烘焙过程时咖啡豆的属性 影响烘焙程度深浅的因素

　　炒豆过程是在加热生豆，发展咖啡香气与口味的主要过程。所散发出来的香气与口味是由每种生豆的原有特性所决定。炒豆的深浅度是取决於生豆种类、市场需求或烹煮方式。使用哪种烘焙机器控制著炒豆深浅程度。即使各种生豆本身的化学与物理成分都不同，这些成分在炒豆的过程中即使程度上有些许不同，但原理都是相似的。

　　烘焙是一个使充满的水分的生豆，暴露在快速加热至 400 度华氏 (200 度摄氏) 的烘热的过程。在这个温度， 咖啡豆的内部產生高温分解作用。短暂的放热过程发生了。咖啡豆的温度提高到 392 至 410 度华氏 (200 到 210 度摄氏) ，同时咖啡豆也散失了 4 至 6% 的重量。生豆有著 12% 的水分，若从此算起，炒豆过程总共会失去 16 至 18% 的水分。在烘焙的过程中，水分损失越多，咖啡豆顏色越深。咖啡豆的顏色也是在快速失去重量的过程中所形成的。大部分的糖分会改变加上咖啡豆会持续膨胀 (约是原本豆子大小的两倍) ，表面也同时出现裂痕。

　　高温分解作用刚开始时，生豆中约 7.5% 的叶绿素微减，炒好的豆子中只剩约 4% 。生豆的 PH 值约為 6.0 ，在高温分解作用刚开始时逐渐降至 5.5 ，然后再浅炒的豆子中降至 4.9 。基本上，这个过程是一个用热分解生豆中的有机物质的乾式蒸馏法。炒豆在达到所理想中的口味时停止，是相同於在达到理想中的高温分解与失重程度。炒豆停止时机是由豆子烘焙中的深浅度所决定，也可由咖啡豆在烘焙机的温度控制系统下的温度所决定。重点是，糖的高温分解作用与焦糖化的程度，决定了理想的咖啡口味与香气。

　　烘焙过程裡的失重过程有两种速度。第一种是慢速，是因為豆子中的水分蒸发所造成。第二种是快速的高温分解作用。当失去水分的速度加快时，豆中的二氧化碳会急速增加。这转换的时机是在高温分解作用刚开始时產生，即是在约 365 度华氏 (185 度摄氏 ) 或约為从生豆失去 10% 水分时產生。虽然 2% 的二氧化碳的释放速度是计算标準，但在美味的浅炒豆方式 1% 二氧化碳的释放度是有可能的。 这些上述的普遍炒豆现象，在各类咖啡中是非常相似的，即使是很不同的 Robustas ( 罗布斯达豆 ) 如：爪哇咖啡。但这些相似性不可与生豆中原有不同的大小、种类、含水量，及其他的因素，影响每批豆子发展理想的口味的速度快慢混為一谈。

　　影响烘焙程度深浅的因素

　　浅炒的豆子含有较多的酸，所以适合用硷性水的地区。较低等级的咖啡豆有著口味差的特性，这些特性会因為浅炒而轻易显现出来。所以通常我们用深炒的方式将豆中特有不好的挥散物驱离。从之前的讨论，混合已经烘焙好的豆子是有很多好处的。习惯性与当地人们喜爱的口味通常是决定炒豆的深浅程度。在城市中，通常炒豆是比平常较深的，就像是我们所说的 " 城市炒法 " 。这种炒法，比法式炒法要浅，且没有任何过焦的特性，是常给咖啡製造商用来準备即溶咖啡的原料。因為比起在家中烹煮咖啡，在工厂的过滤过程有较多的碳水化合物做成水溶液，较多的碳水化合物味道必须用深炒的方式综合平衡。

　　已烘焙咖啡豆的顏色与烘焙失重的百分比有一定的关系。像肉桂顏色的浅到中炒，刚进入美味咖啡的范围时， 失重约 14% 。深咖啡色但不是全黑的烘焙会失重约 15.5% 。 咖啡色稍染有黑色的最深烘焙会失重约 17% 是美国最常用的最深的炒法。但是，单品的炒法，像是法式炒法的咖啡是非常深的咖啡色且有油出现在豆子的表面，失重约 18% 。义式的炒法是极深的咖啡色，失重约 20% 。在所有的状况下，我们先假设生豆有约 12% 的水分。

