由于市場(chǎng)需求巨大，每年烘焙咖啡豆的所需要的能耗費(fèi)用就大約10億美元，所以咖啡豆烘焙技術(shù)的優(yōu)化有著重要意義。不僅如此，咖啡豆烘焙的時(shí)間長短和溫度高低，都會(huì)大大影響咖啡飲品的風(fēng)格與口味。其中，咖啡豆烘焙何時(shí)結(jié)束是影響咖啡口味的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。烘焙結(jié)束的標(biāo)志可以從咖啡豆的顏色、香味、重量、溫度來進(jìn)行判定，專業(yè)的烘焙師也會(huì)通過聲音來進(jìn)行監(jiān)測(cè)，即通過偵聽咖啡豆的“第一次爆裂”和“第二次爆裂”的聲音來判定咖啡豆的烘焙程度。但是這是一個(gè)非常模糊的過程，需要專業(yè)的測(cè)量儀器或有經(jīng)驗(yàn)的烘焙師才能進(jìn)行較為精確的判定。

    為了實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的烘培，人們已經(jīng)開展了許多關(guān)于自動(dòng)烘焙監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究，如監(jiān)測(cè)咖啡豆的體積和孔隙率，咖啡豆的氣溫檢測(cè)，或監(jiān)測(cè)咖啡豆的顏色等等。目前，許多研究人員正在研究通過聲音監(jiān)控技術(shù)來控制烘培過程。烘焙咖啡豆的“第一個(gè)爆裂”聲和“第二個(gè)爆裂”聲是在烘焙咖啡豆時(shí)，發(fā)生熱解過程的結(jié)果?？Х榷箖?nèi)部溫度達(dá)到200°C時(shí)會(huì)釋放內(nèi)部蒸汽，發(fā)生第一次爆裂。每個(gè)咖啡豆都會(huì)經(jīng)歷第一次爆裂，因此當(dāng)烘焙大量咖啡豆時(shí)，第一次爆裂聲會(huì)接連發(fā)生。大約兩分鐘后，所有咖啡豆的第一次爆裂停止。當(dāng)咖啡豆內(nèi)部溫度達(dá)到約230℃，內(nèi)部氣體會(huì)再次釋放，在接下來的兩分鐘里咖啡豆會(huì)接二連三的發(fā)生第二次爆裂?？Х榷贡仨毥?jīng)歷這兩個(gè)階段才能完成整個(gè)烘培過程。

    咖啡豆第一次爆裂的聲音聽上去類似于爆米花爆裂的聲音，而第二次爆裂聲聽起來更像是谷物早餐 Rice Krispie溶解在牛奶中的聲音。研究人員通過進(jìn)一步對(duì)咖啡豆烘焙過程中的聲音進(jìn)行定量分析，發(fā)現(xiàn)咖啡豆兩次爆裂聲音有三個(gè)聲學(xué)特性。

（1）第一次爆裂聲比第二次爆裂聲更加響亮，第一次爆裂聲最大聲壓幅度約為63mPa，第二次爆裂聲最大聲壓幅度約為55mPa；

（2）第二次爆裂聲比第一次爆裂聲的聲音頻率更高，大約高出19倍；

（3）第二次爆裂聲比第一次爆裂聲持續(xù)的時(shí)間要短5倍左右。因此通過定量的研究咖啡豆的爆裂聲可以實(shí)現(xiàn)咖啡豆的自動(dòng)烘培。