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，其產量、產值和消費量均居三大飲料作物之首[1-2]。近年來國內咖啡消費高速增長，統計顯示自2000年以來，每年消費增長速度均超過15%，是全球咖啡消費增速的10倍。據全球Statista的數據統計，2019年全球咖啡行業收入規模高達4 310億美元，同比增長5.7%，其中烘焙咖啡收入3 164億美元，占比73%；市場調查報告顯示，68.2%的消費者在購買咖啡時會考慮咖啡的口感，分別有36.9%和33.3%的人會看重原材料品質和風味的因素[3]。由此可看出，消費者在購買時會對咖啡口感、風味、品質方面提出要求，而決定這些因素的關鍵核心在烘焙與拼配。

云南省因其獨特的環境條件和區位優勢，已成為我國最大的小粒咖啡種植基地[4]?？Х群姹涸趪鴥扰d起時間較短，在10年前咖農幾乎不會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。而今隨著咖啡消費人群的不斷增多，人們對品質要求也在逐年提升?？Х壬箾]有香氣和風味，烘焙是加工過程中必不可少的環節?？Х群姹菏侵缚Х壬菇涍^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化成焦糖化糖分及風味油脂的過程[5]。實際上，咖啡烘焙一直以來都被視為神秘的技術，所以很多烘焙師往往獨自摸索，不斷嘗試，甚至在錯誤的方法中學習，看似簡單的操作，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，烘焙機類型不同，操作不當或烘焙時不注意造成烘焙瑕疵而影響到產品質量。

1 影響因素

1.1 烘焙機類型

早期的咖啡烘焙是用傳統的大鐵鍋進行翻炒，因此烘焙豆也叫焙炒豆。隨著技術的發展有了專業的咖啡烘焙機，但多以進口為主，目前常見的烘焙機類型有3種，分別是直火式烘焙機、半熱風式烘焙機和熱風式烘焙機，分類依據是烘焙機內部結構和加熱方式存在差異。

1.1.1 直火式烘焙機

直火式烘焙能較好地保留咖啡原有特性，更好地表現咖啡的味道和香氣，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。直火式烘焙機的預熱時間相對較短，烘焙速度不宜過快，否則容易將咖啡豆表燒焦，產生烘焙瑕疵，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部深入，在烘焙時可配合生豆特征，調整火力和風門，選擇低溫或高溫烘焙。直火式烘焙機比較適合烘焙不同產地的單一豆。但直火烘焙機的鍋爐內熱量不好調控，熱能容易從孔洞中散發，從而導致烘焙不均，也容易受室內溫度、天氣狀況等環境因素影響，因此在生產中不多見[1,6]。

1.1.2 半熱風式烘焙機

半熱風烘焙機也稱半直火式烘焙機，在生產中被廣泛推廣使用。該設備彌補了直火式烘焙機的不足，安全性高，也能較好地表達咖啡的味道及香氣。半熱風式烘焙機的熱源穩定，受外界環境影響較小?？Х仍诤姹哼^程中，穩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影響到咖啡的味道。由于生豆外部和內部受熱均勻，烘焙時可根據消費者需求烘焙出淺、中、深等不同烘焙度的咖啡。此外，半熱風式烘焙機的不同導熱方式讓生豆外表及內部組織能同時吸收熱量，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，較適合將生豆混合拼配后進行烘焙。

1.1.3 熱風式烘焙機

熱風式烘焙機的火源不直接接觸鍋爐，而是通過熱空氣對流的方式對咖啡豆進行加熱?？Х榷乖诤姹哼^程中呈漂浮狀態，熱風將整顆咖啡豆包裹，咖啡受熱升溫較快，傳熱均勻，因此能縮短整體烘焙時間，提升烘焙效率，多在大型工業化生產中使用。但熱風式烘焙機價格比較高，烘焙機身相對較大，在烘焙時熱能利用率高，咖啡豆升溫速度過快，有時容易出現外焦里嫩、夾生等情況。

1.2 生豆特性

烘焙之前需要先對烘焙的咖啡生豆原料進行充分了解，如品種、處理方式、產地、海拔、水分含量以及密度等，了解的信息越全面越詳細，越容易烘焙出高質量的咖啡。例如，水分含量影響烘焙過程中的脫水環節，從而影響烘焙進程；原料密度影響咖啡豆吸熱和放熱速度，從而影響整個烘焙過程。不同的生豆其化學成分含量也不同，在烘焙過程中呈現和發展的風味物質也不相同。烘焙的目的在于優化咖啡中可溶性化合物的風味。另外，為提高烘焙質量，生豆最好是經過挑選、分級好的豆，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，導致烘焙差異大而影響味道。

1.3 烘焙總時間

咖啡在烘焙過程中會發生一系列的物理和化學反應，尤其是美拉德、焦糖化及深烘焙的干餾化等，可以產生上千種香氣成分和數百種化合物，同時水分在不斷減少，咖啡豆的體積約增大一倍。此外，咖啡豆的顏色、重量、香氣、風味等都在變化。烘焙的總時間對咖啡風味物質的形成有較大的影響，在相同烘焙度的情況下，總時間越短，酸的強度越高，反之總時間越長，酸的強度越低，苦味也會隨之增加。

