一. 基礎烘豆

未經風火淬鍊的咖啡豆，是無法展現它的萬種風情的，烘焙過後的咖啡，可產生1000種以上的芳香物質，烘豆師經營著不同的烘焙條件，引導並決定了咖啡風味的發展。

The Roast -- Creating the Bean's Signature. 還蠻喜歡這句話的，咖啡由種子到杯子，烘焙當然是一個相當重要的環節，同一種豆子，經由風、火、時間、攪拌等外在因素，展現不同的風貌，如同咖啡豆也有了自己的簽名一般，有了別於他人的特色。

在烘焙室裏，豆子自開始受熱，在外觀及顏色產生了明顯的變化，同時伴隨著各種氣味的產生，直到停止烘焙，期間經由裂解、重組、聚合產生的帶香味物質超過一千種，特別的是，如果預先將生豆磨成粉，施以同樣的烘焙條件，並不會產生類同的變化與相同的物質，原因在於，除了熱(溫度)之外，水活性、壓力、時間等條件必須齊備，咖啡才能發展出它的萬種風情。

烘咖啡可以很簡單的把青綠色的豆子烘到我們俗稱的咖啡色(棕褐色)即可，但由綠色走到褐色的路有好多條，可以選擇高速公路快速地到達目的地；可以先繞進風景優美步調緩慢的鄉間小道，身心舒暢、心靈滿足後，再接上外環快速高架，加足油門直達目的地；可以先上高速道路享受排浪天籟，再下到環河小徑，依著自己最舒服的節奏前行。每條路徑所造就的心情、所花的燃料、耗費的時間都不相同，而這每條路徑，對咖啡烘焙來說就是相同烘焙程序之下使用不同的烘焙曲線(profiles)。

烘焙的程序，可以簡單劃分為三個階段，這三個階段的稱呼有好多個分身，其實都很難表達的貼切，但為求簡單我還是固定稱為乾燥階段(Drying stage)、褐化階段(Browning stage)、發展階段(Development or roasting stage)。

1. 咖啡烘焙的程序

乾燥階段(Drying stage)

俗稱的脫水階段、蒸焙階段。

咖啡生豆的含水率約8至12%，自加熱烘焙開始那點，豆子的水份就一直在散失，直到下豆停止烘焙為止，所以不論稱本階段為乾燥或脫水階段，都不免造成誤解(蒸焙這名詞誤導效果更大)，以為過了這個階段就脫水完成(或以為咖啡豆必須經高壓蒸氣悶蒸才能烘透)。

其實這個階段的豆子除了含水率高，一開始豆子本身還很硬(玻璃態)，隨著豆溫逐漸升高，豆子慢慢變軟(橡膠態)，豆子的水份除了變成水蒸氣散失到烘焙室之外，豆內的水份汽化後，受到細胞壁的阻礙跑不出去，對細胞壁形成壓力，促使豆體膨脹(正好豆子受熱後也變軟變有彈性了，可以想像成吹氣球那樣)。

生豆之細胞質(CP)與細胞壁(CW)結構，此時CW厚約30um source:The Craft and Science of Coffee

咖啡豆經第一階段加熱後的細胞質(CP)與細胞壁(CW)，此時CP大都經化學變化產生氣體及蒸氣，造成細胞空洞化，CW厚度變薄剩20um source:The Craft and Science of Coffee

這個階段，若使用滾桶式烘焙機，通常花費4~8分鐘，結束時的豆溫約160度C(參考用，視機器與溫度探針不同而不同)。本階段豆子處吸收熱能産生化學反應的狀態（吸熱反應），豆子的顏色會由青綠->白斑->白斑擴大->白->淺黃，出現淺黃顏色就代表本階段已經結束，進入下一階段了。

若本階段結束前，豆表就出現棕色斑點，代表使用的熱能太強，豆表已經一部分進入褐化反應，另一部分還吸熱不足，等待更多的熱能以轉白變黃，這會對最終烘焙的成品風味造成重大影響，這現象是因為火力太強，升溫過速所造成烘焙不均(初接觸手網烘焙者最易發生的情況)。

依據玻璃化理論，咖啡生豆在未受熱之前是處於堅硬的玻璃化狀態，組織與組織間的結構緊密，含水率大約是8~12%。生豆受熱後，跟隨著溫度的提昇，豆子內部開始產生一些氣體，由內向外對豆子的組織施加壓力，促使豆子逐漸膨脹，同時，豆子的細胞壁也會隨著溫度及溼度的變化，在堅硬的玻璃和彈性的橡膠狀態間轉變。

生豆受熱之初，溫度逐漸昇高，豆內的水活性仍高，細胞壁一方面承受內部氣體的壓力，一方面由玻璃化狀態轉變為橡膠化狀態，豆子體積乃逐漸膨脹變大，直到豆內水活性降低到無法維持橡膠化狀態的程度，細胞壁又開始往硬脆的玻璃化狀態轉變，但此時細胞內的細胞質在受熱的過程中有一大部分轉變為氣體，或經脫水反應重組為新的物質同時產生水蒸氣，細胞變得空洞化，細胞壁也因膨脹而變薄，同時其所含纖維素的結構也轉換成較多孔洞的多晶型結構。

褐化階段(Browning stage)

過了乾燥階段，豆子外表顏色會由淡黃、黃逐漸變成褐色，氣味上也會由生豆的青草、甘蔗轉變為乾草、烤麵包香，就化學反應來說，咖啡的芳香前驅物已開始轉化為芳香化合物，再次提醒，這時豆子的水份仍然持續在散失中。

