关于这个话题，想必应该是很多咖啡小伙伴们都关注到也感受到的事情，我日常在冲煮咖啡的时候，会结合诸多因素考虑一整套冲煮方案，包括原产地、烘烤度、加工方法和冲煮方法等等，每一种冲煮方案可能都会反应出我们这款豆子到底研磨多粗或多细，才能达到最佳的萃取效果。每种咖啡豆在研磨时的表现都略有不同，有些咖啡豆更难用手研磨，而其他咖啡豆在磨豆机中可能需要更长时间，那么到底是什么原因造成这样的差异呢？今天就来和大家聊聊。
我在网上也找寻了一些相关讨论的材料和研究，核心要素经常在这个话题之下讨论就是量给概念，一个是“咖啡豆密度”，一个是“咖啡豆脆性”。这两个概念是截然不同的，但经常被混淆。咖啡豆密度是单颗咖啡豆的重量除以其体积，我们经常使用体积密度，即满满一桶咖啡的重量（减去桶的重量）除以桶的体积。在较高的海拔和较低的温度下，咖啡的细胞活动减慢，长时间的咖啡豆发育阶段，为种子从周围吸收糖分提供了更多时间，所以密度较高的咖啡豆通常被视为更理想的豆子，往往含有较高的糖分。
那么另外一个概念，咖啡豆的脆性，脆性在咖啡豆被烘焙后会发生变化，咖啡生豆几乎不可能用磨豆机来研磨，而较为深烘焙的豆子往往比较容易研磨。这是因为咖啡生豆有紧凑的细胞结构，在细胞层面上，咖啡生豆的液泡（由膜包围的腔室，含有营养物质并维持细胞内的水分平衡）是强大而坚硬的。然而，在烘焙过程中，水分蒸发，细胞体积增大。这些在细胞结构中留下的孔洞导致豆子的结构变弱，从而变得更脆。
那么磨豆机又是如何研磨咖啡豆的呢，为了将咖啡豆分解成更小的颗粒，磨豆机的刀盘其实对咖啡豆藕施加了两种类型的力，压缩力压碎咖啡豆，拉伸力、剪切力和扭转力将其撕裂。压缩力是指咖啡豆被推倒或压缩；拉伸力是指咖啡豆被拉动；剪切力是指一个表面同时被拉向两个相反的方向，而扭转力是指一个物体被扭曲。刀盘组合之间同时使用这四种力，将咖啡熟豆研磨成各种预设粗细。
据石占小吃培训了解，其实咖啡豆在彻底断裂之前，如果力被移除时，豆子会回到它的原始形状，因为它是有弹性的。似乎听起来有点矛盾，不过实际上可以同时具有脆性和弹性，只不过脆性物体从弹性到断裂非常迅速。烘焙对咖啡豆的脆性影响最大，因为在这个过程中，咖啡的细胞结构发生了巨大变化，烘焙使咖啡豆细胞壁变脆，在烘豆机中使用热量和气流来减少水分含量，所以变脆很大原因是脱水造成的。
我有找到一个关于烘焙的各个不同阶段及其对咖啡豆脆性的影响研究分析，当中提及
当咖啡生豆在烘焙到一爆时，蒸汽、二氧化碳和细胞内的挥发性物质建立了压力，导致细胞壁相互压缩，最终破裂。此时为咖啡豆首次快速膨胀并失去水分的阶段，在相同的研磨设置下，其豆子研磨颗粒大小中值为305微米；相比之下，二爆的咖啡豆，油脂开始逐步向表面显现，其研磨后颗粒大小中值为120微米。由于脱水和一些有机物质的损失，豆子在烘焙过程中会减轻重量，但它们的体积并没有真正改变，咖啡豆的密度在烘烤过程中会降低。这意味着，在相同的研磨设置下，深烘焙将比浅烘焙研磨得更细，同时较长时间的烘烤会增加咖啡豆的脆性。
其实烘焙对密度和脆性都有影响，尽管这两个因素在其他方面没有关联，但这对咖啡的萃取方式有影响。由于深烘焙比浅烘焙能产生更细的研磨（在相同的研磨设置下），它也会更快地萃取。深烘焙的豆子溶解度也更高，与浅烘焙相比，具有更多传统上我们所熟知的扎实而饱满的风味特征，深烘焙中的芳香剂、糖和酸更易挥发，因此更容易提取。你通常会发现，较粗的研磨设置对深烘焙咖啡的效果更好。
注意咖啡的烘焙特征和脆性将帮助你更好地捕捉目标风味，溶解度和脆性的降低意味着较浅烘焙度应该磨得稍微细一些，以增加咖啡的表面积，使更多的芳香化合物被提取出来。由于浅烘焙咖啡的脆性较小，它们也将需要更多的时间来研磨，尤其如若用手摇磨的话，可能体会能更明显一些。有些人可能会担心如果研磨过长会不会影响芳香物质的活性，我看一些业内人士的相关说明当中，也有提及一个概念，那就是只要研磨过程不需要花费几分钟或更长的时间，香味就不会受到影响。大多数咖啡的香气在咖啡研磨后的五分钟左右保持不变，如果你的咖啡研磨的时间远远超过这个时间，将导致咖啡的一些活力和复杂性丧失。
从磨豆机维护的角度来看，更脆的咖啡豆对你的刀盘也更友好，意味着比较少的磨损，浅烘焙豆子可能会使得刀盘磨损更快，当然了，这不会特别明显或产生巨大的差异。深烘焙豆子研磨后通常会产生更多的细粉，因为它们更脆，当然这也会影响颗粒的分布，并有可能使你的萃取不均匀。所以不管我们经常用磨豆机来研磨怎样烘焙度的豆子，定期的清洁和养护还是非常必要的。
我觉得看过这些分析研究以后，感觉背后的理论和概念还是蛮有趣的，而且可以更好地指导和支持我们在今后冲煮咖啡过程中，要如何调整以寻求完美萃取的因素。也就映射了，为何我们在研磨咖啡豆的时候，有些咖啡师也会根据不同烘焙度来调整研磨粗细，不放过任何一个细节，才能成就最后完美的咖啡。