一、什麼是TDS與萃取率？
在評估濃縮咖啡的品質時，TDS（總溶解固體）與萃取率是兩個至關重要的數據指標。這兩者能幫助我們量化咖啡萃取的結果，進而調整沖煮參數，以達到理想的風味表現。
TDS（總溶解固體）是什麼？
TDS（Total Dissolved Solids）指的是咖啡液中溶解的固體物質，通常以百分比（%）表示。這些溶解的固體包括咖啡中的風味成分、油脂與礦物質。透過TDS，我們可以量化咖啡的濃度，了解它是否過於稀薄或濃烈。
TDS的測量方式
TDS通常使用折射儀或TDS計來測量，這些儀器能透過光的折射率或導電率來計算咖啡中的總溶解固體含量。以下是一般濃縮咖啡TDS的標準範圍：
| 咖啡類型 | TDS 範圍 (%) |
|---|---|
| 義式濃縮咖啡 | 7% – 12% |
| 美式咖啡 | 1.2% – 1.5% |
| 手沖咖啡 | 1.2% – 1.6% |
萃取率是什麼？
萃取率（Extraction Yield）指的是從咖啡粉中溶解出來的可溶性物質比例，通常以百分比表示。這個指標能幫助我們了解咖啡的萃取程度，確保咖啡的風味不會過淡或過於苦澀。
萃取率計算方式
萃取率的計算公式如下：
萃取率 (%) = （沖煮後咖啡液中TDS的總重量 ÷ 原始咖啡粉重量）× 100%
一般來說，理想的濃縮咖啡萃取率範圍為 18% – 22%。如果萃取率過低，可能表示萃取不足，風味較為酸澀且單薄；若萃取率過高，則代表萃取過度，可能產生過度的苦味與澀感。
TDS與萃取率在咖啡品質中的重要性
這兩項數據能幫助咖啡師根據實際測量結果來調整萃取流程。例如：
- 若TDS過高但萃取率過低，可能是咖啡萃取不足，需要調整研磨度或沖煮時間。
- 若TDS過低且萃取率過高，可能表示萃取過度，可能需要縮短沖煮時間或使用較粗的研磨度。
- 理想的TDS與萃取率能確保咖啡平衡，讓風味更加和諧。
透過測量TDS與萃取率並加以調整，我們可以科學化地掌控咖啡品質，製作出更穩定且美味的濃縮咖啡。
二、如何測量濃縮咖啡的TDS？
要評估濃縮咖啡的萃取率，首先需要測量TDS（Total Dissolved Solids，總溶解固形物），而最常見的測量工具就是折射儀。透過折射儀，我們能夠快速獲取濃縮咖啡的TDS數據，進一步計算出萃取率。
測量工具
在測量TDS時，通常會使用數位折射儀，這種設備能精確測量咖啡中的溶解固形物濃度。以下是測量時需準備的工具：
| 工具名稱 | 用途 |
|---|---|
| 數位折射儀 | 測量咖啡TDS值 |
| 玻璃攪拌棒 | 攪拌咖啡，使其均勻 |
| 滴管 | 準確取樣，避免污染 |
| 擦拭紙巾 | 清潔折射儀的測量區域 |
操作步驟
使用折射儀測量濃縮咖啡的TDS時，請按照以下步驟操作：
1. 校正折射儀
在每次測量前，都需要先用純水（通常是蒸餾水）進行校正，以確保數據的準確性。具體步驟如下：
- 將純水滴在折射儀的測量區域。
- 確保水完全覆蓋感測區，並關閉透明蓋。
- 按下測量按鈕，確認讀數是否為「0.00%」，若不是，請依照設備說明書進行校正。
2. 取樣濃縮咖啡
萃取完成後，攪拌咖啡使其均勻，並使用滴管取適量液體。注意，咖啡應稍微降溫（大約在60°C以下），避免影響測量準確性。
3. 進行TDS測量
- 將濃縮咖啡滴在折射儀的測量區域，確保液體均勻覆蓋。
