什么是咖啡萃取？用数学的方法解释咖啡萃取

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　　“我们想用可量化的方法对此进行验证。”Lee 说道。“以后我们不会再说：‘咖啡粉得研磨的再粗一点’，而是会说：‘我的咖啡粉颗粒大小应当为XX’。”

　　通过复杂的数学计算，科学家们为我们完整诠释了咖啡萃取的奥秘。有了他们的帮助，我们在日常生活中能够更加精确、科学地冲泡我们每天所喝的咖啡。

　　近日，一份有关咖啡萃取科学的研究报告刊登在了《工业与应用数学》杂志上。

　　咖啡包含超过1800种化学成分，是世界最流行的饮料之一。

　　据不完全统计，全球每天的咖啡消费量超过10亿杯。

　　冲泡完美咖啡一直是所有人的梦想，而来自英国利默里克大学的 Kevin Moroney 和来自朴茨茅斯大学的 William Lee 通过他们的研究为我们解释了完美咖啡都需要具备哪些特质。

　　该研究的特点在于，研究者把研究对象锁定在滴滤咖啡上。虽然此前有关咖啡萃取的研究有很多，但针对滴滤咖啡的研究尚属首次。

　　在欧洲，平均每年人们都会购买超过1800万台滴滤咖啡机，还很多人会在家中采用手冲的方法制作咖啡。

　　水在重力的作用下滤过咖啡，带出其中的可溶芳香物质。

　　“我们的目的是，用数学建模的方法，对现有滴滤咖啡机的设计提出改进方案，这就好比用流体和固体力学制造赛车一样。”Lee 博士在接受BBC 采访时说道。

　　在本次研究当中，Lee 和他的同事首先对咖啡粉颗粒大小对咖啡流动方式的影响进行了专项研究。

　　“令人惊奇的是，咖啡的萃取其实分为两个阶段，第一阶段的速度很快，咖啡粉表面的物质率先被萃取;然后是第二阶段，颗粒内部的可溶物质被慢慢萃取出来。”

　　此前的研究显示，若咖啡研磨的太细，咖啡就会过度萃取，味道变苦;反之则会使咖啡变得过于平淡。

　　“我们想用可量化的方法对此进行验证。”Lee 说道。“以后我们不会再说：‘咖啡粉得研磨的再粗一点’，而是会说：‘我的咖啡粉颗粒大小应当为XX’。”

　　Lee 表示，这可以使日常的咖啡研磨变得更加精准。

　　Lee 指出，他平时会把磨豆机的参数设置到最大，这样“咖啡粉颗粒会比标准的更粗一些，咖啡的味道会没那么苦，这与咖啡在两个阶段的萃取程度息息相关。”

　　“此外，如果咖啡粉颗粒较大，水流的速度也会更快，水与咖啡的接触时间更短，这会降低咖啡的萃取程度。”

　　“如果咖啡太苦，这说明咖啡粉与水的接触面积太大，而且颗粒越小，水流的速度就越慢，水与咖啡粉的接触时间就越长，咖啡的萃取程度就越高。”

　　“在工业应用当中，我们希望每一款咖啡机都能具备特定的研磨参数，这样消费者在使用时就能精准控制流速和萃取程度。”

　　“若咖啡机自带磨豆机，你应当为消费者创造自由操控流速和颗粒大小的空间。”

　　目前，Lee 和他的同时正在着眼粉饼形状对于咖啡萃取的影响。

　　“粉饼的形状会在冲泡过程中瓦解。在冲泡以前，粉饼会保持平整，但一旦开始冲泡，咖啡粉便会附着在滤纸的四周，这也会影响咖啡的口味。”Lee 说道。

　　“这会引申出另一个话题：我们应该如何倒水?是倒入单一水柱，就像水龙头一样?还是像莲蓬头一样，多点倒入?”