在研磨咖啡时，咖啡师应该考虑很多事情，包括咖啡产地、烘焙程度、加工方法和酿造方法。综合考虑以上因素，咖啡师大概知道需要把咖啡豆磨多粗或多细，以达到最佳的萃取效果。
不同种类的咖啡豆所需的研磨时间略有不同，有的豆子更难用手磨，有的豆子自动研磨机研磨起来更困难。
为了进一步了解为什么有些咖啡豆比其他咖啡豆更难研磨，我们采访了布雷维尔的高级化学家和咖啡专家莫妮卡·费克特（Monika Fekete）以及Baratza的支持专家乔丹·马克齐奇（Jordan Markezich）。
探索豆脆度
首先，当我们观察磨豆的难度时，我们需要区分“bean density豆密度”和“bean brittleness豆脆度”，这两个概念是不同的，但往往被人们混淆。
咖啡豆密度是一个咖啡豆的重量除以它的体积，即装满咖啡的桶的重量（减去桶）除以桶的体积。
密度较高的咖啡豆往往含有较高的糖含量，咖啡豆发育时间越长，糖含量更高，密度也更大。
在海拔较高和温度较低的地方，咖啡的细胞活动减慢，这位咖啡豆吸收周围果实中的糖分提供了更多的时间，咖啡豆密度越高其品质越高。
莫妮卡补充道：“然而单是咖啡豆的密度并不能决定研磨咖啡的难易程度，咖啡豆脆度也非常重要”。
烘焙咖啡豆时，咖啡豆脆度会发生变化。莫妮卡说：“用普通的咖啡研磨机研磨生咖啡几乎是不可能的，但研磨烘焙后的咖啡豆，特别是研磨烘焙较深的咖啡就不费吹灰之力”。
绿咖啡豆细胞结构紧凑。在细胞水平上，生咖啡的液泡（被膜包围的含有营养物质并维持细胞内水分平衡的小室）是饱满而坚忍的。
在咖啡烘焙过程中，水分蒸发，细胞之间会出现很多的缝隙导致豆子的结构变弱，从而变得更脆。
莫妮卡解释说：“一般来说，咖啡豆密度与咖啡豆脆性关系不大，玻璃致密而易碎，洗碗海绵很轻，但几乎不可能打碎”。
豆子磨碎后会怎么样？
莫妮卡告诉我：“要把咖啡豆磨成小块，研磨机的齿轮会使咖啡豆结构中出现很多的裂缝”。
根据拉筹伯大学物理讲师大卫·霍克斯利博士的说法，研磨机的齿轮对豆子施加四种力：压缩力压碎豆子，而拉伸力、剪切力和扭转力将豆子撕裂”。
压缩力是指豆子被向下推或压缩时产生的力，而拉伸力是指豆子被拉伸时产生的力。剪切力是指一个表面同时被拉向两个相反的方向，扭转力是指一个物体被扭曲。
研磨机利用这四种力量同时对咖啡豆进行研磨，将烘焙咖啡研磨成各种尺寸。
莫妮卡说：“当施加力时，豆子会拉伸或收缩，就像弹簧一样，这种力会一直作用在咖啡豆上直到无法抵抗，豆子就会崩溃。
“在咖啡豆奔溃临界点之前，当力被消除时，豆子实际上会回到原来的形状，因为它是有弹性的”。
莫尼卡说：“脆性高的材料从弹性形变到非弹性形变的过程非常快，例如玻璃如果您用外力弯曲它，细微形变后，玻璃就会断裂”。
咖啡烘焙如何影响咖啡豆脆性？
烘焙对咖啡豆脆度的影响最很大，这要归功于烘焙过程中咖啡细胞结构的巨大变化。
莫妮卡告诉我：“烘焙会使咖啡豆细胞壁变脆，部分原因是脱水”。
烘焙炉中的热量和气流会降低水分含量使豆子变干。当豆子脱水时，豆子变得更脆。
莫妮卡补充说：“细胞内的水份、二氧化碳和挥发物受热膨胀会产生压力，导致细胞壁相互挤压，最终破裂”。
打破咖啡豆细胞壁是必须的，烘焙使咖啡机豆细胞壁破裂，让水进入细胞，溶解植物的营养物质，这些营养物质会转化为特有的风味化合物。”
莫妮卡做过咖啡烘焙对咖啡豆脆性的影响研究。
她的研究发现，刚过第一次爆裂（咖啡豆第一次快速膨胀失水的阶段）的咖啡粒径中值为305微米。第二次爆裂后的咖啡（即油脂开始向咖啡豆表面移动的阶段）的平均粒径为120微米。这表明长时间烘焙会增加豆子的脆性。
莫妮卡告诉我：“由于脱水和一些有机物质的损失，豆子在烘焙过程中会脱水，但它们的体积并不会缩小。这意味着在烘焙过程中，豆子的密度会降低，我们可以期待在咖啡豆脆性和密度之间找到某种关联”。
烘焙程度影响咖啡豆脆度的科学原理
随着烘烤的进行，豆子的重量不断减轻，脱水程度也越来越高，细胞壁由于断裂而变得越来越脆弱。
这意味着在相同的研磨设置下，较深的烘焙会比较浅的烘焙稍微精细一些。
乔丹说：“深色烘焙的咖啡豆比浅色烘焙的咖啡豆更脆，在研磨机中更容易被磨碎”。
这对咖啡的萃取方式产生了影响，正如莫妮卡告诉我的：“因为较深的烘焙比较浅的烘焙（在相同的研磨设置下）可以产生更细的研磨，所以它提取的速度也会更快。
乔丹说：“香料、糖和酸在较深的烘焙中更易挥发，更容易挥发，您会发现，较粗的研磨设置更适合深色咖啡。”
如何调整研磨尺寸
当您在做研磨尺度调整时，尺寸绝对是最重要的考虑因素，咖啡的烘焙程度和脆度将帮助您在杯子中获得目标味道。
溶解度和脆性的降低意味着轻度烘焙的咖啡豆应该磨得更细，以增加咖啡的表面积，有利于提取更多的芳香化合物。
由于轻度烘焙不那么脆，它们也需要更多的时间来研磨（如果您使用的是手动研磨机，则需要更多的努时间）。虽然差别很小，但当您萃取浓缩咖啡时，这种差别可能会很明显。
然而，乔丹告诉我：“这个延长的研磨时间段其实并不会太长，往往只需要多研磨几分钟，咖啡芳香并不会在这个时间里流失”。
他补充说：“大部分咖啡的芳香成分在咖啡磨碎后能保持五分钟左右。然而在烘焙前，咖啡豆的储藏时间一般不会短，这会使咖啡失去一些活力和复杂性”。
从研磨机维护的角度来看，理论上磨脆度更高的豆子研磨机磨损会更少，轻度烘焙得豆子会导致研磨机齿轮磨损更快，当然这不会特别明显。
然而，深度烘焙得豆子在研磨时会产生更多的细粉，因为它们更脆，而且会更快地堵塞研磨机。可能会影响粒子分布，并可能使咖啡萃取不太均匀。
最后，不管您是用浅度还是深度烘焙，您都应该定期清理和检查您的研磨机得磨损情况来避免研磨不均匀的问题。
虽然咖啡豆的脆度对大多数咖啡师来说应该不是一个大问题，但毫无疑问它背后的科学知识是有趣的，而且它是寻求完美萃取的重要因素。
看完这篇文章，也许下一次您煮咖啡的时候，可能会想评估一下您的咖啡的烘焙程度，然后稍微调整一下研磨的设置。毕竟煮出好咖啡的前提就是要关注最小的细节和因素。
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