- 關上透明蓋，避免氣泡或異物影響測量結果。
- 按下測量按鈕，等待數秒，螢幕即可顯示TDS數值。
4. 清潔折射儀
每次測量完畢後，都需要使用純水清洗折射儀的測量區域，並以乾淨紙巾擦拭乾燥，以確保下次測量的準確性。
注意事項
- **折射儀需要定期校正**：長時間使用可能會影響計算準確度，定期使用純水校正儀器。
- **避免測量過熱的咖啡**：高溫可能會影響TDS讀數，建議讓咖啡稍微降溫後再測量。
- **確保液體均勻覆蓋測量區**：若沒有均勻覆蓋，測量結果可能會不準確。
- **清潔測量區域**：每次測量後務必清潔折射儀，以免殘留咖啡影響下一次測量。
總結
透過折射儀測量濃縮咖啡的TDS是評估咖啡萃取率的重要步驟。準確測量TDS值可以幫助我們了解咖啡的萃取狀態，進而調整沖煮參數，提升咖啡品質。
三、計算萃取率的方法
在評估濃縮咖啡的品質時，萃取率是一個不可忽視的數據。萃取率（Extraction Yield, EY）可用來判斷咖啡粉中有多少可溶性物質被萃取到咖啡液中。計算萃取率的方法並不困難，只需要知道咖啡粉的投料量和總溶解固形物（TDS）數據，就能藉由簡單的公式得到結果。
萃取率的計算公式
萃取率的計算公式如下：
萃取率（%）＝（咖啡液重量 × TDS） ÷ 咖啡粉重量 × 100
這個公式的核心概念就是找到被萃取出的可溶性物質佔總咖啡粉的比例。其中：
- 咖啡液重量：沖煮後得到的咖啡液總重量（通常等於萃取出的水量）。
- TDS：濃縮咖啡中的總溶解固形物百分比（可透過濃度計測量）。
- 咖啡粉重量：咖啡沖煮前使用的乾燥咖啡粉的重量。
計算實例
假設我們使用 18 克咖啡粉，萃取出 36 克濃縮咖啡液，濃度（TDS）為 9%，則萃取率的計算如下：
萃取率 ＝ （36 × 9%） ÷ 18 × 100
＝ （36 × 0.09） ÷ 18 × 100
＝ 3.24 ÷ 18 × 100
＝ 18%
不同參數對萃取率的影響
| 咖啡粉重量（克） | 咖啡液重量（克） | TDS（%） | 萃取率（%） |
|---|---|---|---|
| 18 | 36 | 9.0 | 18.0 |
| 18 | 36 | 8.0 | 16.0 |
| 20 | 40 | 9.5 | 19.0 |
| 16 | 32 | 10.0 | 20.0 |
透過這樣的計算，我們可以有效了解咖啡的萃取狀況，並調整研磨度、萃取時間或水粉比例來達到最佳風味。
四、TDS與萃取率如何影響咖啡風味？
在沖煮濃縮咖啡時，TDS（總溶解固體）和萃取率是關鍵指標，它們不僅決定了咖啡的濃度，還影響風味表現。不同的TDS與萃取率範圍會讓咖啡呈現截然不同的風味特徵，而透過數據，我們可以精確調整沖煮參數，優化萃取效果。
TDS與咖啡濃度的關係
TDS表示咖啡中溶解物質的比例，一般以百分比表示。對於濃縮咖啡來說，TDS值通常介於8%至12%，數值越高代表咖啡越濃縮。但TDS並不直接影響咖啡的好壞，而是提供了一個濃度參考。
萃取率對咖啡風味的影響
萃取率指的是粉量中被溶解進液體的比例，濃縮咖啡的理想萃取率通常介於18%到22%。不同範圍的萃取率會對咖啡風味產生以下影響：
| 萃取率 (%) | 風味特徵 |
|---|---|
| 低於18% | 萃取不足，酸味過於尖銳，帶有青草味或烘焙味 |
