第二章：生豆的化學物質
作者：Scott Rao
譯者：華夏
 
咖啡生豆乃強硬度、綠色的種子，其成份50%是不同型態的碳水化合物，另外50%是由水、蛋白質、類脂類、酸類、以及各種生物鹼基組成。咖啡烘焙師不需要知曉生豆中含有的諸多化學物質也可以烘焙出好咖啡，但是，如果知曉他們，將會有助於對咖啡豆豆性的判斷能力以及大大提高烘焙技術。
 
此段落關鍵詞：
Carbohydrate碳水化合物
 
化學結構
咖啡生豆的結構是三維立體的纖維素化合物，或者說是一個多聚糖體，其每一個質子含有大約一百萬個單細胞。咖啡生豆的基質中的纖維素使數百種化學物質相互關聯，通過烘焙工序，將這些化學物質轉變成爲油脂和可溶於水的物質，從而決定沖泡咖啡中的不同風味。咖啡生豆中的纖維素結構爲其貢獻了一半的重量，但是對烘焙後的咖啡風味沒有起到太大的作用，但是它確實可以捕捉到影響咖啡香氣的揮發性化合物，爲衝煮出來的咖啡增加黏稠性，也就是增加我們人類通過觸覺所感知的醇厚度。
 
此段落關鍵詞：
Cellulose纖維素
Polysaccharide多糖體
Soluble Material可溶性物質
Volatile Compound可揮發化合物
Viscosity黏稠度
Body醇厚度
 
 
糖
糖份，主要以蔗糖爲主，佔一顆咖啡生豆淨重的6%～9%，爲我們的一杯咖啡提供甜感。蔗糖在咖啡烘焙時爲開發果酸做出貢獻，因爲在烘焙中，有一種反應叫做「焦糖反應」，就是蔗糖生成了一種物質叫做「乙酸」也叫做「醋酸」。
 
此段落關鍵詞：
Sucrose蔗糖
Sweetness甜感
Acidity酸感
Caramelization焦糖反應
Acetic Acid乙酸、醋酸
 
  
酯類
酯類，主要是甘油三酯，佔一顆咖啡生豆淨重的16%。雖然酯類不能溶於水，但是萃取出來的咖啡溶液中卻含有此物質，尤其是在出品杯測、意式濃縮、法壓壺、法蘭絨以及其他手衝咖啡時，酯類的含量非常高。酯類幫助萃取出來的咖啡保留香氣（這裏指幹香和溼香）並且增加咖啡口感。咖啡生豆中酯類含量高低，直接關係到咖啡生豆質量的好壞，含量越高，生豆質量越佳。不幸的是，它在咖啡生豆中的存在也會相對地影響咖啡質量，因爲它會使烘焙好的咖啡豆，在儲藏時，容易引起氧化和酸敗。
 
此段落關鍵詞：
Lipids酯類
Triglycerides甘油三酯
Mouthfeel口感
Oxidation氧化反應
Rancidity酸敗反應
Storage存儲
 
  
蛋白質
蛋白質和遊離胺基酸，佔咖啡生豆淨重的10%～13%。咖啡豆中的胺基酸和還原糖在烘焙過程中熱解在聚合進行一系列非酶褐變反應，此種反應華夏經常提到的叫做梅拉德反應。梅拉德反應生成糖胺和類黑精，這兩種物質使咖啡具有甘苦、呈褐色、烤肉香氣、以及烘焙香氣。
 
此段落關鍵詞：
Protein蛋白質
Free Amino acids遊離胺基酸
Reducing Sugars還原糖
Nonenzymatic Browning Reactions非酶褐變反應
Maillard Reactions梅拉德反應，臺灣人叫做梅納反應
Glycosylamines糖胺
Melanoidins類黑精
Bittersweet甘苦香
  
 
生物鹼類：咖啡因 & 葫蘆巴鹼
咖啡含有兩大種生物鹼類，那就是咖啡因 & 葫蘆巴鹼，它們各自佔有一顆生豆淨比重的1%，是一杯咖啡中苦味的其中一個來源，它們也是輕度刺激人體的主要來源。咖啡因佔咖啡苦味的10%，並起到人體刺激性作用。咖啡樹（這裏指所有咖啡樹種）生成咖啡因是爲了抵抗蟲害。一顆咖啡樹的種植海拔越高，其咖啡漿果中咖啡因的含量就越低，因爲高海拔，低蟲害風險。
 
葫蘆巴鹼或是我們所飲用咖啡苦味最大的貢獻者！但是它卻內含許多的方向化合物，在烘焙過程中，葫蘆巴鹼在高溫的環境下降解成吡啶和尼古丁酸。尼古丁酸又被稱爲煙酸，或者是維生素B3，200克的咖啡溶液裏含有20～80毫升的煙酸（要看不同的烘焙度），煙酸引起反腔效應。
 
此段落關鍵詞：
Alkaloid 生物鹼類
Caffeine咖啡因
Trigonelline葫蘆巴鹼
Stimulating Property刺激性
Insect蟲害
Aromatic Compound芳香化合物
Degrade降解
Pyridines吡啶
Nicotinic Acid尼古丁酸
Niacin煙酸
Vitamin B3維生素B3
Anti-Cavity Effect反腔效應
 
 
水分含量
在理想狀態下，處理後的咖啡生豆的水分含量應該佔淨重的10.5%～11.5%。如果水分含量過低，生豆成色會褪色，所沖泡出來的咖啡具有稻草和乾草味。最爲一個合格的烘焙師，烘焙時必須要對低水分含量的咖啡生豆的控火極爲小心，因爲低水分含量的豆子升溫很快。如果咖啡生豆的水分含量高於12%，咖啡生豆會長毛，所沖泡出來的咖啡會有草腥味。咖啡生豆中的水分在烘焙過程中會使熱傳遞速度減慢，所以需要加大火力使其蒸發。烘焙高水份咖啡生豆時，不僅要更多的熱量，還要調整烘焙時間和火力。
 
此段落關鍵詞：
Fade褪色
Moisture-content水分含量
Hay乾草
Straw稻草
Grassy草腥味、青草味
Heat Transfer熱傳遞
Evaporate水氣蒸發
  
 
有機酸
有機酸，主要是綠原酸（CGAs）佔有生豆淨重的7%～10%。綠原酸使一杯咖啡具有酸味、果酸、收斂性和苦味。羅布斯塔種咖啡豆的高綠原酸含量使其與阿拉比卡中咖啡相比更苦。綠原酸不僅對咖啡有抗氧化性，對人身體也起到了抗氧化的益處。在咖啡中，也有一些其他的有機酸，如奎寧酸，檸檬酸，蘋果酸，乙酸，單寧酸，和甲酸。
 
此段落關鍵詞：
Organic有機的
Chlorogenic Acid綠原酸
Astringency收斂性
Antioxidant抗氧化的
Citric檸檬酸
Quinic奎寧
Caffeic單寧
Malic蘋果酸
Acetic乙酸
Formic甲酸
 
 
氣體 & 芳烴
揮發性芳香化合物爲我們的咖啡提供香氣。咖啡生豆含有200多種揮發性物質，但是它們卻幾乎不提供香氣。對咖啡進行烘焙創造出大量的芳香化合物，目前爲止，科學家已經從已烘焙的咖啡豆中提煉出了800多種揮發性芳香因子。
 
此段落關鍵詞：
Gas氣體
Aromatics芳香因子
Volatile揮發性