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这里是科学美国人——60秒科学。我是凯伦·霍普金。
煮咖啡并非尖端科学。但一项新研究表明，对于煮咖啡来说，拥有数学和分析化学背景并没有坏处。因为研究人员将材料科学和建模技术应用于煮咖啡后，获得了一个突破性发现：与普遍观点相反，少量咖啡豆和更粗糙的研磨会让咖啡口感更稳定。他们的研究成果发表在《物质》期刊上。
如果你是咖啡爱好者，无疑会发现有时浓咖啡的味道绝佳；而有时却不太令人满意。即使使用的是同一种咖啡豆、同一咖啡机和同样的设置。
为了了解这一变化性，研究人员开发了一个数学模型，以探索当水冲过咖啡粉床时，咖啡被萃取和溶解的方式。
“基本上，我们是从写下仅适用于单个粉床的方程式开始。”
朴茨茅斯大学的数学和物理高级讲师杰米·福斯特说到。
“这个任务不怎么吓人，因为在真实的咖啡粉床中有数百万颗粒以这种非常复杂的方式聚集在一起。因此，写出针对单个粉床的方程更容易解决。”
为了模拟整个咖啡床，福斯特及其同事将方程式复制了数百万次，再搅入一点数学知识，然后注入理论水。
“模型显示，在理想情况下，在所有咖啡被所有水均匀接触时，我们应该期待的效果。”
俄勒冈州大学的计算化学家克里斯托弗·亨登也是这项研究的参与者。
“模型充分描述了颗粒研磨的真实设置情况，即放入数量充足的大颗粒时，水就可以顺畅地流过粉床。但当你将咖啡豆研磨得足够细时，就会开始发现，你预想的情况和模型显示的情况存在偏差。”
精细研磨咖啡豆后，咖啡口味有些比预想的浓郁。但有些味道却相当淡，这与传统观点背道而驰。
“传统观点认为，如果想让咖啡口味更浓郁，就要把咖啡豆磨得更细，因为这样粉床上的颗粒会更小，继而接触面就更大。接触面积大，咖啡颗粒被萃取的速度就会更快。”
但研究人员的发现是：
“如果研磨过度，最后的情况会是：颗粒变得过小，以致于堵住水要流过的缝隙。这实际上是阻碍萃取，而不是有助于萃取。”
同样的道理也适用于开始时的咖啡量，与常识相反，少一点，最终尝起来会像更多。
“自从这些文章发表以来，推特上便出现了大量活动，人们对这个项目进行争论和讨论，这表明了人们对其的普遍兴奋和兴趣。无论是否有助于制造口味更具可复制性的咖啡，这都是巨大的成功，因为我们让数百万人阅读了科学文章，参与了科学研究。就培育科学素养而言，这是巨大成功。”
我们都可以为此举杯祝贺。
谢谢大家收听科学美国人——60秒科学。我是凯伦·霍普金。
译文为可可英语翻译，未经授权请勿转载！
