咖啡豆在烘焙过程中会产生的化学变化及咖啡豆的颜色演变过程变化

　　当咖啡豆被烘焙时，会有哪些情形产生?

　　这个问题事实上没有任何一个人可以非常精确地回答。咖啡豆其中一个奥妙的特性就是它的芳香化合物组成成分非常复杂，目前已知在烘焙好的咖啡豆里，约有 700—850种的物质欲风味有关联，而实际的物质种类数目则会因每回实验的主题以及样品豆种的不同而有所差异，我们只能推测物质种类的多寡，可能与产地的地理环境条件以及干燥、后段处理方式也有关系。

　　当然，这个数字不包括其他与风味无关的组成物，在阿拉比卡种(Coffea Arabica)的咖啡生豆中，目前已被确认的组成物质大约有2000种。

　　这令人望之生畏的物质数量，让咖啡顺理成章地成为日常食品饮料中最“复杂”的一种东西。像葡萄酒类的风味围城物质数目就没有咖啡豆来得多;而香草也只有 大约150种的风味组成位置(这个数据是由专业的化学学者所研究提供)，香草也是属于最复杂的天然调味品之一。一直到了今天，一些“咖啡口味”食品、饮料 的调味品，都还是直接从烘焙豆中直接提炼出来的，而不是以人工化学合成的方式制作，这也是归因于咖啡豆组成物质难以复制的“高复杂度”特性。

　　但我们可以确信的一件事就是：阿拉比卡种咖啡豆内含的700—850种风味组成物质如果未经过“烘焙”这道手续，就不会表现出任何“芳香”的特质。所以说，“烘焙”是唤醒咖啡生豆风味精灵的必要动作，这一动作无疑成为咖啡学习者最难以掌控的一步，王森咖啡西点学校作为国内唯一一所教授咖啡豆烘焙技术的学校，让你时刻享受味蕾的特别味道。

　　粗略抵赖说，烘焙有以下目的：

　　1.将咖啡豆中多余的水分带出。

　　2.将咖啡豆烘干，并使木质部膨胀，使咖啡豆能有更多透气孔，让咖啡豆的总重量减少14%—20%之间。

　　3.开启一道连续由糖分转化为二氧化碳气体的程序，这道程序在烘焙完成后并不会马上停止，一直到咖啡豆走味之前都还在持续着。

　　4.带走一部分容易挥发的物质，其中有一小部分的咖啡因也会被带走。

　　5.将咖啡豆中含的部分糖分转化为焦糖，另外有一部分的成分转化为我们成为“风味油脂”的物质。风味油脂是一种非常小单位又极易被破坏的风味符合物质，但 是组成这个复合物质啊的成分看起来可就没那么美味了：如醛类(Aldehydes)、酮类(Ketones)、脂类(Esters)、乙酸(Acetic Acid)、丁酸(Butyric Acid)、()草酸(Caleric Acid)等等。

　　咖啡其实就是由焦糖化的糖分，结合风味油脂以及其他组成物(如苦味因子的Trigonelline，奎宁酸以及尼古丁酸等等)，加上大约1%左右的咖啡因，共同组成的一杯饮料，也正因为这么复杂奥妙的身世，让全世界的饮用者都如此乐于饮用。

　　经过烘焙后的咖啡豆，有部分的成分会转化为具有保护作用的焦糖化糖分以及风味油脂，风味油脂藏匿于木质部松开的孔隙之中(若在较深度烘焙的咖啡豆里，有一部分的风味油脂会被强迫带到咖啡豆表面上，使得深焙咖啡豆的外观看起来总是油油亮亮的);而二氧化碳气体也会从咖啡豆内部排放出来，这个过程就叫做“排气 作用”(Degassing)，排气过程恰好可以协助保护风味油脂不受氧化作用侵袭而走味(当然，当二氧化碳气体停止排放时，风味油脂也会很快地受氧化而 走味)，真空罐、充氮包装袋等等都是为了保护咖啡豆风味油脂不受氧化侵袭而出现的人工保存容器。当咖啡豆本身自然形成的保护措施因为受到研磨而失效时，二氧化碳气体会消散得更快!

　　烘焙各阶段的戏剧性演变过程

　　刚刚前面提到的是在咖啡豆内部发生的一些事，那么在外观上又会发生什么样的变化呢?

