烘焙的化学过程

烘焙咖啡既是科学也是艺术。烘焙背后所隐藏的科学是发生在咖啡豆气味、酸性、口味成份方面的化学发应,咖啡豆在烘焙过程中被改变,从而使得咖啡的口味、酸性、回味和醇度根据烘焙师的想法而改变,这就是烘焙的艺术层面。

从生咖啡豆到完成烘焙,咖啡所经历的转变在咖啡生产中是一个复杂的过程。当把生咖啡豆变成完成烘焙的咖啡时,咖啡豆在经历了一个巨大的转变之后,产生了几百种我们喜欢的成份。

生咖啡豆有着10%到13%的潮湿成份,但是在烘焙过程中,高温会将其潮湿成份减少三分之二。1公斤的生咖啡豆通常会出产800到900克的成品烘焙咖啡。

在下面几步中,我想给出几个术语的定义,并解释它们与咖啡的相关性:

吸热(Endothermic)——在烘烤的初始阶段,生咖啡豆开始从烤箱中吸热时发生。

高温分解(Pyrolysis)——发生在烘烤时的一个步骤,咖啡被加热到足够高的温度从而使得口味、气味和颜色改变。它首先会改变咖啡中的糖份。高温分解发生在咖啡豆的外层和内部。它是咖啡外部淡棕色形成的原因,并在内部改变味道成分,去除有毒物质或不好的味道。

放热(Exothermic)——它是吸热的反义词,咖啡散发热量并导致额外的高温分解。

在烘烤的第一阶段(1-5分钟),生咖啡豆吸收热量,科学术语叫做吸热。生咖啡豆慢慢地被干燥,形成黄色,而咖啡豆开始产生烘烤或爆米花的气味。

当咖啡豆吸收了热量,会变成原本的两倍大小。热量导致的膨胀会强迫咖啡豆破裂,发出破裂的声音,我们称之为第一次爆裂。在这一阶段的声音像是玉米粒变成爆米花的声音。

在此之后是高温分解的初步阶段,外表颜色和内部味道会产生改变。颜色从浅棕色变成中等褐色。
在此之后,豆子经历附加的吸热阶段,在烘烤期间它们会吸收更多的热量,直到散热反应发生,而咖啡豆会再次破裂,这叫做第二次爆裂。第二次爆裂比第一次爆裂声音小。第二次爆裂之后,咖啡豆会进入高温分解的第二阶段。

总结烘焙的过程
1) 生咖啡豆经历吸热反应。
2) 一旦咖啡豆吸收了足够的热量,会发生放热反应,即第一次爆裂。
3) 第一阶段的高温分解发生,改变颜色和味道的成分。
4) 这之后咖啡豆经历第二个吸热反应。
5) 一旦咖啡豆吸收了足够的热量,会发生放热反应,之后则是另一个阶段的高温分解。