什麽成份让咖啡好喝?咖啡大师揭开咖啡生豆的秘密

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烘焙生豆会造成极大的化学变化,过程中不仅制造、也拆解了上千种的化合物,而烘豆师期望在烘豆过程中,能发展出於研磨与冲煮之後,散发出优美风味(avors)的咖啡豆。在烘焙的诸多效果中,这会导致豆子以下情形─

• 颜色由绿色转换为黄色、棕黄色、褐色至黑色。

• 尺寸增加近乎两倍。

• 密度近乎减半。

• 甜味先增後减。

• 酸度(acidic)逐渐增加。

• 能发展出高达八百种芳香化合物。

• 释放压力与水蒸发时会发出响亮的爆声。

烘豆的目的在於优化咖啡里可溶性化合物(soluble chemistry)的风味。溶解性固体(dissolved solids)组成了口中尝到的咖啡冲煮味道,而挥发性芳香化合物(volatile aromatic compounds)和油质的溶解,则释放出鼻中嗅到的香气。溶解的固体、油质、悬浮颗粒及咖啡豆主要的纤维(cellulose)碎片,则构成了咖啡的醇度(body)。

图/摘自《咖啡烘豆的科学》

生豆的密度高,其中约有一半是各种形式的醣类,另一半则是由水、蛋白质、脂质、酸和生物硷(alkaloids)组成的混合物。烘豆师其实不用特别了解关於生豆的化学,就能烘焙出美味的咖啡,但我仍然会提供以下简述,让读者了解生豆的基本成分。

结构

生豆的结构是个立体的纤维素,也就是多醣(polysaccharide),其基质是包含了几近百万个的细胞。包裹了部分纤维素的基质拥有上百种化学成分,而烘焙的过程会使这些成分转换为油脂与可溶性物质,并决定了冲煮出的咖啡风味。

生豆的纤维素结构占了本身一半的乾重(dry weight)。虽然纤维仅贡献些许的咖啡风味,但会抓住部分挥发性芳香分子,这些化合物将提供香气、增添咖啡的黏稠度与品尝到的整体质地。

醣类

主要为蔗糖,约占生豆乾重 6 ∼ 9%,也是一杯咖啡甜味的来源。蔗糖同时也影响了酸度的发展,因为烘豆过程中,蔗糖的焦糖化(caramelization)产生了醋酸。

脂质

主要为三酸甘油酯,约占生豆乾重16%。尽管脂质并非水溶性,依旧会残留在冲煮出的咖啡中,尤其在冲煮方式是未过滤(例如杯测cupping)或多孔过滤(例如义式浓缩咖啡、法式滤压、金属滤网或布料过滤)时。一杯咖啡中的油脂留住了香味,也带来了咖啡的口感(mouthfeel)。拥有高脂质含量的生豆,常被视为拥有较高品质。然而不幸的是,油脂也代表了品质的挑战,因为脂质极易在熟豆储存阶段氧化或腐败。

蛋白质

蛋白质与胺基酸约占生豆乾重10 ∼ 13%。咖啡豆的胺基酸和还原糖(reducing sugars) 会在烘焙过程中, 相互产生非酵素褐变(nonenzymatic browning),也就是梅纳反应(Maillard reactions)。这些反应会制造出醣苷胺(glycosylamine)与梅纳汀(melanoidin),为咖啡带来苦中带甜的风味与褐色外表,以及碳烧香、肉香与烤面包香。

咖啡因与葫芦巴硷

咖啡因(ca eine)与葫芦巴硷(trigonelline)为两种生物硷,两者各占生豆乾重约1%,为咖啡提供了苦味(bitterness)及兴奋剂的特性。在一杯咖啡中,咖啡因提供了约10%苦味,以及大部分兴奋效果。咖啡树制造出咖啡因,是为了防御昆虫的啃咬。种植於较高海拔的咖啡树,由於昆虫的侵略机会减低,可能产出咖啡因含量较低的咖啡豆。

葫芦巴硷则应该是咖啡苦味的最大贡献者,也能制造出许多芳香化合物,同时在烘焙过程中减低了吡啶(pyridines)和菸硷酸(nicotinicacid)。菸硷酸也称为维生素B3,也许是文献记载咖啡拥有抗蛀牙效果的功臣。在一杯将近200 公克的咖啡中,根据烘焙程度的高低,大约含有20 ∼ 80 毫升不等的菸硷酸。

含水量

理想情况中,水分应该占生豆重量的10.5 ∼ 11.5%。当含水量过低时,咖啡豆的颜色通常会较淡,而品饮时会出现乾草与麦秆风味。烘豆师面对含水量低的豆子,必须谨慎地加热,因为豆子有可能烘焙过快。另一方面,如果含水量远高於12%,生豆则极有可能发霉,品饮时也可能出现青草味。水分会延缓豆内热能传导速度,必须增加额外的热能让水分蒸发。所以,烘焙过於潮湿的生豆时会需要额外的热能,通常会藉由增加烘焙时间与增强火力的搭配来完成。

有机酸

有机酸(organic acids)主要指的是绿原酸(Chlorogenic acids,CGAs),约占生豆乾重7 ∼ 10%。绿原酸提供了咖啡的酸度、醋酸味、涩味(astringency)与苦味。罗布斯塔(Robusta)拥有较高的绿原酸,很可能因此带有明显较高的苦味。另一方面,绿原酸也同时提供咖啡豆与咖啡饮者抗氧化的益处。咖啡含有的其他有机酸,则包括柠檬酸(citric)、奎宁酸(quinic)、咖啡酸(ca eic)、苹果酸(malic)、醋酸(acetic)与甲酸(formic)。

气体与香气

挥发性芳香化合物则提供了咖啡的芬芳香气。生豆中包含约两百多种的挥发性物质,但香气微弱。而烘焙过程,创造了大量的咖啡芳香化合物。至今,研究人员已经在咖啡熟豆中辨识出超过八百种挥发性物质。

.书名:咖啡烘豆的科学
.作者:史考特‧拉奥
.译者:魏嘉仪
.出版社:方言文化
.出版日期:2020/07/29

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