2020年SCA委託加州大學戴維斯分校進行的一個水溫與濃度萃取率研究案，科學家發現，濃度與萃取率的變化，影響對不同風味物質的品飲感受。人類的感官系統對於酸苦花果的風味，在不同萃取率與濃度的咖啡，感知結果不同。這個感官實驗，測試不同的萃取率與濃度，如何影響風味的表達。該研究的結論是：
–高濃度低萃取：酸感明顯的咖啡
–高濃度高萃取：口感醇厚，苦感明顯，煙味重咖啡
–低濃度高萃取：茶感與花香明顯的咖啡
–低濃度低萃取：甜感與水果味明顯的咖啡
所以如果咖啡愛好者想要沖煮一杯花香滿滿的咖啡，比較合適的萃取目標，是採用低濃度高萃取的沖煮框架。為何高萃取可以幫助感知花香?或許，更早之前(2014)的另一篇食品科學論文:咖啡香氣提取動力學(The kinetics of coffee aroma extraction)，可以解答這個疑惑。
花香分子屬於低極性物質
在這篇2014年的研究中，科學家發現，不同咖啡香氣分子的極性不同。而分子的極性（分子電極的差異），對物質溶解性有很大影響。水被稱為“通用溶劑”，它的分子結構(兩個氫原子附著在氧原子H2O上)造成電荷分佈不均不對稱，使其成為極性分子/顯電性的分子。這種極性，使得其他分子很容易分解並溶解在水中。H2O分子相對兩側的正電荷和負電荷意味著它易於被各種各樣的分子吸引，很容易溶解其它分子。咖啡萃取是關於一種用水為溶劑，提取咖啡豆內可溶解物質的科學。既然水分子有極性，而極性分子又較易溶於極性溶劑。很自然風味分子中，高極性的溶解較快，低極性的溶解較慢，就非常合乎科學”同類互溶”的定律。舉例，蔗糖等極性分子和氯化鈉等離子化合物易溶於水。具有長碳鏈的非極性有機物，如油脂，則多不溶於水，而較易溶於非極性的有機溶劑。(所以咖啡油脂的萃取會比較慢)，因此這篇刊登在食品科學期刊的論文:咖啡香氣提取動力學(The kinetics o f coffee aroma extraction)，科學家的結論就是:不同的咖啡香氣化合物，以不同的速率被萃取，2,3-丁二酮的高極性分子（具有奶油香氣）首先被萃取出來，而β-大馬酮這類低極性分子，則需要較長時間萃取。花香風味分子，是一種低極性的分子，β-大馬酮被認為與花果茶的香氣有關。
所以當我們萃取咖啡時，當水這種極性溶劑接觸到咖啡粉時，風味分子中屬於高極性，就會先被水溶解萃取出來。然後隨著水量增多，水與低極性風味分子接觸頻繁後，這類低極性風味分子才會慢慢也流入下壺中。所以如果想要喝到比較多的花香，要等粉水接觸時間增加，這類低極性的風味分子才會漸漸被萃取出來。這也說明了，為何在SCA的2020研究案，高萃取率的咖啡，消費者會比較容易感知到花香。因為花香屬於大家都先溶解後，比較慢被溶解的物質。
從烘焙理解花香成因
花香是一種烘焙發展的香氣分子產物。若從烘焙來看香氣的成因，怎樣烘焙度的咖啡，會比較容易出現花香?通常，在淺烘焙會比較多。因為花香在一爆過後沒幾秒，開始出現，且隨著時間而消逝。由於花香出現的時間短暫，烘豆師需要專注地捕捉，並且在出現時立刻落豆，否則當花香出現卻落豆遲疑時，很可能花香就開始凋落。因此為了保有比較多的花香，通常這類帶有花香風味的咖啡會比較早結束烘焙落豆，自然，屬於較淺焙度的烘焙咖啡。不過，有時我們會發現淺烘焙不是花香產生的定律，其實很多香氣都類似一種花香。有些香氣不是真的花香，而是一種烘焙造成的花香錯覺，例如奶香。很多芳香化合物都帶有花香調性，例如香草醛。有些咖啡烘焙後會產生濃濃的香草奶油香氣，這也會令我們以為是一種花香，但其實是奶油甜香。通常這類咖啡的花香，除了喝到奶油香氣外，會喝到一種很甜的芳香分子，一種偏黃白色的不知名小草花感受，那有可能是奶油發展出甜香，造成以為是花香的印象。這類有花香錯覺的風味分子不單單是奶油類，其實很多芳香性的木質風味，也會造成花香的錯覺。例如在印度尼西亞的咖啡中，經常出現的杉木風味，就容易造成花香的錯覺。這可能也說明不少深焙咖啡，讓品飲者感受到花香調性的原因。在咖啡中的花香調範圍，可以偏肉慾的（例如百合花）；辛辣而深沉（玫瑰）；草本清爽的（紫羅蘭），或草本的調性略帶植物和綠色（甜開花的草）。埃塞俄比亞原產豆與巴拿馬的瑰夏豆水洗咖啡，較多出現有野薑花，茉莉花，雞蛋花，橙花等白色的花香。玫瑰，紫羅蘭這類粉紫色的花，比較多出現在厭氧或是日曬的咖啡。掌握烘焙與花香風味分子的關係，對我們構思合宜的沖煮計劃，也比較容易。撇除上述那些疑似花香，其實不真屬花香的分子，真正的花香在烘焙中出現時間，是距離一爆後不久，往往是偏較淺烘焙度的咖啡。這個真理，又引導我們可關注對花香分子萃取特性的另一層理解。那就是通常焙度愈淺的咖啡，酸度較高(除非酸度被特別處理)，並且咖啡豆的膨脹率較低。
焙度淺暗示一種萃取特性，那就是咖啡粉會比較不吸水，水比較難滲透，風味物質的溶解較慢。要萃取這類淺焙咖啡，要溶解其中的風味物質，就需要提高足夠的粉水接觸時間。並且在萃取時，要特別留意處理酸甜的平衡度。所有落在咖啡下壺中的風味分子，對感官的刺激度不一。濃度高的風味分子刺激作用強，它若萃取太多，或是濃度偏高時，我們的感官可能被霸占，而不容感知到其他風味分子的存在。花香是一種又難萃取，感官刺激度又較微弱的分子，要想讓花香的可感知作用增強，在我們的沖煮方案中，自然要偏向那類高萃取又低濃度的目標啦!
