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导言水质，包含总硬度、碱硬度、pH值、水源等主要因素。一般咖啡萃取所指的“水质”，大多指代“总硬度”。本文将用尽可能简单的陈述解释相关用词，并总结出一套极简但科学的逻辑方法，来理解水硬度对咖啡的影响。
1萃取≠溶解 萃取的实质是指A物质中的离子，从B物质中置换出B的离子进入A。咖啡圈常说的“萃取”在很长一段时间内，仅指代物理“溶解”，并未考虑化学上的“萃取”概念。也就是说，只考虑了饱和度。2饱和度 指水溶性物质在特定温度下溶解于水的最大值，一般以重量记。任何水溶性物质的饱和度都不是恒定的，会随温度变化、压力变化而变化，比如浓缩。假设同样一支豆在浓缩和滴滤两次制作中都完美萃取，浓缩的极高浓度取决于其各水溶性物质相比滴滤有着高得多的饱和度，因为在手柄中的高压；而浓缩液体进入常压中的杯子时，一部分过饱和的物质会析出结晶，一部分未来得及结晶，故会出现不同于滴滤的厚重感、颗粒感、丝滑感或其他触感明显的口感触觉。
3水的总硬度 指水中钙、镁、碳酸盐、氯化物和其他盐类的总浓度，加热后碳酸盐类分解沉淀，就不再计入总硬度。咖啡圈常用的水硬度计量单位同美国，即ppm，指每升水中含有1毫克碳酸钙就为1ppm。一般咖啡用水硬度在100-140ppm，略高或略低也可以，根据咖啡本身及冲煮方案而定，没有标准硬度值。4总硬度的萃取能力 理论上，水的硬度越高，萃取能力越强，越容易萃取咖啡——而非越难，为什么？因为首先，这里只讨论硬度，即水中的钙离子、镁离子、氯化物等，不讨论“饱和度”；其次，萃取的化学属性为“置换”，水硬度越高，含有各类离子就越多，置换能力就越强，故萃取能力就越强，所以越容易萃取咖啡。比如相同条件下，100ppm的水萃取咖啡，就比0ppm萃取的萃取率更高。那为什么高硬度的水反而无法有效萃取咖啡，萃取率反而降低呢？
5磁铁速记法 我们把上述“萃取能力”及“饱和度”合并思考，并把所有计量单位记为“磁铁”。1ppm的硬度就相当于水中有1块磁铁；假设一份水对于A咖啡中所有水溶性物质及各类水硬度离子的总饱和度为400，即400块磁铁；假设0ppm的纯水本身能溶解100磁铁的A咖啡；1ppm硬度的水就能从A咖啡中多吸出另1磁铁的物质，加起来就是102磁铁；那么100ppm的水就能萃取100（0ppm水能溶解的A）+100（100ppm的离子吸出的A）=200磁铁的A咖啡+自身硬度100ppm，就是300磁铁，萃取能力就是100磁铁；150ppm的水就能萃取250磁铁的A咖啡（100+150）+自身硬度150ppm，就是400磁铁，萃取能力就是150磁铁，强于100ppm；而当硬度到达200ppm时，萃取能力是多少？0ppm的水自身能溶解100磁铁，200ppm理论上能置换200磁铁出来，但总饱和度只有400磁铁，400-100-200=100，虽然硬度高于150ppm，但萃取能力仅为100磁铁；同理，250ppm的水，萃取A的萃取能力仅为50ppm。
后记真实情况会比仅有两个变量的图表复杂得多得多，这套磁铁逻辑法目的是帮助理解水硬度对萃取能力乃至最终结果“萃取率”的影响成因，以及矫正对于硬度的曲解或误解，将原本可能叙述矛盾的概念进可能梳理清晰客观。水的萃取能力对咖啡风味的影响，是导向性的，意思是硬度的高低、萃取能力的强弱，只决定风味出现的范围及可能性，而并非萃取能力最强就是最好，比如深烘的豆子，用超强萃取力且在饱和度范围内的的水去冲煮，分分钟过萃。另外，不同离子置换出的物质影响也不尽相同，镁离子有助于提升更好的酸质、钙离子有助于平衡性和风味等。
PS：理论参考《Water for Coffee》、百度。
