从化学和物理角度分析——咖啡应该这么冲！

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• 咖啡对于现代人来说已经不仅仅是用来提神的，更重要的是不管在家还是在办公室，来杯咖啡都能让疲倦的神经放松下来，享受片刻的休闲时光。好多人不满足于买外带咖啡，也购置了咖啡豆和磨豆机，希望能调出独一无二的咖啡来，但总发现还是差了那么点儿意思。为了能够调制出大师级水平的咖啡，《科学报告》杂志找来了相关专家，带来了一套冲咖啡的独门秘籍。

   

  水酸性碱性有讲究

   

  美国俄勒冈大学化学教授克里斯托弗‧亨顿——业界称其为“咖啡先生”，一直对冲咖啡有着情有独钟的研究，他从化学和物理角度分析了如何能冲泡出一杯让人回味无穷的咖啡。在他看来，职业咖啡师冲的咖啡更好喝，当然跟他们训练有素、技法娴熟有关系，但更重要的是他们懂得更多化学和物理的原理，也有更多的时间去尝试不同的配方。

   

  首先，由于一杯咖啡98%都来源于水，所以决定这杯咖啡好不好喝的最关键因素可能就是你一直忽略的水质。大多数人都知道水质有“软”“硬”之分，而水的硬度则是指溶解在水中盐类物质的含量，一般以钙镁盐类的含量为标准，含量愈大，硬度愈大。一般水龙头里放出的水偏硬，口感也会较差，水煮沸后一些硬度会被降低。而像平常我们喝的纯净水，硬度几乎为零。

   

  亨顿发现，一般硬水中含有的镁是特别具有黏性的，如果水含有大量的镁，就会使咖啡具有更强的味道和更高的咖啡因。而同时，硬水也含有较多的碳酸盐，它可能也是导致咖啡拥有更多苦涩味道的来源。相对的，软水中往往含有很多钠，但是它没有黏性，这就意味着，用含有较多镁的“硬水”代替“软水”去冲煮完全相同的豆子，用“硬水”冲煮出来的咖啡味道会更浓一些。所以亨顿教授表示，真心不建议用蒸馏水或纯净水来冲泡咖啡，因为这种水质制作出的咖啡往往口味会比较呆板，缺乏层次感。

   

  为了满足人们冲咖啡的完美主义心态，有人也打起了水的主意，美国就推出了一款专门用来做咖啡的水。不过在亨顿教授看来，也不用特别执著于到底哪种水更适合，因为个人喜好不同。喜欢咖啡顺滑口感、口味偏酸的人，可以使用软水冲煮咖啡，冲泡时豆子的香气也会更明显。喜欢咖啡特有苦味的人，通常偏好用硬水来冲煮，这样调制出的咖啡也会更“重口味”一些。

   

  咖啡豆储存温度会影响

   

  为了研究成就一杯美味咖啡的主角——咖啡豆的作用效果，亨顿教授的科研团队还与当地咖啡厅合作，共同研究了温度对于咖啡储存的影响。

   

  研究员们将咖啡豆放置在从室温到-196℃不等的环境里。在几组对照实验后，他们发现在较低温度环境里的咖啡豆，在采用同等磨豆机的情况下会有更小更均匀的咖啡颗粒，这直接使萃取更加充分，这个低温功效的结论一时也在咖啡界引起了不小的轰动。

   

  具体来说，研究人员将咖啡豆以三种不同的方式降温：冷冻（-19℃）、干冰（-79℃）以及液态氮（-196℃），对比3种方式下咖啡豆的变化。结果显示，3种降温方式的成效都比室温咖啡豆的味道更为醇香，而且温度最低的咖啡豆表现最佳，“咖啡豆的表现与温度成反比，储存在室温与-19℃之间的咖啡豆成效差异最大。”

   

  研究人员解释称，在研磨之前先将咖啡冷冻，可以令咖啡粉大小更加均匀，颗粒排列更加紧密，从而使咖啡口味萃取得更加充分，咖啡也将变得更加美味。同时，研究人员也表示，除了更加醇香外，还有一个意外收获，就是冷冻过的咖啡豆利用率更高，一杯咖啡所需的咖啡豆也会比较少。“经过冷藏的咖啡品质更佳，这是由于温度愈低，咖啡分子间空隙就愈小，排列愈整齐，因此冲泡过程中，在使用等量咖啡的情况下，能够萃取出更多风味。”亨顿教授说。

   

  磨豆机研磨方式要调试

   

  有了完美的咖啡豆，下一步就要看磨豆机了。不同的磨豆机磨粉后，粉粒的结构是完全不同的。通过研磨可以观察到不同刀型磨出的粉粒结构形状完全不同。粉粒结构关系到萃取是否均匀，也就会对咖啡风味造成影响。

   

  螺旋桨式磨豆机被很多人嫌弃，因为它磨出来的咖啡粉粗细不均，有条件的话最好选用磨盘式磨豆机，两片平行齿轮相互研磨，磨出来的咖啡粉粗细比较平均。

   

  至于到底应该磨多细，争论一直都有。研究人员认为要把握一个平衡。因为咖啡豆磨得愈细，就愈能最大限度增加颗粒接触水的表面积，以萃取出最好的咖啡风味，不过同时，磨得太细也会导致在冲泡咖啡粉时更容易集结成块，不利于冲泡，而且磨得过细的话，过度萃取就会放出涩味，可能也会有损口感。所以这个度可能还要根据自己的口味慢慢调试。

   

  咖啡和水的搭配两种方式有利弊

   

  最后一步，就是让磨好的咖啡粉和水来个完美结合了。

   

  在冲泡方式上分为两大阵营，一派是把咖啡粉全部浸入水中来萃取，也就是“浸泡式”，另一派则是让水流过咖啡粉，也就是“过滤式”。

   

  浸泡式总体来说，萃取效率更低一些，但可以更方便恰到好处地达到萃取目的，这样冲泡出的咖啡味道更加均衡，不会有太多意外，是比较保险的做法。

   

  而过滤法冲泡的咖啡更复杂一些。浸泡法的时间可以控制，过滤法的萃取时间则取决于咖啡粉的粗细，因为这直接影响到水流经过的快慢。所以，过滤式总体萃取效率高，风味感更加突出，给使用者更多的变化空间，但同时也就很容易出现两杯咖啡偏差较大的情况，让咖啡师们“马失前蹄”。

   

  另外，咖啡与水的比例也很重要。咖啡粉愈细，萃取愈充分，但水流过的速度也会相应变慢。如果此时减少咖啡用量，那萃取时间也会比之前短。也就是说，过滤式咖啡是“牵一发动全身”的连锁反应，变量更多也更复杂。