的碳酸鹽硬度﹙Carbonate Hardness，KH﹚的介紹,、還有總硬度﹙General Hardness,，GH﹚概念。