UNSW团队用超声波加室温水做出与传统意式浓缩无异的咖啡,节省75%能耗。
一杯好的浓缩咖啡需要高温、高压和精细研磨。但新南威尔士大学的Francisco Trujillo博士团队发现了一条截然不同的路径:用超声波加室温水即可萃取出浓缩咖啡。研究成果发表于《食品工程期刊》。

核心原理是"声波空化":换能器产生高频声波冲击咖啡粉碗,引发快速振动,在咖啡颗粒周围的液体中形成大量微观气泡,气泡随后剧烈坍塌。坍塌产生的微喷射和冲击波对咖啡粉进行物理性冲击和断裂,将原本需要高温高压才能释放的风味化合物、油脂和咖啡因以远超低温浸泡的速率送入水中。超声萃取比传统意式机节省高达75%的能耗,2.5到3分钟是产出均衡口感的甜点时间。
在约100名日常咖啡饮用者参与的盲测中,超声版浓缩咖啡在香气、风味、苦度和总体喜好上与传统版无法区分。过滤咖啡对比中超声版反而得分更高,苦度被评价为"更令人愉悦"。Trujillo此前已将超声系统申请专利用于冷萃咖啡,将传统需12到24小时的浸泡缩短至不到3分钟。超声频率和功率可根据不同烘焙程度的咖啡豆进行微调优化。工业级即饮咖啡制造是技术的最大应用场景。从科学发现史看,Trujillo最初并非研究咖啡,而是在探索工业食品加工中超声波的提取效率,咖啡只是一个偶然的测试基质,结果却出乎意料地好。

从食品化学的角度来看,超声萃取与传统热萃取的差异比预计的要小,这一点本身就是一个有意义的科学发现。传统意式机依赖约92摄氏度的热水和9个大气压的压力在25到30秒内完成萃取,而超声波在室温条件下利用的是纯物理机械力。之所以最终成品的风味和口感在统计上无法区分,可能是因为声波空化产生的微喷射效应恰好模拟了高压热水对咖啡粉床的渗透和溶解过程,只是驱动能量从热能换成了声能。Trujillo团队目前正在与一家澳大利亚咖啡设备制造商洽谈商业化授权,首批面向工业客户的设备预计在未来两年内推出。对于家庭用户,一个缩小版的台式超声咖啡机在设计和成本控制上仍有不小的挑战,主要是换能器的微型化和耐用性问题。
从科学发现史的角度看,Trujillo最初并非在研究浓缩咖啡,而是在探索工业食品加工中超声波的提取效率,咖啡只是一个偶然的测试基质。青霉素、微波炉、特氟龙都遵循类似的意外发现逻辑,这提醒我们在研究经费日益紧张的当下,支持基础性和开放性研究对于取得不可预见的技术突破至关重要。
原文:https://www.unsw.edu.au/newsroom/news/2026/06/New-way-making-espresso