花香咖啡的沖煮方案
如上所述，花香咖啡比較好的萃取方式，是高萃取低濃度。且因為花香咖啡的焙度往往偏淺，咖啡豆的膨脹率低，吸水性差，所以我們需要規劃一個較長時間的粉水接觸目標。按照SCA對杯測的萃取率研究，如果以杯測粉水比1:18.18，注入92-94度的熱水，浸泡4分鐘後，咖啡粉的萃取率會達到21%。這個萃取率，遠高於我們日常滴濾式手沖(技術不穩定時)常見的18%~20%。所以單單註水後靜置不動，在等待一定時間後也可以輕易達到高萃取。如果要仿照杯測的做法，你可以把研磨好的咖啡粉放入下壺，倒入94度熱水，等待三分半後，再倒入另一個裝有濾紙的快流速濾杯，例如HARIO V60，幫助過濾咖啡渣。但這樣，比較容易因攪動粉層，而有細粉過萃。
所以，也建議使用下面這類有浸泡作用的滴濾式濾杯，例如聰明濾杯Clever Driper 或是Hario Switch，來幫助進行提高萃取率的咖啡沖煮計劃。使用具有浸泡作用的濾杯進行花香萃取，可同時從延長浸泡秒數，以及總水量調高雙管齊下，追求高萃取率低濃度的萃取目標。C lev er Driper 或是Hario Switch這類綠杯的好處是，可以自行決定要滴濾還是浸泡。所以可以考慮在香氣分子與酸甜風味萃取的主要前中段，使用浸泡法來提升萃取率。並利用不同階段的配水比重與水溫，調整酸甜感。至於尾段，則改用滴濾法來調整尾韻。可以參考的沖煮策略如下，分為三段式：
- 首段主要萃取酸香與部份甜感：
使用聰明濾杯萃取花香，前二次沖煮會建議採用先浸泡再滴濾，浸泡等待時間可以稍久。因為萃取的第一階段，主要的溶出物質是酸香類風味分子，你可以利用水量多寡，調整酸度。這是應用到粕谷哲的四六法概念。如果你發現這個咖啡烘焙度較淺，或可能是厭氧類水洗類，可能比較酸，而你怕酸，那第一段的水量就可以選擇注入少一點。因為是浸泡目的，所以第一段的水量會比傳統純滴濾的悶蒸水量來得多。可以規劃到1:4~1:5，本段注水採用由外往內的繞圈注水，一開始濾杯的漏水閥門不要開啟。注完水等待浸泡時間(40-45秒)，等待的秒數看烘焙度與密度，如果咖啡的烘焙較淺，或是水洗豆密度較高，比較不吸水，就等久一點。 - 中段萃取甜感與花香：
至於第二段主要是跟著第一段調整，第一段水多，第二段水就少點。第二段是萃取甜感還有花香分子，水溫的高低與等待秒數，與烘焙度及密度有關係，判斷方式如第一段。屬厭氧類長發酵的，等待秒數短，降溫低點。但是基本上，第二段的水溫一定要低於第一段的水溫，以避免苦味等大分子的快速溶出。本段注水採用由外往內的繞圈注水。 - 尾段調整尾韻與更多花香：
第三段主要是調整尾韻，這段要全程滴濾，不使用浸泡。末段要避免過萃，降低擾動，所以建議採用低水位的中心注水即可，水溫沿用第二段不調整。浸泡式濾杯，對執行高萃取率的手沖，是比較友善不易失敗的做法，建議喜歡手沖咖啡的愛好者，可以選擇購買這類濾杯以備不時之需。全滴濾式的濾杯，當然也可以執行高萃取，那就是多擾動或是多次斷水。只不過這就會牽涉到注水的穩定度，愈多次斷水，有可能注水技巧不好就過萃了，需要更多的練習。
