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,如果只使用低温,则无法造成分解作用。

事实上,在咖啡的处理过程中,烘焙是最难得一个步骤,它是一种科学,也是一种艺术。烘焙的进行约分为三个阶段:

脱水,在烘焙的初期,生豆开始吸热,内部的水分逐渐蒸发。这是,颜色渐渐由青色转为黄色或浅褐色,并且银皮开始脱落,可以闻到淡淡的青草的味道。这个阶段的主要作用是去除水分,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。水分到达沸点后转为蒸汽,这时内部物质充分烘热,水也开始蒸发,排出咖啡豆的外部。

高温分解,烘焙到160度左右,豆内的水分蒸发为气体,开始排出咖啡豆的外部。这时,生豆的内部由吸热(Endothermic)转为放热(Exdothermic),出现第一次爆裂声。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,咖啡豆由褐色转变为深褐色,渐渐进入重度烘焙的阶段。

冷却(Quenching),咖啡在烘焙之后一定要立即冷却,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。冷却的方法大体有两种,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的重量,一般用于商业咖啡烘焙。


爆裂声,生豆由吸热转为放热时,内部的气体物质排出体外,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,能充分代表烘焙的温度,是烘焙师判断烘焙度的重要依据。

烘焙所照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%,失重率大概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,细胞孔闭锁,所以不易变质。但是烘焙之后,细胞壁变的脆弱,细胞孔放大,很容易流失内部物质。

形成二氧化碳:高温分解作用使得咖啡豆内部的碳水化合物发生分解,并结合其他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。而脂肪原占生豆中的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。所以,重烘焙的咖啡苦味不是来源于咖啡因较多。

烘焙度,太平洋地区区分法:

Light Roast (浅度烘焙):还留有青草味,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。

High 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):烘焙到第一爆,刚要进入第二次爆裂声。

Full City Roast (全城市烘焙):二爆正在进行时,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。

国精品咖啡协会(SCAA),以艾龙仪器(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。