咖啡烘焙的影響因素分析

咖啡是世界三大飲料作物（咖啡、茶葉和可可）之一，其產(chǎn)量、產(chǎn)值和消費(fèi)量均居三大飲料作物之首[1-2]。近年來國內(nèi)咖啡消費(fèi)高速增長(zhǎng)，統(tǒng)計(jì)顯示自2000年以來，每年消費(fèi)增長(zhǎng)速度均超過15%，是全球咖啡消費(fèi)增速的10倍。據(jù)全球Statista的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年全球咖啡行業(yè)收入規(guī)模高達(dá)4 310億美元，同比增長(zhǎng)5.7%，其中烘焙咖啡收入3 164億美元，占比73%；市場(chǎng)調(diào)查報(bào)告顯示，68.2%的消費(fèi)者在購買咖啡時(shí)會(huì)考慮咖啡的口感，分別有36.9%和33.3%的人會(huì)看重原材料品質(zhì)和風(fēng)味的因素[3]。由此可看出，消費(fèi)者在購買時(shí)會(huì)對(duì)咖啡口感、風(fēng)味、品質(zhì)方面提出要求，而決定這些因素的關(guān)鍵核心在烘焙與拼配。

云南省因其獨(dú)特的環(huán)境條件和區(qū)位優(yōu)勢(shì)，已成為我國最大的小粒咖啡種植基地[4]。咖啡烘焙在國內(nèi)興起時(shí)間較短，在10年前咖農(nóng)幾乎不會(huì)品嘗自己種植的咖啡，大多都是采摘加工后就賣給生豆收購商。而今隨著咖啡消費(fèi)人群的不斷增多，人們對(duì)品質(zhì)要求也在逐年提升。咖啡生豆沒有香氣和風(fēng)味，烘焙是加工過程中必不可少的環(huán)節(jié)。咖啡烘焙是指咖啡生豆經(jīng)過一定的溫度烘焙，去除咖啡豆中多余的水分，使咖啡豆中的部分成分轉(zhuǎn)化成焦糖化糖分及風(fēng)味油脂的過程[5]。實(shí)際上，咖啡烘焙一直以來都被視為神秘的技術(shù)，所以很多烘焙師往往獨(dú)自摸索，不斷嘗試，甚至在錯(cuò)誤的方法中學(xué)習(xí)，看似簡(jiǎn)單的操作，烘焙出來的咖啡味道卻千差萬別。究其原因主要是影響烘焙的因素多，烘焙機(jī)類型不同，操作不當(dāng)或烘焙時(shí)不注意造成烘焙瑕疵而影響到產(chǎn)品質(zhì)量。

1 影響因素

1.1 烘焙機(jī)類型

早期的咖啡烘焙是用傳統(tǒng)的大鐵鍋進(jìn)行翻炒，因此烘焙豆也叫焙炒豆。隨著技術(shù)的發(fā)展有了專業(yè)的咖啡烘焙機(jī)，但多以進(jìn)口為主，目前常見的烘焙機(jī)類型有3種，分別是直火式烘焙機(jī)、半熱風(fēng)式烘焙機(jī)和熱風(fēng)式烘焙機(jī)，分類依據(jù)是烘焙機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和加熱方式存在差異。

1.1.1 直火式烘焙機(jī)

直火式烘焙能較好地保留咖啡原有特性，更好地表現(xiàn)咖啡的味道和香氣，火焰能通過鍋爐表面的孔洞接觸到咖啡豆，將熱量直接傳遞到咖啡豆表。直火式烘焙機(jī)的預(yù)熱時(shí)間相對(duì)較短，烘焙速度不宜過快，否則容易將咖啡豆表燒焦，產(chǎn)生烘焙瑕疵，增加咖啡的燥苦味。在烘焙的過程中，爐火直接接觸咖啡豆，使得咖啡豆熱量從表面慢慢向內(nèi)部深入，在烘焙時(shí)可配合生豆特征，調(diào)整火力和風(fēng)門，選擇低溫或高溫烘焙。直火式烘焙機(jī)比較適合烘焙不同產(chǎn)地的單一豆。但直火烘焙機(jī)的鍋爐內(nèi)熱量不好調(diào)控，熱能容易從孔洞中散發(fā)，從而導(dǎo)致烘焙不均，也容易受室內(nèi)溫度、天氣狀況等環(huán)境因素影響，因此在生產(chǎn)中不多見[1,6]。

1.1.2 半熱風(fēng)式烘焙機(jī)

半熱風(fēng)烘焙機(jī)也稱半直火式烘焙機(jī)，在生產(chǎn)中被廣泛推廣使用。該設(shè)備彌補(bǔ)了直火式烘焙機(jī)的不足，安全性高，也能較好地表達(dá)咖啡的味道及香氣。半熱風(fēng)式烘焙機(jī)的熱源穩(wěn)定，受外界環(huán)境影響較小?？Х仍诤姹哼^程中，穩(wěn)定充足的熱源非常重要，尤其是在一爆前后，如果失溫或溫度上升過快都會(huì)影響到咖啡的味道。由于生豆外部和內(nèi)部受熱均勻，烘焙時(shí)可根據(jù)消費(fèi)者需求烘焙出淺、中、深等不同烘焙度的咖啡。此外，半熱風(fēng)式烘焙機(jī)的不同導(dǎo)熱方式讓生豆外表及內(nèi)部組織能同時(shí)吸收熱量，所以即便生豆水分、密度、品種間有差異，也能將咖啡豆的香氣、味道完美呈現(xiàn)，較適合將生豆混合拼配后進(jìn)行烘焙。

