◆ 对咖啡而言，水是什么？
咖啡与茶已经成为世界流行的饮品，不仅受到大众喜爱，也深深渗入我们的日常生活中。据说在许多先进国家中，咖啡已经成为一种文化，对生活方式有着直接和间接的影响。虽然在国内还没这么明显，但饮料种类比过去多、萃取方式也更广泛且不断地推陈出新都是事实。
►►掌握水质才能萃取优质咖啡
为了完整重现咖啡风味，从星巴克这类全球企业到独立咖啡店，其萃取方式大多都是以实用性为主，利用科学方法，尽可能地减少变数，而萃取方式的日益简化，也让咖啡越来越流行。撇开萃取方式及相关变数，在这部分我们会将重点放在水质管理上。
只看用水的话，会发现全世界的原水型态是不一样的，也因此水势必会有所差异。即使是住在同一个国家的同一座城市里，也会因区域内水的来源及条件等不同而使水产生差异。行销专家罗尼特（Ronit Erlitzk）曾说：“因为从水路到每个人家里的水龙头都不尽相同，所以每个家庭的水质都是不一样的。”
这样的论点可以反映在连锁咖啡店的营运中，因为位置的关系，各店家使用的水有所不同，也会选用不同的滤水器。所以，先掌握自己正在喝的水里面含有什么成分，才是最重要的。了解此点，才是萃取出优质饮料的根本方法。
►►没有完美的净水系统
意式咖啡机品牌La marzocco 的产品经理史考特（Scott Guglielmino）曾表示：“绝对不要向那些连你喝的水都没做过测试的人购买滤水器或给水装置（water unit）。他们对于机器是用什么方法进行过滤，又是如何作用的，会懂得多少呢？”
近来，为了简易测试自己喝的水，会特别注意TDS 值（Total dissolved solids，总固体溶解量）。利用市售工具来检测矿物质、盐分、金属等所有溶于水中的物质含量。如果TDS 值过高，只是代表矿物质含量太高，没什么特别意义。想要确实掌握水中的矿物质及污染物，个人认为直接向专家请教是最好的。因为有些人会告诉你逆渗透（Reverse osmosis；RO）是最好的；有些人则会说净水系统才是对的。但谨记一点：没有任何“一个系统”可以完全解决“问题”。
其实就是看自己觉得最需要解决的问题是什么，并选择最适合此方向的解决方法。不过也许有人会这么说：“那么如果要对咖啡店的水质进行管理，或是萃取出一杯优质的咖啡，又需要什么呢？”
这个问题就跟“该怎么做才能完美地萃取出一杯咖啡？”有异曲同工之妙。可惜的是这问题并没有这么简单，毕竟就连咖啡店都会根据想要的咖啡味道，而去改变水质。
►►咖啡与水的实验逐渐增多
所谓的水化学，其实就是各个水源地的污染物质之间所产生的物理化学反应的复杂组合。因此比起只看单一部分，更重要的是把握整个大原则。近来许多咖啡店、补习班及咖啡业者都在强调水的重要性，也提供了更多样的实验，包含不同水质及各种咖啡风味的测试。但也因此，在未来的咖啡产业中，“水”及“化学水”的相关资讯势必会越来越泛滥，将导致我们更加地混乱，也让人担心到底能够理解多少。
◆ 为什么要研究咖啡水科学？
与烘焙条件及研磨粒子等萃取变数相比，咖啡中的水向来不受重视。仅被视为是用来保护机器及预防水垢。而在萃取层面，为了掌握咖啡的风味，我们一边从材料的重要性及萃取变数进行逆推，一边则利用生豆变成熟豆的繁复工程及改良后的萃取器具，不断努力试着提升咖啡的品质。有时当味道产生变化时，我们只会去调整烘焙手法、研磨度及萃取条件等等，全然不会考虑到其他因素。这是因为我们认为水质只是在管理机器、设备时才会衍生出的问题，并不会想到要将水的来源及变化等条件与咖啡风味做联结。然而这样的氛围却从几年前开始，渐渐产生了变化。现今，咖啡中的水已经不再只是单纯的萃取工具，而是直接影响风味的因素了。
►►滤水器多样化
在咖啡展中随处可看到滤水器业者，也能接触到许多滤水器产品。甚至有净水系统已经能直接操控影响咖啡风味的矿物质。当然那样特殊的滤水器价格自然不菲，但总的来说，整体的面貌已不同以往。过去就只是跟着安装大家都在用的活性碳滤水器，或是将其挂在墙上，顺便把该品牌当作咖啡店内的装潢，因此会强烈地觉得只是在使用特定品牌的产品，现在则是走向更谨慎地比较各品牌的功能。举例来说，从选择特定品牌→选用活性碳滤水器→比较滤水器相关细节→确认能否控制矿物质→一直到是否会影响风味。虽说可能会因为价格竞争而使选择受限，但我们能控制的水及其相关因素已经渐渐多样化且更加细微了，这可以说是很大的改变。
