摘要
在《如何鉴赏咖啡？》一文中详细介绍了咖啡风味的影响因素，按重要性排序如下：
咖啡豆瑕疵率（生豆瑕疵&烘焙瑕疵） > 熟豆新鲜度 > 生豆味谱 > 烘焙程度&烘焙技术 > 制作（研磨+萃取）
高温烘焙中发生的一系列化学反应，会将生豆中的成分裂解重组，增添新的香气和滋味。烘焙程度与烘豆节奏，决定了咖啡豆风味的呈现。
本文首先带你了解生豆熟豆的成分、咖啡烘焙的6个阶段、烘焙中的化学反应，据此即可选择合适的烘焙度、掌握通用的烘豆节奏。
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1. 什么是咖啡烘焙？
- 咖啡烘焙是通过加热咖啡生豆，使其发生一系列物理、化学变化。
- 经过烘焙的咖啡豆，形态外观上从青绿色转变为棕褐色；生豆中所含有的几百种物质，经过裂解、聚合、重组成上千种香味物、滋味物。经过风火淬炼的咖啡豆，香气、风味都更加丰富。
- 烘焙过程中的热源、温度、风力、时间等变量众多，对咖啡风味的发展起着决定性的作用，可玩性很高。
2. 咖啡豆成分（生豆vs熟豆）
2.1 挥发性—香气物质
生豆特有的香气物质大约有100种，经烘焙产生的特征香气物质大约600种，生熟豆共有的香气物质大约300种。
| 香气成分 | 生豆特征香气 | 熟豆特征香气 | |
| 醛类 | 水果、麦芽、巧克力、干酪、奶油、香草、焦糖 | ||
| 酮类 | 黄油、焦糖 | ||
| 酚类 | 烟熏、木质 | ||
| 酸类 | 酸香 | ||
| 杂环化合物 | 呋喃类 | 焦糖甜香、浆果 | |
| 噻吩类 | 甜香 | ||
| 吡嗪类 | 青草、青豌豆、泥土 | 坚果、烤面包、谷物 | |
| 恶唑类 | 坚果 | ||
| 噻唑类 | 可可、花生、肉香 | ||
| 含硫类 | 炭烧 | ||
2.2 非挥发性—滋味、口感物质
在烘焙过程中，多糖/大分子糖（纤维素）、脂类、生物碱-咖啡因、盐类物质较稳定，烘焙前后比例变化不大；小分子糖、游离氨基酸、酸类、生物碱–葫芦巴碱发生一系列化学反应，裂解重组形成新的滋味物、香味物，为烘焙豆增香添色。
| 成分 | 滋味、口感 | 生豆 | 熟豆 | 烘焙化学反应 | 产物&滋味、口感 | |
| 碳水化合物 | 多糖类 | body感(醇厚顺滑) | 45% | 40% | 较稳定，少部分分解 | 甜味：小分子糖 |
| 小分子糖 | 甜味 | 7% | 2% | 焦糖化反应 美拉德反应 裂解反应 | 苦味：类黑素 甘苦味：焦糖 气味：醛类、酮类、杂环化合物 酸味：甲酸&乙酸（达240度挥发）、乳酸、乙醇酸 | |
| 蛋白质&游离氨基酸 | 蛋白质 | body感(醇厚顺滑) | 12% | 3% | 美拉德反应 | 甘苦味：焦糖 香气：醛类、酮类、杂环化合物 |
| 氨基酸 | 微甜味 | 2% | 0.8% | |||
| 脂类 | body感(醇厚顺滑) | 15% | 15% | 较稳定，少部分分解 | 香气：萜类化合物 | |
| 酸类 | 绿原酸 | 苦味、涩感 | 7% | 1% | 受热分解 | 苦味、涩感：奎宁酸、奎宁酸内酯、绿原酸内酯、咖啡酸、阿魏酸 气味：酚类 |
| 苹果酸、柠檬酸、酒石酸 | 果酸味 | 2% | 1% | 受热分解 | 酸味：戊二酸、马来酸等 | |
| 生物碱 | 咖啡因 | 微苦味 | 1% | 1% | 较稳定 | / |
| 葫芦巴碱 | 苦味 | 1% | 0.5% | 受热分解 | 微酸：烟酸 气味：杂环化合物 | |
| 盐类矿物质 | 咸味 | 4% | 4% | 较稳定 | / | |
