咖啡豆在烘焙過程中會產生的化學變化及咖啡豆的顏色演變過程變化

作者:未知 來源:手衝咖啡: 咖啡知識 > 咖啡技術 > 2024-11-25 16:33:09

  當咖啡豆被烘焙時,會有哪些情形產生?

  這個問題事實上沒有任何一個人可以非常精確地回答。咖啡豆其中一個奧妙的特性就是它的芳香化合物組成成分非常複雜,目前已知在烘焙好的咖啡豆裏,約有 700—850種的物質欲風味有關聯,而實際的物質種類數目則會因每回實驗的主題以及樣品豆種的不同而有所差異,我們只能推測物質種類的多寡,可能與產地的地理環境條件以及乾燥、後段處理方式也有關係。

  當然,這個數字不包括其他與風味無關的組成物,在阿拉比卡種(Coffea Arabica)的咖啡生豆中,目前已被確認的組成物質大約有2000種。

  這令人望之生畏的物質數量,讓咖啡順理成章地成爲日常食品飲料中最“複雜”的一種東西。像葡萄酒類的風味圍城物質數目就沒有咖啡豆來得多;而香草也只有 大約150種的風味組成位置(這個數據是由專業的化學學者所研究提供),香草也是屬於最複雜的天然調味品之一。一直到了今天,一些“咖啡口味”食品、飲料 的調味品,都還是直接從烘焙豆中直接提煉出來的,而不是以人工化學合成的方式製作,這也是歸因於咖啡豆組成物質難以複製的“高複雜度”特性。

  但我們可以確信的一件事就是:阿拉比卡種咖啡豆內含的700—850種風味組成物質如果未經過“烘焙”這道手續,就不會表現出任何“芳香”的特質。所以說,“烘焙”是喚醒咖啡生豆風味精靈的必要動作,這一動作無疑成爲咖啡學習者最難以掌控的一步,王森咖啡西點學校作爲國內唯一一所教授咖啡豆烘焙技術的學校,讓你時刻享受味蕾的特別味道。

  粗略抵賴說,烘焙有以下目的:

  1.將咖啡豆中多餘的水分帶出。

  2.將咖啡豆烘乾,並使木質部膨脹,使咖啡豆能有更多透氣孔,讓咖啡豆的總重量減少14%—20%之間。

  3.開啓一道連續由糖分轉化爲二氧化碳氣體的程序,這道程序在烘焙完成後並不會馬上停止,一直到咖啡豆走味之前都還在持續着。

  4.帶走一部分容易揮發的物質,其中有一小部分的咖啡因也會被帶走。

  5.將咖啡豆中含的部分糖分轉化爲焦糖,另外有一部分的成分轉化爲我們成爲“風味油脂”的物質。風味油脂是一種非常小單位又極易被破壞的風味符合物質,但 是組成這個複合物質啊的成分看起來可就沒那麼美味了:如醛類(Aldehydes)、酮類(Ketones)、脂類(Esters)、乙酸(Acetic Acid)、丁酸(Butyric Acid)、()草酸(Caleric Acid)等等。

  咖啡其實就是由焦糖化的糖分,結合風味油脂以及其他組成物(如苦味因子的Trigonelline,奎寧酸以及尼古丁酸等等),加上大約1%左右的咖啡因,共同組成的一杯飲料,也正因爲這麼複雜奧妙的身世,讓全世界的飲用者都如此樂於飲用。

  經過烘焙後的咖啡豆,有部分的成分會轉化爲具有保護作用的焦糖化糖分以及風味油脂,風味油脂藏匿於木質部鬆開的孔隙之中(若在較深度烘焙的咖啡豆裏,有一部分的風味油脂會被強迫帶到咖啡豆表面上,使得深焙咖啡豆的外觀看起來總是油油亮亮的);而二氧化碳氣體也會從咖啡豆內部排放出來,這個過程就叫做“排氣 作用”(Degassing),排氣過程恰好可以協助保護風味油脂不受氧化作用侵襲而走味(當然,當二氧化碳氣體停止排放時,風味油脂也會很快地受氧化而 走味),真空罐、充氮包裝袋等等都是爲了保護咖啡豆風味油脂不受氧化侵襲而出現的人工保存容器。當咖啡豆本身自然形成的保護措施因爲受到研磨而失效時,二氧化碳氣體會消散得更快!

  烘焙各階段的戲劇性演變過程

  剛剛前面提到的是在咖啡豆內部發生的一些事,那麼在外觀上又會發生什麼樣的變化呢?

