常溫沖泡咖啡更好喝？節能生活革命中

喝咖啡嗎？無論你喜歡什麼樣的咖啡，注入熱水、萃取咖啡精華，再調製為自己喜歡的咖啡飲品，應該是所有咖啡迷都不陌生的基本流程。進入永續時代，科學家們最新研究出爐，運用超音波技術，只要使用常溫水就能沖泡咖啡，節省高達 75% 能源，而且風味不變，人們輕鬆喝咖啡也能響應永續生活！

這項研究由澳洲新南威爾斯大學（UNSW Sydney）化學工程學院資深講師 Francisco Trujillo 領導團隊發表，他們在傳統的咖啡濾杯上加裝高強度超音波換能器（Transducer），解決濃縮咖啡製程繁瑣、而且能源消耗過大的問題，突破性的成果刊登於最新一期《食品工程期刊》（Journal of Food Engineering）。

「這是一個完全不同的物理過程，大家可以在不超過三分鐘的時間內，獲得與普通濃縮咖啡完全相同的濃郁度與濃度。」Trujillo 和團隊兩年前曾發表「三分鐘超音波冷萃咖啡」技術，然而當時的成品濃度較低，這次成功挑戰難度更高的高濃度濃縮咖啡配方，首度達成在常溫下還能達到濃縮咖啡等級的萃取率。

超音波如何取代熱能？

Trujillo 解釋，傳統義式濃縮咖啡主要運用高壓讓將近沸騰的熱水（約 90-96°C）強行通過精細研磨的咖啡粉，仰賴熱能溶解並萃取咖啡豆中的咖啡因、油脂與各種風味分子，不過研究團隊改造裝置，將超音波（Ultrasound）整合到標準義式咖啡機中。當常溫水流經咖啡粉時，加裝的轉換器能發出高頻率聲波，在液體中引發「聲學空化效應」（Acoustic Cavitation），取代熱水沖煮出更節能的咖啡。

「超音波會在液體中產生無數個微小的氣泡，當這些氣泡在咖啡粉顆粒的表面破裂時，會釋放出微型的衝擊波與微噴流（Micro-jets）。」Trujillo 說明，正是這些物理作用力，幫助咖啡粉釋放出原本需要仰賴高溫才能溶解抽離的風味元素，「換句話說，我們用聲波的機械能，取代了傳統的熱能。」

科學家們可以嘗試各種不同的沖泡咖啡實驗，但咖啡饕客最關切的焦點還是：好喝嗎？

好喝嗎？百人盲測揭曉答案

為了確認這種常溫超音波咖啡的接受度，研究團隊特地召集了百位每週喝咖啡的常客參與盲測，比較傳統熱沖濃縮咖啡與新型超音波衝擊製作的濃縮咖啡差異。結果讓整個團隊十分亢奮：消費者完全無法分辨兩種「沖煮」方式的差別，無論香氣、風味、苦甜平衡度和整體喜愛程度上，兩者表現幾乎不分軒輊。

Trujillo 很開心，從消費者反應證實，使用超音波「沖煮」咖啡非但不會損害口感，甚至在某些情況下甚至還能改善風味。「而且這是在常溫下釀造的，完全不需要傳統咖啡製造中常見的熱量。」

不僅如此，團隊還進行更深入的化學分析，結果顯示，超音波常溫濃縮咖啡中的咖啡因含量與總溶解固體量（TDS），都達到傳統義式濃縮咖啡的嚴格標準。

以常溫水沖泡咖啡，乍聽之下應該讓許多饕客冒出一個疑問：不冷不熱的常溫咖啡能喝嗎？團隊強調，其實這種新的節能咖啡製造方式，主要潛力並非針對家庭需求，而是對焦工業化生產（Scale-up），像是罐裝咖啡、乳製咖啡飲料和即飲咖啡（Ready-To-Drink, RTD）的龐大市場，背後牽動大量能源與物流需求，可望助力整體咖啡飲料產業和供應鏈降低碳足跡。

咖啡工廠的減碳新解方

Trujillo 說明，現行工業製程中，咖啡工廠必須先以大火加熱，萃取咖啡精華，再耗費大量電力和冷卻設備降溫，才能裝罐、包裝、運送到各銷售通路。但如果能在常溫下利用超音波萃取出高濃度咖啡液，就能免除後續加熱和冷卻的步驟，「這將大幅優化整條食品加工供應鏈的能源效率！」

目前團隊正著手申請研究專利，同時對外尋求商業夥伴，期待有機會擴大應用範圍，除了咖啡品牌，還將擴及設備製造商、食品加工業者與綠色技術服務供應商，從中找到新的商業模式，並發揮更大的綠色影響力。

