是质料正在界面的摩擦互相效率中取得皮相电荷的物理流程。摩擦起电流程中的静电蕴蓄机造正在粉末质料中越发庞杂，这是由于粉末之间的剧烈碰撞足以惹起断裂。正在这种“断裂起电”景况下，裂纹的启裂和宣扬导致热裂纹界面的电子和/或离子产生变更ror体育，从而使粉末带电。

　　正在咖啡临盆中，咖啡粉末会产生摩擦和断裂，并通过摩擦起电和断裂起电流程积蓄皮相电荷。该流程正在咖啡研磨和冲泡中特别常见。正在界限化临盆流程中，咖啡粉末带电行径也许惹起结块，导致产物德地不匀称和管道断绝。从咖啡的冲泡角度来看，咖啡粉末的结块还也许导致提取物的不匀称，影响浓缩咖啡的口感。这些结块的存正在为口感安宁的浓缩咖啡带来了挑衅。

　　正在此靠山下，俄勒冈大学Joshua Mendez Harper等人推敲了咖啡豆正在研磨流程中咖啡粉末的带电行径。推敲发觉，咖啡的烘焙水平、内部含水量、研磨周密度联合决意了烘焙咖啡的带电本质；正在研磨流程中会同时产生摩擦起电和断裂起电流程，粉末中的大一面电荷来自断裂流程；带电本质取决于咖啡豆内部和表部的含水量，较高的含水量会控造电荷积蓄冲泡，水分的存正在可能医治电荷的巨细和极性。作家通过增添水的设施同时控造了咖啡粉末的皮相电荷和结块行径，导致浓缩咖啡正在浸出流程中发现出昭着差其它活动动力学行径，以此取得浓度更高的提取物，并改进咖啡的口感。该作事以题为“Moisture-controlled triboelectrification during coffee grinding”的论文宣告正在最新一期《 Matter》上。

　　为了评估整颗咖啡豆的皮相带电景况ror体育，作家开始抉择了一种深烘焙咖啡，并将其从振动斜坡上送入法拉第杯中，记实咖啡豆的电荷和重量（图1A）。接着，作家正在磨研机出料口下方安排法拉第杯，对咖啡粉末取得的净电荷举办衡量（图1C）。然后，作家通过由两个带有电势差的亚平行板组成的静电辞别器来辞别带正电、带负电和电中性的颗粒。此中，负电荷颗粒漂向正极板冲泡，正电颗粒漂向负极板，而净中性颗粒则直接着落（图1D）冲泡ror体育。最终，作家利用成像和激光衍射颗粒巨细分解来确定咖啡粉末的荷质比，以及确定电荷极性是否影响颗粒巨细的分袂性。

　　运用上述试验装备冲泡，作家对三种差别烘焙水平的墨西哥咖啡发展了推敲（图2A）。试验结果解释，烘焙水平和带电量之间存正在弱闭连，惟有正在Agtron值越过70时电荷极性才为正（图2B）。烘焙后的内部含水量与电荷的符号和巨细之间拥有必定的依赖性联系（图2C）。电荷极性从负电到正电的更改产生正在含水量2%旁边。图2B和2C中数据的分袂性反应了烘焙水平也许并不是影响带电本质的独一属性。比方烘焙温度和烘焙前含水量均会对带电本质爆发影响。

　　已知烘焙前内部含水量会影响烘焙后咖啡豆的膨胀行径和其他特点，作家抉择内部含水量为12%的特种咖啡推敲烘焙流程对带电本质的影响。作家利用烘焙机对该咖啡举办了若干次烘焙流程，每次烘焙流程城市编造性地蜕化最终温度和烘焙年华（图3A）。图3B涌现了该咖啡的荷质比随烘焙年华转化的景况，此中席卷两条烘焙弧线。正在两种景况下，关于短年华的烘焙（即色彩较浅的咖啡），其电荷极性为正，跟着烘焙年华的添加，电荷极性更改为负。作家对差别品种的咖啡反复了以上试验，发觉利用相似烘焙弧线烘焙的差别品种咖啡的荷质比是相当的。这种相同性解释，研磨时咖啡的带电本质更多地取决于烘焙的产品，而不只仅是生咖啡的特点。

　　更细的研磨周密度需求咖啡颗粒通过更多的断裂流程。更细颗粒的中每个颗粒会通过大方碰撞。是以，更细的研磨会通过断裂和摩擦流程天生更多的电荷。为了验证这一假设，作家蜕化研磨设立反复了之前的试验。试验结果如图4A所示，无论咖啡为正电或负电，较粗的研磨设立城市爆发较低的电荷量。总体趋向是跟着咖啡研磨得更细，荷质比渐渐添加。另表，试验结果显示，深烘焙的咖啡正在相似研磨设立下研磨爆发的颗粒要细得多（图4C）。

　　为了推敲颗粒断裂带来的影响，作家正在初度研磨后以更粗的研磨设立对咖啡颗粒举办研磨，以防御颗粒进一步的断裂。正在没有产生出格断裂的景况下，大大都电荷应当来自咖啡颗粒之间以及咖啡与磨盘之间的互相效率。图5显示了差别品种咖啡颠末第二次研磨时的颗粒巨细散布。试验结果解释：颗粒断裂行径的裁汰会大大裁汰电荷量。

　　为了评估水的增添所带来的影响，作家向咖啡豆中增添水冲泡，并固定研磨设立举办研磨。图6A涌现了荷质比跟着增添水量的转化冲泡，正在表部水含量添加时，电荷量随之裁汰。由于大大都的电荷来自于断裂流程，而水只是正在研磨之前的刹时接触到咖啡豆的皮相（防御了咖啡内部的罗致和匀称潮湿）。是以，水也许通过低落断裂时的界面温度来起到裁汰电荷的效率。

　　为了臆度咖啡颗粒是否酿成了中性团圆体，作家分解了激光衍射颗粒巨细散布以及静电散布的数据（图6C和6D）。从颗粒巨细散布中可见，纵然增添了少量水，也会明显裁汰电荷团圆体的酿成，席卷大颗粒和细颗粒（图6C中的成团区域）。从图6D中的数据可能看出，正电荷的咖啡颗粒更改为中性电荷，而负电粒子数目略微添加。作家揣度水的增添控造了咖啡终止裂电荷和摩擦电荷的酿成，导致颗粒解聚。是以，水的增添正在咖啡研磨中竣工了两个闭节方针，既裁汰正电荷和负电荷，又裁汰了却团表象。

　　幼结：该作事发觉咖啡的摩擦起电流程更依赖于烘焙咖啡豆的最终水含量（席卷内部和表部），而不太依赖于咖啡豆的初始含水量。 通过增添少量表部水分，可能控造研磨流程中的摩擦起电流程并有用缓解咖啡颗粒成团表象。 作家还发觉正在咖啡豆上增添水会导致浓缩咖啡冲泡流程中的活动动力学行径产生昭着转化，导致提取物的浓度更高，并也许付与咖啡判然差其它口感。

　　声明：仅代表作家私人看法，作家程度有限，如有不科学之处，请不才方留言郢正！ror体育冲泡磨咖啡磨出一篇顶刊Matter