| 18% – 22% | 均衡、甜感明顯，風味完整 |
| 高於22% | 過度萃取，帶有苦澀、乾燥口感 |
如何透過TDS與萃取率調整沖煮參數？
如果測得的TDS或萃取率不在理想範圍，可以依以下方式調整：
1. 改變研磨度
- 若萃取率過低（低於18%），可調細研磨，增加萃取效率。
- 若萃取率過高（超過22%），則可調粗研磨，減少溶解物質。
2. 調整沖煮時間
- 沖煮時間過短會導致萃取不足，可適當延長時間（例如慢一點地壓萃取把手）。
- 沖煮時間過長則容易過度萃取，可縮短時間，提升流速。
3. 控制粉水比例
- 增加咖啡粉量可提高TDS，但可能影響流速與壓力。
- 減少咖啡粉量則可能降低TDS，使咖啡口感較薄。
利用數據實現最佳萃取
透過TDS與萃取率的數據監測，可以更科學地調整沖煮過程。例如，如果TDS偏低且萃取率不足，表示溶解物質太少，可能需要調整粉量或研磨度；相反，如果TDS過高且萃取率過度，則應控制水流速度或研磨度來降低釋放的物質。這些數據讓我們能夠精確地找出最佳平衡點，製作出風味均衡的濃縮咖啡。
5. 優化濃縮咖啡萃取的技巧
在萃取濃縮咖啡時，影響TDS（總溶解固形物）與萃取率的關鍵變因包括研磨度、水溫、水流率與粉水比。掌握這些參數的調整方法，能夠幫助我們穩定並提升咖啡的品質。
研磨度對TDS與萃取率的影響
研磨度決定了咖啡粉的表面積，影響水與咖啡接觸的程度。研磨過粗可能導致萃取不足，使得TDS與萃取率偏低；研磨過細則容易過度萃取，使咖啡帶有苦澀味。
| 研磨度 | 影響 | 調整建議 |
|---|---|---|
| 過粗 | 萃取不足，TDS與萃取率較低，風味薄弱 | 調細研磨度，提高萃取 |
| 適中 | 萃取均衡，風味最佳 | 維持現有研磨度 |
| 過細 | 過度萃取，TDS與萃取率過高，苦澀味明顯 | 調粗研磨度，降低過萃 |
水溫與萃取效率
水溫影響萃取速率，高溫能更快溶解咖啡中的可溶性物質，但過高的水溫可能加劇苦味，而偏低的水溫則可能萃取不足。
- 適當水溫範圍： 90°C – 96°C
- 太低的水溫（低於88°C）： 萃取不足，酸味過強，TDS偏低
- 太高的水溫（超過96°C）： 容易過度萃取，產生苦味
- 調整方式： 若咖啡過酸，請提高水溫；若太苦，則降低水溫
水流率與萃取控制
水流率影響水與咖啡粉的接觸時間，進而影響萃取程度。水流過快容易造成萃取不足，而水流過慢則可能導致過度萃取。
| 水流率 | 影響 | 如何調整 |
|---|---|---|
| 過快 | 萃取不足，TDS與萃取率偏低，口感偏酸 | 加細研磨或增加粉量，放慢水流 |
| 適中 | 均衡萃取，風味完整 | 保持現在的水流率 |
| 過慢 | 過度萃取，TDS與萃取率過高，帶有苦味 | 調粗研磨或稍微提高水流速率 |
粉水比的影響
粉水比（咖啡粉重量與水量的比例）決定了咖啡的濃度與萃取率。適當的粉水比例能讓風味更均衡，不會過於濃烈或過於淡薄。
常見的粉水比例建議：
- 傳統義式濃縮咖啡： 1:2（如18g咖啡粉萃取36g濃縮咖啡）
- 稀釋較低的義式濃縮： 1:1.5（更濃郁，更偏向義式濃縮）
- 稀釋較高的義式濃縮： 1:2.5（帶出更柔和風味）
若咖啡過濃，可增加出杯量（提升水量）；若太淡，則減少出杯量或增加粉量，以求最佳平衡。
