為什麼有些咖啡豆子比較難磨？

沖煮者在研磨咖啡豆時應該考慮的因素有很多，產區、烘焙、處理法以及沖煮方式等等，每個因素都會影響咖啡豆的研磨粗細，決定咖啡能否到達最佳萃取效果。

出於多種原因，每一種咖啡豆在研磨階段的狀態都會略有不同。例如，有些豆子用手磨就很難磨碎，有些豆子在電動磨豆機裡需要磨更長的時間。那麼，這究竟是什麼原因呢？為什麼有些豆子會特別難磨？

談一談咖啡豆的“脆度”

首先，在研究某些豆子的研磨難度之前，我們需要區分一下豆子的“密度（density）”和“脆度（brittleness）”。這兩個概念是截然不同，但經常會被混淆的。

單顆咖啡豆的重量除以體積，就是咖啡豆的密度。當然實際操作時，我們會測量容積來計算密度，用一個桶裝滿咖啡豆，用桶內咖啡豆的重量除以桶的容積，得到密度。

密度高的咖啡豆往往會有更高的含糖量，通過延長咖啡豆的發育階段可以達到提高密度的效果。在較高海拔和較低氣溫的條件下，咖啡樹的細胞活性會降低，從而為種子提供更多吸收果肉糖分的時間。普遍觀點認為，提高咖啡豆的密度有利於品質的提升。

但是，單純的“密度”並不是咖啡豆研磨難易程度的決定性因素。因為還有“脆度”這個概念。

咖啡豆經過烘焙這個階段，脆度會發生變化。例如，用普通的咖啡磨豆機幾乎是不可能磨碎咖啡生豆的，但是磨深烘咖啡豆卻毫不費力。

咖啡生豆具有非常緊湊的細胞結構，細胞壁非常堅固強硬。然而，在烘焙過程中，細胞內的水分蒸發，會令細胞體積膨脹，並在細胞結構中留下孔洞，令豆子的結構變疏鬆，從而變得更脆。

當然，從物理學來說，密度與脆度並沒有必然的關係。例如，玻璃密度很高，但很易碎，海綿密度很低，但幾乎不會破碎。

 

研磨咖啡豆時會怎樣？

想要把咖啡豆分解成較細的顆粒碎片，磨豆機的刀盤要先讓咖啡豆結構產生斷裂。在這個研磨過程中，刀盤對咖啡豆施加了兩種力：壓縮力將豆子壓碎，拉力、剪切力和扭力將咖啡豆撕碎。通常磨豆機的刀盤會同時使用這四個力，將烘焙後的咖啡熟豆研磨成各種大小的顆粒。

當受到作用力時，咖啡豆就會伸展或收縮，就像彈簧一樣發生形變，直至無法承受應力，就會破裂。而若然在斷裂發生之前撤走作用力，豆子就會恢復其原始形狀，這就是彈性。雖然聽起來很矛盾，但實際上材料可以同時擁有脆性和彈性。

脆性強的材料彈性就弱，受力形變時很容易斷裂，例如，玻璃也可以輕微彎曲，但如果用力壓一下，很容易就會破碎，形變幅度還很小，就已經破裂了。

烘焙如何影響咖啡豆的脆度？

烘焙過程對咖啡豆的脆度影響最大，這主要歸功於烘焙過程中咖啡豆的細胞結構發生了巨大的變化。

烘焙會使得咖啡豆細胞壁變脆，一部分原因是脫水。烘焙機利用熱量和氣流來減少豆子的水含量，使其變乾燥。隨著水分流失，豆子就會變得更脆。

另外，在一爆時，水蒸汽、二氧化碳及其他細胞內的揮發物，會積聚壓力，導致細胞壁彼此壓縮，最終破裂。打破細胞壁是必不可少的步驟，只有打破細胞壁，水才可以進入並溶解其中的成分，這些成分就是構成咖啡獨特風味的主要物質。

此外，不同的烘焙程度對咖啡豆脆度的影響也不同。

在同樣的研磨刻度下，一爆後出爐的咖啡豆（即淺焙豆），研磨成粉之後的粒徑尺寸中位數為305微米，而經歷二爆的咖啡豆（即深焙豆），研磨成粉後的粒徑尺寸中位數為120微米。這說明了烘焙程度的加深會增加咖啡豆的脆度。

有趣的是，雖然前面說過密度與脆度並沒有必然的關係，但烘焙過程會同時影響密度和脆度。由於水分以及有機物質的流失，咖啡豆會在烘焙過程減輕重量，而體積反而會膨脹，這就意味著咖啡豆在烘焙過程中，密度是逐漸降低的，脆度是逐漸增加的。如果深入研究，說不定能在某個批次豆子的脆度與密度之間找到某種關聯呢。

 

所以！研究上面這些東西有什麼用處？

隨著烘焙程度的加深，咖啡豆在不斷減重並失水，細胞壁變得越來越脆弱。這意味著，在相同的研磨條件下，深烘焙的豆子會比淺烘焙的豆子，研磨得更細。深焙豆比淺焙豆更脆，因而更加容易破裂。

這也影響了我們的實際沖煮。因為深焙豆相對淺焙豆研磨得更細（相同研磨條件下），因此萃取速度也會更快。加上深焙豆的細胞結構更疏鬆，風味物質如芳香分子、糖和酸更加容易溶於水中，傳統觀點認為深焙豆更“容易萃取”，因此需要調至更粗的研磨刻度，是很有道理的。

那麼，我們應該如何調整研磨度？

雖然粗細大小才是研磨時需要考慮的最重要因素，但留意咖啡豆的烘焙程度以及脆度，將有助於我們沖煮出理想的風味。

淺焙豆的溶解度和脆度較低，因此需要研磨得更細，以增加咖啡粉的表面積，萃取出更多的芳香化合物。

同時，由於淺焙豆通常更難磨碎，因此也需要更長的研磨時間，這一點在某些計時的意式磨豆機上表現得比較明顯。不過也不用過於擔心，雖然研磨時間會延長，但實際用時不會太長，並不會損失過多的芳香物質。一般而言，研磨後的咖啡粉，在五分鐘內還能保留絕大部分的芳香物質。如果研磨時間超過五分鐘，就有可能降低咖啡風味的活潑性和豐富度。

從磨豆機的維護角度來看，理論上脆性高的咖啡豆對刀盤更“友好”，因為可以降低刀盤的磨損速度。而淺焙豆則可能會令刀盤磨損得更快。可惜這對於絕大部分人來說沒有意義，因為根本感受不到其中的明顯差別。

不過，偏深烘焙的咖啡豆因為比較脆，通常會產生更多的細粉，然後細粉容易阻塞磨豆機，反過來又影響了咖啡粉的粒徑分佈，使得咖啡的萃取變得不均勻。所以，無論你用的是淺焙豆還是深焙豆，請定期清潔檢查刀盤，避免發生上述問題。

總而言之，豆子的脆度並不是沖煮者最應該關心的問題。合理的沖煮方案才是獲得穩定出品品質的最可靠指南。在決定任何研磨或者沖煮調整之前，用舌頭親自品嚐會更重要。

最後，對於大部分的咖啡愛好者、沖煮者來說，豆子的脆度並不是一個大問題，但毫無疑問的是，脆性背後蘊含的科學原理很有趣，而且它的確是進行完美萃取的其中一個因素。

下次自己沖咖啡的時候，不妨考量一下咖啡豆的烘焙程度，稍稍調整研磨刻度。畢竟，越是優質的咖啡，越是能夠感受得到些微細節差異所造成的變化！

 

本文由Tasmin Grant撰寫，譯自Perfect Daily Grind。

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