事實上，節能咖啡並非當今食品市場唯一的創舉。在減碳、節能、健康的浪潮下，整體飲食產業持續尋求各種機會，從食材本身改良、調整烹調和運輸方式、推動食農教育……，食品科技界更是積極研議各項技術，探究更兼顧食品營養、安全與節能之間的平衡之道。

不光是超音波咖啡，已經有研究顯示，超音波也能加速嫩化肉類、乳化醬料或萃取植物營養，藉此縮短加工製作時間，還可望保留更多維生素。另外，包括冷電漿（Cold Plasma）、脈衝電場（PEF）等非熱加工，或是高壓加工（HPP）等科技，都陸續從實驗進入商業應用。

非熱加工時代來臨：食品科技的新戰場

「冷電漿」指的是氣體離子化後，形成電離率小於 10% 的狀態，由於在這種狀態下，電子溫度極高，但離子與中性粒子溫度卻維持接近室溫，因此可作為食品殺菌與保存使用，加上加工過程所需的水資源較少，還被譽為提升食品保存、確保安全的跨時代推手。

而脈衝電場和高壓加工則都已經開始在飲料市場上應用，脈衝電場主要以短暫的高壓電脈衝來處理果汁和乳品，能在破壞微生物細胞膜同時也留存鮮味。高壓加工更是已經成為高端果汁、醬料、即食餐飲的明星技術，其中高壓加工果汁市場去年開始穩健成長，儘管價格較高，但許多消費者讚賞高壓加工口感更好、營養更完整，因而願意買單。

進一步了解這些新興非熱加工技術的商業與永續價值，美國北卡羅來納州立大學食品、生物加工與營養科學系助理教授 Minliang Yang、美國奧勒岡州立大學食品科技系助理教授 Qingyang Wang 共同藉由文獻回顧與個案分析，以柳橙汁為例，詳盡分析各種非熱食品加工技術的碳足跡與成本。

根據 Yang 和 Wang 兩位學者比較各種加工技術與情境，發現高壓加工的品質優勢明顯，但碳排和成本上不一定比傳統加熱加工來得低。至於冷電漿則是在節省成本和碳排上最具潛力的選項，只是目前產業化的成熟度低，在食品安全和標準方面也還有待更多研究。

兩人研究的結論顯示，如果單純從減碳的角度來看，現行非熱加工技術在食品產業上雖然具備潛力，但不能假設一定比較永續，還需要設備效率、能源結構、產品特性、加工條件、供應鏈配置與包材選擇等條件多方配合，才有機會通過生命週期評估（LCA）和技術經濟分析（TEA）。

儘管如此，這些技術仍然提供了另外一種食品保存的思路：不一定只有高溫才能殺菌，壓力、電場、光或電漿，都可能協助食品保留風味、營養和新鮮感，只要能夠延長保存期限、減少退貨與報廢、降低防腐劑的使用量，都有助提升食品的永續效益。

跳脫食品工廠，回到每個人家中，愈來愈多烹調科技也悄悄改變家庭廚房的面貌，像是台灣家電市場逐漸受到矚目的 IH 感應爐（induction cooktop）就是一例。

永續科技能成功嗎？市場才是真正考場

改善傳統瓦斯爐透過燃燒氣體產生明火加熱，導致廚房燜熱如同火窯的缺點，這種俗稱為 IH 感應爐的新型爐具，利用電磁感應原理直接加熱，不僅能在很短的時間內加熱，大幅提升能源效率，甚至還能利用微電腦精準控制溫度，加上容易清潔，安全與便利性等優點，近來日漸受到許多家庭青睞。

當然，任何新產品問世，總還是要經歷一段時間溝通調整。以 IH 感應爐而言，價格之外，消費者們更好奇的是：好用嗎？火力足夠嗎？維修方便嗎？需要特殊鍋具配合嗎？家中的用電設備能夠配合嗎？烹煮的習慣需要改變嗎？…這也是所有永續科技研發者必須面對的關鍵考驗：單僅宣揚節能效率提升的成效有限，最終還是要通過市場、成本、法規、消費者習慣的考驗，才能真正落地。

一杯常溫水萃取的節能咖啡，未必能立刻成為市場主流；一瓶精心冷壓鮮榨的柳橙汁，現階段恐怕很難成為一般市井小民的日常飲品；能源效率與安全性更高的 IH 爐，大概也還要一段時間才能取代家庭瓦斯爐的地位。然而這些新科技確實提醒人們思考：我們的生活如何可以更永續？從咖啡、果汁到餐桌上的每一道菜餚，從食品原料到廚房、餐桌，永續飲食不光只是吃什麼，怎麼煮、怎麼吃、怎麼加工、怎麼保存，食物入口前，更仔細思量每一個環節，這場永續生活轉型工程，所有人都能參與其中。

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