咖啡烘焙的机制与环境 咖啡豆烘焙机烘培细节步骤讲解

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• 最近在咖啡豆烘焙机上面加装一个监控设备-风温

   

  有了这个设备可以观察更多的咖啡烘焙的反应机制与控制环境了…

   

  先把咖啡烘焙的几阶段做个说明

   

  预热阶段：烘焙前需将烘豆机热机到一定程度，这个会因烘豆机构造而有不同，需充分让锅体加热到一定温度始能下豆，这个温度没有一定准则，端看烘豆者跟烘豆机培养感情的程度而定喔——

   

  蒸焙阶段：当入豆后咖啡烘焙即开始进行，因咖啡豆内约含有11——12%含水量，在这阶段我们透过火力加热及风门控制让豆温持续上升，一般而言监控的豆温到达140——150℃时，豆体的水气已蓄势待发准备排出，故这阶段我们称为保持豆体含水量之水气的加温蒸焙阶段。

   

  脱水阶段：这阶段豆体颜色已逐渐变黄，且豆表面银皮已逐渐脱落，此阶段可以借由风门控制，将适量水蒸汽及脱落银皮排出烘焙环境，让豆体在一定温度与含水量进入初阶烘焙化学反应。

   

  焙烤阶段：当温度来到160℃左右，咖啡豆已开始进入熟成及烤焙的作用，此阶段有烘焙面包的谷物香气及豆体更深黄褐色的烤焙阶段，此阶段主要续势累积足够能量进入咖啡烘焙的爆裂阶段，所以焙烤阶段要让持续稳定火力及升温并排出烟雾的控制阶段。

   

  一爆阶段：所有的咖啡烘焙最重要也反应变化最迅速的就是咖啡开始爆裂的一爆阶段，由于一爆阶段是放热阶段，所以一爆开始需关小火力，让烘焙室维持足够的升温能量即可，而且爆裂产生的烟雾也需强制透过风门排出烘焙室。

   

  其实当一爆密集过后烘焙所需能量已逐渐降低，所以要适时再次增加火力，然后此时开始也是咖啡豆准备完成烘焙的下豆阶段，而下豆前我们又不希望咖啡豆反应过于剧烈常常会有所谓升温滑行阶段，因此这部分可靠风温与豆温差的外在能量补充梯度，去调整火力、升温及预订烘焙时间等控制机制。

   

  以上为烘焙的几个阶段，把之前记载烘焙反应机制与控制环境的一段文献撷取出来

   

  环境温度（ET）：烘焙咖啡特定化学反应有一段温度区间，产生良好风味的反应这段温度区间即是环境温度。

   

  系统能量（BTU）：烘焙过程提供能量BTU大小梯度（时间-升温），决定化学反应变化速率，这个反应速率与系统能量传输效率（STE）关系，有一最佳反应速率（BRR），提供较佳咖啡杯中表现。

   

  最佳反应速率（BRR）：集中于环境温度（ET）之时间内，葫芦巴碱退化率与烟碱酸衍生率呈线性关系，当ET/BTU/STE下烘焙反应分布会有不同，所以可先决定最佳反应速率（BRR）的环境温度（ET）205——218℃，默认为207℃。

   

  最高环境温度（MET）：当蔗糖焦糖化反应开始不能失温，否则会有热滞效应，所以要确保烘焙环境的温度，提供化学反应所需系统能量传输，而太高亦会造成最佳反应速率（BRR）过快，因此MET一般最高271℃。

   

  再配合风温、豆温应该可以了解这样的控制环境。最后把两个咖啡烘焙的二个反应作用罗列如下：

   

  焦糖化反应

   

  咖啡豆中的糖份约在170——200℃进行焦糖化反应，其中蔗糖熔点（186℃）这也是咖啡豆烘焙一爆开始的温度。焦糖化反应的产物分为两部份：

   

  1.糖的脱水焦糖及上色，所以有部分咖啡色泽即是焦糖上色来的。

   

  2.裂解作用，主要是一些挥发性的醛与酮。至于这是什么味道，口中含一块黑糖及砂糖即可感受到。

   

  一般在焦糖化反应中产生了烤焙的香味、焦糖颜色，也产生了其他芳香性的物质如麦芽醇、Cyclotene、呋喃类化合物等等，这些化合物也可以在红酒、果汁、奶油等食物中发现。

   

  不过如果在烘培的过程中焦糖化过度反而会造成碳化，使咖啡焦苦。如果焦糖化不足则会使得香气单调乏味缺少层次。

   

  梅纳反应

   

  咖啡烘焙最重要的就是梅纳反应，梅纳反应（Millard reaction）又称为胺羰反应（amino-carbonyl reaction）。是还原糖（如：葡萄糖、果糖）与氨基酸作用所发生的反应，一般咖啡烘焙约在140℃开始就会有此重要食品化学反应机制，温度每上升10℃，反应速率增加3——5倍，且伴随褐变的色泽变化。

   

  除了糖类，蛋白质在生豆重量中也占有大约11％，这些蛋白质中所含的氨基酸正好是梅纳反应中所需的原料。梅纳反应指的是食物中的氨基酸与还原糖（葡萄糖、果糖、乳糖等等…）在加热过程中一系列的反应。梅纳反应产生了非常多种的芳香物质与色素例如Pyridines, Pyrazines ,Oxazoles, Thiazoles, Pyrroles。