　　在将咖啡豆放进烘焙室加热的前几分钟，我们是看不到太大的外观变化，此时的咖啡豆仍然呈现灰绿色，且没有任何的声响。过了一会儿，咖啡豆外观颜色会逐渐转黄，且散发出类似麻布袋的气味，紧接着就是闻起来像烤面包或是壳类的蒸汽气味。

　　最后，在开始烘焙的第2—15分钟之间(时间长短会与烘焙豆量以及烘焙火力强弱有相对关系)，这股整齐的气味变得更沉重、更像咖啡的味道了，稍候就会听见咖啡豆的“第一爆”(First Crackle/crack/Popping)声响!

　　我们称为“第一爆”的这个现象，代表咖啡豆内部的成分真正开始进行转变，也就是开始进行“热解作用”(pyrolysis)，此时咖啡豆内部的糖分开始 “转焦糖化”(Caramelize)，原本咖啡豆锁住的水分也会开始随着二氧化碳气体一并挥发掉，也是由于这个过程，才会造成“第一爆”这个小型的内部 剧烈变动。在这个阶段，咖啡豆中原本静态的水，转变成逐渐油腻的烘焙烟雾，持续转()浓密。

　　过了第一爆的阶段，以精确的测量数据而言，咖啡豆开始字形产生加热的能量，是从第一爆热解作用起始点的华氏350度/摄氏175度，烘到中度烘焙 (Medium Roast)大约是华氏435度/摄氏225度，若是烘到非常深度的烘焙(Very Dark Roast)则是到华氏475度/摄氏245度左右。

　　咖啡豆的烘焙程度越深，着色的程度就越深，造成这个现象的最主要原因就是焦糖化作用，以及某些酸性物质受热转变所致。热解作用开始之后的任何一个时间点都 可以停止烘焙：一开始，咖啡豆外观是非常浅褐色的;到了烘焙的末段，咖啡豆外观会变成非常深的褐色，深到接近黑色。对于拥有较为灵敏的嗅觉的人来说，烘焙 烟雾的气味也随烘焙模式的加深而有细微的转变。

　　当咖啡豆的外观接近中等的褐色时，这阵相对声响较模糊的第一爆的声响逐渐退去，直到完全没有爆裂声。之后，再将咖啡豆继续加热到更深的烘焙模式，则第二阵 剧烈的爆裂期就会开始，称作“第二爆”(Second Crackle)。造成第二爆的原因，推测是由于更多的挥发性物质快速冲出，导致咖啡豆木质部结构断裂;当第二爆越来越密集，烘焙烟雾也越来越浓，此时的 咖啡豆外观颜色更深，气味更刺鼻，豆子颗粒也更大了!

　　要判断烘焙程度有三种方法：

　　1.借由“烘焙烟雾”的气味变化来判别：这是在十九世纪时更广泛采行的烘焙深度控制手法。

　　2.借由咖啡豆内部的“温度变化”来判别：此种方法在今日较为先进的烘豆机上最常使用。

　　3.借由咖啡豆“外观着色程度深浅”来判别：此需要凭借经验判断，或是靠一台精密的机器来辅助判断。

　　以目测判断烘焙深度这个方式，大概是现在最平易近人的一种方式，对于在家烘焙咖啡兜的人而言，这种方式也是最容易上手的。而大规模的商用烘豆机，则较倾向使用检测咖啡豆内部温度变化的方式，渐渐地，也有越来越多小规模咖啡馆，因使用专业烘豆机也走向这个趋势。相对于这两种方法，以气味变化来判别烘焙阶段的演变已经成为一项被遗忘的技艺了，只剩下屈指可数的一些烘焙师还采行这种需要专业训练才能学会的方法，二十世纪早期的小型咖啡馆大多是以这种方式来训练烘焙新手。

　　同一批次的咖啡豆(指同采收期、同后置处理期的咖啡豆)，让两个不同的烘焙者烘焙，资格将咖啡豆烘焙到近似的着色度或是烘焙深度，尝起来的味道可能会粗略地相近;换句话说，咖啡豆的风味变化成因，主要还是归因于烘焙。所以相同烘焙深度下的两把咖啡豆风味才会那么接近，而不是截然不同的两种风味。不过，若是采用不同的烘焙器具、不同的烘焙手法以及不同的烘焙观念，则又另当别论。

　　有些烘焙者倾向以较低温度缓慢地烘焙咖啡豆，另外也有些烘焙者倾向以较高温度快速烘焙咖啡豆，更有一些烘焙者因应不同的烘焙阶段，数度调升烘焙温度，让咖啡豆内的水分脱除更充分后，再把温度调高开启热解作用。由于有了多元的烘焙手法以及烘焙器具，精品咖啡的世界才得以如此 多方面的蓬勃发展。

　　来源:王森国际咖啡西点西餐学院