1.1.3 熱風(fēng)式烘焙機(jī)

熱風(fēng)式烘焙機(jī)的火源不直接接觸鍋爐，而是通過熱空氣對(duì)流的方式對(duì)咖啡豆進(jìn)行加熱?？Х榷乖诤姹哼^程中呈漂浮狀態(tài)，熱風(fēng)將整顆咖啡豆包裹，咖啡受熱升溫較快，傳熱均勻，因此能縮短整體烘焙時(shí)間，提升烘焙效率，多在大型工業(yè)化生產(chǎn)中使用。但熱風(fēng)式烘焙機(jī)價(jià)格比較高，烘焙機(jī)身相對(duì)較大，在烘焙時(shí)熱能利用率高，咖啡豆升溫速度過快，有時(shí)容易出現(xiàn)外焦里嫩、夾生等情況。

1.2 生豆特性

烘焙之前需要先對(duì)烘焙的咖啡生豆原料進(jìn)行充分了解，如品種、處理方式、產(chǎn)地、海拔、水分含量以及密度等，了解的信息越全面越詳細(xì)，越容易烘焙出高質(zhì)量的咖啡。例如，水分含量影響烘焙過程中的脫水環(huán)節(jié)，從而影響烘焙進(jìn)程；原料密度影響咖啡豆吸熱和放熱速度，從而影響整個(gè)烘焙過程。不同的生豆其化學(xué)成分含量也不同，在烘焙過程中呈現(xiàn)和發(fā)展的風(fēng)味物質(zhì)也不相同。烘焙的目的在于優(yōu)化咖啡中可溶性化合物的風(fēng)味。另外，為提高烘焙質(zhì)量，生豆最好是經(jīng)過挑選、分級(jí)好的豆，粒徑大小盡量均勻，不同粒徑大小的原料豆在烘焙的鍋爐中容易受熱不均，導(dǎo)致烘焙差異大而影響味道。

1.3 烘焙總時(shí)間

咖啡在烘焙過程中會(huì)發(fā)生一系列的物理和化學(xué)反應(yīng)，尤其是美拉德、焦糖化及深烘焙的干餾化等，可以產(chǎn)生上千種香氣成分和數(shù)百種化合物，同時(shí)水分在不斷減少，咖啡豆的體積約增大一倍。此外，咖啡豆的顏色、重量、香氣、風(fēng)味等都在變化。烘焙的總時(shí)間對(duì)咖啡風(fēng)味物質(zhì)的形成有較大的影響，在相同烘焙度的情況下，總時(shí)間越短，酸的強(qiáng)度越高，反之總時(shí)間越長(zhǎng)，酸的強(qiáng)度越低，苦味也會(huì)隨之增加。

1.4 發(fā)展時(shí)間

咖啡烘焙過程中，隨著溫度的上升，咖啡豆內(nèi)的水分會(huì)蒸發(fā)轉(zhuǎn)為氣體，隨著內(nèi)部氣壓的不斷增加，氣體開始排出咖啡豆外，這時(shí)，生豆的內(nèi)部由吸熱轉(zhuǎn)為放熱，咖啡豆開始爆裂，同時(shí)體積開始膨脹。釋放氣體時(shí)造成細(xì)胞壁破裂，因而發(fā)生第一次爆破，即“一爆”，大約2 min后，一爆結(jié)束。隨著一爆結(jié)束，會(huì)有一段靜置期，這個(gè)時(shí)間通常較短，咖啡豆由一爆的放熱轉(zhuǎn)為吸熱，當(dāng)咖啡豆內(nèi)部溫度持續(xù)升高，達(dá)到約220 ℃時(shí)，內(nèi)部氣體會(huì)再次釋放，咖啡豆體積變得更大，開始二爆。發(fā)展時(shí)間就是從一爆開始到烘焙結(jié)束的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間決定了咖啡的烘焙度，發(fā)展時(shí)間越長(zhǎng)，烘焙度就越深。通常淺度烘焙的咖啡主要呈現(xiàn)花果香氣，酸味突出，苦味及醇厚度低。中度烘焙的咖啡呈現(xiàn)堅(jiān)果、焦糖、可可的香甜味，有些品種還伴有花果香氣和果汁感，是大眾較喜愛的烘焙度之一。深度烘焙的咖啡通常在二爆前后呈現(xiàn)香料、樹脂的香氣，具有糖漿般的厚重醇度。

