咖啡豆是生长在咖啡树上的咖啡樱桃的种子。一般情况下，每一个咖啡樱桃里会有两个咖啡豆。当把未处理过的咖啡生豆直接浸泡在热水中，几乎不会产生咖啡味道和香气。

咖啡豆在烘焙过程中会发生无数个化学变化，并分解出数以千计的化合物。咖啡烘焙师希望，当烘好的咖啡浸泡在热水里，会有非常良好的风味表现。

烘焙会引发咖啡豆发生如下变化：

● 颜色由绿转黄、由黄转棕黄、由棕黄转褐、由褐转黑

● 体积增大约两倍

● 密度减小一半

● 甜感会随着烘焙过程中的焦糖化反应从无到有，然后由强转弱，直至最后失去甜感

● 酸度增加

● 产生800多种芳香物质

● 咖啡豆在释放大量的水蒸气和高压气体时会出现较为明显的爆裂声音

烘焙的目的在于优化烘焙后咖啡豆可溶性物质的风味，这部分物质将影响咖啡冲煮后的味道。易挥发的芳香物质和油脂是香气的主要来源，而油脂和研磨产生的碎豆纤维化合物创造了咖啡的Body。

第二章 咖啡生豆在烘焙中的化学变化

通常来讲，咖啡生豆的密度比较大，其包含大约一半的碳水化合物，而另一半则由水、蛋白质、脂类、酸类和碱类物质构成。其实，对于烘焙师而言，无需知道上面的这些化学物质，但为了能让大家有一个更直观的了解，我将在下面对上述化学物质进行详述。

咖啡的构成

咖啡生豆是由纤维素、或多糖或百万个细胞基质构成。而覆盖在基质上的纤维素链上有数百种化学物质，随着烘焙转化成油脂和可溶性物质。这些油脂和可溶性物质将决定咖啡被冲煮后的风味。纤维素虽占了咖啡豆净重的一半，但其对咖啡风味的贡献并不大，它主要影响的是咖啡冲煮后的Body，即我们通常所说的醇厚度。

糖类

咖啡生豆的糖分主要是蔗糖，其含量约占6%-9%，这是一杯咖啡甜度的主要来源。同时，蔗糖在烘焙过程中也为焦糖化反应所产生的乙酸提供了酸味物质。

脂类

脂类，主要是甘油三脂，大约占咖啡生豆的16%。当冲泡一杯咖啡时，无论你用何种冲泡方式（cupping、espresso、French press、whatever），都会或多或少的含有一些脂类。但这些脂类是不溶于水的，它对保持咖啡风味和口感起到重要作用。通常来讲，质量较好的咖啡生豆所含的脂类也比较高。而另一方面，由于脂类的存在，使得烘焙后的熟豆极易腐败变质。

蛋白质

蛋白质和氨基酸占整颗咖啡生豆的10%-13%。在烘焙过程中，氨基酸和还原糖的相互作用产生美拉德反应，并制造出葡糖胺和类黑精。这两种物质使得烘焙后的咖啡熟豆变成褐色并带有烘烤的香气。

生物碱：咖啡因&葫芦巴碱

咖啡因和葫芦巴碱分别占咖啡生豆的1%，咖啡中所含的部分苦感和刺激性都是由这二位带来的。众所周知，咖啡因有使人兴奋的作用，与此同时，咖啡因占咖啡苦感来源的10%。实际上，咖啡因的更大作用是咖啡物种自身抵抗虫害的。一棵咖啡树如果种在高海拔地区，由于虫害风险相对降低，其咖啡因含量也会相对较少。（这很好的解释了为什么罗布斯塔的咖啡因含量要比阿拉比卡的高）

葫芦巴碱有可能是咖啡苦涩的最大来源，通过烘焙，葫芦巴碱会产生芳香类物质，并分解成吡啶类物质和烟酸。烟酸又叫尼克酸或维生素B3，根据烘焙程度的不同，一小杯咖啡液（7盎司约为210mL）包含20-80mL的烟酸。

水份含量

理论上来讲，水份会占到咖啡生豆的10.5%-11.5%。如果水份含量过低，豆子会有褪色现象，杯测表现则有干草和秸秆的味道。因此，针对低水份的豆子，烘焙师通常会通过对火力的把控，尽快完成烘焙。如果水份含量高于12%，咖啡生豆容易产生霉菌，且杯测表现会有青草的生味。因为水份会阻碍热量的传导，所以这需要更高的热量输出来将水份蒸发掉。当然，高热量的输出是需要火力和时间相结合的。

有机酸

主要是指绿原酸，其占咖啡生豆的7%-10%。绿原酸是咖啡酸度、酸感、涩味、苦感的来源。绿原酸中所含有的抗氧化剂对身体有益。其他的有机酸还有柠檬酸、奎尼酸等。

气体和芳烃

咖啡中的易挥发性芳香化合物提供了咖啡的香气。咖啡生豆中含有200多种芳香化合物，但可惜的是，真正能提供咖啡香气的却寥寥无几。不过，烘焙可以产生大量芳香化合物并释放出咖啡香气。经过研究人员确认，到目前为止，通过烘焙所产生的芳香物质已达到800多种。