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　　華夏的出生地-瀋陽有很多地道的美食。那裡是一個文化的大熔爐，有著5000多年曆史的古城，清朝的第一都，曾經叫做瀋水、奉天、盛京等等。那裡有回族的羣居地、鮮族的羣居地、日本人的羣居地等等，所以飲食文化特別發達。上小學時，班裡有很多朝鮮族同學和日本混血兒，我就是個日本混血兒。可到了杭州以後，很多人都不能理解，覺得很新鮮，殊不知在東北是一件習以爲常的事兒。從小我爸媽就經常帶我去西塔(瀋陽朝鮮人的地盤)喫烤肉，那迷人的焦香，這輩子都忘不了，在東北朝鮮烤肉火得不得了，而杭州人卻不怎麼喜歡。自打15歲去英國後，每次回瀋陽，爸爸媽媽都會帶我去喫福雲龍燒烤。現在才知道，在燒烤的過程中，出現了一種化學反應，叫做【美拉德反應】

　　對咖啡烘焙有一些瞭解的朋友們一定都知道咖啡豆爲什麼烘焙度越深、顏色就越深。華夏以前在【食話】演講中提到過，是由於咖啡在烘焙的過程中，會發生很多物理和化學反應。其中最著名的就是【美拉德反應(Maillard Reaction)】。通過我們人類的嗅覺可以發現食物中迷人的焦香，視覺可以看它的顏色，因爲因其生成了一種褐色物質叫做【類黑精】

　　【美拉德反應(Maillard reaction)】，又稱麥拉德反應、梅拉德反應、梅納反應、羰胺反應，是廣泛分佈於食品工業的非酶褐變反應，指的是食物中的還原糖(碳水化合物)與胺基酸/蛋白質在常溫或加熱時發生的一系列複雜反應，其結果是生成了棕黑色的大分子物質類黑精或稱擬黑素。除產生類黑精外，反應過程中還會產生成百上千個有不同氣味的中間體分子，包括還原酮、醛和雜環化合物，這些物質爲食品提供了宜人可口的風味和誘人的色澤。

　　【美拉德反應】由法國化學家Louis Camille Maillard於1912年發現，1953年John Hodge等人將這個反應正式命名爲美拉德反應。1912年時，美拉德把自己將胺基酸和糖類水溶液混合加熱後溶液產生黃棕色的發現講給法國科學院的其他科學家聽，但當時在座者中幾乎沒有人能意識到這個反應背後的潛在意義。然而時至今日，美拉德反應已經成爲與現代食品工業密不可分的一項科技，在肉類加工、食品儲藏、香精生產、中藥研究等領域處處可見。現時的研究也顯示出其與機體的生理和病理過程密切相關。咱們路過麵包房或者擼串的時候，都會問到迷人的焦香，便是美拉德反應的產物，烘焙咖啡過程中也非常的香甜，亦是如此。

　　蛋炒飯也是一種美拉德反應，蛋液與米飯表面在加熱時產生焦糖化反應，米粒會因結晶化而變得較硬且易粒粒分離，才能炒出粒粒分明的炒飯，不必要使用冰箱冷藏煮熟的飯。傳統中菜上，用糖醃肉類或先撒澱粉質在肉類才炒，也會把食材味道的精華鎖住，炒出來的料理帶焦香卻不見燒焦的痕跡，看起來漂漂亮亮，且集色、香、味於一盤。

　　【類黑精】是美拉德反應後期形成的一類棕褐色的,結構複雜的大分子化合物,在食品中普遍存在.食品類黑精是指碳水化合物(一般指糖類) 與帶有自由氨基的含氮化合物(如氨基酸、肽、蛋白質等)之間發生美拉德反應的後期形成的一種棕褐色物質。普遍的觀點認爲，食品類黑精是由一些不同種類的高分子量化合物組成的混合物， 其顏色的形成原因，除了那些高分子量的類黑精物質，也與一些低分子量的有色化合物有關，有時也包括一些低分子量的類黑精物質。

　　類黑精具有抗氧化功能，結合風味物質，具有抗癌和預防齲齒的作用。喜歡喫日料的親們都知道，日料理的味增湯非常好喝。味增湯中便含有類黑精，這也就是爲什麼，經常喝味增湯具有輕體的作用，乃日本女人減肥之鍾愛良品。類黑精排毒又健康，具有預防血糖急速上升的神奇成份。每天一碗味增湯，超強排毒，抗癌效果極好。

　　其實，類黑精這種物質，咖啡中所含份量要比味增湯多得多!烘焙咖啡時的美拉德反應所生成的類黑精，我們喝了咖啡，咖啡中的類黑精抑制我們人體內的氧化物、疲累、疼痛等狀況的產生，可以成爲【排毒大王】了!