　　不同咖啡由水溶解出的溶解物的量在 212 度华氏 (100 度摄氏 ) 时会產生变化，但是深炒会减少萃取物的產生。例如，中炒，失重 15% 的程度，会產生 23% 的萃取溶解物。但是，一样的咖啡豆炒至失重 18% 时，只会產生 21% 的萃取溶解物。对於即溶咖啡製造商所感兴趣的水解溶解物也会在深炒中减少。同理可知，水解的溶解物范围可為 25 至 22% 。也就是说，所有减少的萃取物与水解的溶解物总和是 48% 至 43% 。这对烹煮咖啡所能得到的真正的溶解物有极大的影响。烹煮浅炒的豆子会產生 38% 的溶解物，而烹煮浅炒的豆子会產生 35% 的溶解物。深炒的豆子的细胞壁和有力的结构会有较大的破坏，所以他们的压缩性比较好。因為这个原因，经过压缩与多的压力下的深炒豆，会比浅炒豆更常从咖啡过滤器的底部漏下。深炒豆也比较脆弱，而在研磨时有较多细的粉末。 这些较细的粉末也会给予每滴咖啡更大的压力或让萃取有更多阻力。虽然上述的咖啡失重是重要的，但较不能测定。用肉眼去辨识八种从最浅至最深的顏色是可能的。 这些炒法是：

　　Light Roast 极浅烘焙

　　Cinnamon Roast 肉桂/ 浅烘焙

　　Medium Roast 中烘焙

　　High Roast 中深烘焙

　　City Roast 深烘焙

　　Full City Roast 极深烘焙

　　French Roast 法式烘焙

　　Italian Roast 义式烘焙

　　使用不同的咖啡或不同咖啡生豆混合烘焙时，且想用烘焙的深浅度来控制理想口味，需要经常的测试。混合的浅炒豆比单品的深炒豆更能显示出不同的特殊口味。深炒豆所释放出多的脂肪酸与其变成的萃取物，可使咖啡拥有更多的咖啡味。咖啡豆从烘焙机下豆时，用水降温的方式会增加咖啡豆的水分且加深咖啡豆表面的顏色，所以乾溼的咖啡豆不可以一起比较顏色。

　　三个烘焙过程：烘乾 、高温分解与冷却

　　刚进口的咖啡豆通常约有 12% 的水分，而当咖啡豆处於从 500 到 800 度华氏的高烘焙温度，当咖啡豆热起来，水份也蒸发。大部份的水分都在烘焙过程中的前几分鐘释放出来，虽然通常美国的烘焙时间约是 15 分鐘，这前几分鐘可能是 5 分鐘或是长至一个小时。在 8 分鐘后， 豆子的温度会提高至 300 度华氏而且豆子会失去绿色，转换成黄色并开始变成褐色。在华氏 260 到 370 度之间，在 11 到 12 分鐘的时候，更多的水分会慢慢地散发，咖啡豆的温度达到 390 度华氏，咖啡变成淡咖啡色。在 14 分鐘时，豆子的温度达到 410 度华氏，顏色变成中度咖啡色。在 16 分鐘时，豆子的温度达到 440 度华氏，顏色变成深咖啡色，几乎等於是法式烘焙。如果再烘焙一分鐘，温度会超过 450 度华氏，且在 465 度华氏，失重 20% 时变成义大利口味与深深咖啡色的豆子。

　　实际上的时间控制，温度与顏色的变化会依据炒豆的方法、循环週期、豆子的种类、原本水分含量、加热的速度 … 等，而不是整个过程普遍性的描述。在所有烘焙的情况下，真正重要的是有大量的热气在 400 度华氏时从咖啡豆中释出，这是所谓的高温分解或焦糖的化学分解。 Sivetz 在 1974 年底发明温度与时间测量方法，在 1975 六月，汉堡的 A.S.I.C 会议中发表证明热量的释放是可以测量的而且是直接关系到生豆烘焙的品质，也就是种植在最高纬度且最香的豆子释放出最多的热气，纬度较低的温和水洗豆，释放出较少的热气，最低纬度的罗布斯达豆没有热气释放出来。

　　高温分解作用產生乙醛和其他吸引人的咖啡香味，此香味的出现与维持都相当短暂。 高温分解作用决定咖啡口味能持续多久。 也就是，我们能允许烘焙出多深的咖啡，一些高温分解作用下由咖啡所挥发出的化学物有二氧化碳、乙醛、酮、乙醚、醋酸、甲醇、蔬菜油、水蒸气、甘油。 烘焙后特别不好的气味有酸，与辛辣呛人的气味。 咖啡烘焙的过程在连续式烘焙机通常需要 7 分鐘， 4 匹袋烘焙机则需要 12 到 15 分鐘。当烘焙时间超过半小时，咖啡豆会有平淡的烘烤味而不是浓郁的香气。烘焙过程通常伴随著清脆的爆破声与大多是蓝色水蒸气所形成的油烟。当一得到理想的咖啡顏色时，咖啡豆必须马上从极热的火源上倒出，且快速正确地用四周的空气与喷洒水雾来冷确。冷却咖啡豆时，大部分的水分会蒸发掉，即使喷洒少量的水雾，几乎没有任何水分会被咖啡豆所吸收。冷却好的豆子会使高温分解作用停止。若维持豆子的高温会使香味降低很多。