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科学家发明了一种用超声波冲泡浓缩咖啡的方法——无需热水

Wired2026年6月20日 09:00

制作一杯好的浓缩咖啡需要什么?当然是研磨咖啡;一台能够产生压力的机器;以及热水,最好将水加热到在195到205华氏度之间。但可能不需要最后这个因素吗?不,不是水本身,而是加热的需求。哥伦比亚研究员弗朗西斯科·特鲁希略领导的新南威尔士大学的一个团队声称发明了一种他们称之为“超声浓缩咖啡”的东西。特鲁希略解释说,这是一种室温下的冲泡过程,利用高频声波从研磨咖啡中提取风味、油脂、香气和咖啡因。尽管该过程的时间比传统方法长(3分钟对比30秒),但能耗减少了75%——这对咖啡店和餐馆来说是一个可观的好处,尤其是对那些生产工业数量咖啡的企业,如那些生产即饮产品的企业。超声波冲泡实验系统直接将超声波引入含有研磨咖啡的水中滤器。该技术不依赖热量,而是利用一种名为声学空化的现象。声学空化涉及形成和崩溃微小气泡,这些气泡产生微电流,在这个实验中,这些电流促进了从咖啡中提取可溶性化合物。科学家们设计了一种设备,可以在整个滤篮中传递超声振动,将其转变为一种声学反应器。这种设计使声波可以同时冲击多个点,加速液体在咖啡颗粒周围的运动。“超声波帮助我们用机械能取代热能,”特鲁希略解释说。整个过程的目标,如本月《食品工程杂志》中详细描述的,是达成与浓缩咖啡相当的浓度。为此,研究人员调整了研磨大小、超声功率和冲泡时间等变量。采用细磨和100瓦特的功率,他们获得的饮料的溶解固体浓度和提取率与特种咖啡协会认为的理想值相当。当在相同条件下重复实验但不使用超声波时,无法达到这些值。超声系统使得在仅仅几分钟内(研究人员发现最佳时间在2.5到3分钟之间)使用室温水生产出与浓缩咖啡强度相似的咖啡成为可能。团队还分析了各种化学参数。咖啡因和绿原酸的浓度与传统方法获得的浓度相似。在pH值或负责香气的挥发性化合物的总体组成上没有观察到显著差异。味觉测试一组100人参与了感官测试,他们比较了超声浓缩咖啡与传统浓缩咖啡。最终,参与者对这两种方法没有明显的偏好。香气、风味、苦味和整体接受度的评分几乎相当。他们还比较了使用传统方法和超声处理的过滤咖啡。“在过滤咖啡的情况下,超声处理版本通常受到更高的偏好,参与者评价其苦味更为愉悦,”特鲁希略指出。除了复制浓缩咖啡的感官特征外,这种新技术还可能提供环境效益。研究人员的测量显示,为了生产强度相同的饮品,超声系统仅使用了普通浓缩咖啡机消耗的24%的能量。作者强调,使用超声波制作的咖啡并不与传统浓缩咖啡相同。然而,结果表明,能够在不加热水的情况下生产具有可比化学和感官特征的饮品是可能的。这项研究开辟了开发新咖啡机的可能性,这些咖啡机能够使用相同的技术制作从浓缩咖啡到过滤咖啡和冷萃咖啡的所有饮品。如果这些系统能够问世,浓缩咖啡机的特点声音可能会被超声波的无声震动所替代。这个故事最初由《WIRED en Español》发布并已从西班牙语翻译而来。

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