2/19/2025

咖啡科学:咖啡的风味从哪里来(二)

咖啡科学:咖啡的风味从哪里来(二)

什么是挥发性化合物

现在我们来谈谈挥发性化合物。咖啡中有非常多的挥发性化合物,正如我前面说到的,他们是决定咖啡品质的重要成分。

挥发性化合物主要是由在咖啡烘焙过程中的一些列化学反应形成的。但是这并不是说咖啡生豆中就没有挥发性化合物。咖啡的品种、种植环境、处理方法都影响了咖啡中挥发性化合物的构成。

经过烘焙的咖啡包含了超过1000种的化合物。但是只有一小部分的化合物对咖啡的气味产生影响。研究人员发现,大概有20-30种的挥发性化合物会影响咖啡的气味。在分析气味时,我们应该知道,相比于1000种化合物,它可能与一种单一化合物的关系更为密切。

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Freshlyroasted coffee.

生成挥发性化合物的化学反应

那么我们再来看一下生成挥发性化合物的化学反应。最重要的化学反应是美拉德反应(Maillard reactions)。在介绍类黑素物质(melanoidins)时已经介绍过美拉德反应了。美拉德反应不仅生成了类黑素物质(melanoidins),还生成了含氮、含硫的杂环化合物(nitrogen and sulfur-containing heterocyclic compounds)。

另外一个重要的化学反应是绿原酸分解。绿原酸分解形成咖啡酸(或另一种反式肉桂酸(trans-cinnamic acid))、内酯(lactones)和奎宁酸(quinic acids)。这些化合物使咖啡拥有了苦涩的味道。

史崔克降解 ( Streckerdegradation ) 是另一个关键反应。它主要发生在咖啡烘焙的发展阶段,是指醛类和酮类中氨基酸的分解(该反应对于咖啡的气味有重要影响)。

在烘焙过程中,咖啡豆中的化学物质发生了大量的化学反应,其中至少有七种是非常重要的,但这可能需要另外一篇专门的文章来介绍了。

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Credit: Crema Coffee Garage

风味与化合物

挥发性化合物包括烃(hydrocarbons)、醇(alcohols)、醛(aldehydes)、酮(ketones)、羧酸(carboxylic acids)、酯(esters)、吡嗪(pyrazines)、吡咯(pyrroles)、吡啶(furans)、呋喃(phenols)、呋喃酮(furanones)、酚(phenols)等。

虽然这些名字听起来都很高深,也许还有点吓人,但它们都可以对应到某种咖啡的风味特性。

你用过Le Nez du Cafe的咖啡鼻子吗?它包含36种气味,可以用来训练你的感官技能。我最喜欢的是16号气味:一种新鲜的水果香味。而花香和果香通常是酮(ketones)和醛(aldehydes)相互作用的结果。

呋喃(phenols)和呋喃酮(furanones)通常会让我们感觉到焦糖和烘焙咖啡豆的味道。吡嗪(pyrazines)与坚果和烘焙咖啡豆的味道有关。当然,某些化合物的数量及相互作用也会产生不好的味道,例如guaiacol molecules(某种酚类化合物)会产生焦糊的味道。

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Credit: Aveley Farms Coffee

对不起,读者们,以上的化学名词看起来可能非常艰涩。这篇文章只是对咖啡化学奇迹的一个介绍,对次我还有很多东西要学。所以让我们一起探讨、学习,无论是通过一本科学书籍还是一杯咖啡。

因为,虽然这一切都可以归结为深刻而复杂的科学名词,但我们总是能从杯中的咖啡品尝到这些化合物。

作者:Verônica Belchior,食品科学博士,Q Grader