萃取率
萃取過程中,最終萃取出的成分物質量與被萃取物總量的比值:
.咖啡粉萃取率(E) = 溶出固形物質量(Ms)/ 咖啡粉總質量(Mb)
濃度
咖啡中,固形物總量與整杯咖啡總量的比值,通常採用重量(質量)百分比表示法。亦即:
.咖啡濃度(W) = 杯中固形物質量(Ms)/ 杯中咖啡質量(Mc) * 100%
整理上述萃取率(E)與濃度(W)的公式,可得:
.咖啡濃度(W) = (咖啡粉萃取率(E) * 咖啡粉總質量(Mb))/ 杯中咖啡質量(Mc)
由於萃取出的咖啡固形物量不大,因此可將濃度表達為近似公式:
.咖啡濃度(W) = 咖啡粉萃取率(E) * [咖啡粉量(Mb))/ 沖煮水量(Mw)].咖啡濃度 = 咖啡粉萃取率 * 粉水比
也就是說,使用咖啡豆的萃取率愈高、粉量愈多,沖煮出的咖啡愈濃。
金杯理論
傳統上,沖煮者會注意到以改變濃度來調整咖啡風味,但較少注意同樣的咖啡粉「萃取出什麼」這件事。存在咖啡豆裡的可溶性固形物並非單一成分,分子也有大有小。浸泡時間短,味覺酸甜的小分子先溶出來,泡再久一點,偏苦澀口感的大分子物質才慢慢跑出來。因此,萃取率低,咖啡風味偏甜酸;萃取率高,咖啡
較苦澀。金杯理論告訴我們咖啡粉萃取率18~22%、用它煮出的咖啡濃度介於1.15~1.35%時,咖啡的風味較為大眾所喜愛。這個結論源自上個世紀50年代一項大規模的消費者調查,之後由美國精品咖啡協會與歐洲精品咖啡協會繼續發展出相關的圖表、沖煮方法論與檢測工具。