咖啡生豆大解密！到底是什麼成分讓咖啡這麼好喝？

李洪元

咖啡生豆大解密！到底是什麼成分讓咖啡這麼好喝？

生豆的密度高，其中約有一半是各種形式的醣類，另一半則是由水、蛋白質、脂質、酸和生物鹼組成的混合物。藉由烘焙過程能使這些物質產生變化，並決定最終咖啡沖煮出來的風味。

生豆的密度高，其中約有一半是各種形式的醣類，另一半則是由水、蛋白質、脂質、酸和生物鹼（alkaloids）組成的混合物。烘豆師其實不用特別了解關於生豆的化學，就能烘焙出美味的咖啡，但我仍然會提供以下簡述，讓讀者了解生豆的基本成分。

多醣體結構轉換為油脂與可溶性物質 決定咖啡風味

生豆的結構是個立體的纖維素，也就是多醣（polysaccharide），其基質是包含了幾近百萬個的細胞。包裹了部分纖維素的基質擁有上百種化學成分，而烘焙的過程會使這些成分轉換為油脂與可溶性物質，並決定了沖煮出的咖啡風味。

生豆的纖維素結構占了本身一半的乾重（dry weight）。雖然纖維僅貢獻些許的咖啡風味，但會抓住部分揮發性芳香分子，這些化合物將提供香氣、增添咖啡的黏稠度與品嘗到的整體質地。

醣類為咖啡甜味的來源

主要為蔗糖，約占生豆乾重6～9%，也是一杯咖啡甜味的來源。蔗糖同時也影響了酸度的發展，因為烘豆過程中，蔗糖的焦糖化（caramelization）產生了醋酸 。

高脂質含量代表高品質生豆 留住香味卻易氧化

三酸甘油酯約占生豆乾重16%。儘管脂質並非水溶性，依舊會殘留在沖煮出的咖啡中，尤其在沖煮方式是未過濾（例如杯測cupping）或多孔過濾（例如義式濃縮咖啡、法式濾壓、金屬濾網或布料過濾）時。一杯咖啡中的油脂留住了香味，也帶來了咖啡的口感（mouthfeel）。擁有高脂質含量的生豆，常被視為擁有較高品質。然而不幸的是，油脂也代表了品質的挑戰，因為脂質極易在熟豆儲存階段氧化或腐敗。

蛋白質產生梅納反應 帶來苦甜香氣

蛋白質與胺基酸約占生豆乾重10 ～13%。咖啡豆的胺基酸和還原糖（reducing sugars）會在烘焙過程中，相互產生非酵素褐變（nonenzymatic browning），也就是梅納反應（Maillard reactions）。這些反應會製造出醣苷胺（glycosylamine）與梅納汀（melanoidin），為咖啡帶來苦中帶甜的風味與褐色外表，以及碳燒香、肉香與烤麵包香。

咖啡因與葫蘆巴鹼為咖啡提供苦味

咖啡因（caffeine）與葫蘆巴鹼（trigonelline）為2種生物鹼，2者各占生豆乾重約1%，為咖啡提供了苦味（bitterness）及興奮劑的特性。在一杯咖啡中，咖啡因提供了約10％苦味，以及大部分興奮效果。咖啡樹製造出咖啡因，是為了防禦昆蟲的啃咬。種植於較高海拔的咖啡樹，由於昆蟲的侵略機會減低，可能產出咖啡因含量較低的咖啡豆。

葫蘆巴鹼則應該是咖啡苦味的最大貢獻者，也能製造出許多芳香化合物，同時在烘焙過程中減低了吡啶（pyridines）和菸鹼酸（nicotinic acid）。菸鹼酸也稱為維生素B3，也許是文獻記載咖啡擁有抗蛀牙效果的功臣。在一杯將近200公克的咖啡中，根據烘焙程度的高低，大約含有20～80毫升不等的菸鹼酸。

生豆含水量的高低需搭配烘焙時間與火力來調整

理想情況中，水分應該占生豆重量的10.5～11.5%。當含水量過低時，咖啡豆的顏色通常會較淡，而品飲時會出現乾草與麥稈風味。烘豆師面對含水量低的豆子，必須謹慎地加熱，因為豆子有可能烘焙過快。另一方面，如果含水量遠高於12%，生豆則極有可能發霉，品飲時也可能出現青草味。水分會延緩豆內熱能傳導速度，必須增加額外的熱能讓水分蒸發。所以，烘焙過於潮濕的生豆時會需要額外的熱能，通常會藉由增加烘焙時間與增強火力的搭配來完成。

綠原酸的多寡增添咖啡的酸澀度

有機酸（organic acids）主要指的是綠原酸（Chlorogenic acids， CGAs），約占生豆乾重7～10%。綠原酸提供了咖啡的酸度、醋酸味、澀味（astringency）與苦味。羅布斯塔（Robusta）擁有較高的綠原酸，很可能因此帶有明顯較高的苦味。另一方面，綠原酸也同時提供咖啡豆與咖啡飲者抗氧化的益處。咖啡含有的其他有機酸，則包括檸檬酸（citric）、奎寧酸（quinic）、咖啡酸（caffeic）、蘋果酸（malic）、醋酸（acetic）與甲酸（formic）。

揮發性芳香化合物決定咖啡香氣

揮發性芳香化合物則提供了咖啡的芬芳香氣。生豆中包含約200多種的揮發性物質，但香氣微弱。而烘焙過程，創造了大量的咖啡芳香化合物。至今，研究人員已經在咖啡熟豆中辨識出超過800種揮發性物質。

【mojocoffee】