►►水的研究及讲座日益增加
虽然过去可以在咖啡展主办的研讨会上，参加以咖啡与水的相互关系为主题的演讲，但从两、三年前开始，就连补习班、咖啡店以及一些知名浓缩咖啡机销售业者都会自行举办研讨会。说个题外话，是我最近才得知的讯息，据说过去也曾刊载过水与咖啡风味的相关文章。正确来说是2004年，在咖啡杂志上提到了左右咖啡风味的关键是“水”，尽管那也只是一篇属于传达整体概括资讯的报导；而在2008 年则有成长中的“矿泉水市场”；2014 年时连载了关于〈水中的矿物质与咖啡味道特性的相关性〉研究。大约在过去十年间，从单纯报导转换为提出研究结果报告等的科学资料，渐渐唤起我们对水的重视。此外，包含到目前为止直接实验的经验谈，以及咖啡人与滤水器业者所提出与水相关的文章，还有主修水的理工科学者，甚至在其他饮料及料理领域也都不断地强调水的重要性。
现在，不管在哪，都很容易就能参与到经过实验而举办的水主题讲座。据笔者亲身经历，研讨会的主题多为水的物理化学特性、水的重要性，以及利用生活中可取得的不同水质所萃取出来的咖啡进行盲测。在检查市售水的TDS 值后，用蒸馏水萃取出来的咖啡一起进行感官分析。持续举办这些具备优质内容的研讨会，可以说是很鼓舞人心的事情。
然而比较可惜的是，大部分的实验方法及结果都一样，虽然能轻易找到相关资讯，可是较深入的观察结果及解释却不多。尽管我们对水产生了兴趣，但由于水是不断流动且与许多现象有关联的，所以又会产生变化，因此过去我们一直无法轻易开启对水的研究，也无法深入挖掘并得出结论。但是我认为在研究咖啡味道时，能够在咖啡之外，开始针对水的属性进行讨论的这个行为本身，就已经往前迈进了一大步。天天喝的美式咖啡味道变了？光是会想到有可能是水造成的，其实就很值得刮目相看了。
►►咖啡师的致胜关键
咖啡师们对水的关注度也增加了。参加比赛的咖啡师们不只强调咖啡豆，也会提到萃取水的重要性。像是以出版作品活跃于线上的英国咖啡师大赛冠军，麦斯威尔（Maxwell Colonna-Dashwood），就选用碱性水做为萃取水，透过调节酸度试图了解咖啡风味的变化，这点令我印象深刻。其实大赛中，有官方指定用水及特定的滤水器系统，但这样利用自己准备的萃取水，演示如何控制咖啡风味，探讨更深入内容的行为，不仅让大家知道水的重要性，也是展现水能够运用在现实生活的绝佳范本。
◆ 理想的冲煮水质基准
目前为止，我们从各方面概括性地了解了水、滤器原理及适合的萃取方式。虽然没有确切的答案，但不管选用哪种方法，都有其优缺点。而由于每个人所追寻的方向，虽然都会接近本质，但一方面还是会因为找不到完美答案而感到烦闷。但即便范围再广，应该仍旧会有个基准值。因此我选用的是SCAA 的咖啡冲泡水质标准，此标准不仅广为人知，也有许多针对此标准进行的实验及测试，且国外许多前期研究也都曾参考过。
►►SCAA 的水质基准
适量的矿物质能使水质味道更佳，大部分是由钙、镁、钾及矽酸等组成，据说这些物质的残留浓度为100ppm时，能够表现出最佳风味。含量过多则会改变水的味道。过多的钙会产生咸味；过多的镁则会形成苦味。
根据SCAA 的水质基准（water standards），理想水质的TDS 值应为150mg/L，而75 ∼ 250mg/L 是可容许的范围；另外理想硬度则为68mg/L，17 ∼ 85mg/L 为可容许范围。
此外，用来杯测的水也有基准值。在SCAA 的咖啡杯测规程（cupping protocol）中，建议大家使用过滤后的水或是市售的矿泉水来进行，并不推荐蒸馏水或软水。理想的TDS 值介于135 ∼ 175ppm 间，低于100ppm 或高于250ppm 时均不选用。
根据咖啡冲煮中心的说法，溶解性固体总量超过300ppm、水的总硬度超过150ppm、钙及镁含量超过100ppm，以及碱度（碳酸、重碳酸盐等）超过100ppm、钠与钾超过500ppm 时，都会降低我们所饮用的咖啡品质。
►►SCAA的咖啡品评结果
