咖啡豆烘焙中的顏色變化

蔡仲子

咖啡豆烘焙中的顏色變化

咖啡豆烘焙過程中，隨烘焙程度發展，進行著一系列物理變化和化學反應。除了豆體變大，重量減少，咖啡豆的顏色也會從藍綠灰色系轉為米棕褐色系。最終不同烘焙程度的咖啡豆顏色深淺不一，有時還會再披上閃閃的油脂光澤。

是什麼導致了咖啡熟豆外觀和顏色的變化呢？在烘焙過程中涉及到色素生成的化學反應主要有三類。

美拉德反應
（Maillard Reaction）

這是一種廣泛存在於食品工業的非酶促褐變反應。

褐變反應

這是一種與食物變色現象相關的常見反應。常見實例諸如咖啡、麵包、肉類等經過烘焙或燒烤後，外觀轉成紅褐色並產生誘人的香氣；醬油、醋、啤酒等在釀製過程中變為紅褐色等等。
褐變反應按發生機理可以分為酶促褐變和非酶促褐變兩類。酶促褐變在褐變過程中需要酶的參與，多發生在新鮮水果蔬菜類食物中，比如蘋果、香蕉、土豆的變色。非酶促褐變則不需要酶的參與。

雖然美拉德反應在常溫下也能進行，但其反應速度會十分緩慢。美拉德反應的速度會隨加工溫度的上升而加快，香味物質也主要在較高溫度下生成。通常需達到140°至170°間，食物水分在10%-15%的狀態下。要想通過美拉德反應改善食物的色澤和香味，就需要控制好這些參數。
在咖啡烘焙過程中，美拉德反應會讓咖啡豆變成棕色。反應過程涉及醣類的羰基與氨基酸、蛋白質的氨基，經過一系列複雜反應最終生成棕黑色的大分子的類黑素。反應過程中還會產生上百種風味化合物，諸如還原酮、醛和雜環化合物，展現出豐富的香味和圓潤的色澤。

焦糖化反應
（Caramelization Reaction）

焦糖化反應同樣為非酶促褐變反應，通常發生在比美拉德反應更高的溫度下。
在沒有氨基化合物存在的情況下，醣類物質經過熱解反應，大分子化合物分解，發生脫水和降解，將會產生褐色物質。其中很重要的一種物質就是焦糖。醣類物質會裂解生成小分子醛酮類,小分子醛酮類進一步縮合聚合也生成深色物質。

在咖啡烘焙過程中，焦糖化反應會令咖啡豆的顏色呈現棕褐色化。這種著色主要由三類聚合物形成：焦糖酐、焦糖烯和焦糖素。伴隨焦糖化反應，咖啡的甜度會進一步降低，而風味複雜度得到提升，出現諸如烤堅果類的香氣。

氧化反應
（Oxidation Reaction）

生活中經常見到的氧化反應諸如金屬材料鏽蝕、物質燃燒等等。在咖啡烘焙過程中，美拉德反應與焦糖化反應的生成物可能出現相互作用，進一步發生氧化反應，生成大分子物質，持續反應則會生成黑褐色樹脂狀的高分子化合物。
以上化學反應除了存在於咖啡烘焙過程，也廣泛存在於食品製作工藝中，更是潛移默化地滲透在我們的日常生活。例如在烹製高蛋白含量的食材時，大家可以去留意觀察對比一下，究竟哪種食材的氨基酸在美拉德反應之後可以打造出自己更加喜愛的味道。
有人說化學愛好者做飯是可以更好吃的，而我的感受是：咖啡學習真是一道觸類旁通提升生活幸福感的任意門！

來源：CSCA精品咖啡培訓