對於咖啡愛好者來說，質量是他們對咖啡的永恆追求。哪怕是簡單的意式濃縮咖啡也具有多重韻味。
近日，一個國際研究小組發現，用更少的咖啡豆粗磨可以製成更便宜、更穩定、更濃稠的意式濃縮咖啡。
來自美國、英國和瑞士的數學、物理和材料科學專家決心改進這種世界上最受歡迎的飲料。
研究人員稱，目前咖啡師會使用大量磨細的咖啡豆來混合苦味和酸味，但這是「不可預測的，也無法複製的」。
數學家傑米·福斯特(Jamie Foster)發現，兩杯看似相同的意式濃縮咖啡，有時嘗起來卻有不同的味道。
一杯咖啡由1800多種化學成分組成，衝一杯濃咖啡的標準做法是儘可能磨細儘可能多的咖啡豆，大約一盎司的量。
但電腦模型和實驗顯示，「少喝點咖啡，更粗磨一下」，做出來的味道是一樣的，但在不同的咖啡中味道會更一致。
咖啡萃取：一個「千人千面」的難題
萃取是咖啡衝煮中最重要卻最不為人了解的部分。一般是通過磨豆機研磨，但要掌握萃取風味的數量，避免萃取不足或過度萃取。
萃取不足是指水帶出的咖啡粉物質不夠多，咖啡粉還有許多殘留的物質，它可能有酸味、缺乏甜味、有著奇怪的鹹味和讓人失望的很短的餘韻。
過度萃取的咖啡代表將咖啡中太多的可溶性物質帶出來，有人稱「這樣的咖啡會很苦、乾燥感且空洞」。
其中的苦味來自咖啡因，深焙的咖啡會達到焦炭化狀態，而形成更多苦味的化學物質。乾澀感則來自多酚效應。空洞指的是缺乏風味和特性。
用電腦和數學來「設計」咖啡
按照常識，精細的研磨意味著更多的表面積暴露在釀造液體中，從而提高了萃取率——但研究小組發現，一小部分的咖啡粉實際上會溶解。
因此，研究人員根據咖啡師控制的因素，建立了一個數學模型來解釋萃取率。這些選擇包括大量的水和幹咖啡，萃取的細度或粗度和水壓。
研究發現，與行業標準一樣細的研磨會產生堵塞，實際上降低了萃取率。不僅浪費原材料，還會導致口味變化。
研究小組在製作了數千杯咖啡並「計算數字」之後，創造出了「完美配方」。該研究的主要作者克里斯多福·亨登(Christopher Hendon)說，它能同時最大限度地提取，並生產出味道相似的濃縮咖啡。
來自樸茨茅斯大學的研究報告合著者傑米·福斯特表示，製作出一種濃縮咖啡的模型並不是一項簡單的任務。
為了克服這個障礙，他們使用了一種叫做電化學的技術——將咖啡因和其他分子從咖啡渣中溶解的方式比作鋰離子在電池電極中移動的方式。
這導致了一個嚴格的咖啡提取模型，能夠做出強有力的和可測試的預測。
他們說，這個簡單的發現將為咖啡館和咖啡行業節省一大筆錢，因為每杯咖啡需要更少的咖啡豆。
樸茨茅斯大學的一位女發言人說，這項新技術在美國的一家小咖啡店試用了一年多，結果發現他們在出品不變的情況下節省了數千美元。
他們聲稱，按照烘焙咖啡豆的當前價格，將幹咖啡的量從每杯20克降至15克，每年可以為整個美國咖啡行業節省11億美元，同時減少浪費。
據估計，全球每天喝咖啡的人數超過20億。而在中國，現磨咖啡進一步佔據主導市場。
據前瞻產業研究院分析，2018年，中國咖啡消費市場規模為569億元，同比增長31.1%，其中，現磨咖啡消費市場規模達到390億元，佔比為68.5%。2013-2018年，中國咖啡市場規模年複合增長率為29.5%。
但研究人員強調，他們的研究結果並不是要把所有的濃縮咖啡製作都歸結為單一的釀造條件或單一的口味。
Hendon博士說:「雖然有明確的策略來減少浪費和提高可重複性，但沒有明顯的最佳濃縮咖啡點。」
「這很大程度上取決於咖啡生產者的偏好;如果他們想更好地掌握煮意式濃縮咖啡的參數空間，我們正在闡明他們需要考慮的變量。」
這項研究發表在《Matter》上。
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