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探究新鲜的咖啡豆

Paul Songer

专业咖啡的产品,总是富有多样性的口味。先不提产品种类,一般说来,所有的人都会同意说,最好的咖啡即是最新鲜的咖啡,再来才是一些独特的口味。然而到底新鲜度是甚么,众说纷芸,无一定见;因为,就咖啡的味道角度来看,它是不断的在改变的。烘焙之后,有二个动做会立即进行:(1)令人满意的味道会消失,以及(2)令人不满意的味道会增加。一般标准(或是学术上)的新鲜度都会提到最后一个处理程序,和找到一个还可以被接受的咖啡的点,虽然这样的咖啡不是最好的。这样的推论,会得到一个对咖啡的新鲜度相当简单定义:咖啡本身如果不新鲜的话,很难让它再新鲜起来的。

这个定义对专业领域的人而言,实在没有多大的助益。有一小部分的消费者愿意付出好价钱,只希望能够喝到一杯没有不好品质的咖啡。专业的咖啡乃是从整个市场的切面而存在的,因为它知道那一些咖啡的品质会比较好。产品的新鲜度影响的是消费者对口味的经验,不可不慎。

要发展一种对咖啡新鲜度可衡量的标准,实际上是不可能的。因为每个人的口感经验,就喝咖啡而言,会产生个别性的化学变化及相互的影响;都会产生不同的经验。任何一种化学的成分,都有其独特的味道,它的比率成分,及使用方法都会使原有味道消失。本文论述的主要目的是描述这些因素的改变是如何的影响咖啡口味。

豆子的问题

烘焙过后的咖啡,其味道的组成要素,是透过高温烘焙所导致的。在烘焙后,咖啡豆本身仍会继续受到周围环境的因素所影响,另一方面是豆子本身的不稳定性因素也有关系,还有就是和其它复合物之间的相互作用所影响。这些重要的加工处理过程有:

1. 消失到其它的媒介物之中。香味从咖啡的表层蒸发到大气之中,或是溶解到其它的溶剂之中,因为这会产生化学变化而使原有香味消失。

2. 不发酵棕色反应:这个包括碳水化合物,一般说来是糖,用carmelization 或Maillard方法来处理。Carmelization 方法是把糖去掉水,把碳去掉二氧化碳,而改变糖的结构和味道。Maillard方法则是由于氨基酸,和碳水化合物相互作用,直到一种可以感觉得到的香味产生为止。当用Maillard方法,到了一定的高温时(好比咖啡在烘焙时),所产生出来的烘焙口味及香气通常是令人满意的;然而它若在低温时处理的话,产生的咖啡就平淡,胶着,扁硬的味道。

3. 氧化作用:氧化作用是一种透过电子与化学成份之间相互作用,产生二种不同的混合物。咖啡的氧化作用,最常用的处理程序为一个氧化分子加上两个电子成为一个混合物,形成一种新的(完全不同)的混合物,此一混合物和氢一起结合,就变成了水。

这些处理方法中,最有效的莫过于高温加热。这些热能可以在瞬间加热,再加上其它的化学反应,就产生了目前的产品了。

要开始一种比较细节的检查处理变得不新鲜的方法,混合后的咖啡味道会被分开且归类为高度蒸发(原味尽失)或是低度蒸发(味道平凡)。

咖啡香味:一种不同混合物的平衡综合体

咖啡的味道主要是受到和种香味相互改变而导致不同的风味。专业的咖啡源于产地的各种不同种类目录的口味:特别是烘焙方法,产地品种,处理咖啡豆的方式,等等。在1989年的研究中,记载着有超过百分之二十的芳香植物的味道,都可以透过烘焙过的咖啡中产生出来,大约有1600种的混合味道。香味之间相互影响,更使得综合口味成级数成长。这样相互消长的咖啡香味,使得咖啡具有多重的口味。

咖啡基本的香味就是如硫磺一般的混合物。它包含了强烈的硫醇味(类似臭鼬的味道)或是洋葱味,蒜味,还有点甜味,像蜂蜜一样的香味。所有硫化物都很容易受到氧化的作用。有些混合物的味道会像土司,面包,或是烤肉的香味,这些味道比较稳定;其它的混合味道就很容易消失。其中一种最重要的硫化合物,也就是咖啡新鲜度,叫做甲烷硫醇(一般称为木精硫醇),在很多的研究中,都指出它对消费者觉得咖啡的新鲜度,有极大的影响。它也会隐藏一小部分的好味道,例如”青豌豆”的香味。诚如氧化般的高度易与他物混合味道而消失原味的特性,特别是在磨过的咖啡且曝露在空气之中的时候为最甚;一般说来,一天之内,整个咖啡的味道就会不一样了,大约三个星期之内,咖啡内的甲烷硫醇就会消百分之七十。同时,随着研磨好的咖啡时日愈久,其它的硫醇,也会快速氧化。当硫醇的表面集中程度达0.01 至 0.5个 ppb(每十亿分之一)的时候,这个时候的咖啡就算是新鲜的;一旦集中度超过这个值的话,就表示咖啡已经不新鲜了。

