毕晓菲，李亚男，杨 旸，张晓芳，武瑞瑞，付兴飞，何红艳，胡发广，黄家雄

（云南省农业科学院热带亚热带经济作物研究所，云南保山 678000）

0 引言

烘焙是一种食物的加工方式，如面包或蛋糕的制作，好的烘焙师总能烘焙出广受好评的产品。同样的原料，在不同的烘焙师手上就会烤出不同的味道[1]。咖啡烘焙是将咖啡生豆在高温下焙炒出咖啡独特的色泽、风味与芳香物质的加工过程。咖啡烘焙使淡绿色（或浅黄色）的咖啡生豆变成人们所熟知的褐色咖啡烘焙豆。烘焙过程是影响咖啡风味品质的关键环节，咖啡的香气、风味等品质指标70%取决于咖啡的焙炒过程[2-3]。每位咖啡烘焙师针对生豆的特性、烘焙机的熟悉程度，在烘焙时都会给予生豆不同的温度、时间、调温曲线，让咖啡充分展示其独特的味道[4-6]。韩国籍咖啡烘焙师刘承权在他的咖啡烘焙著作《Roasting Craft》中把咖啡烘焙的过程概分为几个重要的阶段：入豆、回温点（Turning Point）、吸热饱和点（boiling）、转黄点（Yellow Point）、梅纳反应（Maillard）、焦糖化（Caramelization）、一爆（或有二爆）、下豆和冷却。烘焙深度大致分为浅烘焙（Light）、中烘焙（Medium）、城市烘焙（City）和深烘焙（Deep）。为咖啡烘焙的定量化研究提供有了依据。随着人民生活水平的提高和对咖啡文化认知程度不断普及，我国咖啡产业总体呈上升趋势[7-11]。目前，国内对咖啡的研究主要集中在适应性栽培、丰产栽培、抗病选育、病虫害、咖啡香味物质等方面[12-13]，对于咖啡烘焙技术研究较少。

试验拟通过对咖啡豆不同粒径、入锅质量及不同加工方法的咖啡生豆的烘焙过程中，在入锅温度一致情况下的回温点、一爆开始、一爆结束及出锅等4 个关键节点的时点温度和耗时这2 个可量化参数的分析研究，为咖啡烘焙实践提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验咖啡豆是由云南景兰热作科技有限公司提供的云南省保山市潞江坝产区生产的卡蒂姆（Cati mor）咖啡豆。

1.2 试验设备

801N 型鼓式烘焙机，中国台湾飞马杨家机器厂产品；1 000 g 电子天平，上海平轩科学仪器有限公司产品；LDS-1K 型水分测定仪，上海青浦绿洲检测仪器有限公司产品；咖啡专用检验筛，河南众人机械设备有限公司产品。

1.3 试验设计

试验设咖啡不同粒径、不同质量及不同加工方法等3 组烘焙试验试验。为减少其他不确定因素对试验数据的影响，入锅温度统一设定180 ℃，焙炒深度为中深焙炒，热源控制阀为“1.0”档。

（1）不同粒径烘焙试验使用卡蒂姆品种的同一批次咖啡豆，含水量11%左右，分别设置17～18 目，16 目，14～15 目粒径3 个处理，每个处理设5 个重复，每个重复500 g。

（2）不同入锅质量烘焙试验使用卡蒂姆品种16 目粒径的同一批次咖啡豆，含水量11%左右，分别设300，500，700 g 3 个处理，每个处理设5 个重复。

（3）不同加工方法咖啡豆烘焙试验使用16 目粒径含水量11%左右的卡蒂姆品种咖啡豆，加工方法为日晒、水洗及蜜处理3 个加工方法处理，每个处理设5 个重复，每个重复300 g。

1.4 数据处理

采用Excel 2010 进行数据整理。

2 结果与分析

2.1 咖啡生豆粒径大小对烘焙参数的影响

不同粒径咖啡生豆的烘焙曲线见图1。

由图1 可知，在入锅温度一致的情况下，不同粒径咖啡生豆烘焙过程中，到达回温点、一爆开始、一爆结束3 个关键期的耗时基本一致，差异不显著。但相同操作环境下到达相同烘焙度出锅时间差异显著。出锅用时14～15 目＞16 目＞17～18 目。烘焙过程中的时点温度不同，即咖啡生豆粒径大小影响回温点、一爆开始、一爆结束和出锅等参数。回温点温度16 目＞14～15 目＞17～18 目，一爆开始温度17～18 目＞16 目＞14～15 目，一爆结束温度14～15 目＞16 目＞17 目，出锅温度16 目＞14～15 目＞17～18 目。