　　今天，深職院喬教授推送我了一片題目爲《雲南不同地區烘焙咖啡豆主要成分分析及類黑精組成成分》的學術報告。此篇報告出自《食品科學週刊》，該報告以雲南3個咖啡主產區(普洱、怒江、德宏)的生咖啡豆爲原料，通過不同程度(輕度、中度、重度)烘焙，對其主要成分進行分析，並選取類黑精，採用熱裂解-氣相色譜-質譜(pyrolysis-gas chromatography-mass spectrometry，Py-GC-MS)聯用技術分析咖啡類黑精的化學組成。結果顯示：隨著烘焙程度加深，咖啡豆的蛋白質和粗脂肪含量新增，總胺基酸含量降低，其中蛋白質含量最高爲重度烘焙後的普洱咖啡豆(16.3 g/100 g)，胺基酸含量最高爲普洱生咖啡豆(9.41%)，粗脂肪含量最高爲中度烘焙後的德宏咖啡豆(13.85 g/100 g)，礦物質元素中含量較高的爲K、Mg、P、Ca，普洱咖啡豆經重度烘焙後K含量最高(2.2 g/100 g)。Py-GC-MS分析結果表明：不同產地、不同烘焙程度咖啡豆的類黑精組成差異明顯，但也存在共性特徵，咖啡因和酸類相對含量最高，其次是胺類、酯類、酚類、吡咯類、呋喃類、吡啶類、醛類、醇類、酮類等。

　　以下是和大家分享的該報告中所得出的結果和結論摘要：

　　通過該報告組織者們的化學實驗，得出了雲南不同產地咖啡豆經過不同條件烘焙後，研究包含生咖啡在內的共12種咖啡豆的成分，礦物質元素、蛋白質、粗脂肪、胺基酸含量都不盡相同。普洱和怒江地區生咖啡豆中礦物質元素含量由高到低均爲K>Mg>P>Ca>Mn>Fe>Na>Cu>Zn;礦物質元素Mg、P、Ca、Mn、Zn含量都隨著烘焙程度加深呈升高趨勢，原因可能是咖啡豆在烘焙過程中，一方面是澱粉轉化爲焦糖，水分也隨著二氧化碳而蒸發，另一方面是有些成分如纖維質也會被碳化掉，從而導致同等質量條件下礦物質元素含量升高;普洱咖啡豆經輕度烘焙後，Fe(64.8 mg/kg)、Cu(20.2 mg/kg)、Na(17.2 mg/kg)、Zn(9.08 mg/kg)含量與其他地區咖啡豆相比最高，經重度烘焙後，K(2.20 g/100 g)、Mg(0.272 g/100 g)含量與其他地區咖啡豆相比最高;德宏咖啡豆經重度烘焙後，P(0.242 g/100 g)、Ca(0.188 g/100 g)含量與其他地區咖啡豆相比最高;怒江咖啡豆經中度和重度烘焙後Mn(118 mg/kg)含量與其他地區咖啡豆相比最高。

　　蛋白質在美拉德反應中與含羧基的糖類化合物反應生成醛、酮等物質，但研究結果顯示蛋白質含量在烘焙後反而新增，可能是因爲類黑精主要有3種結構，其中一種是蛋白質與低分子質量著色化合物交聯產生的以蛋白質爲基本成分的類黑精，所以咖啡經過烘焙後蛋白質總體含量新增;經過重度烘焙後的咖啡豆蛋白質含量由高到低依次爲：普洱(16.3 g/100 g)>怒江(15.9 g/100 g)>德宏(15.0 g/100 g)。普洱和德宏咖啡豆經重度烘焙後蛋白質含量均比生咖啡豆新增3.3 g/100 g。

　　烘焙後的咖啡豆粗脂肪含量升高，可能是由於烘焙過程中新產生一些油溶性物質，隨著咖啡豆表面油脂的生成而溶解於其中，使得粗脂肪含量升高;而脂肪在高溫條件下容易被氧化，囙此怒江和德宏咖啡豆的粗脂肪含量隨著烘焙程度加深先升高後降低;經過重度烘焙後的咖啡豆，粗脂肪含量由高到低依次爲：德宏(13.77 g/100 g)>普洱(11.96 g/100 g)>怒江(11.38 g/100 g)。德宏咖啡豆經中度烘焙後粗脂肪含量比生咖啡豆新增8.35 g/100 g。