有一些混合的香味是透过重度烘焙的咖啡而产生的。这些包括酚(石碳酸)(类似丁香/香料,具收缩性),火烧(烟/灰)。有香味的酚,比较容易蒸发。火棘则比较稳定,只是对于集中度的产生较为负面。火烧,甚至是有些阿拉伯咖啡豆种的主要香味,很容易挥发殆尽,而且容易受到暴晒在空气中的影响而消失。火烧会分解那些在咖啡中的自然物质,而产生咖啡油,而导致氧化。这些混合物在数量很多的时候就不会影响其它的香味,可是这些混合物的味道其实很重,如果轻视它们的话,可能会导致整个咖啡的味道全然戏剧化的改变,不可忽略。

通常最鲜美的香味,也是最容易挥发掉的味道。乙醛可以使味道多些刺激和辛辣(好比甲醛)或是甜味,像水果或花香。有时候乙醛会夹杂着酸味,那是因为高温所导致的,为了要形成酯;这酯可以确认某些特定的香味品质,好比凤梨,洋梨,或是水蜜桃。它们非常容易氧化(变成酸味和水)或是沉淀,特别是在加温的时候,或是潮湿的情况之下。某些含有麦芽/糖果/焦糖味道的乙醛,在经过研磨后,又暴露在空气中十五分钟左右,乙醛的成份就会减少百分之五十。最上等的阿拉伯咖啡豆,典型中都会高度集中这些乙醛的成分。阿拉伯咖啡豆内也含有”奶油”香味,这种香味也是极其容易消失殆尽的。

很幸运地,现在有一些结构性的东西,可以帮助储存这些香味的成分。其中之一就是咖啡豆本身。除此之外,碳水化合物和蛋白质也可以将一些香味成分压缩起来,除非经过研磨或是持续的加温之外或是放入液体之中,这些香气不会消失。有些咖啡的香味含有脂质的成分(油质和蜡质),这使得其虽处于加热过程或是其它抗氧化的成分之中,仍然不容易消失其原有风味。在最理想的状况之下,就是让咖啡的香味只在加热处理的过程中,及与热水相遇之时,亦即冲泡之时,才完全的释放出来,这样的咖啡才会令人真的享受其香醇之风味。

咖啡香味的递减是无法避免的损耗。首当其冲的就是闻起来香甜的乙醛化合物,接下来就是奶油香味了。再来就是土质的热气所带来的影响;会有更多的乙醛受到氧化使得类似醇的香味转换成有刺激性的乙醛;然后就是硫化物使得整个特性都因为甲烷氧化和蒸发掉了。青碗豆香味和烟灰的香味就愈来愈强了。当硫醇集中度愈来愈多的时候,那种令人畏惧的,独特的不新鲜味道就出来了。这些显而易见的改变可能在一天之内就发生了,到了八至十天,就有百分之五十的香味消失了,三个礼拜之后,所有咖啡豆的味道就全然不见了。

较少挥发的咖啡味道成分

在咖啡成分中,最具延长功效且不易消失的成分,非脂质氧化作用莫属了。而这个作用也是一步步发展而成的。第一步是透过氧化而摄取油质和产品的过氧化氢处理。只要有氧气,就可以使咖啡呈现这个作用。就像所有的氧化处理过程一样,会有两样化学物质形成。过氧化氢会破坏产品本身(高浓香令人不舒服的成分),然后就攻击那些未经氧化的脂质分子,使之也变成了氧化物。迥氧化氢这个动作好比一个催化剂;分量若多的话,就会加速氧化作用的程度。咖啡只要放要有氧气的地方两个礼拜,不新鲜的味道就会很明显。而且这个过程还具有加速的作用:一旦氧化作用开始了,产品的氧化就会一直渗透到每一个可能的空间,直到所有的咖啡好像枯萎掉一般的腐坏了。