   

  咖啡得天独厚拥有种类庞大又复杂的化学物质，除了以上提到的化合物还有其他有机酸、无机酸、植物碱等等成份。不只是香甜美好的成份，些微苦涩的化合物让咖啡风味有更宽广的层次与变化，共同创造出咖啡独有的丰富滋味。

   

  说到咖啡豆的烘培，对许多人都是一层谜样面纱，青绿的咖啡生豆到底是如何变成漫著香气的咖啡豆？同样是自家现场烘培，明明一样的豆种，为什么不同的咖啡店喝起来味道就是不一样呢？且听烘豆达人细细道来。

   

  现在就让大家看看师傅现场烘培的魅力吧！

   

  烘培步骤：

   

  1. 挑豆

   

  要烘培出一锅好豆子，对豆子的品质斤斤计较是一定要的。烘豆前要将已被昆虫蛀食过的死果实如黑豆、或碎豆、变色豆、过小或是过大的豆子…等等会影响烘培品质的豆子挑掉，挑豆子的过程可长可短，由于需要注意力集中才能将烂豆挑出来，这可是需要耐心及眼力的重责大任呢！

   

  2. 预备区

   

  由于都提客人的订豆量非常庞大，常常一开机就是整天不停机，已经有多数预订的豆子等著烘培了，还有响不停的电话进来紧急订购、或是众多的现场订购人场，所以在烘豆机一旁的预备区，挑好的豆子安安稳稳地躺在这里，等著他们的人生转变为一包包的香醇。

   

  3. 进豆

   

  进锅炉现在要开始烘培啰！进豆前先预热锅炉，就可以将预备区的豆子倒入锅炉内。

   

  4. 吸热

   

  豆子在这个阶段开始吸热，吸热的时间长短各家咖啡店都有些许不同，也算是烘培师傅个人的手法。

   

  5. 点火

   

  吸热完全后就点火准备加热，这个时期要让火力加热到一定程度，直接跟火力相关的就是调整风门，至于火力的大小也是每家烘培商各有不同。咖啡豆的火力大小及时间长短都会直接影响咖啡的味道，因为咖啡的产区极多，每个产区的豆性都不同，所以咖啡要烘得好喝，也跟烘培师傅对豆种豆性的了解程度有绝对的关系。

   

  6. 等待进一爆

   

  这个阶段中，师傅会在烘培过程中经由烘豆机前方的取豆棒观看豆色，依豆色评估咖啡豆的烘培程度，锅炉内约于200度就会产生一爆，听声音就知道了，听到一爆后要看咖啡豆的豆性及每批豆子的含水量作细微的火力调整。

   

  7.再调整风门（排烟、排银皮）

   

  咖啡浆果成熟时是红色如樱桃般的小果实，采收下来后，需要将果食发酵去除果肉，去除果肉后则见两颗相对的咖啡生豆，而生豆分有内外两层种皮，外皮称为羊皮纸，烘培过程中会自行剥落，内皮我们称为是银皮，银皮在一爆时也会剥落飞散，此阶段开风门是要排出羊皮纸及部份剥落的银皮，若不排出，则羊皮纸在锅炉内受热过度会产生不好的烟熏味而进而影响咖啡风味。

   

  8.下豆

   

  下豆点同样与咖啡豆的风味特色及含水量相关。都堤咖啡的咖啡豆烘培标准，是采取国际上咖啡界中执牛耳的SCAA美国精选咖啡协会的八大标准，由浅入深依序为：Very Light极浅、Light浅（以上多用于杯测，一般咖啡没有使用此级烘培度）、Moderately Light中浅（酸味表现明显，极少使用）、Light Medium浅中（M- 多使用于清香型的豆子如耶家雪夫、危地马拉的薇薇特南果、蓝山、哥斯达黎加、拉米妮塔等）、Medium中（M 秘鲁、肯尼亚、尤科、夏威夷康娜、蓝山等）、Moderately Dark中深、（M+ 曼特宁、印度风渍马拉巴、东帝汶有机豆Timo等）、Dark深（D- 浓缩咖啡）、Very Dark极深（D 浓缩咖啡）

   

  香喷喷的咖啡豆出炉了！下豆时咖啡豆与冷却台撞击，叮叮咚咚的声音清脆好听，彷佛是咖啡豆在欢呼自己的生命已全盘改变。

   

  9. 冷却

   

  下豆后、装袋前，必须先让热呼呼的咖啡豆在冷却台上冷静下来，通常烘培后咖啡豆内部仍有残余的热度，这样的热度可能会使得咖啡豆的烘培程度转趋更深，会影响整体的咖啡口感，所以需要快速平均地将温度降下。

   

  10. 再挑豆虽然在烘培前已经挑过豆子，但在烘培过程中仍然有可能出现破碎的咖啡豆，需要在此阶段再次手选挑除，不怕时间冗长也要精挑细选出好的咖啡呈现给客人，这就是精品咖啡的坚持。

   

  图：每家咖啡豆的差异点：习惯火力、风力、下豆点、下豆量、生豆新鲜度…等变因都会影响。
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