　　胺基酸總量隨著烘焙程度加深而降低，是由於美拉德反應中胺基酸參與合成類黑精，在加熱過程中分解爲呋喃、吡啶等物質。生咖啡豆中胺基酸總量從高到低依次爲普洱(9.41%)>德宏(8.49%)>怒江(6.90%);其中谷氨酸含量最高，其次爲天冬氨酸和亮氨酸，蛋氨酸含量最低;賴氨酸和精氨酸含量變化較大，烘焙後的咖啡豆與生咖啡豆相比明顯降低;脯氨酸在普洱咖啡豆中未檢測到;怒江咖啡豆的胺基酸含量變化不明顯，普洱咖啡豆和德宏咖啡豆胺基酸含量變化均呈降低趨勢。

　　【輕度烘焙咖啡類黑精】中，普洱咖啡類黑精共檢測出115種裂解產物，匹配度不小於50%的有19種，其中相對含量較高的有咖啡因(47.01%)、棕櫚酸(6.99%)、油酸醯胺(5.11%)、3-異丁基-2,3,6,7,8,8a-六氫吡咯[1,2-a]吡嗪-1,4-二酮(1.80%);怒江咖啡類黑精共檢測出159種裂解產物，匹配度不小於50%的有30種，其中相對含量較高的有咖啡因(23.77%)、棕櫚酸(22.85%)、硬脂酸(6.09%)、油酸醯胺(1.09%)、(S)-5-羥甲基二氫呋喃-2-酮(1.03%);德宏咖啡類黑精共檢測出78種裂解產物，匹配度不小於50%的有10種，其中相對含量較高的有咖啡因(27.94%)、棕櫚酸(19.00%)、油酸醯胺(2.04%)。

　　【中度烘焙咖啡類黑精裂解】產物中，普洱咖啡類黑精共檢測出168種裂解產物，匹配度不小於50%的有26種，其中相對含量較高的有咖啡因(37.57%)、棕櫚酸(8.86%)、油酸醯胺(2.45%)、硬脂酸(2.11%)、3-異丁基-2,3,6,7,8,8a-六氫吡咯[1,2-a]吡嗪-1,4-二酮(2.08%)、(S)-5-羥甲基二氫呋喃-2-酮(1.14%)、吡咯並(2,1-F)吡嗪-1,4-二酮(1.05%);怒江咖啡類黑精共檢測出102種裂解產物，匹配度不小於50%的有19種，其中相對含量較高的有咖啡因(39.36%)、棕櫚酸(15.02%)、硬脂酸(2.80%)、3-異丁基-2,3,6,7,8,8a-六氫吡咯[1,2-a]吡嗪-1,4-二酮(1.89%)、2-甲基-3-羥基-4-吡喃酮(1.18%)、3-羥基吡啶(1.14%);德宏咖啡類黑精共檢測出112種裂解產物，匹配度不小於50%的有17種，其中相對含量較高的有咖啡因(36.25%)、棕櫚酸(16.46%)、硬脂酸(4.54%)。

　　【重度烘焙咖啡類黑精】裂解產物中，普洱咖啡類黑精共檢測出174種裂解產物，匹配度不小於50%的有32種，其中相對含量較高的有咖啡因(37.24%)、棕櫚酸(9.14%)、3-異丁基-2,3,6,7,8,8a-六氫吡咯[1,2-a]吡嗪-1,4-二酮(6.50%)、(2-氨基乙基)苄基氨基甲酸叔-丁基酯(2.45%)、吡咯並(2,1-F)吡嗪-1,4-二酮，2,3,6,7,8,8A-六氫-3-苄(2.35%)、(S)-5-羥甲基二氫呋喃-2-酮(1.70%)、3-氰基-4-氧代吡咯烷-1-甲酸叔丁酯(1.18%)、六氫吡咯並[1,2-A]吡嗪-1,4-二酮(1.00%);怒江咖啡類黑精共檢測出83種裂解產物，匹配度不小於50%的有14種，其中相對含量較高的有咖啡因(22.25%)、棕櫚酸(21.89%)、硬脂酸(5.04%);德宏咖啡類黑精共檢測出93種裂解產物，匹配度不小於50%的有35種，其中相對含量較高的有咖啡因(26.52%)、棕櫚酸(14.23%)、硬脂酸(3.30%)、3-異丁基-2,3,6,7,8,8a-六氫吡咯[1,2-a]吡嗪-1,4-二酮(1.97%)。