咖啡豆褐化的現象，證明了著名的梅納反應(Maillard reaction)正在進行，因此本階段也常被稱為梅納反應階段。其實梅納反應在前面乾燥階段就已經進行一大段了，咖啡豆變白就是芳香前驅物「阿瑪多理與海因斯結構」形成的證據。梅納反應很複雜，迄今還有很多不明之處，也沒有人可以教我們如何精確地控制什麼生成物的發生或不要它發生，但有一點可以確知的，梅納反應的終點產物是「類黑素」(梅納汀 mailanoid)，它是一種深褐色的大分子化合物，是咖啡口感滑順(body的判斷條件之一)的重要成因，它是由梅納反應中所生成的芳香化合物聚合而成，也就是說，類黑素越多，大家品飲精品咖啡強調的花香、果香、堅果香、可可香等梅納反應(包含史崔克降解)芳香物質，就會相對少(因為都合成類黑素了)，但body滑順度提升了，咖啡的顏色也變深了。

褐化階段的終點是一爆（咖啡豆內累積的水氣和有機氣體蓄足了壓力衝破豆體纖維産生爆裂聲響），咖啡顏色褐化的原因除了梅納反應之外，焦糖化反應也是重要原因。在一爆之前焦糖化反應就已經開始了，咖啡中的糖分(特別是含量比較高的蔗糖)受高溫脫水會產生焦糖、香氣、酸以及二氧化碳等物質，焦糖除了貢獻了褐色之外，焦糖香是咖啡重要的香氣，但焦糖本身反倒是帶有苦味，而由蔗糖降解產生的醋酸(焦糖化的副產品)，是一種高揮發性嗆鼻的酸，通常在一爆初始大量產生，是淺焙咖啡酸甜失衡的要犯。

焦糖化反應

發展階段(Development or roasting stage)

進入一爆時，咖啡的烘焙也邁入最關鍵與最難控制的一個階段，特別是對淺焙的咖啡而言，在這個階段差個10秒下豆會造成風味很大的差異，特別是小心謹慎地烘了80%以上的過程，卻極有可能在最後的20%時間裏把整鍋豆毁了。

一爆是豆子裏面累積的水蒸氣和有機質轉化出的氣體，在豆體內形成兩個尖端間的大氣穴後，豆體纖維承受不了內部氣體的壓力，從一端爆裂出來，爆裂時會有明顯的爆裂聲，是烘豆時最重要的指標之一。一爆同時也象徵著，此時豆內的化學反應將由吸熱反應轉為放熱反應，所以通常進一爆時會把火力調小，避免火上加油，把豆子烘過頭了。

會把一爆開始的階段稱為發展階段，真正的原因不太清楚，不過經研究證明，一爆階段是揮發性芳香物質大量發生(發展)的時期(梅納反應及焦糖化反應的產物)，同時也是甲酸、乙酸大量生成的時間點，所以發展階段要維持多久，要保持多高的升溫率，是決定咖啡最終風味的關鍵。此外，一爆之後乾餾(高溫熱解反應)作用也開始發揮，它會把咖啡的生澀味消滅，也會再次為咖啡上色，甚或帶來香料、樹酯、焦炭的香味。

典型的發展階段佔整體烘焙時間的比例(DTR: Development Time Ratio)約 15~25%，但這不是絕對的，例如北歐烘焙的DTR可能低於10%。

咖啡烘焙進入發展階段後，就準備要結束烘焙（俗稱下豆），一爆開始之後的30秒到一分鐘之間，爆裂聲會變得密集，俗稱一爆密，接著爆裂聲會變得稀疏，約在一爆開始一分30秒至2分鐘間會完全停止。如果繼續烘，再過一分鐘到2分鐘，會再度聽到爆裂聲，稱為二爆，二爆是由豆內的二氧化碳等氣體衝破細胞壁所産生聲響，相較於一爆，二爆的聲音比較細，音量也比較小，二爆開始至二爆密集的時間可能很快，約30秒就會到達，此時會飄出大量白煙，同時豆子跟著變烏黑油亮。

從一爆密集前到二爆密集後，都是可以結束烘焙的時間點，端視我們想要的咖啡風味為何。不過本書因個人偏好不烘進二爆的咖啡，探討的下豆點都是在二爆之前。

2. 烘焙度

描述咖啡的烘焙度有很多說法，例如極淺(肉桂烘焙)、淺焙、淺中焙、中焙、中深焙、深焙、City、Full City...........，但若能使用烘焙度檢測儀的讀數來表示，會比較有一致的認知，例如Agtron焦糖化測定器所訂出來的Agtron Number，一般杯測要求的烘焙度在Agtron Number 55~63，相當於中等焙度，約當是烘到一爆結束之後到二爆開始之間。

烘焙度、咖啡顏色與Agtron Number（標示文字中間列）source: http://www.coffeelabequipment.com/Color_Selector_cl.

由於除了咖啡豆本身含有的酸之外，大量酸的產生是在一爆初的階段，而去除咖啡酸味的方法就是給它烘下去，利用高溫把酸分解掉，大概在二爆前大部分的酸，不論好酸、壞酸都被降解得差不多了。所以通常會說，淺焙的咖啡酸度比較高。但是酸味成份在降解時，花香、果香等小分子香氣物質也同步在消失，因此，如何烘出咖啡的香氣、後韻以及酸甜平衡，是多數烘焙者一直在努力的目標。