| 类黑素 | 苦味 | / | 16% | 烘焙产物 | 深色色泽、炙烤香气 | |
| 其他 | / | 4% | 16% | / | / | |
3. 咖啡烘焙的6个阶段
3.1 脱水阶段-文火
- 从入豆，至豆色从蓝绿色转变为浅黄色（叶绿素、花青素裂解）。
- 豆温升至约150度（此阶段吸热，应保持文火均匀脱水）。
- 咖啡豆的大部分水分在此阶段脱去。
- 气味从青草、甘蔗、谷物等，转变为烤面包味。
3.2 褐化阶段-催火
- 从浅黄豆色，至一爆前。
- 豆温约从150度升至190度（此阶段应加大火力，为焦糖化反应、美拉德反应酝酿热力环境）。
3.3 一爆阶段-降火
- 从一爆开始，至一爆结束。
- 豆温约从190度升至200度（此阶段从吸热转为放热，应降低火力，否则炉温豆温飙升，烘豆进程过快，反应不可控）
- 豆色从浅黄色转变为褐色，豆体膨胀，内部积累的大量水蒸气、CO2的压力，冲破豆体的组织纤维，发出第一次爆裂声，持续约1-2分钟。
- 能够闻到烤面包、坚果等气味。
3.4 一二爆之间-略加火
- 从一爆结束，至二爆开始
- 一爆结束后沉寂大约1-2分钟，豆温从约200度升至220度，咖啡豆内部压力再一次积蓄，豆体持续膨胀，褐色加深。（此阶段从放热转为吸热，应略加大火力，为二爆做准备）
3.5 二爆阶段-降火
- 从二爆开始，至出炉。
- 继续烘焙，至咖啡豆内部压力再一次无法被承受时，会发出第二次爆裂声，相比一爆，二爆声更细小、密集、急促。
- 二爆温度可达约220-230度（二爆开始后，处于放热，豆体已经非常脆弱，应降火或关火，避免温度过高、过度碳化烧焦）。
- 豆色从褐色转变为深褐色。
- 能够闻到树脂、炭烧等气味。
3.6 下豆冷却-迅速冷却
- 无论在哪个阶段下豆，都需要迅速降温冷却，否则200多度的余温，还会继续加深烘焙度。
- 若烘豆机无自带冷却功能，或效果不佳，可用风扇辅助降温。
4. 烘焙中的关键化学反应
下面是咖啡烘焙中关键的化学反应，其中美拉德反应和焦糖化反应是让烘焙咖啡豆拥有迷人色香味的大功臣。
4.1 美拉德反应
- 原料&产物：蛋白质、氨基酸 + 小分子糖类 = 类黑素 + 醛类 + 酮类 + 杂环化合物
- 反应阶段：室温即可进行，但主要的风味物质在约185-240度生成，即从一爆阶段开始
- 产物概述：棕黑色的复杂大分子物质类黑素，是烘焙咖啡豆的炙烤香气和深色色泽的来源；醛类、酮类、杂环化合物（吡嗪类、呋喃类、恶唑类等），带来奶油、坚果、可可等香气
4.2 焦糖化反应
- 原料&产物：糖类加热脱水褐变，产生焦糖、醛类、酮类、杂环化合物
- 反应阶段：约170-205度进行，即一爆阶段为主
- 产物概述：从无色的糖，转变为褐色的焦糖，带来甘苦滋味及甜香；醛类、酮类、杂环化合物（呋喃类、吡啶类等）带来奶油等香气
4.3 糖类裂解
- 原料&产物：糖类受热分解，产生甲酸、乙酸、乳酸、乙醇酸等
- 反应阶段：约150度，即从褐化阶段开始生成各类酸质，240度时甲酸、乙酸量达到最高，后开始挥发减少；乳酸、乙醇酸继续增加
- 产物概述：酸类产物随烘焙先增加，在中深焙达240度时部分挥发，酸度降低
4.4 绿原酸分解
- 原料&产物：绿原酸受热分解，产生奎宁酸、奎宁酸内酯、绿原酸内酯、咖啡酸、阿魏酸、酚类等。
- 反应阶段：一爆阶段50%会被降解，二爆后段80%会被降解
- 产物概述：绿原酸有苦味和涩感，烘焙后的产物苦涩感降低；酚类带来烟熏、木质香气
4.5 其他酸类分解
- 原料&产物：柠檬酸、苹果酸受热分解为戊二酸、马来酸等
- 反应阶段：一爆阶段50%被分解，二爆末段70%被分解
- 产物概述：酸类型改变，酸味相对恒定
4.6 葫芦巴碱分解