过去SCAA 的技术开发团队曾进行品评咖啡的相关实验。方法就跟我们现在常见的一样，用同一种咖啡，仅改变TDS 值来进行杯测。实验结果证明，TDS 值不同，风味也会有所不同。实验是以盲测的方式进行，仅将TDS 值定为主要变数，包含咖啡豆、研磨度及萃取器具皆为一致，甚至还使用了标准的矿物质试剂。下图为实验结果，由于解说上可能难与原文表达一致，因此此处以原文表示。当时评审们认为三种中，以TDS 值为150mg/L者提取出的风味最优秀。
而在这之后更进行了第二次实验。萃取条件都与之前相同，只是将TDS 浓度改为125mg/L、150mg/L、175mg/L。这次关键在于，三者之间差异不过只有25mg/L 的微小差异，到底能不能对咖啡风味产生影响呢？令人印象深刻的是，即使差异极小，但实验员们都还是能够分辨咖啡风味的差异。也就是说，TDS 值为125mg/L 及175mg/L 时，感觉不到酸味及醇厚感间的平衡；而TDS 值为150mg/L 时，味道是最佳的。
◆ 水质分析及净水系统
那么，到底要选择什么样的水，才能够保证得到最佳的结果呢？虽然至今尚未有正确答案，但是可以从各方面给大家一些建议。在那之前，先来看一下市售水的种类及日益进步的净水过程。要选择饮用水或是萃取水，都会根据自己想要什么样的结果而有所不同，如何判断也全凭个人。虽然对于味道的喜好，是建立在个人偏好的基础上，但也会有所谓的优缺点，因此在选择任何一种水质之前，先建立基本背景知识都是有帮助的。
►►自来水
不同国家、不同地区间，差异最大的就是自来水（Tap Water）。由于源头地形的型态、净水过程，以及政府对水质的改善政策等，现今水中的大量矿物质及浮游物质，已经不像过去对人体那么有危害了。但如果想当饮用水来喝，建议可留意该地区的水质，并且将水煮沸以去除氯成分后再饮用。
►►蒸馏水
乍听之下，好像会觉得蒸馏水（Distilled Water）是具备最严苛条件的水质。即使是业界知名人士都曾说蒸馏水极为纯净，因此才能在萃取咖啡时，表现出咖啡最初的原始风味。事实上，蒸馏水本身是不含矿物质的水。如同前期研究所提，蒸馏水的味道极为平淡，如果用来萃取饮料，反而会带来黯淡、无趣的口感。
除此之外，也有人说喝蒸馏水伤身，但已被证实是误传。这种误传是因为蒸馏水会导致细胞破裂。为了维持细胞内外盐分浓度的平衡，水分子会穿越细胞膜至细胞内（细胞质），因此细胞中会有一定量的水，一旦水过多时，会因内部压力，使细胞膨胀而产生破裂。但事实上，人体中具有防范此现象的机能，所以不会严重到造成上述伤害。因此可以说，饮用蒸馏水并不会对健康造成什么巨大危害。
►►矿泉水
矿泉水（Bottled water）的价格虽高，但饮用味道较佳。因为有少量矿物质（标签上总会标示钙、镁、钠、钾）溶于其中，虽然可能因此而生成水垢，但仅评价整体味道的话，品质是优于蒸馏水的。萃取饮料时，要留心观察矿物质的含量，别让矿物质整体的味道盖过饮料风味。
►►净水
有人说净水（Filtered water）是最聪明的选择。就技术面而言，大部分的滤水器公司技术都已成熟。如今水的重要性不仅只是用来保护机器，同时也会对饮料味道产生直接影响，因为已经懂得从这样的宏观角度来思考，对水的需求及责任感也比过往提高许多。滤水器业者借由各种净水过程，优先除去会造成不好味道的有害因素（氯、大多数的微生物、沉淀物质及其他浮游物质），为的就是提供健康且味道佳的水质。
净水系统种类繁多，我认为，先了解市面上普遍使用的系统流程及其优缺点，接着要怎么选择就交由个人决定。不是别人怎么做就跟着做，而是因为了解某滤水器的某种特点符合自己的需求，同时也要思考如何善用此优点来提升自己要萃取的饮料品质，这样的判断能力才是更准确且更值得信赖的。因此，在咖啡店，会依据所追求的方向及咖啡风味而选择不同的滤水器。尤其近年来对滤水器的关注度逐渐增加，滤水器公司还能依照客户需求，提供客制化滤水器，因此可以说这些滤水器具有改善饮料味道及品质的功能。
但如果装了滤水器，一定要记得定期更换滤心。当自己每天饮用的饮料味道产生变化时，比起其他变数，应该要最先想到很有可能是因为滤心寿命已到，或者未定期更换所导致的。
来源：《咖啡的水科学：萃取原理、水质检测与参数调整，全面揭露咖啡风味之谜》
作者：鱼希至