图1 不同粒径咖啡生豆的烘焙曲线

2.2 咖啡生豆不同入锅质量对烘焙参数的影响

不同入锅质量咖啡生豆的烘焙曲线见图2。

图2 不同入锅质量咖啡生豆的烘焙曲线

由图2 可知，在入锅温度一致、生豆粒径大小一致（16 目粒径）的情况下，不同入锅咖啡生豆质量在烘焙过程中用时差异显著，整体趋势是随着咖啡入锅质量的增加，烘焙过程中到回温点、一爆开始、一爆结束、出锅等4 个关键期的耗时差异显著，且呈正相关依次增加。在时点温度方面，咖啡入锅质量与回温时点温度呈负相关性显著，即随着入锅咖啡生豆的质量增加，回温时点温度迅速降低。咖啡入锅质量影响一爆开始、一爆结束、出锅等3 个关键期时点温度呈正相关性，即随着入锅咖啡生豆的质量增加，一爆开始、一爆结束、出锅耗时有所增加，但差异不显著。

2.3 咖啡不同初加工方法对烘焙参数的影响

不同初加工方法咖啡生豆的烘焙曲线见图3。

由图3 可知，在入锅温度、入锅质量和生豆粒径大小（16 目粒径）都一致的情况下，咖啡初加工方法对烘焙过程中到回温点关键期的耗时影响不大，但对一爆开始、一爆结束、出锅等3 个关键期的耗时有影响，在到一爆开始和一爆结束的耗时方面，日晒＞蜜处理＞水洗；达到出锅耗时方面，日晒＞蜜处理＞水洗。在时点温度方面，初加工方法对回温点时点温度影响不大；但对一爆开始、一爆结束、出锅等3 个关键期的耗时影响显著，即对一爆开始耗时影响为日晒＞蜜处理＞水洗，对一爆结束时点耗时的影响为日晒＞蜜处理＞水洗，对出锅时耗时的影响为日晒＞蜜处理＞水洗。

图3 不同初加工方法咖啡生豆的烘焙曲线

3 结论

咖啡生豆的不同粒径、不同入锅质量及不同加工方法都会对咖啡烘焙曲线产生影响，烘焙师在烘焙前越掌握待烘焙咖啡生豆基本信息，越能制定出科学合理的咖啡生豆烘焙曲线。烘焙前尽量实现待烘焙咖啡生豆粒径一致更有利于烘焙出均匀一致的咖啡。在烘焙机核定烘焙质量范围内，随着烘焙质量的增加，及时调整烘焙参数，调整规律为回温点温度参数负相关调整，一爆开始、一爆结束、出锅等温度参数正相关调整。不同初加工方法加工的咖啡生豆，在生豆糖分、风味物质等内含物方面出现差异，直接导致烘焙曲线出现差异，日晒加工最大限度保留咖啡内含物，导致烘焙时一爆开始、一爆结束、出锅等时点温度较低，水洗加工让咖啡生豆糖分等流失，导致烘焙时一爆开始、一爆结束、出锅等时点温度较高。

在一锅豆子入锅之前，烘焙师必须根据烘焙机的设计、豆量、咖啡豆密度、咖啡豆大小、咖啡豆加工处理方法来决定入豆温度、预计烘焙时间调整最佳烘焙曲线。咖啡烘焙过程中生豆的不同特性与烘焙中相同表征的凸现，以同一台烘焙机来论，其产地的海拔高、密度大、硬度高的豆子吸热反应和膨胀速度需要较高的热量才能在相同的时长达到同等烘焙度，其水活性和含水量的标准差异需要调控火力来控制烘焙度。时间长短不同在火压大小的调控下可以达到同等的烘焙度，差别在于快烘慢烘多产生的味道与风味的区别达到烘焙师所要的咖啡液的效果。