【咖啡烘焙】烘焙过程中咖啡豆发生了什么化学变化？

　　你知道烘焙咖啡豆时会发生什么事吗？是什么样的化学变化、让咖啡生豆转变成风味迷人与香气丰富的咖啡熟豆呢？

 

　　在之前一篇文章我们看了咖啡豆的结构扮演了重要角色，使烘焙的过程顺利的发生物理性的变化。这一篇让我们来看烘焙时会发生的化学变化、包含风味与香气如何发展出来的。

 

烘豆厂的袋装生豆

 

　　主要的化学反应

 

　　将咖啡豆加热会引发数百种不同的化学反应，烘焙会降解一些化合物，改变其他化合物，并产生新的化合物。

 

　　你可能听有人说过热解反应，当有机物质被加热到其分解温度以上时，就会产生挥发性化合物并留下含有大量碳化或焦炭的固体残余物。在咖啡烘焙过程中，我们避免让咖啡豆变得过热以引起碳化，但它们确实经历了与热解相关的化学变化，包括焦糖化和挥发性化合物的产生。

 

　　以下是烘焙时主要会带来的化学变化：

 

　　梅纳德反应

　　这个反应会在约150℃时发生，此时咖啡豆仍在吸热，并继续在烘焙过程是放热量。热量导致豆子的碳水化合物和氨基酸之间的反应，导致颜色、味道和营养成分的变化。

　　颜色的改变主要是因为类黑素的产生，这些大量的物质不只是让咖啡豆转为褐色，还会影响咖啡的口感跟醇厚度。

　　梅纳德反应这个阶段的温度与时间只要有一点小变化，都可能对最终的风味产生很大的影响。

　　在梅纳德反应中花费较长时间的咖啡会增加其黏度，较短的梅纳德反应则会生更多的甜度和酸质，因为如果梅纳德反应时间过长，果酸以及会转化成甜味的酸都会被破坏。

　　当烘豆师实验烘焙手法时，也包含改变梅纳德反应的时间长度和强度，并记录这些变化会带给最终的风味什么样的影响。

 

咖啡生豆

 

 

　　降解反应

　　这个程序取决于梅纳的反应，氨基酸与羰基分组的分子反应产生诸如醛和酮的化合物。烘豆师其实不一定需要确切地了解这些化合物是什么，重要的是要认识到这种反应对于产生芳香和风味的化合物是不可或缺的。

 

　　糖类的焦糖化

　　在加热到大约170℃时，热量会让大量复杂的碳水化合物，分解成可以溶解在水中较小的糖分子，这代表最后冲出来的咖啡甜度会增加。这种反应会一直持续到烘焙过程结束，它也有助于咖啡中的甜香气，如焦糖和杏仁味。

 

 

烘豆机

 

 

　　挥发与不可挥发的化合物

 

　　你可能听人说过烘焙时会产生挥发性与非挥发的化合物，通常来说，挥发性的化合物就是香气、非挥发的化合物就是风味。但这些到底是什么物质？

 

　　挥发性化合物是在室温下具有高蒸气压的有机化学物质，其中许多是在降解反应中形成的，或是在烘焙的发展阶段。当挥发性化合物散逸时，我们会闻到这支咖啡特有的香气，包括：

　　醛类：带来果香，绿色香气。

　　呋喃：有助于焦糖气味

　　吡嗪：具有泥土气味。

　　含硫化合物：包括2-糠基硫醇。其中一些化合物通常被描述为具有“烘焙咖啡”的香气，但是某些物质独立闻时并不讨喜。例如，甲硫醇闻起来像腐烂的菜。

　　愈创木酚：具有烟熏、香料气味。

　　二氧化碳是一个挥发性物质，并不会对香气产生影响，但却会对醇厚度产生影响。

 

 

正在运转的烘豆机

 

 

　　非挥发的化合物通常是在室温下稳定的物质，也就是说它们不会蒸发。这些部分的化合物会在烘焙过程中发生变化，而其余化合物则会在整个烘焙过程保持稳定，非挥发性化合物有助于产生风味。

 

　　例如咖啡因，它可能会带来一些苦味。咖啡因天然存在于咖啡中，并且在烘焙过程中保持不变。其他非挥发性的化合物，包括提供甜味的蔗糖、提供醇厚度和口感的油脂、产生颜色和醇厚度的蛋白黑素，这些都是非挥发性化合物。

 

　　酸的作用

 

　　酸在产生风味上面有很大的作用，烘焙可以降解一些酸并产生其他酸。

　　例如，产生果酸味和甜味的柠檬酸和酒石酸，在烘焙过程中会分解。因此长时间或过热的烘焙都会大幅降低最终咖啡的甜度。

　　咖啡含有大量的绿原酸，其烘焙时可分解为咖啡酸和奎宁酸。绿原酸以及奎宁酸都被认为会形成苦味和涩味。

 

 

新鲜烘焙的咖啡豆

 

 

　　咖啡烘焙包括许多化学的变化，有助于发展成咖啡杯中的风味、香气和醇厚度。许多反应对温度变化和加热的长度敏感。因此，烘焙技术的微小变化都会对风味特性产生深远的影响。

 

　　了解烘焙过程中发生的事情，以及了解这些变化发生的原因，有助你做出更明智的选择。如果你对烘焙过程中这些化合物如何产生有一个概念，就可以更好地了解你烘焙的批次出了什么问题，或者正确使用这些资讯来让下一锅烘得更成功。

 

　　译自Perfect Daily Grind。由成真咖啡翻译