1.5 結(jié)束溫度

結(jié)束溫度就是停止烘焙的溫度。相同的發(fā)展時(shí)間與總時(shí)間，結(jié)束溫度越高，咖啡烘焙度就越深；結(jié)束溫度越低，咖啡烘焙度就越淺。不同的烘焙機(jī)因?yàn)闇囟忍结樀奈恢眉办`敏度不同，探測(cè)顯示的溫度也會(huì)有差異，并且探針從探測(cè)溫度到烘焙曲線記錄軟件的顯示會(huì)有延遲，因此咖啡豆的溫度讀數(shù)并不是十分精確，在烘焙的過程中仍然需要經(jīng)常觀察咖啡豆的顏色及香氣，并及時(shí)判斷停止烘焙的溫度和時(shí)間。

1.6 投豆溫度

投豆溫度要根據(jù)生豆特性及外部環(huán)境來定。對(duì)于高海拔、高密度的生豆，投豆溫度可以設(shè)定得高一些；對(duì)于水分含量低的生豆，投豆溫度要適當(dāng)降低一些。不同的烘焙機(jī)鍋爐材質(zhì)、探針位置不同，因此需要根據(jù)實(shí)際操作情況來調(diào)整。

1.7 風(fēng)門

烘焙后期由于產(chǎn)生大量的煙霧，風(fēng)門可以起到除煙的作用，從而降低咖啡烘焙豆的煙感。但風(fēng)門除了排煙，還會(huì)帶走鍋爐內(nèi)部的熱能及咖啡風(fēng)味物質(zhì)。在烘焙過程中，風(fēng)門開得過大、調(diào)整過快，會(huì)使?fàn)t內(nèi)溫度下降，影響咖啡烘焙進(jìn)程，進(jìn)而影響咖啡風(fēng)味，同時(shí)風(fēng)門過大，也會(huì)帶走一部分咖啡風(fēng)味物質(zhì)，影響咖啡風(fēng)味，因此在調(diào)整風(fēng)門時(shí)要注意觀察溫度的變化情況。

1.8 鍋爐轉(zhuǎn)速

有的烘焙機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)置了不同的檔位，在烘焙時(shí)要注意調(diào)整。轉(zhuǎn)速太低，咖啡豆與鍋爐貼得較近，豆子在烘焙時(shí)容易產(chǎn)生表面灼傷或燒焦的情況；轉(zhuǎn)速太高也不利于咖啡豆內(nèi)部的反應(yīng)。有的烘焙機(jī)轉(zhuǎn)速是不能調(diào)整的，這樣的烘焙機(jī)可不用考慮鍋爐轉(zhuǎn)速的影響。

1.9 烘焙量

為了滿足烘焙需求，不同的烘焙機(jī)都會(huì)根據(jù)鍋爐容量來設(shè)定烘焙量，針對(duì)不同載量的烘焙機(jī)，通常的烘焙量在最大載量的50%～80%時(shí)較為理想，過低或過高均不利于烘焙。

1.10 冷卻時(shí)間

剛烘焙出爐的咖啡豆表溫度超過200 ℃，如果冷卻不及時(shí)，雖然咖啡豆已經(jīng)停止烘焙，但咖啡豆內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)依舊在進(jìn)行，從而影響烘焙質(zhì)量。因此，冷卻的時(shí)間越短越好。冷卻不僅影響咖啡最終烘焙度，還能將香氣快速鎖在咖啡豆內(nèi)。

2 咖啡拼配

不同的咖啡品種風(fēng)味各異，即使是同一個(gè)咖啡品種在不同的產(chǎn)區(qū)或不同的加工和干燥方法下，所表現(xiàn)的風(fēng)味也不同。單一的咖啡豆突出的是原有的地域風(fēng)味，拼配豆主要是彌補(bǔ)單品咖啡某方面的不足，通過拼配能達(dá)到更豐富的風(fēng)味或油脂。例如，意式咖啡大多選用拼配豆，通過不同產(chǎn)地、不同品種的搭配，調(diào)配出油脂豐富，酸、香、苦、甘以及醇風(fēng)味口感均衡的咖啡。速溶咖啡生產(chǎn)要采用中粒種咖啡和小粒種咖啡進(jìn)行拼配，可確保速溶粉的香氣和風(fēng)味，也可提高出粉率，降低成本?？Х绕磁淇梢允巧拱幢壤春煤笾苯雍?，即生拼，也可以將幾種單品分別烘焙好后再進(jìn)行拼配，即熟拼。生拼、熟拼都各有不同，可自行選擇適合自己的拼配方式。

3 結(jié)語

綜上所述，影響烘焙的因素不僅與烘焙機(jī)有關(guān)，與烘焙總時(shí)長(zhǎng)、發(fā)展時(shí)間、結(jié)束溫度、鍋爐轉(zhuǎn)速風(fēng)門以及冷卻等諸多因素都有關(guān)聯(lián)。在實(shí)際的烘焙過程中，除了考慮上述的因素，還應(yīng)注意控制火候，觀察烘焙過程中的每個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，這樣才能烘焙出理想的咖啡豆。此外，利用不同原料或者烘焙豆的特點(diǎn)，開展咖啡拼配，既能彌補(bǔ)單品咖啡口感的不足，開創(chuàng)獨(dú)特風(fēng)味，還能降低成本，增加收益。