咖啡生豆經過高溫烘焙之後，會產生各式迷人香氣與滋味，主要是因爲烘焙過程中，生豆內部所發生的化學反應，而促成這些化學反應的要素有原料（生豆內之有機質）、溫度（烘焙加熱）、壓力（豆子受熱後內部產生水蒸汽及其他氣體在豆內形成高壓）、水活性等，當然還有空氣中的氧等元素。烘豆過程中比較重要的化學反應有
焦糖化反應
高溫熱解反應
其中
梅納反應的持續期間跨越烘焙的脫水、梅納、發展等三個階段，可說是最重要的化學反應，但即使做足梅納反應，最終咖啡的風味杯測起來卻不見得最佳，因爲還要搭配焦糖化反應以及發展期的高溫熱解反應，一杯咖啡會萃取出怎樣的風味，才大致獲得決定。
很想細細解說上圖，但實非三言兩語說得清楚，有一點很重要必須提醒：烘豆過程不是在閱兵，什麼都整齊劃一，例如脫水結束所有的豆子或豆子內外就一致變白轉黃，這是不太可能的；倒是有點像觀光客懶散地狂大街，有人三兩下逛玩去等遊覽車了，有人還在某些店捨不得出來，也有人用一定的步頻慢慢走享受放空的感覺。即使是同一顆豆子，可能一部分在進行焦糖化了，一部分還在作梅納水解反應，而如何讓單一豆子可以同步進入同樣的化學反應，進而讓整鍋豆子儘量一致，是烘豆的設備及烘豆的手法所追求的基本功（馬步扎穩了再求變化）。
上面標的溫度是我想像中的豆溫棒數字，一定誤差不小，但反應的次序或重疊的現象應該沒錯。
想要特別提出來講的是高溫熱解反應（pyrolysis），它是有機物質在無氧（低氧）情況下的高溫裂解反應，反應溫度在200-300度，最終型態就是焦碳，類似用木炭窯燒木炭的反應。在烘豆過程中，一方面它會產生高揮發性的小分子芳香物質（參考邵老師說法，很香但退得也很快），另一方面會轉化掉梅納反應中間產物的生澀味（參考Rob Hoos），好好的用它，會幫咖啡添香去苦澀，但沒掌握好，就變碳燒風味的咖啡了。
咖啡的重要香味來自梅納反應的含氧雜環以及史崔克降解產生的芳香化合物，但不同產地的咖啡其有機質組成，以及生豆密度等物理結構均不相同，什麼階段產生什麼香氣，產地差距越遠，差異越大，例如危地馬拉和埃塞俄比亞就有很大不同（詳之前引用之文獻摘譯），而之前的文獻研究的量測證明，咖啡烘焙過程最主要的揮發性物質其揮發強度，會在一爆之後達到顛峯，可見得一爆泄壓後，豆內持續進行的梅納反應加上部分的焦糖化反應、高溫熱解反應，呈現一種多角崢嶸的現象，而這時離下豆結束烘焙的時間已近，特別是淺焙者，必須在這樣反應劇烈的情境下找一個最佳下豆點，的確是有難度，如果要求是每鍋都要一致，更是難上加難
焦糖化反應的副產品乙酸不是一種很舒服的酸，它的揮發性高，淺焙豆完烘後聞到的酸味主要就是揮發出來的乙酸，相對的極淺焙因爲焦糖化反應很淺甚至還沒來得及開始，酸度反而比淺焙低，只帶點蘋果酸和檸檬酸或帶澀的咖啡酸。
非酵素性褐化反應（又被稱爲“梅納反應（Maillard reaction）”）是由法國人梅納氏在1912年最先提出，雖然距離現在已經很久，但是到今天，梅納反應依然受到食品加工業和食品科學家的注意，並且大大地影響到很多食品的製造和儲存。非酵素性褐化反應幾乎可以發生在所有的食品上，包括糖和其他的碳水化合物的焦化作用，以及碳水化合物和蛋白質、氨基酸等經過加熱處理或儲存以後產生的梅納反應。這兩種化學反應都會產生褐色的東西，通常又稱作黑色素。非酵素性褐化反應對於食品製造的影響，可以說是利害參半。
許多經過烘焙加熱的食品，例如茶葉、麪包、咖啡及巧克力等，在受熱的過程中會產生褐色物質，讓食物具有特殊的外觀，而且形成特殊的風味。例如葡萄糖單獨在攝氏180度下加熱，可以產生焦糖香氣，如果和離胺酸一起加熱，就會發出像麪包的香氣，和纈胺酸一起加熱，也會形成類似巧克力的香氣。若缺乏非酵素性褐化反應，那麼這些烘焙食品的吸引力，也會受到影響。
