科學人觀點

冷凍留香:我的咖啡不走味

咖啡成為現代珍貴的黑金,也是大多數人的精神糧食,寧可三日無食,不能一日無咖啡。而嗜咖啡的研究者結合專長,從不同的角度切入,證實留住咖啡口感香味的秘訣,如此快意科學人生,豈不妙哉?!

撰文/曾志朗

科學人觀點

冷凍留香:我的咖啡不走味

咖啡成為現代珍貴的黑金,也是大多數人的精神糧食,寧可三日無食,不能一日無咖啡。而嗜咖啡的研究者結合專長,從不同的角度切入,證實留住咖啡口感香味的秘訣,如此快意科學人生,豈不妙哉?!

撰文/曾志朗


我是「暗公鳥」,每天非到午夜過後,才慢慢有睡意。半坐半臥在床上,背靠豎立的枕頭,讀一個小時的小說,等到眼皮終於向地心引力投降,才關燈睡覺。半夜總會醒來一、兩次,解手喝水,回床上再看半個小時的書,眼睛感到疲累,迷迷糊糊就睡著了。


鬧鐘設定7點半,但我已經習慣在鈴響前醒來。刷牙洗臉,套上衣服,穿好鞋子,下樓開車,8點半不到就進入台灣師範大學教育大樓。按電梯,上研究室。電梯門一開,一陣陣濃郁的香味撲鼻而來。這時間正是系上幾位女教授在會客室展開「一日之『劑』在於晨」的儀式,趁著第一堂課前的空檔,取出適量的豆子,以一種規律的力道,手搖磨豆機,一旁的虹吸玻璃圓壺和酒精燈早已預備好,在時紅時藍的火焰上,等著萃取出香噴噴的咖啡。


我不知不覺走進會客室,高喊「咖啡一杯,加糖,加牛奶!」我只是開玩笑,而且這幾個咖啡老饕都喝黑咖啡,哪裡會添這個加那個的。沒想到送到我手上的,居然是一杯拿鐵,外加一根麥芽糖棒。真服了她們,但這一「劑」入口,身心舒暢,殘留的睡意一掃而空。走回研究室,拿起鐵的意志,打開電腦,瀏覽科學新聞,回幾封信,查詢資料,分析數據,整理重點,思考該下的結論,計畫未來研究的走向和結構。咖啡香味猶在鼻,文思泉湧論人腦!


工作不到半小時,忽然感到一陣睏意,伸手舉起杯子,空空如也。看來過多牛奶的拿鐵,芳香味美,但對我這個40年來每天早上沒有咖啡就無法完全清醒的上癮者,確實不足以達到催醒的功效。我起身,伸個懶腰,走向助理學生合送的膠囊咖啡機,捉了一小顆黑色膠囊,放進機器的小洞裡,食指一按,不到一分鐘,咖啡煮好了。我迫不及待舉杯聞香,滿足鼻;張嘴含津,取悅口。重要的是,終於完全清醒。咖啡,咖啡,我需要你!


但做為一位對日常生活裡的行為充滿好奇心的科學家,積數十年喝咖啡的經驗,肯定有些心得,咖啡能否有效提神,和咖啡入口的時間有關。我每天至多喝三杯咖啡,早上醒來第一杯是習慣性的,有喝才算醒,沒喝不過癮!但提神作用不大,隔不了多久,就覺得精神不濟,非再來一杯不可。通常這第二杯下肚,不只心滿意足,還感到元氣十足,飽滿的氣力可以持續一個上午。中餐過後,擱一杯!就能使勁到傍晚。多年喝咖啡的經驗也讓我了解,若一天只喝一杯,最好是在醒來後兩、三個小時再喝,也就是早上9~10點喝,最能提神。


咖啡的提神效力,取決於喝咖啡的時間,並不只是我個人的經驗談而已,這個推測其實是有腦科學實驗結果支持的。眾所周知,人體的生理時鐘摻雜了許多生化物質的平衡,其中壓力激素「皮質醇」和快樂神經傳遞物「血清張力素」,和個人生理時鐘的情緒狀態息息相關。咖啡中所含的咖啡因本來就是中樞系統的興奮劑,入口下肚,進入血液循環系統,會帶動神經興奮,進而讓人情緒亢奮,促使腦保持清醒。因此,喝咖啡要起提神作用,最好等到體內皮質醇的活動逐漸衰微時(通常是高峰後1~2小時)喝,咖啡因的作用才會顯現出來。美國達特茅斯-希區考克醫學中心的神經科學家米勒(Steven Miller),根據2009年英國雪菲爾大學醫學院羅斯(Richard J. Ross)教授團隊發表在《臨床內分泌與代謝期刊》上有關皮質醇晝夜變化的實驗研究,提出咖啡因搭配生理時鐘,也就是在上午9點半至11點半、中午至下午1點,及下午5點半至6點半這三個皮質醇分泌變少的時段喝咖啡,最能發揮提神效果,這個結論和我個人的觀察經驗不謀而合。近幾年來,好多咖啡提神的研究,也證實了這個生理時鐘和咖啡提神效用的關係。


