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世界咖啡学：变革、精品豆、烘焙技法与中国咖啡探秘 [:1700403177]
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世界咖啡学：变革、精品豆、烘焙技法与中国咖啡探秘 第三部分 咖啡烘焙与萃取
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世界咖啡学：变革、精品豆、烘焙技法与中国咖啡探秘 [:1700403178]
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Chapter 8 咖啡烘焙概论（上）
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中世纪的炼金术士企图以基本化学将破铜烂铁变成黄金，结果徒劳无功。然而，咖啡烘焙师却能把不起眼的咖啡豆，通过烈焰催香，完成实验室难以复制的热分解与聚合反应，合成1000多种芳香成分，成为世间最香醇的饮料。
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——咖啡化学家利瓦伊拉（Joseph A.Rivera）
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15世纪末至16世纪初，也门的苏非教派信徒为了熬过漫长祈祷仪式，首开喝咖啡解疲困风气，但苏非教徒迷上咖啡还有更深奥的精神意义，那就是咖啡可以升华心灵与灵魂。此一理念来自咖啡烘焙，因为生硬如小石的咖啡豆，并无特殊的迷人香，但经过烈火焠炼，小魔豆苏醒过来，转变为酥脆芬芳、散发阵阵浓香、犹如天神的香气，无人不为之着迷。此一蜕变隐含深奥的哲理，让苏非教众有了着力点，认为喝咖啡就像炼金术，将烂铁变黄金，也可改变人的灵魂，使人超凡入圣，更易亲近上帝。
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苏非教徒把咖啡烘焙神化了，但以科学的眼光来看，咖啡豆在烘焙前后，色香味与体积、质量的大变化，仍属“物质不灭定律”：在任何物理、化学变化中，物质不会被创造或毁灭，只是从一个形态转变为另一形态而已。目前已知的咖啡生豆含有300种前驱芳香成分，却在烘焙过程中产生大量二氧化碳和水气，豆体细胞急速脱水失重，密度减低，体积膨胀，经过复杂的降解与聚合反应，最后衍生成850种化学成分，其中有1/3是芳香物[1]。也就是说，目前已知的咖啡芳香物已远多于葡萄酒、香草、芝麻、花生、黄豆、腰果、杏仁和可可。
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咖啡是人类饮食中最香醇的饮品。
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咖啡最香醇
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咖啡豆与黄豆常被喻为人小鬼大的“化学仓库”，含有丰富的化学物质。以黄豆为例，所含的蛋白质与油脂，高占干物重的60%，碳水化合物占35%，其他无机物占5%。黄豆除了是绝佳的蛋白质来源外，也富含多种有益健康的成分，包括甘氨酸、精氨酸、多元不饱和脂肪酸（亚麻油酸、次亚麻油酸）、卵磷脂、大豆皂素、大豆固醇、异黄酮素。这么好的健康食品如果也能当咖啡喝，岂不两全齐美？
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笔者一时好奇，以家用热气流式袖珍烘焙机“Precision Coffee Roaster”来烘焙黄豆，冲泡看看味道如何。每次烘量不超过90克，约5～6分钟出锅，黄豆质地比咖啡豆软且易烘，但不会有一爆与二爆，烘太深也会出油，建议不要太深。烘妥的黄豆有股类似黑豆与玄米茶的清香，与豆浆的香味大相径庭。烘过的黄豆较软脆，比咖啡更易研磨，刻度要调粗一点，最好用手按式砍豆机，免得磨成细面粉就不易冲泡。建议以法式滤压壶或日式手冲壶来泡黄豆“咖啡”，冲泡水温85℃～90℃，冲泡后的颜色与咖啡无异。第一次喝还真有点惊喜，除了有股浓浓黑豆与玄米茶香味外，还微甜带甘，醇厚度稍薄，但最起码没有罗巴斯塔的怪味。只是无法与阿拉比卡媲美，因为黄豆“咖啡”缺乏明亮果酸味、柑橘香、花香和焦糖香，除了玄米茶与黑豆香外，略嫌单调，但已比预料中好很多，偶尔喝喝也不失其乐。
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笔者无意间发现，美国有一家有机食品业者就打出“Soyfee”商标，大力推广烘焙好的黄豆“咖啡”，甚至有香草、榛果等花哨口味，令人莞尔。如果单独卖黄豆“咖啡”作为健康食品，倒无可厚非，但若有奸商鱼目混珠地拿来掺进咖啡里以赚取价差，那就罪过了。
