咖啡烘焙中的“發(fā)展時間”，到底在“發(fā)展”什么?

咖啡烘焙領(lǐng)域的內(nèi)容，很難整合成為系統(tǒng)，因為共同語言少，品質(zhì)、風(fēng)格追求多，大家對“好”的定義也是五花八門；與此同時，學(xué)界對這個領(lǐng)域的研究也是屈指可數(shù)，沒什么新突破，很長一段時間里，咖啡烘焙的科學(xué)知識都停留在一個范圍里，大家更多是靠經(jīng)驗去摸索和調(diào)整，經(jīng)常出現(xiàn)一些通過腦補填充而來的神奇理論。這次，我打算結(jié)合一些最新的、比較有說服力的學(xué)術(shù)內(nèi)容，從一個幾乎無法繞開的角度切入，探討一下咖啡烘焙，而這個切入的點，就是“發(fā)展時間”。在咖啡烘焙中，什么是發(fā)展時間？有經(jīng)驗的人一般都會說“是烘焙過程中，咖啡豆發(fā)生第一次爆裂后，到烘焙結(jié)束之間的時間?！边@很好理解，但當(dāng)繼續(xù)往深一層提出疑問時，你就會發(fā)現(xiàn)很多讓人反思的點，甚至知識盲區(qū)，例如：

• 為什么會發(fā)生爆裂？
• 不爆裂就不發(fā)展了嗎？
• 到底發(fā)展了什么東西？（點題咯）跟以往一下，我們試著通過自問自答的方式，逐步揭開發(fā)展時間的“神秘面紗”，讓我們重新、換個角度、更客觀地去認(rèn)識它，從而調(diào)整、控制它。為什么用“一爆”來判斷發(fā)展時間的開始“一爆”本身更指向一個簡單的物理層面現(xiàn)象——藏在生豆細(xì)胞深處的結(jié)合水，被加熱到足夠高的溫度后，劇烈蒸發(fā)并沖出咖啡豆時所產(chǎn)生的類似“剝瓜子”的聲音。它幾乎與任意的化學(xué)反應(yīng)沒有直接的關(guān)系，既沒有“因為某反應(yīng)發(fā)生了所以一爆”，也沒有“因為一爆了所以某反應(yīng)發(fā)生了”的說法，它就是一個迸發(fā)的聲音。但有趣的是，不少證據(jù)表明，咖啡豆在烘焙中從“吸熱狀態(tài)（endothermic）”轉(zhuǎn)變?yōu)椤胺艧釥顟B(tài)（exothermic）”的那個點，恰好也是在一爆點附近。因此，雖然一爆本身與化學(xué)反應(yīng)沒太大關(guān)聯(lián)，但卻巧合地成為了一個“很適合的信號”。以一爆作為發(fā)展時間的起點，雖然并不客觀，但仍然合理，所以后邊我也不打算故弄玄虛，仍然使用一爆后到烘焙結(jié)束這段時間代表“發(fā)展時間”。重要的事情再說三遍，本文中：發(fā)展時間 = 咖啡烘焙中，一爆后到烘焙結(jié)束的時間發(fā)展時間 = 咖啡烘焙中，一爆后到烘焙結(jié)束的時間發(fā)展時間 = 咖啡烘焙中，一爆后到烘焙結(jié)束的時間大家看到后邊不要亂掉就好（會出現(xiàn)很多看起來類似的詞語）。發(fā)展時間到底有什么用？發(fā)展時間非?；\統(tǒng)，在傳統(tǒng)的、約定俗成的概念中，發(fā)展時間被視為“風(fēng)味形成”的重要手段并被人們調(diào)整和控制，遇到發(fā)展不足時，仍然有很多技法、理論傾向于“降低發(fā)展的溫升速率（RoR），延長發(fā)展時間”來解決問題。對于發(fā)展時間的作用，我認(rèn)為至少要從兩個方面去入手理解，分別是化學(xué)層面和物理層面；既然發(fā)展時間被廣泛理解成“風(fēng)味形成”的手段，那我們就先從化學(xué)層面去看吧。發(fā)展時間的化學(xué)變化化學(xué)層面的變化，歸根到底就是物質(zhì)在特定條件下的分解與合成，在咖啡烘焙中，它代表著咖啡豆最終呈現(xiàn)的顏色和風(fēng)味。隨著現(xiàn)代咖啡知識的更新，可以肯定的是，咖啡豆在烘焙過程中，化學(xué)反應(yīng)早早已經(jīng)開始，而非在一爆后才開始，“發(fā)展時間 = 風(fēng)味形成”的說法已經(jīng)不再嚴(yán)謹(jǐn)。