但就另一方面來說，非酵素性褐化反應對於蛋白質食品的營養組成具有不好的作用，例如肉製品在加熱中發生的非酵素性褐化反應會破壞它的氨基酸成分，而明顯降低它的營養價值。另外，經過非酵素性褐化反應的食品中，經常也會檢驗出很多致癌的成分，這也是我們必須留意的地方。
烘焙出濃郁迷人的香氣——
咖啡生豆所含的七、八百種芬香成份必須要靠專業烘焙來喚醒，少了這道烘焙的程序，咖啡只不過是一些不太舒服的日曬味或水洗味，更不用說要拿來當成飲用品了。生豆經過五至七分鐘強力的加熱之後，會引起劇烈的化學變化，進而散發特殊的濃香，這種複雜的化學反應就連最精密的實驗室也無法模擬，不過，大概可歸納爲幾個要項。
首先，生豆經過攝氏二百度以上烘焙，水分開始蒸發，體積膨脹百分之六十，重量則減輕約百分之二十左右，要視烘焙程度而定，烘焙愈深，重量損失愈多。另一個重要現象是排氣，生豆在烘焙過程中會釋放出二氧化碳coffeebyroast，咖啡豆在烘焙過後還會繼續進行排氣。排放二氧化碳有助於咖啡豆的保鮮，因爲在排氣的過程當中，氧分子不易入侵，也就是影響咖啡新鮮度的氧化作用無法進行，不過在烘焙過後排氣現象會逐漸減緩，氧分子很容易會附著在咖啡豆的表面，咖啡很快就會走味，這就是爲何咖啡豆開封之後最好儘量喝完的重要原因。
bean6咖啡烘焙的祕訣
咖啡豆的化學反應在烘焙時可藉著聲音、顏色及味道來判斷反應進行的程度。咖啡豆顏色會隨著持續加溫，由灰綠色轉成金黃色進而淺褐色、微量出油的赤褐色、接著是大量出油呈現油滋滋的黑褐色，如果再繼續烘下去，咖啡豆表面的油脂會變幹，呈現出黑色，並冒出大量的煙，夾雜著焦味，這是接近燃點的警訊，咖啡豆由淺轉深，是因爲焦糖化和酸性物質起變化所致。
聽聲音也是判斷烘焙度的依據。如果烘焙機的溫度夠熱，咖啡豆在烘焙過程會發出兩次爆裂聲響，以曼特寧和安堤瓜等耐高溫的生豆爲例，七分鐘左右會發出第一爆，聲音低沈稀落，這表示熱解作用已經啓動了，也就是澱粉開始轉化成焦糖的開始，水分也隨著二氧化碳噴出豆表，發出低沈的爆裂聲，兩分鐘歸於平靜，十二分左右又發出第二爆，這個第二爆就代表咖啡豆已經差不多烘好了，接著咖啡豆從烘焙機中移出至冷卻盤，頓時香氣瀰漫！
另外，巴西和爪哇等較不耐高溫的豆種，第一爆和第二爆來得較早，火候控制要格外留意。
bean6數據化
瞭解咖啡豆烘焙時會出現的特性之後，再來談談各種烘焙度的界定及口味問題。長久以來慣以Cinnamon（最淺焙）、City（淺焙）、Fully City（深焙）及Dark roast（重深焙，包括義式和法式） 來界定烘焙程度，近年來，美國精品咖啡協會大力鼓吹以焦糖化數值（Agtron number）來判定烘焙度，也就是以紅內線來測定咖啡豆的焦糖化程度。數值愈高表示焦糖化愈低，也就是烘焙程度愈淺，數值愈低表示焦糖化愈深，亦即烘焙程度愈深，有了數據就可以更精準的瞭解咖啡豆的烘焙程度，不致出現各地區有不同的烘焙度標準。
咖啡風味也會隨著烘焙度不同而改變，一般而言酸味和烘焙程度呈反比，如果是偏好果酸味的朋友，不妨選購烘焙度較淺的咖啡，如果您喜歡濃郁帶一點甘香的口感，可選擇重烘焙豆，另外，咖啡因含量也和烘焙度呈反比，也就是說淺焙咖啡所含的咖啡因含量會比較高，因爲咖啡因會在烘焙過程中被破壞。而果香味也會隨著烘焙度加深而遞減，不過，淺焙咖啡比較不容易展現醇酒的發酵香味、刺激味和回甘的口感。但是，如果重度烘焙技術不好的話，很可能會烘出又焦又苦的咖啡。
bean6其他影響咖啡烘焙的因素
咖啡生豆的硬度、含水量及生豆的年份都會影響烘焙，因此，烘焙師在烘焙時都會因爲這影響因子去做咖啡烘焙處理的調整。一般而言，越新的豆子含水量會越高，在烘焙時脫水部份應酌予增加時間。而年份較多的生豆則水份及酸度均較低，脫水的時間應較短，且在同樣烘焙條件下，其酸性會較新豆來得弱且柔和些。
