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為什麼會覺得咖啡好喝,因為它有這些物質
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,但我還是會提供以下簡述,讓讀者了解生豆的基本成分。
多醣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),其基質是包含了數近百萬個的細胞。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。
生豆的纖維素結構佔了本身一半的乾重(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、增添咖啡的粘性與品嚐到的整體質地。
醣類為咖啡甜味的來源
主要為蔗糖,約佔生豆乾重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
三酸甘油酯約佔生豆乾重16%。雖然脂質並非水溶性,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
蛋白質與氨基酸約佔生豆乾重10 ~13%。咖啡豆的氨基酸和還原糖(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者各佔生豆乾重約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,可能會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)。菸鹼酸又稱為維生素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,依照烘焙程度的高低,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,水分應該佔生豆重量的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,必須謹慎加熱,因為豆子有可能烘焙太快。另一方面,若含水量遠高於12%,生豆則極有可能發黴,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),約佔生豆乾重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。
(CAFFESME)
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