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咖啡烘焙概述——化学变化

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咖啡烘焙的过程中,约有接近咖啡熟豆总重量30%,超过1000种化合物都是在烘焙时生成,这其中约850种挥发性物质已被鉴定出来,我们能够通过感官体验感受到。


在化学变化的过程中伴随着复杂的热传递,这里边既有大量吸热反应,也有不少放热反应。美拉德反应,降解反应,热解反应,焦糖化反应,水解反应,氧化反应和脱羧反应是烘焙师需要关注的主要化学反应。



下面来看几种相对重要的化学反应。


1.美拉德反应

美拉德反应(Maillard),又叫梅纳反应,是一个非常复杂的反应过程。是指如糖类等含羧基化合物与如氨基酸等含氨基化合物通过缩合,聚合而生成蛋白黑素的非酶褐变反应。需经历前期,中期和末期三个阶段。其中,前期反应主要包括羰氧缩合和分子重排,中期反应主要表现为分子重排产物的进一步降解,生成羧甲基糠醛等,末期反应是中期反应产物进一步缩合,聚合,形成复杂的高分子色素,是咖啡烘焙中生成大部分可挥发性芳香气体的原因所在。



美拉德反应在咖啡烘焙过程中贡献的气味几乎都是令人愉悦的。咖啡豆焙制在160~230℃之间发生的美拉德反应会生成大量气体(如二氧化碳),它们在咖啡豆细胞内不断积聚能量,这些能量积累到一定阶段后将冲破咖啡豆细胞壁进行集中释放,即我们所说的一爆。


2.焦糖化反应

焦糖化反应(Caramelization),又叫卡拉蜜尔作用,是指糖类尤其是单糖类在没有氨基化合物存在的情况下,加热到熔点以上时,会因发生脱水,降解等过程而发生的褐变反应。咖啡烘焙过程中的焦糖化反应大约在171℃开始进行,进行过程会减少咖啡甜味,增加咖啡苦味,我们经常说较浅焙咖啡更甜,深焙咖啡更苦便与此有关。



焦糖化反应有两种反应方向:一是经脱水得到焦糖等产物,二是经裂解得到挥发性的醛类,酮类物质,这些物质还可以进一步缩合,聚合,最终得到一些深颜色的物质。这些反应在酸性,碱性条件下均可进行,但在碱性条件下进行的速度要快得多,也是一种非酶褐变反应。焦糖化产生的糖的裂解产物具有特殊的焦甜香风味,这也为咖啡烘焙所喜。


3.干馏反应

干馏反应(Dry distillation),又叫碳化或焦化,是在隔绝空气条件下受热分解发生的复杂反应过程,会生成各种气体和固体残余。我们获得焦炭和煤焦油就是对煤干馏的结果。咖啡烘焙时发生的干馏并未完全隔绝氧气,因此只能算作是“一定程度上发生的低温干馏”,偏深度烘焙时较多散发出来的树脂香,碳香,香料辛香等均与此有关。



(节选自《爱上咖啡师》 齐鸣著 章节6:“创造特色风味:咖啡烘焙概述” P95~P97)

 2017-02-07 11:54:22  Jacky发布



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