中度烘焙与风味特性
更新时间:2019-02-08 16:05:00  点击次数: 580次  来源:梦工场咖啡
烘焙是指将生咖啡豆经过高温烘烤,使其释放风味的过程。

浅焙的火候较温和,因为“酵催作用”的花草水果酸香物保留最多,很容易闻出咖啡的花果酸香味。如果继续烘焙下去,也就是从一爆结束到二爆前的中焙,甚至刚点到二爆的中深焙,“酵催作用”的酸香味大部分已被裂解,改而由“糖褐变反应”(Sugar Browning)与“梅纳反应”的味谱取代。

中度烘焙的糖褐变反应,主要指焦糖化并产生焦糖香气,而梅纳反应更为复杂,是碳水化合物和氨基酸结合的褐变与造香反应,产生坚果、稻麦、黑巧克力与奶油巧克力的迷人香气。

比较值得注意的是,未经烘焙的咖啡生豆,因为含有催吐成分,诸如丙酸、丁酸和戊酸,如果未经烘焙,直接煮水喝,很容易反胃甚至呕吐。但烘焙后这些成分都被中和了,反而衍生出更多迷人的香气。


生豆所含的蔗糖约占豆重的6%—9%,是焦化糖的主要原料,蔗糖约在130℃-170℃左右,被热解为低分子量的单糖类,即葡萄糖与果糖,并释出香气与二氧化碳,但随着炉温升高,到了180℃以上,这些分子量的单糖不断聚合浓缩,生成颜色更深的中分子量焦糖成分,带有焦甜香气,焦糖化进行到摄氏200℃出头,已近尾声,最后完全碳化。

因此焦糖化随着温度提高,产出不同的化合物,而有不同的气味,是很复杂的化学反应,科学家至今不完全理解。基本上,焦糖化的香气在中烘至二爆之间最为迷人,这也就是为何SCAA杯测赛的烘焙度,会以Agtorn#55的焦糖化程度为准。一旦进入二爆后的深烘焙,风味则改由更难捉摸的干镏作用主导。


咖啡的迷人香气直到1926年才由两位顶尖科学家,瑞士的塔迪乌斯·雷契斯坦(TadeusReichstein)以及德国的赫曼·史托丁格(Hermann Staudinger)带头研究,首度揭开咖啡香的神秘面纱。1950年后,两人在科学上的杰出贡献,分别赢得诺贝尔医学奖和化学奖,两位大师堪称咖啡化学的鼻祖。

雷契斯坦与史托丁格在1926年的研究报告,首度揭 橥呋喃(Furans)、烷基吡嗪(Alkylpyrazines)、二酮(α-diketones)与糖基硫醇(Furfuryl mercaptan)等29类化合物是构成咖啡香气的主要成分,其中以喃化合物最重要,咖啡的焦糖、坚果、奶油、杏仁甚至水果的甜美香气,均以“喃”化合物有关。

两位大师在当时尚无“气相层析质谱仪”(GC-MS)精蜜仪器辅助的艰困环境下,已难能可贵在咖啡熟豆发现了十多种喃化合物。现在科学家利用GC-MS等仪器,又有咖啡熟豆辩识出一百多种喃化合物,但并不全是迷人香,有些喃化合物气味很呛鼻。

过去以为喃是焦糖化的产物,也是中度烘焙焦糖味的主要来源。但近年科学家发觉咖啡香味的生成并不全靠焦糖化,还有许多喃化合物是由脂肪降脂,甚至单糖(还原糖)与氨基酸交互作用,也就是赫赫有名的梅纳反应才是生成更丰富喃化合物的主角,因此光靠焦糖化是无法解释咖啡烘焙的造香过程,梅纳反应才是咖啡千香万味的催生婆。

“梅纳反应”是指单糖类碳水化合物(葡萄糖、果糖、麦牙糖、阿拉伯糖和乳糖)与蛋白质(氨基酸)进行一连串降解与聚合反应,颜色也会变深,1912年由法国科学家梅纳(Louis CamilleMaillard)发现的。

“焦糖化”仅止于糖类受热的“氧化”或“褐变”反应,“梅纳反应”范围更广,各类单糖与氨基酸在不同温度下反应,会产生更庞杂的香气,远比焦糖化更为复杂,因为焦糖成分在炉温持续增加下,再度降解并与氨基酸聚合成吡嗪杂环芳香化合物,这是巧克力风味的来源。然后,一般人误以为焦糖化是咖啡甜美香酵的主要来源,而忽视了更重要的梅纳反应,这与焦糖化较为易懂,而梅纳反应的名称较为复杂难得有关系。

要知道烘焙过程的坚果、杏仁、奶油和巧克力香气来自梅纳反应,而非焦糖化,换言之,咖啡如果只有焦糖化而无梅纳反应,就只剩下单调的甘苦味,而不是百般滋味的饮品了。

在SCAA风味轮中的坚果与诸多甜美香气归类为焦糖化反应,似乎有些简化甜香的形成,这里补入梅纳反应能让真实结果更接近事实。焦糖化与梅纳反应下的“气味谱”,可归为三大韵味:坚果韵、焦糖韵、巧克力韵,如以下表列。
1、坚果韵:核果与麦牙
核果:杏仁、花生、胡桃
麦牙:玉米、稻麦、谷物、烤面包
2、焦糖韵:糖果与糖浆味
糖果:太妃糖、榛果、甘草
糖浆:蜂蜜、枫糖
3、巧克力韵:黑巧克力与奶油巧克力
黑巧克力:苦香巧克力、荷兰巧克力
奶油巧克力:瑞士巧克力、杏仁巧克力


以上是焦糖化与梅纳反应在中烘焙至中深焙过程所产生的“香气谱”,其烘焙度与分子量依序为:坚果气味→焦糖气味→巧克力气味。

坚果香气约在浅焙至中焙最明显;焦糖香气出现稍晚,约在中焙之后最凸出;巧克力香气更晚,约在中焙至中深焙,甚至深焙也有。基本上,坚果、焦糖与巧克力气味的分子量与烘焙度,均高于酵催作用的水果酸香味。
如果再继续烘焙下去,进行中深烘焙或深烘焙,化合物不断脱水与聚合反应,分子量更高,豆表颜色更深且挥发性更低,但苦味更高,呈现截然不同的味谱。
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