Mineral Health

海洋深層水/礦物質保健知識庫
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一杯咖啡的形成有三大主軸:

  1. 咖啡品種
  2. 焦糖與梅納反應
  3. 硬水中的礦物質

以下文章來對這三種反應做深入探討

1.與生俱來的風味-咖啡豆品種

阿拉比卡(Arabica)- 產地巴西及哥倫比亞
阿拉比卡的咖啡因含量低(0.8-1.4%),脂肪含量較高,碳水化合物含量高其他品種約兩倍,因此綜合起來,阿拉比卡味道比較甜、柔和,帶點莓果般的酸味與花果香。此外,阿拉比卡的綠原酸較低(5.2-8%),因此阿拉比卡較容易受蟲害與氣候影響,結果實少也較慢,一般種植在較高海拔的地方。

羅布斯塔(Robusta)- 產地越南、非洲及印度
相較之下,咖啡因較高(1.5-2.6%)、脂肪和碳水化合物含量較低,味道較苦烈。羅布斯塔的綠原酸含量較高(7-10%),且不易受蟲害和氣候影響,豆種較為強韌,結果多且速度快,種植海拔較低。現今因種植技術改善,豆種因種植地再細分爪哇、蘇門答臘….等其他品種。

 

咖啡豆因海拔、氣候與種植技術改良等,具有多元風味的呈現

咖啡豆因海拔、氣候與種植技術改良等,具有多元風味的呈現

2.烘焙時的魔法-焦糖與梅納反應

咖啡的香氣來源是因為咖啡豆本身儲存了豐富的香味物質前驅物,如碳水化合物、蛋白質、脂類、有機酸等……經過受熱烘培後會啟動一連串複雜的反應,而造就出誘人的香氣。 而當中重要的兩種反應為焦糖化反應(caramelization,醣類的氧化與褐變)與梅納反應(Maillard reaction,胺基酸與醣類的反應)。這兩種反應都需要醣類的參與,生豆中含量豐富的醣,提供了這兩種反應所需的材料。研究也顯示現蔗糖含量多寡與咖啡豆的香氣有著正相關性。因前段所提及的阿拉比卡的醣類含量多於羅布斯塔,也證明了阿拉比卡種的咖啡豆風味較佳的原因。

焦糖化與梅納反應各會產生以下香氣:
— 焦糖化:甜、酸味、苦、果香氣味、奶油糖、焦糖、堅果
— 梅納反應:香鹹、花香、堅果、巧克力、馬鈴薯與泥土味

焦糖與梅納化反應的產物分成兩部份:

A. 咖啡豆深褐色的來源 – 糖的脫水產物,就是焦糖或醬色

B. 咖啡豆香氣的來源 –  脂質裂解產物,主要是一些揮發性的醛、酮、呋喃類(小分子氣味物質)。

  •  焦糖化:甜、酸味、苦、果香氣味、奶油糖、焦糖、堅果
  •  梅納反應:香鹹、花香、堅果、巧克力、馬鈴薯與泥土味

不過如果在烘培的過程中焦糖化過頭並不是件好事,反而會造成碳化,使咖啡苦澀且呆版。另外,要注意的是咖啡豆富含脂肪,所以儲存不當,這些脂肪酸氧化裂解後會產生任人不悅的油耗味,導致風味大打折扣。

梅納反應賦予咖啡豆獨特的香氣與風味

烘豆時的梅納反應賦予咖啡豆獨特的香氣與風味

 

3.綻放光采的配角- 硬水中的礦物質

水質科學中不再只有H2O,飲用水是複雜的混合物,包含多種礦物質(鈉、鉀、鎂、鈣、氯等離子)。  咖啡豆對這杯咖啡的風味影響是超過80%以上(不然怎叫做喝咖啡~),但是剩下的20%。 在我們的研究報告指出水質對咖啡風味有顯著的差異,這是因為水承載這些酚類、有機酸等咖啡物質,不只單純溶於水,再讓我們喝入口而已,這其中包含水科學對於咖啡的化學與物理變化,進而影響香氣、風味、醇厚感等感官因子。

但是水源的控管、品質掌握等水質指標,都不是一般店家或者是愛好者所能控制的,但現今藉由科學實證與努力,上述因子皆能夠被克服,而也是新一波浪潮席捲而來的原因。  完美的豆子需要適合的水質,次級的豆子更需要能激發潛能的水質

從生豆(種族)→烘焙(天賦)→萃取中,我們在這個咖啡豆爆炸(種族與天賦都幫你內建好)時代,能夠抉擇的就是挑出適合它的水質(戰場),人要適才適性的發展,咖啡豆也是如此。不同調性豆子,所需要的水質也會不同,硬度高低 20~300 ppm、離子濃度差異(鉀、鎂、鈉等濃度多寡)、碳酸根、硫酸根基團都是變數之一。

  • 淺、中焙咖啡豆所對應的水質來說,淺焙需要水質硬度稍低60~250 ppm,
  • 中、深焙豆子則需要較高的硬度100~300 ppm來對應較好的萃取效率與口感。
水質差異(硬度、礦物質)可能因地區有所不同,因而造就出具有區域特色的咖啡,藉由科學化來修正這些落差,並將豆子以正確的水質來萃取才是完美且不浪費咖啡豆的作法!!

水質差異(硬度、礦物質)可能因地區有所不同,因而造就出具有區域特色的咖啡,藉由科學化來修正這些落差,並將豆子以正確的水質來萃取才是完美且不浪費咖啡豆的作法!!

咖啡不但受大眾喜愛,更內化成生活文化中的一部分,一波波的咖啡革命浪潮下,近年掀起的這波風潮,是將咖啡以精準化的科學方法來探討並且分析咖啡的風味,帶動精品咖啡往下一個世代來發展!

周滙翔

滙翔是泓發水科技的礦物質應用與健康食品顧問,對於天然礦物質與多種原料特性進行探討與開發,並提供最合適的食品加工專業意見與保健食品的配方研究。
周滙翔