或者準(zhǔn)確來說，“發(fā)展時間不是風(fēng)味形成的唯一途徑”，在討論“化學(xué)變化”、“風(fēng)味發(fā)展”時，我們更應(yīng)該以整體的視覺來審視烘焙流程，而非只討論“發(fā)展時間”。這時候大家可能就說了：“既然我們不應(yīng)該只討論發(fā)展時間，那你還探討個屁呀？”此言差矣，雖然“發(fā)展時間”不代表所有化學(xué)變化，但是：它是咖啡豆進(jìn)入放熱狀態(tài)的恰當(dāng)信號，放熱狀態(tài)是烘焙化學(xué)上重要的指標(biāo)；隨著咖啡豆水分降低，溫度提升，烘焙越往后期，化學(xué)反應(yīng)越多樣、越劇烈；風(fēng)格各異的烘焙技法中，也常有控制發(fā)展時間的部分，單獨討論它能夠帶給更多烘焙師基于原本調(diào)整技術(shù)的啟發(fā)。所以，發(fā)展時間的重要性，足夠高到拿出來單獨討論。不久前，位于丹麥哥本哈根，由Morten Münchow帶領(lǐng)的Coffee Mind團(tuán)隊，在期刊Beverages（MDPI之下的開放期刊）發(fā)布了第二篇烘焙相關(guān)的學(xué)術(shù)論文：該論文的主要研究對象就是烘焙中“發(fā)展時間”對感官和化學(xué)物質(zhì)的影響。簡單來說，研究過程是通過烘焙同款生豆，一爆前的階段保持一致，分別控制四種不同的發(fā)展時間，達(dá)到基本相同的烘焙色度，以此方法對比不同樣品之間的感官和物質(zhì)差異。烘焙曲線如圖二所示，實驗中，一爆發(fā)生的時間點控制在570秒（9分30秒）附近的位置，色度都控制在agtron 76（±1）的范圍，四個樣品的發(fā)展時間以及烘焙溫度分別是：快速組發(fā)展90秒，到達(dá)溫度204.1℃中速組發(fā)展143秒，到達(dá)溫度201.2℃慢速組發(fā)展266秒，到達(dá)溫度198.4℃焙烤組發(fā)展390秒，到達(dá)溫度191.1℃上邊是論文記錄的數(shù)據(jù)，為了建立更多轉(zhuǎn)換信息，微胖再為大家稍微估算了一下其他信息，便于轉(zhuǎn)換理解。通過簡單觀察曲線，會發(fā)現(xiàn)一爆前的溫升速率是比較平穩(wěn)的，我們?nèi)?00秒，大概125℃的位置作為起點參考，假設(shè)一爆溫度點為190℃（原文沒有交代過，實驗使用的機器為probatino，根據(jù)觀察圖表和我之前的使用經(jīng)驗，一爆點應(yīng)該接近這個數(shù)值），那么：125℃到一爆前平均RoR＝（一爆溫度 190℃ - 125℃）/370秒 *30秒≈ 5.3 ℃/30秒根據(jù)推測的一爆溫度，我們又可以估算一個一爆后的發(fā)展溫度和平均RoR：快速組用90秒發(fā)展了14.1℃，平均RoR 4.7 ℃/30秒中速組用143秒發(fā)展了11.2℃，平均RoR 2.35 ℃/30秒慢速組用266秒發(fā)展了8.4℃，平均RoR 0.95 ℃/30秒焙烤組用390秒發(fā)展了1.1℃，平均RoR 0.08 ℃/30秒再一次強調(diào)，以上數(shù)據(jù)均為假設(shè)、推測和估算，目的只是多一個維度去理解他們的曲線，曲線和溫度點不需要太較真，知道一個大概就可以了?？赐陰讉€樣品的制作流程后，我們馬上來展示結(jié)果吧！首先是感官評價的統(tǒng)計結(jié)果。簡單交代一下感官評價的方法流程，咖啡通過法式濾壓壺萃取完成，但原文除了沖煮比例和水溫外，缺乏其他的沖煮參數(shù)信息，當(dāng)然至少所有咖啡都保持了一致的沖煮條件：75克（±0.5）咖啡粉，加入1350克（±5）95℃的熱水萃取，浸泡3分半后攪拌十圈，4分鐘下壓；咖啡轉(zhuǎn)移到帶有標(biāo)記號碼的杯中，降溫至55℃后開始盲測；由共46位參與過2017年北歐烘焙賽的有經(jīng)驗的品嘗者進(jìn)行評價打分，統(tǒng)計后結(jié)果如下：圖3結(jié)果顯示，“快速組”明顯在“酸質(zhì)”、“水果和莓果調(diào)性”、“干凈度”上表現(xiàn)更好；而代表更長發(fā)展時間的“慢速組”和“焙烤組”，則在“澀感”、“苦味”、“堅果和巧克力調(diào)性”、“烘焙味”上更為突出；“甜感”在短發(fā)展時間的兩組里表現(xiàn)最高。