腐坏的方式

要喝到能够让人享受的新鲜咖啡味道,最明显的解决之道,就是在烘焙之后,立刻冲泡而且用完(X 光显微照片在这里就有点作用了)。次好的解决方法,则是尽可能的把导致新鲜烘焙过的咖啡原因排除掉,最明显的就是环境的影响。和氧气隔离是最主要的策略,也是最好的理由。一旦遭到氧化作用的咖啡,就会很明显的导致其味道降级或丧失。一般的空气中,含有百分之十九至廿一的氧气;只要有14个立方公分的氧气(或是70cc的空气)就足以把一磅的咖啡的味道破坏殆尽。

一般典型的12盎司铝箔包装袋中,可以容纳800~1000 cc的体积,其中只有600 cc 是真正的咖啡豆。所以估计下来,900 cc 的咖啡,就有 300 cc的气体在其中。如果其中有百分之四以上的氧气的话,再加上足够的时间,就足以把咖啡原有的风味,全然破坏掉。

无可避免的,咖啡要进行包装之前,总是会接触到氧气的。有一个大家都知道的神话,那就是咖啡之所以无法摆脱氧气的主要原因是把二氧化碳除掉了。然而,Michael Sivetz则估计说,不是百分之廿一,而是大约百分之十左右的氧气,就使促使咖啡开始氧化作用。

无可避免的,咖啡要进行包装之前,总是会接触到氧气的。有一个大家都知道的神话,那就是咖啡之所以无法摆脱氧气的主要原因是把二氧化碳除掉了。然而,Michael Sivetz则估计说,不是百分之廿一,而是大约百分之十左右的氧气,就使促使咖啡开始氧化作用。

把咖啡和氧气隔离不只是为了新鲜的缘故而已。真正导致腐坏的过程是热能。不新鲜的程度端看热能的运作和咖啡之间的相互作用情况而定的。导致热能转换的机械式原因是潮湿的水气。烘焙过的咖啡会把水分完全的隔绝,而与湿气分开,特别是在高温的情况底下。

虽然透过烘焙可以把水分隔绝开来,仍然会引致其它的水分进来;再者一些腐坏的过程中也会产生副产品,那就是水,这些水分会存在全豆中或是研磨过的咖啡里,水分会以两种形式影响咖啡:自由的或是附着的。

” 自由的”水分是可移动的,也会透过随处附着,和传送热能及氧气而影响咖啡香味,酸度,和油质,或是将糖和蛋白质混合在一起而导致无发酵作用的棕化作用,以减底咖啡的新鲜度。自由的和附着的水分之间的比例,称之为”水分活动量”。它们会随着咖啡和湿气或高温的接触而增加其活动量。(附着的水分加热之后就会变成自由的水分)。一旦周围的湿度达百分之二十五左右就会导致烘焙过的咖啡增加百分之五的水气附着量,水分活动量也因而增加了。脂质的氧化作用也会因为水分活动量的温度升高而加快,虽然这也会影响咖啡的新鲜度,只是一般人对这一点都十分的忽略。研究显示一旦水分活动量的比率超过0.5,就会对无发酵棕化和脂质氧化作用导致快速增加的主要原因。也有更多的研究显示出,水分活动量对咖啡新鲜度有直接的影响。

咖啡存放地点的温度,若有变动,也会对咖啡腐坏程度造成直接的影响。除此之外,稍微的加热也会导致腐坏,甚至是温度稍微升高一点点都会使得大量可溶性的氧气产生,而增加水分活动量。

防止味道变坏

下列有一些可以防止咖啡味道变坏及过时方法:

消散及无发酵减低香味。这些因素是无法避免的,因为它们是自然发生的,特别受到高温及湿气的影响而增加速度,而且无法预先把氧气除掉。要对付这样的状况,主要的解决之道就是以低温干燥保鲜,以保护咖啡豆本身的香味不会消失。

无发酵棕化过程。温度和湿度是导致这个过程产生的主因。要对付这个状况的策略是,防潮包装(使其它的水分无法起作用),以低温隔绝的包装来控制周围的环境(温度及湿度),特别在包装的时候,尽量不要有太大的温差。

香味及脂质的氧化作用。氧化作用的程度端看氧气的多寡,氧气分子颗粒的比重,储存的温度,和水分活动量而定。上述各种防止的方法都是有效的方法;最后一点,就是提醒您,包装的时候,尽可能的把氧化抽干净。

