俄勒冈大学研究人员开发出利用电流测量咖啡风味的新方法。通过改进电池测试工具,科学家能更精准地分析咖啡浓度与烘焙色泽,帮助咖啡师实现稳定出品。
想要冲出一杯完美的咖啡,往往被视为一种介于艺术和运气之间的玄学。但对于俄勒冈大学的化学家 Christopher Hendon 来说,这完全是一个可以被精准量化的科学课题。最近,他和团队在 Nature Communications 上发表了一项新研究,揭示了一种前所未有的风味测量手段:给咖啡“通电”。
这并不是 Christopher Hendon 第一次将硬核科学引入咖啡馆。早在2020年,他的实验室就曾借鉴锂电池中离子在电极间运动的数学模型,推导出了一套冲煮浓缩咖啡的公式,旨在帮助咖啡师减少浪费并提高出品的稳定性。2023年,他又把目光投向了磨豆过程中的结块问题。他发现,咖啡豆在磨碎时会因为摩擦产生静电,物理学上称之为“摩擦起电”。有趣的是,这种电荷积累现象与火山喷发时火山灰云中的物理过程非常相似。
通过与火山学家的跨界合作,Christopher Hendon 证实了一个流传已久的咖啡圈小妙招:在磨豆前喷入少量水雾,可以显著降低静电,减少结块,从而确保热水能均匀流过咖啡粉,萃取出一杯风味浓郁且稳定的浓缩咖啡。这种科学严谨的测试,为咖啡师们常用的经验技巧提供了理论支撑。
然而,即便解决了磨豆问题,如何快速、廉价地测定一杯咖啡的“好坏”依然是个难题。传统的化学分析方法,如气相色谱或质谱法,虽然精确,但昂贵且耗时,普通咖啡店根本无法负担。目前行业内普遍使用折射仪来测量光线穿过液体时的偏转角度,以此判断咖啡的浓度。但这种方法有一个缺陷,它无法反映烘焙深浅对风味的具体贡献。
为了解决这个痛点,Christopher Hendon 产生了一个大胆的想法。他借用了一种原本用于测试电池和燃料电池性能的电化学工具:恒电位仪。通过向咖啡样本中发送微弱的电流,观察电流与液体的相互作用,研究人员发现这种电信号能够更敏锐地捕捉到咖啡的风味轮廓。
在实验中,这套系统展现出了惊人的判断力。研究团队测试了4种不同的咖啡豆样本,其中的电子签名成功识别出了一批由于烘焙失误而未能通过质量检测的“残次品”。这意味着,咖啡的口感不再仅仅依赖于品鉴师的舌头,现在有了一套客观的物理标准。
当然,口味是非常主观的,Christopher Hendon 的目的并不是要定义什么是“最好”的咖啡。他的目标是为咖啡师提供一种简单且一致的工具,让他们能够根据顾客的喜好,精准地复制出特定的风味曲线。
这种技术让人们能够以客观的方式来表达对咖啡的偏好。Christopher Hendon 认为,人们之所以觉得某杯咖啡好喝,核心原因在于特定烘焙色泽和萃取强度的结合。过去,我们很难将这些变量拆解开来研究,但现在通过简单的电流测试,我们终于能够诊断出到底是什么因素让这杯咖啡变得如此诱人。这种跨界的技术融合,正在让每一滴咖啡都变得有迹可循。
本文译自 Ars Technica,由 BALI 编辑发布。