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试过黄豆冲泡的替代咖啡，更能体悟咖啡的魔力。相较下，黄豆“咖啡”虽不致碍口，但香味欠缺余韵与深度，更别提咖啡独有的酸香、花香、苦香、焦糖香和上扬的鼻腔香气。或许黄豆得不到上帝厚爱，未暗植更丰富的前驱芳香物，所以中国祖先舍弃烘黄豆泡水喝，改以蒸煮方式，榨出白白的豆浆，为黄豆找到最佳归宿。
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咖啡芳香成分大阅兵
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为何同属“化学仓库”的黄豆与咖啡豆经过烘焙后，香味天差地远？症结就在化学组成不同。咖啡豆得天独厚，植物界中只有它拥有热分解“香变”过程必备的前驱元素，包括碳水化合物（又称糖类）、蛋白质、油脂、有机酸、葫芦巴碱等。这些前驱芳香物，以绝佳的比率储存在咖啡豆里，一旦受热到一定程度，立即启动焦糖化反应（糖的氧化与褐变反应）与梅纳反应（氨基酸与碳水化合物的褐变反应），犹如一场催香连锁反应。咖啡豆富含的有机酸、蔗糖、蛋白质、油质与葫芦巴碱也开始发生复杂的降解与聚合反应，衍生出更庞杂的芳香物。
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学习烘咖啡前，最好先了解咖啡豆的化学组成，以及这些成分在热分解过程的增减状况。有了理论的基础，再真枪实弹地玩烘焙，会有更深刻的领悟，进而从烘焙匠升格到烘焙师境界。
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咖啡生豆在烘焙时，体积会膨胀1～2倍，重量会减轻12%～25%（视烘焙度而定，越深焙失重越多），并释放大量二氧化碳，平均每烘焙1千克生豆，会释放12千克二氧化碳。更重要的是咖啡所含的糖类、油脂类和有机酸，在烘焙前后互有消长。
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请参考以下咖啡豆主要化学成分在烘焙前后占豆子重量的百分比变化表：
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*数据参考（Parliment，T.Chemtech.Aug 1995）
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从上表可看出，碳水化合物（即糖类）高占生豆重量50%左右，含量最高，对咖啡风味影响最大。因此我们先从糖类（即蔗糖的焦糖化）谈起，再逐一解释蛋白质（氨基酸与糖的梅纳反应）、有机酸、葫芦巴碱、磷酸、咖啡因和油质，在烘焙过程中扮演的增香提味角色。
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●糖类与蛋白质芳香成分
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蔗糖：碳水化合物分成单糖、双糖和多糖。单糖为结构最简单的糖类，能溶于水，有甜味，包括葡萄糖、果糖、甘露糖、阿拉伯糖和半乳糖。双糖是由两个单糖分子脱水而成，而蔗糖（即由葡萄糖和果糖构成，但不属还原糖）、麦芽糖和乳糖均为双糖。多糖由10个以上单糖分子聚合而成，是庞大的糖类物质，不溶于水，无甜味，是咖啡豆木质纤维素的主要成分。阿拉比卡与罗巴斯塔的碳水化合物组成大同小异，唯一例外的是蔗糖。阿拉比卡的蔗糖浓度占豆重的6%～9%，是罗巴斯塔（3%～5%）的两倍，这是两个品种风味不同的重要因素。科学家发现，蔗糖含量多寡与咖啡风味成正相关，即蔗糖含量越高，咖啡越好喝，这可从阿拉比卡风味远优于粗壮豆得到印证。咖啡的糖分主要以蔗糖形式储存，咖啡果子成熟后，蔗糖浓度最高。研究发现，有缺陷的咖啡豆或半生不熟豆，其蔗糖含量也低。
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生豆所含的蔗糖在烘焙过程中扮演增甘苦（焦糖化反应）、添浓香（梅纳反应）的角色，更是合成酸香物的助手，非常重要。
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咖啡烘焙的焦糖化反应：咖啡豆的碳水化合物或糖分，在170℃～205℃进行焦糖化（很巧合正好是烘焙进程的一爆阶段）——蔗糖脱水后，释放水汽与二氧化碳，蔗糖颜色由无色结晶转变为褐色，并产生芳香物质二乙酰（奶油的主要成分之一）——而具有奶油糖的香味。此外，焦糖化还衍生出上百种重要芳香物质，包括呋喃类（具有焦糖香味）的HMF以及HAF和麦芽醇（俗称糖味香料）。呋喃化合物是构成咖啡香味最重要成分，其中的HMF也是蜂蜜、果汁和香烟的芳香成分，而HAF也有迷人的甜香。焦糖约占咖啡熟豆重量的17%，味道苦中带甘，是咖啡重要的滋味。