咖啡烘焙 Coffee Roasting

咖啡之所以受人喜爱，主要是因为烘焙后形成的香气与饮用时的口感。咖啡生豆本身并无什么特殊的味道，是烘焙将生豆内部的物质彻底转变与重组，形成新的结构，从而带出咖啡香醇的风味。

烘焙的工具——烘焙机，分为3类：直火式、半热风直火式和热风式。目前后2种是主流。

直火式：人类最早使用的烘焙工具。缺点：铁的导热速度慢;烘焙时间长;热气浪费;生豆接触滚筒壁过久，易被烧焦，造成苦味与焦味;碎屑进出留在筒内附在咖啡豆表面会将风味变混浊。

半热风直火式：1870~1920德国人范古班(Van Gupen)改良与制造。1907年德国的Perfect烘焙机便开始引用这种观念，使用瓦斯加热，并有一个风机，将热气一半带进滚筒内，一半带到外围加热滚筒。至今，德国的Probat滚筒式烘焙机名满天下。此外，美国爱达荷州(Idaho)的迪瑞克公司(Diedrich)于1987年率先使用瓦斯启动的红外线热源(Gas-Infrared)，使温度控制的更为精准，成为北美第一品牌。

半热风直火式，以火源直接加热滚筒，同时将热风带到滚筒内，提升加热速度，又可以吹走碎屑，因此生产出均衡干净的咖啡豆。

热风式，20世纪的创举，用热风烘焙咖啡豆，提高烘焙效率。1934年由美国的柏恩公司制造的瑟门罗烘焙机(Jabez Burns Thermalo)，一种大型热风式烘焙机。

流床式烘焙机(Fluid-Bed Roaster),用热风吹动生豆，让它上下翻飞。1976年，美国人麦可.施维兹(Michael Sivetz)设计出流床式烘焙机。澳洲知名咖啡专家伊昂.柏思坦(Ian Bersten)也设计也制造了流床式烘焙机。使用这种烘焙机时，咖啡豆在被吹至高点后下落，再度受热风烘焙，能使咖啡豆烘焙均匀。不过缺少金属滚筒的闷烧，有人认为少了一个味道。

咖啡烘焙是一种高温分解(Pyrolysis)的过程，它彻底改变生豆内部的物质，产生新的化合物，并重新组合，形成香气与醇味。这种作用只会在高温的时候发生。

事实上，在咖啡的处理过程中，烘焙是最难的一个步骤，它是一种科学，也是一种艺术。烘焙过程约分为3个阶段：

脱水，在烘焙的初期，生豆开始吸热，内部的水分逐渐蒸发。这时，颜色渐渐由青色转为黄色或浅褐色，银皮开始脱落，可以闻到淡淡的青草味道。这个阶段的主要作用是去除水分，约占烘焙时间的一半。由于水是很好的传热导体，有助于烘焙咖啡豆内部物质。所以，虽然目的在于去除水分，但烘焙师会善用水的温度，并妥善控制，使其不会蒸发的太快。

高温分解，烘焙到160度左右，豆内的水分会蒸发为气体，开始排除咖啡豆的外部。这时，生豆的内部由吸热(Endothermic)转为放热(Exdothermic)，出现第一爆裂声。在第一次爆裂声之后，又会转为吸热，这时，咖啡豆内部压力极高，可高达25个大气压力。高温与压力开始解构原有的组织，形成新的化合物，造就咖啡的口感与味道。达到190度左右，吸热与放热的转换再度发生。当然，高温裂解作用仍然持续发生，咖啡豆由褐色转变成深褐色，渐渐进入重度烘焙的阶段。

冷却(Quenching)，咖啡在烘焙之后要立即冷却，迅速停止高温裂解作用，将风味锁住。否则，豆内高温仍在继续发生作用，将会烧掉芳香的物质。冷却的方法有2种，一为气冷式，一为水冷式。气冷式速度慢，但干净而不污染，较能保留咖啡的香醇，为精品咖啡所采用。水冷式是在咖啡豆表面喷上一层水雾，让温度迅速下降，需要精密计算，而且会增加烘焙咖啡豆重量，一般用于商业咖啡烘焙。

爆裂声，生豆由吸热转为放热时，内部的物质排出体外，会形成明显声响。第一次较大声音，清脆而分散，第二次较小声，细致而集中。由于爆裂声与温度的关联性很高，能充分代表烘热的温度，是烘焙师判断烘焙度的重要依据。

烘焙所造成的变化是很复杂的，虽有科学家不断研究分析，仍然无法窥知全貌。大致有以下变化：

失重：含水率由13%左右降到1%，失重大概12%~21%，烘焙度越高，失重越多。

体积膨胀：烘焙后，咖啡豆体积会增加60%以上。

细胞孔放大：生豆的细胞壁坚硬，细胞空闭锁，所以不易变质。但是烘焙之后，细胞壁变得很脆弱，细胞孔放大，很容易流失内部物质。

形成二氧化碳：高温分解作用使咖啡豆内部的碳水化合物发生分解，并结合其它物质形成大量的二氧化碳，驻留在咖啡豆的内部。

改变组织结构：烘焙后，碳水化合物从58.9%剧降到38.3%，酸性物质(脂肪酸、单宁酸与氯酸等)从8.0%降为4.9%。在高温裂解作用下，这些物质发生重组，转变为焦糖、二氧化碳与一些可挥发性物质。其中，焦糖占烘焙豆质量的25%，形成咖啡的甘味。而脂肪原占生豆中16.2%，烘焙后则提升为 17%，是醇味与稠感的来源。咖啡因含量几乎没有变化。重烘焙的咖啡苦味并非源于咖啡因较多。

烘焙度，太平洋地区区分法：

Light Roast(浅度烘焙)：还流有青草味，无香气和醇味。

Cinnamon Roast(肉桂烘焙)： 咖啡豆成肉桂色

Medium Roast(中度烘焙)：有强烈的酸味。

City Roast(高度色烘焙)：酸味、苦味与甜味开始达到平衡。

City + Roast(城市烘焙)：烘焙到第一次爆裂，刚要进入第二次爆裂声。

Full City Roast(全城市烘焙)：烘焙到第二次爆裂声正在进行时，是精选咖啡烘焙师的最爱。

French Roast(法式烘焙)：苦味甚重。

Italian Roast(意式烘焙)：意大利浓缩咖啡的原料。

美国精品咖啡协会(SCAA)，以艾龙仪(以红外线测量咖啡的颜色与焦糖类焦化程度)判定与分析。将黑色设为0，白色设为100，分8个等分，代表8个烘焙等级。

精品咖啡与商业咖啡的烘焙不同：

按咖啡豆的属性决定烘焙方法(含水率、硬度、年份、并经过样本杯测);

小量烘焙;

烘焙师在烘焙过程中全程看顾(注意温度与时间的变化，倾听爆裂声与观察颜色、光泽的变化);

烘焙后立即交货(Deliver at The Same Day Of Roasting)。