美国俄勒冈大学团队开展咖啡电化学分析
无需复杂设备和品鉴即可开启风味量化之路
“有望用于品质管理和工业应用”
一种能够将从咖啡豆萃取出的咖啡浓度、烘焙程度等风味转化为电信号进行分析、并用于实现口味一致性的技术已经问世。
据联合通讯社29日报道，美国俄勒冈大学研究团队在科学期刊《Nature Communications》上表示：“我们开发出一种方法，将3个电极插入咖啡中通电，通过分析电化学反应，把风味特征量化为数据。”
主导该研究的教授 Christopher Hendon 表示：“咖啡的味道主要取决于由浓度与烘焙程度（颜色）共同决定的‘roastiness（烘焙感）’”，“本研究的目标是在反映个人喜好的同时，实现更为一致的口味。”
咖啡的味道会受到咖啡豆种类和用量、烘焙水平、研磨粒径、水温等多种变量影响，哪怕工艺略有变化也会带来巨大的风味差异，因此被认为很难保持一致性。当前主要采用专家品鉴或利用折射率测定总溶解固形物（TDS）浓度的方法，但仅凭浓度难以区分因烘焙或萃取条件不同而产生的化学差异和风味差异。
研究团队利用对化学组成变化高度敏感的电化学分析设备“potentiostat（恒电位仪）”，对咖啡的风味要素进行了客观测量。该装置无需前处理，只需将3个电极插入咖啡中施加电压，通过循环伏安法观测电流变化，借由溶液中分子的电化学反应来分析其特性。
实验结果显示，咖啡浓度与在电极上测得的总电荷量之间存在明显的比例关系。浓度越高，电流信号越强，这是因为酸性物质和溶解成分增加，参与反应的分子变多。相反，在浓度相同的情况下，烘焙越深，电流信号越弱，其原因在于咖啡因等在烘焙过程中发生变化的有机物会吸附在铂电极表面，从而抑制反应。
研究团队表示：“通过这种方法，可以确认每种咖啡特有的‘化学指纹（chemical fingerprint）’，使风味得以更精细地量化”，“根据咖啡豆种类和萃取方式不同，电信号会出现清晰区分，咖啡师可以据此设定目标风味并反复再现。”据悉，在英国某烘焙工坊对4种外观难以区分的样品进行验证时，电化学方法准确筛出了未达到品质标准的样品。
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Hendon 教授表示：“这种方法能够让人们客观地描述自己在一杯咖啡中偏好的要素”，“好喝的味道，其实是将某一特定烘焙颜色的咖啡豆萃取至理想浓度的结果，如今我们已经能够查明这种味道产生的原因。”他还强调：“这项技术是将咖啡浓度与烘焙程度分离并进行定量评估的初级方法之一，不仅可用于品质管理，还可应用于拼配优化、不同批次间差异分析等多种工业场景。”
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