咖啡烘焙是將生咖啡豆的物理和化學特性轉化為烘焙咖啡豆的過程。
咖啡烘焙的關鍵詞是轉化，而不是添加。這是因為咖啡烘焙是一個轉化生咖啡豆裏所含有化合物的過程，因此生咖啡豆裏不含有的化合物是不能被烘焙展現的。
考慮到這一點，對於咖啡烘焙來說，所使用的生咖啡豆是一個非常重要的因素。您可以將生咖啡豆視為一種原料，將咖啡烘焙師視為廚師，將烘焙視爲烹飪。
在本文中，我們將介紹咖啡烘焙帶來的物理和化學變化的基本原理。
物理變化
生咖啡豆是“生”的；目標是通過烘焙將它轉成“熟”咖啡豆。
一般來說，烘焙時間越長，咖啡所受的熱量就越多，烘焙的深度也就越深。反之亦然。
烘焙時間或深度是由咖啡烘焙師決定，通常基於質量和生意決策。
當烘焙師決定結束烘焙過程時，會獲得所烘焙的咖啡豆為最終產品。
所烘焙的咖啡豆的最終顏色可以很好地指示烘焙階段。
從左到右，隨著咖啡烘焙的進行，咖啡豆的顏色會發生變化。
- Green Coffee Beans
- 生的
- 無物理或化學變化
- 綠色
- Drying Phase
- 約 165 °C (329 °F)
- 豆子的水分蒸發了
- 一系列化學反應被激活
- 黃金色
- Cinnamon Roast / 第一爆
- 約 196 °C (385 °F)
- 第一爆，伴隨著“爆米花”聲
- 豆子體積膨脹並釋放二氧化碳
- 肉桂色
- 啞光、乾燥表面，有銀皮
- New England Roast
- 約 205 °C (401 °F)
- 淺棕色
- 啞光、乾燥表面，有銀皮
- American Roast
- 約 210 °C (410 °F)
- 棕色
- 啞光、光滑表面、很少銀皮
- City Roast
- 約 219 °C (426 °F)
- 深棕色
- 表面光滑，油少，銀皮極少
- Full City Roast / 第二爆
- 約 225 °C (437 °F)
- 第二爆，聲音更柔和
- 豆子膨脹，釋放更多二氧化碳和煙霧
- 黑巧克力的色調
- 表面光滑，有油污
- Vienna Roast
- 約 230 °C (446 °F)
- 黑巧克力的色調
- 表面光滑，有油污
- French Roast
- 約 240 °C (464 °F)
- 黑色
- 表面光滑、有光澤、有油性
- Italian Roast
- 約 245 °C (473 °F)
- 黑色
- 表面光滑、有光澤、有油性
在咖啡烘焙過程中，隨著溫度的升高，生咖啡豆發生轉變；最明顯的是顏色從綠色到黑色的逐漸變化。
通過達到一定的溫度範圍，烘焙階段被命名。關於烘焙名稱，這些標準確實因地而異，因此具有主觀性。儘管上面提供的烘焙名稱在咖啡行業中相當常見且廣泛傳播，例如 City Roast 、 Italian Roast 等。
在乾燥階段 （Drying Phase），由於在此溫度下會激活一系列化學反應，例如美拉德反應（Maillard reaction）、焦糖化（Caramelization）等，烘焙將開始散發出香味。這些化學反應將持續到烘焙過程結束。
烘焙過程中會產生壓力，對硬生咖啡豆施加壓力。當咖啡豆上的壓力最終過高時，豆子内部會經歷爆裂，這被稱為第一爆。咖啡豆在 Cinnamon Roast 時一爆，溫度約為 196 °C (385 °F)。這個過程是可以聽見的。對於大多數人來說，從此刻時起咖啡才被認為是已“烤熟的”。
在第一爆之後，咖啡豆的壓力再次增大，直到最終達到更高溫度下的另一次爆裂，稱為第二爆。第二爆發生在 Full City Roast，溫度約為 225 °C (437 °F)。這個過程也是可以聽到的。在此階段，咖啡豆的油脂開始從豆內遷移到豆外，並在此過程中釋放更多煙霧。對於大多數人來說，這是進入深烘焙領域的烘焙點。