- 原料&产物：葫芦巴碱受热分解为烟酸、杂环化合物
- 反应阶段：约150度，即从褐化阶段开始，50-80%被分解
- 产物概述：葫芦巴碱有苦味，经烘焙分解成有微酸味的烟酸，有香气的杂环化合物（吡啶类、吡咯类）
5. 烘焙度
美国精品咖啡协会SCAA通过咖啡烘焙度分析仪（近红外线焦糖化光谱分析）来界定咖啡烘焙度。
可根据风味描述，选择个人偏好的烘焙度，其中浅中焙、中焙、中深焙是大众较为接受的烘焙度。
（原理：烘焙程度越高，则焦糖化程度越高，豆表颜色越深，越不易反射光线，分析仪得出的数值越低）
| 烘焙度 | Agtron值 | 失重比例 | 颜色 | 下豆时间 | 风味 |
| 过浅焙(light roast) | #95以上 | 低于11% |  | 一爆开始前后 | 豆表呈淡肉桂色，具有浓厚的青草味，口感与香气不足，一般用于试验，很少做品尝用。 |
| 极浅焙(cinnamon roast) | #80-95 | 11-13% |  | 一爆开始至密集 | 豆表呈肉桂色，此时的青草味已除，酸质强烈、略带香气。 |
| 浅焙(medium roast) | #65-79 | 12-14% |  | 一爆密集至结束 | 豆表呈栗子色，口感清淡、偏酸带苦、香气适中。 |
| 浅中焙(high roast) | #60-64 | 13-15% |  | 一爆结束 | 豆表呈浅红褐色，口感层次丰富、酸苦均衡，且略带甜味，香气风味均佳。 |
中焙 (city roast) | #55-59 | 14-16% |  | 一、二爆之间 | 豆表呈浅棕色，为标准的烘焙程度，也是大众最喜爱的烘焙程度。口感明亮活泼、酸苦平衡，酸质偏淡。 |
中深焙 (full city roast) | #44-54 | 16-18% |  | 二爆开始 | 豆表呈褐色，口感沉稳饱满、苦味较酸味强劲、余韵回甘，香气饱满。 |
深焙 (French roast) | #36-43 | 17-19% |  | 二爆密集到二爆结束 | 豆表呈深褐色带黑，口感强劲浓烈、苦味较浓、几乎感觉不到酸味、带有浓郁的巧克力与烟熏香气。 |
重焙 (Italian roast) | #30-35 | 19-21% |  | 二爆结束至豆表转黑出油 | 豆表呈黑色泛油光，口感强烈复杂、苦味强烈、带有浓厚的煎焙与焦香。 |
6. 家庭烘豆方式对比
- 家用咖啡烘焙机一般有：直火式（手网）、热传导式（锅/滚筒）、热风式、半直火半热风式；
- 其中比较推荐热风式和滚筒热传导式，性价比较高，且烘焙均匀度、风味比较稳定。
| 烘焙机类型（<<怎么选？） | 具体加热方法 | 优点 | 缺点 | 温度控制 | |
| 直火式 | 手网 | 明火直接接触咖啡豆加热 | 1. 成本低 2. 若使用得当, 会有直火烘焙特有的厚实香气和滋味 | 1. 火候不易控制, 易烧焦豆表, 要求一定的烘焙技巧 2. 可控性、可复制性较低 3. 为保证均匀度, 需不停晃动手柄, 手臂酸 | 一般无 |
| 热传导式 | 平底锅/陶锅 | 热源加热容器, 把热量传递给咖啡豆 | 成本低（可用家里现有的锅） | 1. 均匀度较差, 需不停翻动 2. 可控性, 可复制性较低 | 一般无 |
| 滚筒 | 1. 性价比较高 2. 均匀度、风味相对较好 | 烘焙效率较低，只适合于家用小批量烘焙 | 部分机型有 | ||
| 热风式 | 滚筒为主 | 将空气升温成为“高温热气流”，加热咖啡豆 | 1. 烘焙效率高, 快速省时, 较均匀 2. 风味较明亮干净 | 1. 加热速度过快时, 可控性不够好 2. 可能造成风味较平淡不够饱满, 丰富性和个性不足 | 部分机型有 |