　　經過分析發現，不同地區、不同烘焙程度咖啡豆類黑精熱裂解產物存在明顯差異，也有共性特徵。咖啡因是類黑精中含量最高的物質，原來咖啡因屬於類黑精啊!咖啡因熱穩定性強，在烘焙過程中含量較穩定。普洱咖啡類黑精中咖啡因相對含量較高，輕度烘焙後咖啡類黑精相對含量爲47.01%;相對含量最低的是重度烘焙後的怒江咖啡類黑精，爲22.25%。

　　酸類化合物主要影響咖啡的酸味，在怒江咖啡類黑精中相對含量較高，重度烘焙後相對含量爲56.93%;相對含量最低的是輕度烘焙後的普洱咖啡類黑精，爲6.99%;所有類黑精中相對含量最高的酸類化合物都是棕櫚酸和硬脂酸。

　　胺類化合物是咖啡的基本香氣物質，相對含量最高的是重度烘焙後的德宏咖啡類黑精，爲7.04%，其次是輕度烘焙後的普洱咖啡類黑精，爲5.11%;中度烘焙後的怒江咖啡類黑精中不含有;所有類黑精中相對含量最高的胺類化合物都是油酸醯胺。

　　酯類化合物在輕度烘焙後的怒江咖啡類黑精中相對含量爲5.66%，其次是重度烘焙後的普洱咖啡類黑精(4.78%)和德宏咖啡類黑精(2.85%)。

　　酚類化合物主要表現爲愉悅的丁香風味，相對含量最高的是中度烘焙後的普洱咖啡類黑精，其中4-乙烯基-2-甲氧基苯酚相對含量最高(0.25%)，它也是類黑精中主要的酚類化合物。

　　酮類化合物在重度烘焙後的普洱咖啡類黑精相對含量爲0.36%;只在重度烘焙後的德宏咖啡類黑精中相對含量爲0.10%，輕度和中度烘焙後的咖啡類黑精中不含有。

　　醇類化合物在怒江咖啡類黑精中相對含量最高，經過重度烘焙後相對含量爲0.51%;相對含量最少的是中度烘焙後的普洱咖啡類黑精，爲0.04%，而輕度和重度烘焙後的普洱咖啡類黑精中不含有。

　　醛類化合物對咖啡忌廉味貢獻較大。只有輕度烘焙後的普洱咖啡類黑精和怒江咖啡類黑精中含有，相對含量分別爲0.30%和0.06%，僅含有的一種醛類化合物分別是5-羥甲基糠醛(0.30%)和壬醛(0.06%)。

　　呋喃、吡咯、吡啶類化合物在咖啡中主要表現爲燒焦味和焦糖化味。在經過重度烘焙後普洱咖啡類黑精中相對含量最高，爲11.42%;而經過重度烘焙後怒江咖啡類黑精中相對含量最低，爲0.32%。

　　不同地區、不同烘焙溫度咖啡類黑精中也有共存成分，相對含量最高的共存成分是咖啡因和棕櫚酸。研究結果表明，不同烘焙度對咖啡成分及其類黑精組成有較大影響，而且不同產地咖啡差異明顯，這爲不同產地咖啡豆的烘焙工藝提供了理論指導和依據。

　　本實驗以雲南3個主產區咖啡豆爲原料，經過不同程度烘焙後，對其主要成分進行分析，並選取了類黑精，採用Py-GC-MS技術分析了類黑精的組成成分及差異。由於種植區域、環境及土壤條件的不同，普洱咖啡中礦物質元素總體含量和蛋白質含量較高;德宏咖啡豆中粗脂肪含量最高;胺基酸總量隨著烘焙程度加深而降低，最高的是普洱咖啡豆。在類黑精組成成分中，普洱和德宏咖啡類黑精中相對含量最高的爲咖啡因;怒江咖啡類黑精中相對最高的爲酸類化合物，其中相對含量最高的是棕櫚酸和硬脂酸。類黑精組成成分中還有胺類、酯類、酚類、吡咯類、呋喃類、吡啶類、醛類、醇類、酮類等。

　　NB：以上實驗數據和結果，出自《雲南不同地區烘焙咖啡豆主要成分分析及類黑精組成成分》的學術報告。《食品科學週刊》2017, Vol.38, No.02，176頁～183頁。