有趣的是，“醇厚度”在四個樣品之間并沒有展示出明顯的區(qū)別。到這里，我們點一下題——根據(jù)論文的感官結(jié)果，我們可以試著這樣去回答標(biāo)題：隨著發(fā)展時間的延長，咖啡豆會發(fā)展出更多“堅果和巧克力調(diào)性”和“烘焙味”，同時也可能提高“澀感”和“苦味”的程度。隨著發(fā)展時間的縮短，咖啡豆會發(fā)展出更多“酸質(zhì)”、“水果和莓果調(diào)性”，和更好的“干凈度”，但同時也可能提高了烘焙瑕疵“發(fā)展不足”的風(fēng)險。當(dāng)然，論文并沒有止步于感官對比的統(tǒng)計，按照計劃的下一步，團(tuán)隊對用于品鑒所準(zhǔn)備的沖煮咖啡進(jìn)行核磁共振分析，進(jìn)一步挖掘更客觀理性的答案，結(jié)果顯示，儀器在檢測過程中能明確識別出來的物質(zhì)有下圖中的十二種，其中包含了這樣的規(guī)律：整體來說，快速組包含了最多的物質(zhì)總量，焙烤組最少；另外各種酸（acids）隨著發(fā)展時間的增加有逐漸減少的趨勢。最有趣的是，論文強調(diào)了在咖啡液體中，幾乎無法識別出任何類型的碳水化合物（carbohydrates），這是個讓人好奇的題外話，那甜感到底是什么帶來的呢？這個我們后邊結(jié)合揮發(fā)性物質(zhì)再進(jìn)一步說明。到這里，我們又可以點一次題了——根據(jù)論文的核磁共振檢測結(jié)果，我們可以說：隨著發(fā)展時間的延長，咖啡豆包含的酸質(zhì)會呈現(xiàn)逐漸減少的趨勢，時間太長的話會導(dǎo)致所有物質(zhì)含量都明顯減少。雖然論文里沒有再針對這個部分進(jìn)行講解（因為把重點放在了最后的揮發(fā)物質(zhì)和三合一對照了），但觀察這十二種被明顯識別出來的物質(zhì)，不難發(fā)現(xiàn)這些物質(zhì)大部分都是“天然蘊含在咖啡生豆當(dāng)中”的有機物，所以觀測結(jié)果也為我日常的認(rèn)知提供了佐證——發(fā)展時間，乃至于總的烘焙時間，跟咖啡豆天然的物質(zhì)、風(fēng)味以某種方式呈現(xiàn)反相關(guān)。論文中核磁共振分析的部分篇幅相對較短，我們也緊跟著作者團(tuán)隊的腳步，進(jìn)入更加復(fù)雜的揮發(fā)世界。論文中，儀器共識別出146種揮發(fā)物質(zhì)，其中49種在四個樣品之間表現(xiàn)出明顯的差異性，它們分別是：對于相關(guān)學(xué)者來說可能比較熟悉，但對于普通閱讀者來說這個表格的信息量明顯過大的，但不用擔(dān)心，后邊作者團(tuán)隊還會繼續(xù)歸納整理，保證大家能理解當(dāng)中的關(guān)鍵。作者團(tuán)隊使用另外一個叫LatentiX 的軟件，采用偏最小二乘法進(jìn)行再建模，為了進(jìn)一步將兩項物質(zhì)分析（X軸），和感官表現(xiàn)結(jié)果（Y軸）組合起來：我們可以先關(guān)注兩條組成中心十字交叉的兩條線，它們共同解釋了本次統(tǒng)計中85%的物質(zhì)差異，是重要的分割線（幾乎所有物質(zhì)都在所有樣品中被識別出來，只是含量不同，模型中的位置代表的是含量最高、更高的位置）；而其中PC#1（中間的豎線）更是一線承擔(dān)了76%的區(qū)分任務(wù)，十分關(guān)鍵、明顯?，F(xiàn)在圖表中，每個象限都各代表中一種烘焙樣品（綠色字標(biāo)注），分別是：左上代表慢速組；右上代表中速組；右下代表快速組；左下代表焙烤組。