在家研磨咖啡豆可以说是冲泡一杯新鲜咖啡的最佳方式，但这个过程可能会很麻烦。豆子破碎产生的摩擦会产生静电，导致咖啡粉结块并粘在研磨机上。然而，一支由化学家和火山学家组成的团队将解决这个含咖啡因的噩梦，他们联手研究水分如何影响这种静电积聚。他们发现，在研磨前向咖啡豆中滴一滴水可以减少静电，并制作出口感更好的意式浓缩咖啡。他们的研究结果刊登在12月6日《Matter》杂志上的一项研究中。
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虽然咖啡爱好者和价值3432亿美元的美国咖啡产业早已知道咖啡研磨会产生静电，但像产地或烘焙程度等不同特性如何影响静电，这一点一直更为神秘。一些咖啡师已经在使用Ross Droplet Technique（RDT法），即在研磨前用湿茶匙或水处理咖啡豆。
这项新研究展示了意式浓缩咖啡豆中的水分如何影响静电积聚以及如何改变它。研究团队发现，当咖啡豆内部水分含量较高时，产生的静电较少。这可以减少一些浪费，让消费者物有所值，并制作出更一致、风味更浓郁的意式浓缩咖啡。
“水分，无论是烘焙后的咖啡残留水分还是研磨过程中添加的外部水分，都决定了研磨过程中形成的电荷量，”该研究的合著者、俄勒冈大学计算材料化学家Christopher Hendon在声明中说道。“水不仅能减少静电，从而减少研磨时的混乱，还能对饮料的浓郁度产生重大影响，并可能有助于获得更高浓度的风味。”
为了研究导致电荷产生的因素，Hendon与一群火山学家合作。在火山爆发期间，科学家们研究类似的电荷过程。
“火山爆发期间，岩浆会碎裂成许多小颗粒，然后以巨大的烟柱喷发出来，在这个过程中，这些颗粒相互摩擦并充电，达到了产生闪电的程度，”该研究的另一位合著者、波特兰州立大学火山学家Joshua Méndez Harper在声明中说道。“简单来说，这与研磨咖啡相似，你将豆子磨成细粉。”
他们研磨了市售的和自制烘焙的意式浓缩咖啡豆。这些咖啡豆的因素各不相同，包括原产国、烘焙程度、处理方法（日晒、水洗或脱因）和水分含量。他们测量了研磨过程中产生的静电量，并比较了研磨粗细度对电荷产生量的影响。
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静电与咖啡生长国家或处理方法之间没有关联。然而，研究团队确实发现了电荷与颗粒大小、烘焙程度和水分含量之间的关联。
当咖啡内部水分含量较高以及在较粗的设置下研磨时，产生的电荷较少。浅度烘焙产生的电荷较少，且电荷更可能为正电荷。
深度烘焙的咖啡豆往往较干燥，研究中的深度烘焙豆带负电荷，并产生更多的总电荷。该团队还发现，在相同的研磨设置下，深度烘焙的咖啡豆比浅度烘焙的咖啡豆产生的颗粒更细。
随后，该团队测试了用水研磨咖啡豆是否会改变意式浓缩咖啡的冲泡方式。用水研磨的咖啡豆提取时间更长，冲泡出的咖啡更浓郁，即使它们是用相同的咖啡豆制作的。在研磨机中使用水也能制作出每杯风味更相似的意式浓缩咖啡。
虽然他们只测试了意式浓缩咖啡，但该团队认为这些益处也应适用于许多其他冲泡方法。
“研磨过程中加水的主要材料益处在于，由于结块减少，你可以将咖啡粉床 packing 得更紧密，”Hendon说。“意式浓缩咖啡是这方面最严重的问题，但在其他冲泡方式中也能看到益处，比如用咖啡粉滤泡水，或者像炉顶摩卡壶这样的小型渗透系统。而法压壶这类将咖啡浸泡在水中的方法，研磨时加水则不会看到益处。”
在未来的研究中，该团队计划进行更多研究，以期冲泡出世界上最好的咖啡。这项工作也有着超越咖啡的意义，并可能为颗粒材料的电荷产生机制提供见解。
“这有点像一个笑话的开场——一个火山学家和一个咖啡专家走进一家酒吧，然后写出了一篇论文，但我认为这类合作还有很多机会，还有很多关于咖啡如何破碎、如何作为颗粒流动以及如何与水相互作用的知识，”Méndez Harper说。“这些研究可能有助于解决地球物理学中的类似问题——无论是山体滑坡、火山爆发，还是水如何渗透土壤。”
