烘焙中級基礎理論知識

最新 02-25

淺談影響咖啡烘焙的諸多因素。

能量守恆定律

能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，只能從一個物體傳遞給另一個物體，而且能量的形式也可以互相轉換。這就是人們對能量的總結，稱為能量守恆定律。它是在5個國家、由各種不同職業的10餘位科學家從不同側面各自獨立發現的。其中邁爾、焦耳、亥姆霍茲是主要貢獻者。是自然科學中最基本的定律之一,它科學地闡明了運動不滅的觀點。

能量守恆定律（energy conservation law）即熱力學第一定律是指在一個封閉（孤立）系統的總能量保持不變。其中總能量一般說來已不再只是動能與勢能之和，而是靜止能量（固有能量）、動能、勢能三者的總量。

能量守恆定律可以表述為：一個系統的總能量的改變只能等於傳入或者傳出該系統的能量的多少。總能量為系統的機械能、熱能及除熱能以外的任何內能形式的總和。

如果一個系統處於孤立環境，即不可能有能量或質量傳入或傳出系統。對於此情形，能量守恆定律表述為：「孤立系統的總能量保持不變。」

能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只會從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到其它物體，而能量的總量保持不變。能量守恆定律是自然界普遍的基本定律之一。

拆解分析

1：生豆成份

50%多糖類

15%脂類

10%蛋白質

8%單糖

2：水份含量

9%-13%水份含量。

10.5-11%是烘焙理想狀態。

高於12%咖啡豆有滋生黴菌風險。

低於8%咖啡豆結構已被破壞。

（2018世界烘焙大賽指定咖啡水份密度檢測儀MD-500）

3：咖啡豆尺寸分級

咖啡豆一般通過美國標準篩網15-18目的尺寸。

篩網大小影響風味嗎？答案是『未必』。生豆外觀與其風味表現不應混為一談，這是我們必須有的基本認知。

4:種植緯度和微氣候對密度的影響

5：生豆密度

1.2-1.6；密度=重量

咖啡豆的密度不同，也會選用不同的烘焙方式。

6：生豆處理法

水洗：水洗帶走了少量的糖類，突出較高的酸度，較低的體質感。

日晒：較甜較高的體質感，略苦；生豆顏色略深，烘焙中發生美拉德反應時，同樣溫度下有較多的還原糖（還原糖是指具有還原性的糖類。在糖類中，分子中含有遊離醛基或酮基的單糖和含有遊離醛基的二糖都具有還原性。還原性糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麥芽糖等）

7：健康安全問題

烘焙過程中會產生赭麴黴毒素（Ochratoxins);丙烯醯胺（Achryiamide)

赭麴黴毒素：赭麴黴毒素包括7種結構類似的化合物，結構通式：R1=Cl或H；R2=H、CH3或C2H5。其中赭麴黴毒素A(R1=C1，R2=H）毒性最大，在霉變穀物、飼料等最常見。赭麴黴毒素是繼黃曲霉毒素後又一個引起世界廣泛關注的黴菌毒素。它是由麴黴屬的7種麴黴和青黴屬的6種青黴菌產生的一組重要的、污染食品的真菌毒素，4種，其中毒性最大、分布最廣、產毒量最高、對農產品的污染最重、與人類健康關係最密切的是赭麴黴毒素A

丙烯醯胺：丙烯醯胺是一種白色晶體化學物質，是生產聚丙烯醯胺的原料。聚丙烯醯胺主要用於水的凈化處理、紙漿的加工及管道的內塗層等。澱粉類食品在高溫（>120℃）烹調下容易產生丙烯醯胺。研究表明，人體可通過消化道、呼吸道、皮膚黏膜等多種途徑接觸丙烯醯胺，飲水是其中的一條重要接觸途徑。2002年4月瑞典國家食品管理局和斯德哥爾摩大學研究人員率先報道，在一些油炸和燒烤的澱粉類食品，如炸薯條、炸土豆片等中檢出丙烯醯胺，而且含量超過飲水中允許最大限量的500多倍。之後挪威、英國、瑞士和美國等國家也相繼報道了類似結果。

8：熱量傳輸

從烘焙機滾筒到豆子。

熱傳導方式是與豆子表面接觸。

熱空氣與爐中豆子溫度差，驅動烘焙速度。

烘焙到250°以上咖啡因結構被破壞，逐漸減少。

9：干空氣VS濕空氣

潮濕空氣比乾燥空氣能容納更多的熱量，所以潮濕空氣更有效的傳遞熱量。

10：豆子的物理變化

玻璃體傳導：生豆的結構特性和玻璃相似，室溫時是堅硬的玻璃體，但是當達到玻璃轉化溫度後，結構就變得有延展性或叫「像皮革」，烘焙結束到冷卻盤中又恢復堅硬得玻璃體。當溫度達到160-170°時轉像皮革，豆子毛孔張開。

釋放油脂：油脂存在咖啡豆中，發芽時提供能量，油脂貯存在胚乳中；表面出油是不正確得烘焙管理，氧氣會迅速將油氧化變慢。

水份散失：水份會致熱量傳遞得反方向散失，水份散失是烘焙失重比得主要貢獻。這是熱解發生得先決條件，典型失重比在15-20%之間，單品豆失重比最佳在13.5%左右；意式濃縮失重比最佳在14.5%以上。

深度烘焙增加可溶解度。

11：豆表顏色

咖啡的褐色主要是因為美拉德反應，次要是焦糖化反應。

美拉德反應是在較低溫度就能發生，所以它比焦糖化反應早。

溫度管顏色；時間管色度。

12：美拉德反應：一種普遍的非酶褐變現象，將它應用於食品香精生產應用之中，國外研究比較多，國內研究應用很少，該技術在肉類香精及煙草香精中有非常好的應用。所形成的香精具天然肉類香精的逼真效果，具有調配技術無法比擬的作用。美拉德反應技術在香精領域中的應用打破了傳統的香精調配和生產工藝的範疇，是一全新的香精香料生產應用技術，值得大力研究和推廣，尤其在調味品行業。

13：焦糖化反應：是糖類尤其是單糖在沒有氨基化合物存在的情況下，加熱到熔點以上的高溫（一般是140-170℃以上）時，因糖發生脫水與降解，也會發生褐變反應。j焦糖化反應在酸鹼條件下都可以進行,一般鹼性條件下速度快一些。糖類在強熱條件下生成兩類物質:一類經脫水生成焦糖,另一類在高溫下裂解生成小分子醛酮類,小分子醛酮類進一步縮合聚合也會有深色物質出現。