  在將咖啡豆放進烘焙室加熱的前幾分鐘,我們是看不到太大的外觀變化,此時的咖啡豆仍然呈現灰綠色,且沒有任何的聲響。過了一會兒,咖啡豆外觀顏色會逐漸轉黃,且散發出類似麻布袋的氣味,緊接着就是聞起來像烤麪包或是殼類的蒸汽氣味。

  最後,在開始烘焙的第2—15分鐘之間(時間長短會與烘焙豆量以及烘焙火力強弱有相對關係),這股整齊的氣味變得更沉重、更像咖啡的味道了,稍候就會聽見咖啡豆的“第一爆”(First Crackle/crack/Popping)聲響!

  我們稱爲“第一爆”的這個現象,代表咖啡豆內部的成分真正開始進行轉變,也就是開始進行“熱解作用”(pyrolysis),此時咖啡豆內部的糖分開始 “轉焦糖化”(Caramelize),原本咖啡豆鎖住的水分也會開始隨着二氧化碳氣體一併揮發掉,也是由於這個過程,纔會造成“第一爆”這個小型的內部 劇烈變動。在這個階段,咖啡豆中原本靜態的水,轉變成逐漸油膩的烘焙煙霧,持續轉()濃密。

  過了第一爆的階段,以精確的測量數據而言,咖啡豆開始字形產生加熱的能量,是從第一爆熱解作用起始點的華氏350度/攝氏175度,烘到中度烘焙 (Medium Roast)大約是華氏435度/攝氏225度,若是烘到非常深度的烘焙(Very Dark Roast)則是到華氏475度/攝氏245度左右。

  咖啡豆的烘焙程度越深,着色的程度就越深,造成這個現象的最主要原因就是焦糖化作用,以及某些酸性物質受熱轉變所致。熱解作用開始之後的任何一個時間點都 可以停止烘焙:一開始,咖啡豆外觀是非常淺褐色的;到了烘焙的末段,咖啡豆外觀會變成非常深的褐色,深到接近黑色。對於擁有較爲靈敏的嗅覺的人來說,烘焙 煙霧的氣味也隨烘焙模式的加深而有細微的轉變。

  當咖啡豆的外觀接近中等的褐色時,這陣相對聲響較模糊的第一爆的聲響逐漸退去,直到完全沒有爆裂聲。之後,再將咖啡豆繼續加熱到更深的烘焙模式,則第二陣 劇烈的爆裂期就會開始,稱作“第二爆”(Second Crackle)。造成第二爆的原因,推測是由於更多的揮發性物質快速衝出,導致咖啡豆木質部結構斷裂;當第二爆越來越密集,烘焙煙霧也越來越濃,此時的 咖啡豆外觀顏色更深,氣味更刺鼻,豆子顆粒也更大了!

  要判斷烘焙程度有三種方法:

  1.藉由“烘焙煙霧”的氣味變化來判別:這是在十九世紀時更廣泛採行的烘焙深度控制手法。

  2.藉由咖啡豆內部的“溫度變化”來判別:此種方法在今日較爲先進的烘豆機上最常使用。

  3.藉由咖啡豆“外觀着色程度深淺”來判別:此需要憑藉經驗判斷,或是靠一臺精密的機器來輔助判斷。

  以目測判斷烘焙深度這個方式,大概是現在最平易近人的一種方式,對於在家烘焙咖啡兜的人而言,這種方式也是最容易上手的。而大規模的商用烘豆機,則較傾向使用檢測咖啡豆內部溫度變化的方式,漸漸地,也有越來越多小規模咖啡館,因使用專業烘豆機也走向這個趨勢。相對於這兩種方法,以氣味變化來判別烘焙階段的演變已經成爲一項被遺忘的技藝了,只剩下屈指可數的一些烘焙師還採行這種需要專業訓練才能學會的方法,二十世紀早期的小型咖啡館大多是以這種方式來訓練烘焙新手。

  同一批次的咖啡豆(指同採收期、同後置處理期的咖啡豆),讓兩個不同的烘焙者烘焙,資格將咖啡豆烘焙到近似的着色度或是烘焙深度,嚐起來的味道可能會粗略地相近;換句話說,咖啡豆的風味變化成因,主要還是歸因於烘焙。所以相同烘焙深度下的兩把咖啡豆風味纔會那麼接近,而不是截然不同的兩種風味。不過,若是採用不同的烘焙器具、不同的烘焙手法以及不同的烘焙觀念,則又另當別論。

  有些烘焙者傾向以較低溫度緩慢地烘焙咖啡豆,另外也有些烘焙者傾向以較高溫度快速烘焙咖啡豆,更有一些烘焙者因應不同的烘焙階段,數度調升烘焙溫度,讓咖啡豆內的水分脫除更充分後,再把溫度調高開啓熱解作用。由於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 多方面的蓬勃發展。

  來源:王森國際咖啡西點西餐學院

2016-01-13 16:41:11 責任編輯:未知

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