其中，可以觀察到的信息有：快組和焙烤組存在極大的差異；快速組和中速組存在一些差異，但仍然有較高的關(guān)聯(lián)；中速組和慢速組存在明顯區(qū)別，但沒有快速組和焙烤組那么大；慢速組和焙烤組差異相對更小，相似性更高。兩組揮發(fā)性物質(zhì)分別與“快速”、“焙烤”的兩組標(biāo)志性感官表現(xiàn)存在關(guān)聯(lián)性，它們是：其中，快速組樣品包含了更多的己醛（hexanal）、E-2-戊烯醛[ (E)-2-pentenal ]、和苯乙醛（benzeneacetaldehyde），這幾個物質(zhì)會散發(fā)出未成熟的（green）、像蘋果的、水果和花朵的香氣。早在2008年的一些研究中，快速烘焙的咖啡豆就已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)，含有更多的醛類物質(zhì)，當(dāng)時的研究指出己醛的形成需要更高的溫度。另外快速組中更高的2,3-丁二酮（2,3-butanedione）、2,3-戊二酮（2,3-pentanedione）也是咖啡里奶油般的香氣的來源。一個挺有趣的點是，快速組中包含了更多的綠原酸（3-CQA、5-CQA），而它是苦味物質(zhì)奎寧酸、奎尼內(nèi)酯的重要前置物質(zhì)。作者團(tuán)隊認(rèn)為，綠原酸在本次研究中隨著發(fā)展時間的增加而逐漸減少、分解，認(rèn)為這個跟焙烤組感官中更高的苦味有關(guān)（綠原酸分解產(chǎn)生更多奎寧酸）。但是就我的認(rèn)知而言，綠原酸本身也是苦味和澀感的來源，就我個人的經(jīng)驗來說，所有的豆子淺到一個程度后也是會有明顯的苦味，所以兩者之間是否存在著某種奇怪的平衡點或者感官閾值呢？更長的發(fā)展時間也一樣，物質(zhì)和感官都能體現(xiàn)相關(guān)性，這里就不再贅述了。值得提一下的是，很多提升果仁和烘焙風(fēng)味的物質(zhì)，都是梅拉德反應(yīng)以及葫蘆巴堿（Trigonelline）分解的產(chǎn)物，例如吡啶。以上差不多就是響應(yīng)這篇文章的關(guān)于發(fā)展時間的內(nèi)容，最后我們再點一次題：咖啡烘焙中的“發(fā)展時間”，到底在“發(fā)展”什么?經(jīng)過幾千字的介紹和解讀，現(xiàn)在我們終于可以給出這樣的回答：對于相同的咖啡豆烘焙顏色而言，發(fā)展時間快溫度高的組合，會發(fā)展出更多酸質(zhì)、甜感和水果調(diào)性，或者可以籠統(tǒng)地歸納為地域風(fēng)味；發(fā)展時間慢溫度低的組合，會發(fā)展出更多烘焙味、苦味和果仁、巧克力調(diào)性，暫且籠統(tǒng)地歸納為“咖啡味兒”吧。作為烘焙師，我們應(yīng)該根據(jù)不同的實際需求來選擇不同的方法，以達(dá)到期望的風(fēng)味結(jié)構(gòu)；同時也要明白當(dāng)中不同的方案，需要解決的問題和風(fēng)險，例如過快的發(fā)展會導(dǎo)致發(fā)展不足，過慢的發(fā)展會導(dǎo)致苦澀且寡淡無味。請一定要記住，以上所有的“結(jié)論”還只是一些片面的“結(jié)果”，作者團(tuán)隊也在論文中提到由于樣品規(guī)模非常有限（例如本次只用了一種水洗哥倫比亞生豆，以及一種一爆前的烘焙節(jié)奏），結(jié)論/結(jié)果距離真正的規(guī)律、推論還有很遠(yuǎn)的距離。當(dāng)然，微胖認(rèn)為作者團(tuán)隊本就踏在巨人肩膀上了（看到文底參考文獻(xiàn)數(shù)量的感嘆），完成閱讀并吸收的我們，何嘗不是站在了新巨人的肩膀上？所以請大家放心使用并實踐討論吧。大家覺得文章到這里，差不多要結(jié)束了嗎？當(dāng)然不是！