研究表明用水磨咖啡可以减少静电并制作出更稳定更浓郁的浓缩咖啡

研磨过程中咖啡豆的破裂和摩擦会产生电流，导致咖啡颗粒聚集在一起并粘附在研磨机上。研究人员12月6日在《Matter》杂志上报告称，内部水分较高的咖啡豆产生的静电较少，这意味着浪费的咖啡较少，需要清理的脏乱差也较少。

这种效果可以通过在研磨豆子之前添加少量水来模拟。研究小组还表明，用泼水研磨可以产生更稳定、更浓郁的浓缩咖啡。

“水分，无论是烘焙咖啡内部的残留水分还是研磨过程中添加的外部水分，都决定了研磨过程中形成的电荷量，”俄勒冈大学计算材料化学家、资深作者ChristopherHendon说。

“水不仅可以减少静电，从而减少研磨时的混乱，而且还可以对饮料的浓度产生重大影响，并可能对获得更高浓度的有利风味的能力产生重大影响。”

研究人员表示，咖啡提取技术的这些改进可能会对咖啡产业产生巨大的经济影响，该产业价值3,432亿美元，占美国国内生产总值的1.5%。“对于相同的干咖啡质量，将浓度提高10%至15%对于节省资金和提高质量具有巨大影响，”Hendon说。

咖啡研磨会产生静电，这一点在咖啡行业中早已众所周知，这种带电会导致结块和偶尔的电击，但人们对不同的咖啡属性如何导致这种现象或它如何影响冲煮却知之甚少。为了确定咖啡研磨过程中与静电产生相关的因素，亨顿与火山学家合作，研究火山喷发期间的类似起电过程。

“在喷发过程中，岩浆分解成许多小颗粒，然后以大羽流的形式从火山中喷出，在整个过程中，这些颗粒相互摩擦并充电直至产生闪电，”首先说波特兰州立大学作家兼火山学家约书亚·门德斯·哈珀(JoshuaMéndezHarper)。“简单来说，这类似于研磨咖啡，你将这些咖啡豆磨成细粉。”

研究人员测量了研磨不同商业和内部烘焙咖啡豆时产生的静电量，这些咖啡豆因原产国、加工方法(天然、水洗或脱咖啡因)、烘焙颜色和水分含量等因素而异。他们还比较了研磨粗度对发电量的影响。

静电与咖啡的原产国或加工方法之间没有关联，但研究人员确实发现带电与含水量、烘焙颜色和粒度之间存在关联。当咖啡内部水分含量较高且咖啡粉磨得较粗时，产生的电力较少。

浅度烘焙产生的电荷较少，而且这种电荷更有可能带正电，而深度烘焙(也往往更干燥)带负电，产生更多的总电荷。研究人员还表明，在相同设置下研磨时，深度烘焙的咖啡比浅度烘焙的咖啡产生更细的颗粒。

接下来，研究小组测试了用水研磨是否改变了浓缩咖啡的冲泡方式。当他们比较用相同的咖啡豆(加水或不加水研磨)制作的浓缩咖啡时，他们发现用水研磨会导致萃取时间更长且冲泡更浓。用水研磨还可以使浓缩咖啡的咖啡杯之间更加相似，从而克服了咖啡师和工业咖啡酿造商的主要障碍。

尽管他们只测试了浓缩咖啡，但研究人员表示这些好处也适用于许多其他酿造方法。“研磨过程中加水的主要好处是可以使床层堆积得更密，因为结块更少，”亨登说。

“浓缩咖啡是最严重的罪魁祸首，但你也会看到冲泡形式的好处，即你将水倒在咖啡上或像炉灶Bialetti这样的小型渗透系统中。在冲泡过程中你看不到任何好处的地方是像法压壶这样的方法，将咖啡浸入水中。”

研究人员计划对如何制作完美的咖啡进行更多研究。“现在我们知道使用什么研磨设置来制作可重复的浓缩咖啡，我们可以开始尝试了解哪些因素会导致咖啡味道的感官差异，”亨登说。

他们的工作还具有超出日常酿造的影响，因为颗粒材料的电气化是材料科学、地球物理学和工程学研究的活跃领域。

“这有点像一个笑话的开头——一位火山学家和一位咖啡专家走进一家酒吧，然后拿出一篇论文，”门德斯·哈珀说，“但我认为这种合作还有很多机会，关于咖啡如何破裂、它如何作为颗粒流动以及它如何与水相互作用，还有很多东西需要了解。这些研究可能有助于解决地球物理学中的类似问题——无论是山体滑坡、火山爆发，还是水如何渗透到土壤中。