照这样看来,要保存咖啡的香味,最合乎逻辑的方法就是透过冷藏或冷冻。冷藏的效果值得存疑是因为,它会产生水气及脂质乳化,可能还会导致氧化作用和明显的使咖啡本身变得有黏性。所以有些人就认为冷冻的话才可以产生效果。(据报导,大部份以深度烘焙,及低水分保存都很成功)。SCAA的标准技术委员会并不建议使用冷冻的方法,因为有一小部份的测试指出,冷冻也会导致香味消失。

朝向发展一种新鲜的标准

供应专业咖啡的厂商必须要有一套标准来衡量及追?咖啡的新鲜度。最常被用来衡量的方法是时间。所有的衡量标准基础也都是以时间为主,但是,必须要很精准的反映出数量上和种类上味道的腐坏程度到何种地步是可以被接纳的;以及何时会产生何种程度的腐坏情况。所以说,新鲜度最重要的议题是:当咖啡被冲泡出来之时的味道像甚么?

下列是针对专业的咖啡产品应该要有的一些标准的新鲜度的指标:

1. 特别的产品的特性及目的必须要接受鉴定。咖啡以它们的易碎性及香甜味着称(例如某些东非所产的咖啡),主要是透过其本身的乙醛成分所保有的独特风味,这样的咖啡就不适合放在仓库中,或是研磨出售。重度烘焙是其主要的与生俱来的方法。而这些需要透过不住的小心品尝来认定不同产品的不同新鲜标准。

2. 包装的方法应该注明清楚其所能承受的能力如何和不能承受的范围又是如何。防水性,渗透性,密封性,防刺破性,和包装的材料品质都应该清楚交待。设备也必须要定期保养及随时保持良好状况。

3. 最为人所诟病的地方,要属咖啡的暴露情况,因为这是导致咖啡不新鲜原因中的最早期因素,必须要仔细的检查,而且要能有效控制整个过程才可以。接下来最重要的就是冷却,就在冷却之后包装之前,正在储存的时候,要研磨时,冲泡之前。周围的环境(温度,湿度)也是影响腐坏程度的因素之一,特别是在进行下个处理程序之前,最大的容忍时间为何。若是存在有高温度及高湿度的情况之下,就表示这些咖啡需要加以冷藏及包装而放在一个隔离的空间。

4. 那些在储存中及运送中所可能产生的的温度及湿度因素都必须要考虑进去。

5. 为了产品的品质管理,必须要有随机抽检样本,以了解整个包装内的氧气和产品中的水分活动量。如果包装的系统功能正常运作的话,氧气含量必须要在百分之二以内;而如果水分活动量超过0.5的话,那么隔离系统,研磨过程,包装系统整个都要重新检查过。

6. 咖啡标准的新鲜度,必须要立基在腐坏反应可以被接受的范围之内,否则就无法被称为是专业品质的咖啡。一旦决定了标准,那么腐坏的估算比率,就可以根据时间来加以衡量计算。

对烘焙业者或是零售商而言,咖啡的新鲜度,是他们产业据以营运的能力及直接反应标准的重要指标。因为这也会决定其在市场之中的竞争力,更会影响消费者是否觉得值得及对产品独特的经验,而使得他们会一再的光顾与否。

照片是由Batdorf & Bronson Coffee Roasters www.batdorf.com所提供。

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Labuza, Dr. T.P. and Cardelli-Freire, C. Kinetics of the Shelf Life of Roasted and Ground Coffee as a function of Oxygen, Water Vapor Pressure, and Temperature. Department of Food Science and Nutrition, University of Minnesota, 1354 Eckles Drive, St. Paul, MN., 1994

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Semmelroch, Peter and Grosch, Werner. Studies on Character Impact Odorants of Coffee Brews. Journal of Agriculture and Food Chemistry, Vol. 44, p. 537-543.

Sivetz, Michael. Coffee Technology. AVI Publishing, 1979

Tressl, R. “Formation of Flavor Components in Roasted Coffee,” Thermal Generation of Aromas, American Chemical Society, 1989, p. 285-301.

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Paul Songer (Songer@coffee-ent.com) 是美国佛蒙特州咖啡产业协会咖啡营运部门的主席。在这之前他有十二年的经验在一家科罗拉多州的Allegro Coffee 公司担任研发及教育训练部门的经理。他有能力在鉴定原豆及烘焙过的咖啡中,拥有正确的知能,可以一眼就知道咖啡的品质好坏,以及做出正确的采购。除此之外,Paul 也担任指导店员及消费者有关咖啡的知识。他更拥有水化学方面的由水品质协会所发的水专家证书。

在咖啡的分析中,Paul负责为所有的咖啡产业的客户进行的测试及分析。他也监督咖啡产业的实验室及研发线上的咖啡萃取产品。