微胖還在論文內(nèi)、外不同的方面看到、想到更多有趣的知識和實踐方式，接下來，我們來談?wù)勥@些“題外話”吧。題外話——重構(gòu)酸質(zhì)作者團(tuán)隊在論文的結(jié)尾提出了透過烘焙改變酸質(zhì)比例的“不可行性”。從核磁共振的檢測結(jié)果來看，各種酸質(zhì)隨著發(fā)展時間/總時間的增加而減少，過程中并沒有表現(xiàn)出明顯的比例高低變化。業(yè)內(nèi)一些理論相信烘焙師可以透過調(diào)整烘焙曲線來突出某個指定的酸質(zhì)，這個理論與論文結(jié)果相互違背。微胖認(rèn)為，這里的“重構(gòu)酸質(zhì)”或許產(chǎn)生了一些信息不對等的部分，或許不必言之過早。就檢測結(jié)果來看，指定的幾個有機酸物質(zhì)確實都是同步減少的，但或許業(yè)內(nèi)人士所說的酸質(zhì)更多是指感官上的變化，這很大程度上也受香氣的影響。而論文恰好給出了發(fā)展時間對香氣有明顯影響的依據(jù)，或許，雙方的共同語言是在香氣上，而非酸質(zhì)。題外話——甜感是“想象”出來的？這是一個與業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)知完全相反的結(jié)論——咖啡中的甜感并不由碳水化合物（俗稱：糖）提供。結(jié)尾處，論文的作者團(tuán)隊針對這個結(jié)果做了相當(dāng)篇幅的補充。他們提到，只要檢測的咖啡液里哪怕有超過1mmol/L濃度的碳水化合物，儀器都是能夠識別出來的，這個數(shù)值遠(yuǎn)低于人類對其的感官閾值20mmol/L。而在過往的研究中也曾指出，生豆內(nèi)超過99%的蔗糖都被分解殆盡，烘焙中，長鏈碳水化合物會水解出各種糖類，但他們又會馬上參與梅拉德反應(yīng)，因此都被消耗了。因此我們可以認(rèn)為，咖啡中的甜感來源于別的方面，例如香氣。香氣中，對甜感有明確幫助的就是上文提到過的2,3-丁二酮（2,3-butanedione）、2,3-戊二酮（2,3-pentanedione），它們會散發(fā)出讓人愉悅的、奶油般的、焦糖似的、奶油果糖的香氣。以往也有研究指出，整體快速的烘焙里，此類揮發(fā)性物質(zhì)的含量也更豐富。雖然這是一篇分享發(fā)展時間的文章，引用的是研究發(fā)展時間影響的論文，但應(yīng)該不只有我一個人覺得，這個“題外話”才是最有意思的吧？如果這真的是客觀事實，那很多烘焙、萃取乃至于品鑒的理論和技巧都要重新梳理，并可以為當(dāng)中最關(guān)鍵的服務(wù)了，讓我們認(rèn)準(zhǔn)這兩個23333的物質(zhì)（以及同類的其他），說不定哪天又能解開一點點咖啡的秘密（順便提一嘴，2,3-丁二酮是常見的食品增香劑）。后續(xù)跟蹤——發(fā)展時間的物理變化能夠堅持到這里的啡友，都是真愛了！有多少人還記得微胖一開始說是要從化學(xué)層面和物理層面去理解發(fā)展時間的?，F(xiàn)在化學(xué)層面已經(jīng)略有介紹了，那物理層面呢？好家伙，由于篇幅的關(guān)系現(xiàn)在確實無法再繼續(xù)呈現(xiàn)給大家了，但可以確認(rèn)的是，烘焙對咖啡豆物理性質(zhì)的影響，絕不亞于化學(xué)上的變化。與此同時，烘焙→物理→萃取這個線路的影響，恰好又是這篇新論文缺失的部分，所以，我今年的大型計劃將會是沿著論文的研究方向和啟發(fā)，進(jìn)一步挖掘這塊缺失的“拼圖”，小伙伴們千萬不要錯過啰！▼-歡迎關(guān)注原作者-END 版權(quán)信息未經(jīng)同意請勿轉(zhuǎn)載，歡迎分享朋友圈■ 文章來源：轉(zhuǎn)載自公眾號【微胖的烘焙師】■ 圖片：Blackroom-K■ 侵權(quán)聯(lián)系：weixin@coffeesalon.com■ 合作聯(lián)系：微信cofesalon▼2021《咖啡年刊》熱賣中，點擊閱讀原文購買！