此外，在整個咖啡烘焙過程中，咖啡豆會逐漸經歷水分流失和一系列化學反應，將乾物質轉化為揮發性氣體（香氣）。因此，烘焙咖啡豆的重量大約比生咖啡豆少了 15-22%。
同時，由於氣體行為，咖啡豆的體積膨脹。因此，烘焙後的咖啡豆體積增大 50-100%，因此多孔性更強、更易溶於水。
總而言之，烘焙程度越深，最終產品就越輕、越大、更多孔性和更水溶性。反之亦然。
化學變化
烘焙過程轉化生咖啡豆的化合物成分，產生香氣、味道和口感，從而改變整體風味。
在烘焙過程中，整體風味的變化是逐漸發生的；如此不斷地進行下去，直到烘焙師決定結束烘焙時，最終的整體風味就會被確定。
淺度烘焙
咖啡烘焙在 Cinnamon Roast 或 New England Roast 的烘焙階段結束。在這些烘焙範圍內，咖啡將展示更多的酶促風味特性（enzymatic flavour properties）。這些是果香、花香和草本香的風味系列。淺度烘焙突出的酶促風味是由咖啡的品種、種植和處理階段先定的。烘焙只是通過化學反應將這些風味化合物前驅物轉化，而不是添加它們。因此，要輸出高品質的酶促風味，需要合適的品種、高質量的咖啡種植和處理，最後還需要烘焙師的技術。
中度烘焙
咖啡烘焙在 American Roast 或 City Roast 階段結束。在這些烘焙範圍內，咖啡的酶促風味特性逐漸下降，而糖褐變風味特性（sugar browning flavour properties）顯著增加；這些是焦糖、巧克力和堅果的風味系列。糖褐變風味特性是在烘焙過程中通過優化兩個主要化學反應（即美拉德反應和焦糖化）而形成的。需要熟練的烘焙師才能正確地輸出這些糖褐變風味的品質。
深度烘焙
咖啡烘焙在 Full City 、Vienna 、 French 或 Italian Roasts 階段結束。在這些烘焙範圍內，幾乎沒有酶促風味特性殘留，糖褐變風味特性逐漸下降，而乾餾風味特性（dry distillation flavour properties）急劇增加；這些是碳味、樹脂味、香料味和鮮味的風味系列。乾餾風味特性主要是在烘焙過程中通過熱解 （Pyrolysis）產生的，這是一種高溫下的化學反應，逐漸將有機化合物分解為碳。熟練的烘焙師可以最大限度地減少乾餾風味的輸出，從而獲得最佳的深度烘焙。
根據所使用的生咖啡豆以及咖啡烘培師的烘焙方式，體驗可能會有所不同。儘管如此，我們還是總結了下表；這些是定性描述，旨在作為一般準則。
請放大閱讀或下載此表。
簡而言之，淺度烘焙具有更多的咖啡原味、更高的酸度和更低的苦味；深度烘焙具有更多的烘焙風味、較低的酸度和較高的苦味。
那麼哪種烘培階段為最好呢？答案是主觀的，因此取決於咖啡飲用者。事實上，每種烘焙都有它的愛好者。從未嘗試過；永遠不會真正知道。所以嘗試看看您最喜歡哪一個。
對於咖啡烘焙師來說，哪種烘焙最具挑戰性？從烘焙的角度來看，深烘焙通常更難實現，因為烘焙時間更長，熱量更高，並且總體上需要控制的變數更多。最終，每種烘焙都有其不同的挑戰；這實際上取決於對生咖啡豆的了解程度和烘焙師的技能水平。
額外資訊
烘焙咖啡豆的保質期比生咖啡豆短；因此，咖啡通常保持在生咖啡豆的形式，並且只會在接近預期飲用期時進行烘焙。
咖啡因是一種非常熱穩定的化合物，熔點為 235 °C (455 °F) ，基本上不會因烘焙而改變。人們必須將咖啡烘焙到 French 或 Italian Roasts 的烘焙範圍，才能開始分解咖啡因。
本文僅關注烘焙對咖啡的轉變。有關化學反應、深入研究物理變化、如何烘焙等的專門烘焙文章將在未來發布。我們感謝您閱讀本文。