我欣賞一杯在手,淡香輕苦的咖啡,又喜歡談咖啡全球化的發展史。教過的學生和散居各地的朋友都知道我對咖啡情有獨鍾,三不五時就會送來居住地所產的咖啡豆。歐洲、南美洲、非洲、馬來西亞、印尼、越南、緬甸的咖啡豆,香味同中有異,慢慢品嚐,舌尖就越來越敏銳。有時候喝一口,雖不能清楚辨識來自何方,但卻能體會其中酸、苦、濃、淡各有千秋。


這些年來台灣喝咖啡的人越來越多,除了超商,大城小鎮到處是新開的咖啡館,喝咖啡成為時髦和風尚的標記。各地山頭,改種咖啡樹的也越來越多,除了膾炙人口的惠蓀咖啡和古坑咖啡,我收到許多台灣自產的咖啡豆和一盒盒掛耳式咖啡,都來自我從未聽過的產地。令人稱奇的是喝起來風味十足,比起國外那些昂貴的咖啡一點也不遜色,台灣農作真是世界一流!


問題是喝不完的咖啡豆,要如何處理?問咖啡同好,尤其是系上那幾位天天早晨努力磨豆的教授。她們口徑一致,給的答案是:「放冰箱冷凍起來就是了!」我直覺反應:「真的嗎?這樣不會凍僵豆子,久而破壞其中風味嗎?」再尋思轉念:「也許冷凍反而可以把在常溫中逸散掉的香氣保存下來?」第三個反應則是:「總得用科學方法來檢視哪一個說法是正確的,必要時,就認真自己做個實驗吧!」


第一件事文獻搜尋,果然太陽底下沒有新鮮事。上網輸入幾個關鍵字,就跳出一篇最近刊登在《飲品》(Beverages)上針對冷凍咖啡豆和保存豆香關係的論文。這是由美國賓州州立大學農業科學院一個大四生柯特(Andrew Cotter)所做的實驗,研究方法嚴謹,數據分析高竿(高科技儀器都用上了),統計比對清楚明瞭,結果有點出乎意料,但仔細想想又很合情合理,這篇論文把我要問的問題都解答了!


柯特主修食品科學,喜歡喝咖啡,對於把咖啡保存在冷凍室是否真能留香,當然很想知道答案。他把實驗分成兩部份。首先,他做了六種咖啡樣本的化學分析,分別是淺度城市烘焙豆和深度維也納式烘焙豆,再區分為剛出爐、冷凍九週及置放常溫九週,即兩種深淺不同的咖啡豆,搭配三種不同溫度條件所構成的六種咖啡樣本。


實驗的關鍵是如何找到咖啡留香的化學成份,柯特利用氣相層析質譜分析法進行篩檢,從中找出帶有咖啡香味的分子,然後比較六種咖啡樣本,在烘焙程度、儲存時間和儲存溫度的不同條件下,哪一種樣本最能保留風味?結果顯示城市烘焙豆,冷凍和常溫並沒有留香分子數的差別,但維也納式烘焙豆,冷凍確實可以有效留香。看到這個結論,我趕快把書架上剩餘的咖啡豆都塞到冰箱冷凍室裡,因為我的咖啡都屬於深度烘焙豆!


但這個化學檢驗的結果,和實際品嚐的結果是否一致呢?柯特找來48位咖啡饕客,實際聞聞六種樣本豆煮出來的咖啡,比對的結果完全相同。食品公司對這個研究大為激賞,提供柯特獎學金,保送他到美國加州大學戴維斯分校(擁有全世界最有名的農學院)攻讀食品科學博士學位。柯特喜歡研究自己喜歡吃的食物、熱中研究農作物的培育生態,儼然是個以現代科學為基礎的現代神農氏。


咖啡成為現代珍貴的黑金,也是大多數人的精神糧食,寧可三日無食,不能一日無咖啡。而嗜咖啡的研究者結合專長,從不同的角度切入,證實留住咖啡口感香味的秘訣,如此快意科學人生,豈不妙哉?我手握美麗圖飾的瓷杯,一邊聞香啜飲,一邊享受閱讀新知的愉悅之情。早上10點,喝一口熱熱的咖啡下肚,神清氣朗!更棒的是,我的咖啡沒走味,依然香醇!