专业咖啡烘焙 | 田口护也会出错？玻璃转换温度与咖啡的苦涩

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　　通常越认真的人，越容易陷入泥淖难以脱身，越是用力，越陷越深。对于咖啡苦涩原因的探讨，现今主流的讲法是把它归咎于绿原酸，而国内的咖啡著作不多，田口护先生的译作是很重要的相关知识来源，特别是在他和旦部幸博合作的“咖啡方程式”中，不再只谈田口护的观点，有了旦部幸博的学理支持，那本书可说是非常实用又超值。但里面对于咖啡烘焙受热过程中的形态转变，也就是所谓玻璃态与橡胶态的转变，连动到绿原酸的化学反应，进而影响到咖啡的风味是否有苦涩，说得很有道理，大家看得一知半解，更不用说实务上如何去实现了。

 

　　昨晚在 @atti @虫子那儿有同好就一直在那上面打转，我想有必要试著把我收集到的资料和自己的想法再作一次整理，希望对大家有些助益。

 

　　田口护对于绿原酸在梅纳阶段的受热反应用简单的二分法表达，一是加水分解（水解）会产生奎宁酸（酸苦）和咖啡酸（苦涩），而咖啡酸再进一步受热会变成乙烯儿茶酚聚合物（坏苦味）；二是脱水缩合，变成绿原酸内酯（好的苦味），当咖啡处于水份含量比较高的橡胶态时，就容易发生绿原酸加水分解现象，因此田老主张烘焙时应尽速通过橡胶区，却没有说要如何做才能达目的，信众们只好各凭本事了。

 

　　所谓咖啡的玻璃态/橡胶态，指的是咖啡烘焙受热过程中，因温度及含水量的变化，导致咖啡豆本身由坚硬（玻璃态）->柔软有弹性（橡胶态）->坚硬（玻璃态）的物理变化过程，请参考下图

　　来源： www.probatburns.com

 

　　上图引用的是Schenker和Geiger的研究，图中那条自左上向右滑降的黑色实线代表的是咖啡豆在不同的核心温度与含水率下，玻璃态与橡胶态的界线，也就是所谓的玻璃转换温度（Glass transition temperature）。在阶段（1）时，豆子的核心温度低于玻璃转换温度，故豆子大部分组织是处于坚硬的玻璃态；阶段（2）时，豆子的核心温度高于玻璃转换温度，故豆子大部分组织是处于柔软有弹性的橡胶态，同时因内部水蒸气及其他气体所形成的压力，这阶段的豆子有最大的膨胀率；阶段（3）时，豆子的核心温度再次低于玻璃转换温度，此时豆子的含水率极低，大部分组织是处于干燥坚硬的玻璃态。

 

　　由于图示是以二维方式来表达豆子核心温度与含水率之间的关系，未把烘焙时间考虑进来，图上那条红色带著向左箭头的线，就是试图表达烘焙时豆子在玻璃态和橡胶态之间转变的路径，被红线和玻璃转换温度线框起来的区域越大，代表烘焙过程豆子处在橡胶态的比例也越大，可以就此推论，绿原酸发生加水分解反应的比例也越高。

 

　　上图画很清晰，但标出具体的数字恐有误导的风险，田口护中书中的图示也一样，因为他们的数字离大家的操作经验有一段不小的距离。

　　我们来看他们引用的文献源头

　　文献出处

　　上图Fig 33就是probatburns和田口护书中附图的文献源头。是否有注意到，这是瑞士官方研究机构的研究论文，它没标示温度和含水率的数字，代表这是一张示意图，不是实验量测的结果，证明上面有标出数字来的都不可靠。

 

　　在Fig 33中它的烘焙模式有LTLT（低温慢烘）和HTST（高温快烘）二种，我们发现，HTST占用的橡胶态的面积比较LTLT占的面积大，隐含著HTST模式下，绿原酸发生加水分解反应的比例应该比较高。但HTST（高温快烘）的总烘焙时间才180秒，远低于LTLT（低温慢烘）的720秒啊，不是比较快通过橡胶态吗？怎会加水分解反应比例比较高呢？

　　记得这张图吗？

 

　　左图高温快烘会保留比较多的水，右图低温慢烘，则在经过一半过程约360秒时，水份的蒸散比已经达到下限，表示它梅纳阶段的水分含量已经相当低。

 

　　两相对照下来，快速通过橡胶态的意思和时间好像不是那么直接的关系，反而是跟脱水阶段（转黄之前）可以蒸散掉多少水有关。

 

　　假设田老的绿原酸加水分解和脱水缩合的论点是正确的，大家知道要怎么烘了吗？举例来说计划12分完烘一爆末下豆，那就把火力、风门设定在可以在5:30~6:00完成脱水进入转黄的程度，再来的催火增香或火力向下调节以掌握各种香气的发展，就是另外的故事了。

 

　　那再想一下，如果想要多带一些水进梅纳阶段的话，该怎么烘呢？