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咖啡烘焙风味物质是如何形成的

2017年12月19日 | 作者: 重庆百瑞斯特咖啡西点调酒学院 | 分类: 咖啡烘焙, 行业动态 | 

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咖啡烘焙风味物质的形成
咖啡生豆经过适当的烘焙处理,可引发咖啡生豆所含成分如绿原酸、葫芦巴碱、多糖、脂肪和蛋白质等物质在不同程度上的美拉德、斯特克降解、焦糖化等系列化学反应,生成包括呋喃类、吡嗪类、吡啶类、吡咯类、醛酮类、硫化物及酚类和有机酸等挥发性呈香物质,形成为人所熟知和欢迎的咖啡特征风味.
传统烘焙工艺以浅度、中度和深度等色差词汇,通过咖啡豆在加热过程中颜色的变化来描述烘焙程度.然而有文献指出,咖啡豆的颜色并不能准确反映烘焙程度,因为不同的烘焙条件也可以使咖啡豆达到相同的颜色,但由于烘焙时间和温度的不同,咖啡豆中发生的化学反应和风味物质含量也不同.因此不能单纯用颜色来判断烘焙程度.同时,由于烘焙设备存在差异性,烘焙条件应用范围也不统一,因此,通过测定不同烘焙条件下咖啡中风味物质含量变化来判断烘焙程度比颜色更为准确.
咖啡的特征风味物质只有经过特定的烘焙程序才能较好地形成.控制烘焙条件对获得良好的风味 非常重要,烘焙不足或过度,都会降低甚至破坏咖啡应有的风味品质.本文通过综合分析和总结烘焙条件与咖啡主要风味物质的形成和变化的关系,为系统了解和掌握咖啡烘焙工艺提供科学参考.
咖啡烘焙的阶段特点
按物化性质的综合变化,咖啡的烘焙过程可分高温脱水、高温反应以及常温冷却三个阶段.咖啡风味物质的形成主要发生在第二阶段.高温脱水: 在这个阶段,由于咖啡生豆内含10%–12%的水分,使得豆体温度不会高于100°C .当水分含量降低至6% 左右,豆体温度开始升高.
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高温反应: 当豆表面温度升至 170°C 左右,豆内风味物质前体开始发生化学反应.多糖受热分解形成有机酸,使咖啡产生酸味.低聚糖首先受热分解为还原糖( 葡萄糖和果糖等) ,之后与游离氨基酸的氨基发生美拉德反应生成吡嗪类、呋喃类、醛类和酮类化合物等风味物质.α-氨基酸与二羰基化合物受热发生斯特克降解反应,生成相应的醛类和酮类物质.蛋白质、绿原酸和葫芦巴碱等物质也会热分解.上述过程伴随包括 CO2 在内的大量气体及挥发性呈香物质的释放( 5–12L/kg) ,导致豆体内压过大,发生爆裂,咖啡豆呈现淡棕色.当温度继续升至190°C左右时,有机酸和部分风味物质过度受热分解,纤维质碳化,导致第二次爆裂,油脂开始渗出表面,咖啡酸味和香气下降,类黑精增加,咖啡豆呈现 深褐色.
常温冷却: 咖啡在烘焙结束之后立即离开热源 终止反应,在常温下通风冷却,避免持续高温过度破坏芳香物质.

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