咖啡對於現代人來說已經不僅僅是用來提神的，更重要的是不管在家還是在辦公室，來杯咖啡都能讓疲倦的神經放鬆下來，享受片刻的休閒時光。好多人不滿足於買外帶咖啡，也購置了咖啡豆和磨豆機，希望能調出獨一無二的咖啡來，但總發現還是差了那麼點兒意思。為了能夠調制出大師級水平的咖啡，《科學報告》雜誌找來了相關專家，帶來了一套沖咖啡的獨門秘籍。
水酸性鹼性有講究
美國俄勒岡大學化學教授克里斯托弗•亨頓——業界稱其為「咖啡先生」，一直對沖咖啡有着情有獨鍾的研究，他從化學和物理角度分析了如何能沖泡出一杯讓人回味無窮的咖啡。在他看來，職業咖啡師沖的咖啡更好喝，當然跟他們訓練有素、技法嫻熟有關係，但更重要的是他們懂得更多化學和物理的原理，也有更多的時間去嘗試不同的配方。
首先，由於一杯咖啡98%都來源於水，所以決定這杯咖啡好不好喝的最關鍵因素可能就是你一直忽略的水質。大多數人都知道水質有「軟」「硬」之分，而水的硬度則是指溶解在水中鹽類物質的含量，一般以鈣鎂鹽類的含量為標準，含量愈大，硬度愈大。一般水龍頭裏放出的水偏硬，口感也會較差，水煮沸後一些硬度會被降低。而像平常我們喝的純淨水，硬度幾乎為零。
亨頓發現，一般硬水中含有的鎂是特別具有黏性的，如果水含有大量的鎂，就會使咖啡具有更強的味道和更高的咖啡因。而同時，硬水也含有較多的碳酸鹽，它可能也是導致咖啡擁有更多苦澀味道的來源。相對的，軟水中往往含有很多鈉，但是它沒有黏性，這就意味着，用含有較多鎂的「硬水」代替「軟水」去沖煮完全相同的豆子，用「硬水」沖煮出來的咖啡味道會更濃一些。所以亨頓教授表示，真心不建議用蒸餾水或純淨水來沖泡咖啡，因為這種水質製作出的咖啡往往口味會比較呆板，缺乏層次感。
為了滿足人們沖咖啡的完美主義心態，有人也打起了水的主意，美國就推出了一款專門用來做咖啡的水。不過在亨頓教授看來，也不用特別執著於到底哪種水更適合，因為個人喜好不同。喜歡咖啡順滑口感、口味偏酸的人，可以使用軟水沖煮咖啡，沖泡時豆子的香氣也會更明顯。喜歡咖啡特有苦味的人，通常偏好用硬水來沖煮，這樣調制出的咖啡也會更「重口味」一些。
咖啡豆儲存溫度會影響
為了研究成就一杯美味咖啡的主角——咖啡豆的作用效果，亨頓教授的科研團隊還與當地咖啡廳合作，共同研究了溫度對於咖啡貯存的影響。
研究員們將咖啡豆放置在從室溫到-196℃不等的環境裏。在幾組對照實驗後，他們發現在較低溫度環境裏的咖啡豆，在採用同等磨豆機的情況下會有更小更均勻的咖啡顆粒，這直接使萃取更加充分，這個低溫功效的結論一時也在咖啡界引起了不小的轟動。
具體來說，研究人員將咖啡豆以三種不同的方式降溫：冷凍(-19℃)、乾冰(-79℃)以及液態氮(-196℃)，對比3種方式下咖啡豆的變化。結果顯示，3種降溫方式的成效都比室溫咖啡豆的味道更為醇香，而且溫度最低的咖啡豆表現最佳，「咖啡豆的表現與溫度成反比，儲存在室溫與-19℃之間的咖啡豆成效差異最大。」
研究人員解釋稱，在研磨之前先將咖啡冷凍，可以令咖啡粉大小更加均勻，顆粒排列更加緊密，從而使咖啡口味萃取得更加充分，咖啡也將變得更加美味。同時，研究人員也表示，除了更加醇香外，還有一個意外收獲，就是冷凍過的咖啡豆利用率更高，一杯咖啡所需的咖啡豆也會比較少。「經過冷藏的咖啡品質更佳，這是由於溫度愈低，咖啡分子間空隙就愈小，排列愈整齊，因此沖泡過程中，在使用等量咖啡的情況下，能夠萃取出更多風味。」亨頓教授說。
磨豆機研磨方式要調試
有了完美的咖啡豆，下一步就要看磨豆機了。不同的磨豆機磨粉後，粉粒的結構是完全不同的。通過研磨可以觀察到不同刀型磨出的粉粒結構形狀完全不同。粉粒結構關係到萃取是否均勻，也就會對咖啡風味造成影響。
螺旋槳式磨豆機被很多人嫌棄，因為它磨出來的咖啡粉粗細不均，有條件的話最好選用磨盤式磨豆機，兩片平行齒輪相互研磨，磨出來的咖啡粉粗細比較平均。
至於到底應該磨多細，爭論一直都有。研究人員認為要把握一個平衡。因為咖啡豆磨得愈細，就愈能最大限度增加顆粒接觸水的表面積，以萃取出最好的咖啡風味，不過同時，磨得太細也會導致在沖泡咖啡粉時更容易集結成塊，不利於沖泡，而且磨得過細的話，過度萃取就會放出澀味，可能也會有損口感。所以這個度可能還要根據自己的口味慢慢調試。
咖啡和水的搭配兩種方式有利弊
最後一步，就是讓磨好的咖啡粉和水來個完美結合了。
在沖泡方式上，分為兩大派：一派是把咖啡粉全部浸入水中來萃取，也就是「浸泡式」；另一派則是讓水流過咖啡粉，也就是「過濾式」。
浸泡式總體來說，萃取效率更低一些，但可以更方便恰到好處地達到萃取目的，這樣沖泡出的咖啡味道更加均衡，不會有太多意外，是比較保險的做法。
而過濾法沖泡的咖啡更複雜一些。浸泡法的時間可以控制，過濾法的萃取時間則取決於咖啡粉的粗細，因為這直接影響到水流經過的快慢。所以，過濾式總體萃取效率高，風味感更加突出，給使用者更多的變化空間，但同時也就很容易出現兩杯咖啡偏差較大的情況，讓咖啡師們「馬失前蹄」。
另外，咖啡與水的比例也很重要。咖啡粉愈細，萃取愈充分，但水流過的速度也會相應變慢。如果此時減少咖啡用量，那萃取時間也會比之前短。也就是說，過濾式咖啡是「牽一髮動全身」的連鎖反應，變量更多也更複雜。
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