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是什麼形成了咖啡的香氣?

我們享受咖啡獨特的風味及豐富的香氣,巧克力、焦糖、堅果、水果和花香,這些可能在沖咖啡或是啜飲咖啡時能感受到的,但這當中有什麼化學反應?

每個感官特性都是由不同的化學與生物反應組成,本文帶你看咖啡香氣是如何來的。

咖啡從哪裡來?

未烘焙的咖啡生豆沒有什麼明顯香氣,只有透過烘焙才能創造出多種芳香化合物,因而形成咖啡獨特的香氣,但多數人認知的風味其實是香氣,因為舌頭能感受到的只有酸甜苦鹹鮮這些味道而已。當鼻子的受器感受到香氣並跟味覺結合時,就是我們感受到的風味。

但複雜的香氣其實跟生豆的化學組成有關,產生不同香氣的化合物會在生豆中以不同濃度呈現,當中包含品種、產地氣候、果實成熟度、處理法等,都會對生豆的化學組成有影響。

哪些化合物會形成香氣?

形成香氣的物質是由不同型態的碳水化合物、蛋白質和酸所組成,透過烘焙的程序(特別是焦糖化反應)將這些物質轉化成芳香分子。不同化合物會在烘焙時產生不同的感官特性,而烘焙程度的深淺則會進一步影響我們感受到的香氣。

  • 2-甲基吡啶呈現出烘焙類型的香氣
  • 吡嗪會產生堅果味,如2,3-二甲基吡嗪。或燒焦的氣味,如2-乙基-3-甲基吡嗪。
  • 烘焙程度越深會導致糖的焦糖化。這會產生呋喃和呋喃酮,例如具有焦糖味的4-羥基-2,5-二甲基-3(2H)呋喃酮。
  • 降解反應過程,醛類中的氨基酸分解也會產生產生香氣的揮發性化合物。3-甲基丁醛產生果香和甜味。
  • 酮類也非常芳香,是丙酮等脂肪酸自動氧化的結果。酮通常產生水果味或發霉味(β-大馬酮是具有水果茶氣味的酮),而黃油味是由較小的酮類如2,3-丁二酮產生的。
  • 烘焙過程也會產生令人不快的味道。諸如癒創木酚之類的酚類是在過長的烘焙過程中游離酚酸的分解產生的。它們會產生強烈的煙熏味。

香氣如何被我們感受?

我們現在知道咖啡在烘焙過程中如何形成一些揮發性化合物。但必須留意香氣會以不同的方式被感受到。

估計在烘焙過程會產生900多種芳香揮發性化合物,但其中只有約30種能被我們感知為風味和香氣,我們根本無法感受到大多數化合物。這些化合物還需要在我們身上保持平衡,才能獲得特定的感官體驗。

當我們聞咖啡粉時,香氣分子會與我們的嗅覺受體自由相互作用。將咖啡粉融合水製作一杯咖啡時,會有其他分子被萃取出來,讓我們有不同的感官體驗。

極性(分子電極的差異)是萃取咖啡中揮發性化合物的驅動力。在萃取過程中,2,3-丁二酮的高極性分子(具有奶油香氣)首先被萃取出來,而β-大馬酮可能需要更長時間才能以可感知的量被萃取,因為它的極性較小。簡單來說,不同的化合物以不同的速率被萃取,因此我們會在不同的時間點感知到不同香氣。

化合物的相互作用也可能改變感官感受。例如,通常被認為具有焦糖香味的2,3-丁二酮可以增加咖啡中甜味的感覺。

Fabiana Carvalho是一位神經科學家,專門研究人的記憶、感覺和感知的神經。她表示,在化合物的平衡狀態間會形成風味強度的增減。Fabiana給了一個實驗的例子,該實驗表明,當在相同甜度的蔗糖溶液添加草莓香精時,受試者會認為這杯糖水更甜。

透過了解香氣如何形成及被人所感知,我們可以透過資訊來判斷我們如何沖出自己喜歡味道的咖啡,並能辨別不同階段的萃取會產生非常不同的味道與香氣。

來嘗試一些不同的沖泡技巧,或在不同的萃取點取樣並品嘗咖啡,試試看你感受到什麼風味?

本文由Verônica Belchior.撰寫,譯自Perfect Daily Grind。

由成真咖啡翻譯,轉載請註明出處。

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