| 半直火半热风式 | 滚筒为主 | 热传导+热风 | 1. 加热较为稳定, 均匀 2. 可控性较佳, 可微调温度和火力, 为商用烘豆机的主流 3. 风味较厚实 | 价格较高, 家用较少 | 部分机型有 |
7. 家庭烘豆指南——基础烘豆节奏
这里先给出一个通用的烘豆节奏，可在此之上练手，熟悉烘焙各阶段的表现，火力的掌控等；之后可根据不同豆种、产区、处理法等特性，调整烘焙节奏，会更加得心应手。
7.1 脱水阶段—保持中小火力
- 时间：约第5分钟结束
- 预热：炉温约160-190度下豆，炉温豆温降至约90度
- 颜色：蓝绿色->浅黄色
- 温度：从210度->90度->150度
7.2 褐化阶段—加大火力
- 时间：约第5分钟开始，第10分钟结束
- 颜色：浅黄色->浅褐色
- 温度：从150度->190度
7.3 一爆阶段—降低火力
- 时间：约第10分钟开始，第12分钟结束。该阶段可下豆，为浅中焙
- 颜色：浅褐色->褐色
- 温度：从190度->200度
7.4 一二爆之间—略加大火力
- 时间：约第12分钟开始，第14分钟结束。该阶段可下豆，为中焙
- 颜色：褐色加深
- 温度：从200度->220度
7.5 二爆阶段—降低火力
- 时间：约第14分钟开始，第15分钟前结束。该阶段可下豆，为中深焙、深焙
- 颜色：褐色->深褐色
- 温度：从220度->230度
8. 家庭烘豆指南——各类烘焙方式实操
8.1 手网
8.1.1 器具准备
- 咖啡烘焙专用手网、瓦斯炉等火源、计时器、称、温度计（选用）、冷却网、冷却用的风扇或吹风机
8.1.2 烘焙步骤
- 将120g左右生豆放入手网（不建议太多，不易烘焙均匀，且手臂累）
- 在室内烘焙，需打开油烟机
- 瓦斯炉调至小火（参考火力：手掌在火源上方10cm处，不会感受到疼痛）
- 按下计时器
- 无需预热，在火源上方10cm处，摇动手网（方式：保持高度不变，不要上下晃动；在火源范围内，左右晃动或绕圈晃动）
8.1.3 注意事项
- 烘豆节奏：参考上一节中的基础烘豆节奏，可用红外线温度计辅助查看豆温。
- 火力调节：加火，则距火源略低于10cm；降火，则距火源略高于10cm。
注：固定火源的火力大小，通过调整距离火源的高度调节火力/温度，避免烘焙过程中变量太多、不好控制
8.2 家用锅
8.2.1 器具准备
- 各类锅、瓦斯炉等热源、长柄木铲（翻炒）、手套、计时器、称、温度计（选用）、冷却网、冷却用的风扇或吹风机
8.2.2 烘焙步骤
- 预热锅至120-150度，放入生豆（生豆量根据锅的大小，不建议堆太厚，不易烘焙均匀）
- 在室内烘焙，需打开油烟机
- 瓦斯炉调至中火（参考火力：外圈有一层火，若只有内圈有火，锅中心温度高、外侧温度低，不易烘焙均匀）
- 按下计时器
- 带上手套，用长柄勺不停翻炒咖啡豆
8.2.3 注意事项
- 烘豆节奏：参考上一节中的基础烘豆节奏，可用红外线温度计辅助查看豆温。
- 火力调节：直接调节瓦斯炉加火降火。
8.3 家用烘豆机（热传导式/直火式/热风式/半直火半热风式）
8.3.1 器具准备
- 各类家用咖啡豆烘焙机、计时器、称、温度计、冷却网、冷却用的风扇或吹风机
8.3.2 烘焙步骤
- 建议室外烘焙：部分机型有降烟功能，但效果不会太好，在室内烘焙需开抽油烟机。
- 开机，放入生豆
- 大部分烘豆机都有预设烘焙模式，，可参考说明书，即可快速上手使用
8.3.3 注意事项
- 烘豆节奏：部分机型是全自动烘焙模式，不能调节变量。半自动烘焙模式的机型，可参考上一节中的基础烘豆节奏。
- 温度/时间调节：一般可自行调节的变量是时间、温度，部分机型是提前预设，部分机型可中途调节。
