你應該要知道的食事

咖啡豆必須經過烘焙才會有咖啡的香氣,這是因為烘焙生豆時,其中的揮發性物質與其他成分會熱分解或是交互作用,形成咖啡特有的香氣與風味,目前已知烘焙後咖啡豆至少可以產生650種以上的香氣。

撰文=張金堅醫師(台灣大學醫學院外科名譽教授、臺安醫院總顧問)

咖啡生豆是充滿化學物質的倉庫

營養學家強尼・包登(Jonny Bowden)將咖啡列為地球上最健康的150種食材之一,並且是美國人飲食中抗氧化食物來源第1名。所有的食材及飲品中,咖啡是最具藝術性、技巧性及變化性者,但也頗具爭議性。咖啡複雜的成分、繁複的製作過程中,以及加工時所產生的化學變化均為咖啡研究者、愛好者精心研究的重要基本知識。

咖啡生豆就是一座充滿化學物質的倉庫,如某類阿拉比卡種咖啡,目前鑑定出的成分已超出上千種,其中數百種成分具有芳香性,是人類飲品中香味最豐富者。

餐飲界常用來調味的香草芳香物充其量不過才150種,即使是葡萄酒及茶的醇香成分也遠不及咖啡的豐富。咖啡中含有不少優質酸,如綠原酸、檸檬酸、蘋果酸、醋酸、磷酸和奎寧酸等,以及其他有機酸,會隨著烘焙過程中碳水化合物的分解而產生,目前測得的有機酸就多達30幾種,其中15種屬於揮發性。一般而言,有機酸在中度烘焙時濃度最高,隨著重度烘焙而遞減。

碳水化合物

咖啡豆中所含的碳水化合物可分為多醣及低分子醣類,後者包含單、雙及三醣類,又可分為還原糖及非還原糖,此外,也含有一些醣類衍生物,如果膠等。碳水化合物對於咖啡的貢獻在於香氣與顏色的變化。在香氣方面,碳水化合物經過烘焙後,不僅本身會散發香氣,同時也會吸附其他揮發性的香氣,使咖啡呈現不同的特殊風味。

咖啡生豆的碳水化合物含量約為38.5%,其中約8.7%屬於低分子醣類,會在烘焙過程產生焦糖化反應,而轉化成焦糖色素等成分;而多醣類及果膠等主要是纖維素(23.1%)或木質素(6.7%)成分存在。

低分子醣類

咖啡生豆中最主要的游離態醣類是蔗糖,不同的品種、來源及成熟度,其含量會有不同。從咖啡生豆的抽出液裡也可以測得到其他種類的簡單醣類,例如還原糖,此外也含有葡萄糖與果糖。

咖啡豆經過烘焙之後,低分子醣類會產生變化,其變化按照烘焙程度不同而有差異,蔗糖損失最迅速,輕度烘焙的損失率是97%、中度烘焙是99%、重度烘焙則是100%,至於葡萄糖、果糖及阿拉伯糖等也都有相當程度的損失。

多醣類

這是很重要的咖啡生豆組成成分,占了乾物量的40~50%左右。若按照種類區分,多醣類包含了聚合半乳糖、聚合甘露糖、聚合阿拉伯糖及纖維素,都是組成咖啡豆質體的物質。

即使經烘焙後,多醣類仍會保存一定的量,過去研究發現,烘焙程度的影響並不大,保留率約在70~75%,以纖維素保留率最高,聚合阿拉伯糖最低。

蛋白質及胺基酸

咖啡生豆的蛋白質含量約14.4%,扣除掉咖啡因及葫蘆巴鹼等氮化合物後,蛋白質的含量則為11.9%左右。粗蛋白之外,咖啡生豆中也含有多種的酶,例如脂肪分解酶(lipase)、蛋白質分解酶、醣類分解酶、半乳糖水解酶及過氧化酶等。咖啡生豆約含有0.15~0.25%的游離胺基酸,對咖啡風味的影響較大,但對口味的影響則較低,生豆一旦經過烘培,其蛋白質的含量會降至3.0%。

脂質

存在於生豆胚乳中的咖啡油(coffee oil)及咖啡豆外層的蠟質共同組成咖啡生豆的脂質。咖啡油含有三酸甘油酯及相當份量的其他脂質,但其含量及組成成分會因品種不同而有差異,一般來說,生豆的平均含量約11.5%,即使烘焙,仍有97%左右以脂類等型態保存。

揮發性物質

揮發性物質是掌管咖啡風味的主要來源,影響咖啡品質甚鉅。揮發性物質的種類很多,其存在的狀況會影響咖啡的香氣與品質,烘焙生豆時,尤其中的揮發性物質被切斷或經反應後所衍生。舉凡熱分解或成分間的交互作用,例如醣類、胺基酸、有機酸及酚類化合物等的作用,均會形成咖啡特有的香氣與風味。

此外,影響咖啡揮發性物質成分的因素,還包括了豆子的品種、氣候、土壤條件、生豆的儲存、烘焙的溫度與時間,以及烘焙設備等。

咖啡生豆必須經過烘焙,才能夠生產我們平常聞到的咖啡香,未經烘焙前是沒有咖啡的特殊香氣。目前已確定生豆中的揮發性香氣經過烘焙後,至少可產生650種以上的香氣,如榛果味、奶油味、焦糖味、青草味、煙燻味、燒焦味、香辛味及苦味等,是所有食品及飲料中揮發性香氣成分種類最多的,另外,烘焙程度也會影響咖啡的風味。

水分

隨著不同加工階段及產品,咖啡豆的水分含量有很大的差異,還含膜的濕咖啡豆,其水分含量約50%,經過乾燥的咖啡生豆約為11.5%,烘焙後的咖啡豆水分含量僅剩約4.8%。由於咖啡生豆中含有相當份量的水分膠體性大分子物質,如蛋白質及多醣類等,能以多種不同的物理及化學方式結合水分,並存在豆子中。

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內容來源=《癮咖啡研究室:發現咖啡的健康力量》,由原水文化提供