1.4 發展時間

咖啡烘焙過程中，隨著溫度的上升，咖啡豆內的水分會蒸發轉為氣體，隨著內部氣壓的不斷增加，氣體開始排出咖啡豆外，這時，生豆的內部由吸熱轉為放熱，咖啡豆開始爆裂，同時體積開始膨脹。釋放氣體時造成細胞壁破裂，因而發生第一次爆破，即“一爆”，大約2 min后，一爆結束。隨著一爆結束，會有一段靜置期，這個時間通常較短，咖啡豆由一爆的放熱轉為吸熱，當咖啡豆內部溫度持續升高，達到約220 ℃時，內部氣體會再次釋放，咖啡豆體積變得更大，開始二爆。發展時間就是從一爆開始到烘焙結束的時間，這個時間決定了咖啡的烘焙度，發展時間越長，烘焙度就越深。通常淺度烘焙的咖啡主要呈現花果香氣，酸味突出，苦味及醇厚度低。中度烘焙的咖啡呈現堅果、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香料、樹脂的香氣，具有糖漿般的厚重醇度。

1.5 結束溫度

結束溫度就是停止烘焙的溫度。相同的發展時間與總時間，結束溫度越高，咖啡烘焙度就越深；結束溫度越低，咖啡烘焙度就越淺。不同的烘焙機因為溫度探針的位置及靈敏度不同，探測顯示的溫度也會有差異，并且探針從探測溫度到烘焙曲線記錄軟件的顯示會有延遲，因此咖啡豆的溫度讀數并不是十分精確，在烘焙的過程中仍然需要經常觀察咖啡豆的顏色及香氣，并及時判斷停止烘焙的溫度和時間。

1.6 投豆溫度

投豆溫度要根據生豆特性及外部環境來定。對于高海拔、高密度的生豆，投豆溫度可以設定得高一些；對于水分含量低的生豆，投豆溫度要適當降低一些。不同的烘焙機鍋爐材質、探針位置不同，因此需要根據實際操作情況來調整。

1.7 風門

烘焙后期由于產生大量的煙霧，風門可以起到除煙的作用，從而降低咖啡烘焙豆的煙感。但風門除了排煙，還會帶走鍋爐內部的熱能及咖啡風味物質。在烘焙過程中，風門開得過大、調整過快，會使爐內溫度下降，影響咖啡烘焙進程，進而影響咖啡風味，同時風門過大，也會帶走一部分咖啡風味物質，影響咖啡風味，因此在調整風門時要注意觀察溫度的變化情況。

1.8 鍋爐轉速

有的烘焙機轉速設置了不同的檔位，在烘焙時要注意調整。轉速太低，咖啡豆與鍋爐貼得較近，豆子在烘焙時容易產生表面灼傷或燒焦的情況；轉速太高也不利于咖啡豆內部的反應。有的烘焙機轉速是不能調整的，這樣的烘焙機可不用考慮鍋爐轉速的影響。

1.9 烘焙量

為了滿足烘焙需求，不同的烘焙機都會根據鍋爐容量來設定烘焙量，針對不同載量的烘焙機，通常的烘焙量在最大載量的50%～80%時較為理想，過低或過高均不利于烘焙。

1.10 冷卻時間

剛烘焙出爐的咖啡豆表溫度超過200 ℃，如果冷卻不及時，雖然咖啡豆已經停止烘焙，但咖啡豆內的化學反應依舊在進行，從而影響烘焙質量。因此，冷卻的時間越短越好。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。

2 咖啡拼配

不同的咖啡品種風味各異，即使是同一個咖啡品種在不同的產區或不同的加工和干燥方法下，所表現的風味也不同。單一的咖啡豆突出的是原有的地域風味，拼配豆主要是彌補單品咖啡某方面的不足，通過拼配能達到更豐富的風味或油脂。例如，意式咖啡大多選用拼配豆，通過不同產地、不同品種的搭配，調配出油脂豐富，酸、香、苦、甘以及醇風味口感均衡的咖啡。速溶咖啡生產要采用中粒種咖啡和小粒種咖啡進行拼配，可確保速溶粉的香氣和風味，也可提高出粉率，降低成本?？Х绕磁淇梢允巧拱幢壤春煤笾苯雍妫瓷?，也可以將幾種單品分別烘焙好后再進行拼配，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 結語

綜上所述，影響烘焙的因素不僅與烘焙機有關，與烘焙總時長、發展時間、結束溫度、鍋爐轉速風門以及冷卻等諸多因素都有關聯。在實際的烘焙過程中，除了考慮上述的因素，還應注意控制火候，觀察烘焙過程中的每個關鍵節點，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，開展咖啡拼配，既能彌補單品咖啡口感的不足，開創獨特風味，還能降低成本，增加收益。