Keurig Dr Pepper公司联合Advanced Particle Sensors机构于2020年在《食品工程学报》（Journal of Food Engineering）发表题为《研磨咖啡润湿过程中颗粒膨胀的批判性研究》（Critical investigation of particle swelling during coffee grinds wetting）的原创论文（DOI:10.1016/j.jfoodeng.2020.110420），通过激光衍射与数字显微成像技术首次证实：在典型咖啡冲泡时间尺度（0.5-5分钟）内，烘焙研磨咖啡颗粒接触热水后未发生显著物理膨胀（检测限≤2%）。该研究系统分析了8类咖啡样品（涵盖浅焙/中焙/深焙、常规/脱因类型，Agtron值≤30至>40），结合四种水质（去离子水、矿化水、NaHCO₃/Na₂CO₃溶液）验证，发现：1.显微观测颠覆传统认知：单颗粒时序图像（如样品H在去离子水中浸泡283秒）显示，咖啡颗粒轮廓保持稳定，表观尺寸变化源于附着气泡位移或光学假象，Feret直径波动≤0.6%（置信区间p>0.05）；2.激光衍射揭示测量陷阱：大颗粒因闭孔结构截留气体产生浮力，初期无法进入检测池，导致粒径分布向小尺寸偏移；随时间推移气泡脱落，粗颗粒沉降后被检出，造成"表观膨胀"假象（如样品D浸水后浓度与x50呈线性增长，R²=0.978）；3.水质与烘焙度无显著影响：420 ppm NaHCO₃溶液或90℃热水中浸泡10分钟，颗粒投影面积变化≤-0.4%（配对t检验p=0.630），推翻"碳酸盐触发膨胀"假说；4.学术争议溯源：前人报道的15-23%膨胀率（Mateus等2007, Hargarten等2020）源于方法学缺陷——手持放大镜调焦误差、干湿法跨介质对比或未校正浮力效应，本研究通过原位实时监测与95%置信区间统计（表3线性回归斜率p>0.05）排除膨胀可能性。
工业价值：该结论为咖啡萃取设备设计提供关键依据——冲泡模型无需考虑颗粒膨胀变量，可简化参数优化流程。研究同步开发教学验证套件（显微成像+粒度仪），被纳入英国哈德斯菲尔德大学工程实践课程。
引注规范：
Maille, M.J.; Sala, K.; Scott, D.M.; Zukswert, H. Critical investigation of particle swelling during coffee grinds wetting. J. Food Eng.2021, 292, 110420. 网页链接