小?？Х仍诤姹杭庸み^程中的相關(guān)技術(shù)參數(shù)初步研究

畢曉菲，李亞男，楊 旸，張曉芳，武瑞瑞，付興飛，何紅艷，胡發(fā)廣，黃家雄

（云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶亞熱帶經(jīng)濟(jì)作物研究所，云南保山 678000）

0 引言

烘焙是一種食物的加工方式，如面包或蛋糕的制作，好的烘焙師總能烘焙出廣受好評(píng)的產(chǎn)品。同樣的原料，在不同的烘焙師手上就會(huì)烤出不同的味道[1]?？Х群姹菏菍⒖Х壬乖诟邷叵卤撼闯隹Х泉?dú)特的色澤、風(fēng)味與芳香物質(zhì)的加工過程?？Х群姹菏沟G色（或淺黃色）的咖啡生豆變成人們所熟知的褐色咖啡烘焙豆。烘焙過程是影響咖啡風(fēng)味品質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，咖啡的香氣、風(fēng)味等品質(zhì)指標(biāo)70%取決于咖啡的焙炒過程[2-3]。每位咖啡烘焙師針對(duì)生豆的特性、烘焙機(jī)的熟悉程度，在烘焙時(shí)都會(huì)給予生豆不同的溫度、時(shí)間、調(diào)溫曲線，讓咖啡充分展示其獨(dú)特的味道[4-6]。韓國(guó)籍咖啡烘焙師劉承權(quán)在他的咖啡烘焙著作《Roasting Craft》中把咖啡烘焙的過程概分為幾個(gè)重要的階段：入豆、回溫點(diǎn)（Turning Point）、吸熱飽和點(diǎn)（boiling）、轉(zhuǎn)黃點(diǎn)（Yellow Point）、梅納反應(yīng)（Maillard）、焦糖化（Caramelization）、一爆（或有二爆）、下豆和冷卻。烘焙深度大致分為淺烘焙（Light）、中烘焙（Medium）、城市烘焙（City）和深烘焙（Deep）。為咖啡烘焙的定量化研究提供有了依據(jù)。隨著人民生活水平的提高和對(duì)咖啡文化認(rèn)知程度不斷普及，我國(guó)咖啡產(chǎn)業(yè)總體呈上升趨勢(shì)[7-11]。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)咖啡的研究主要集中在適應(yīng)性栽培、豐產(chǎn)栽培、抗病選育、病蟲害、咖啡香味物質(zhì)等方面[12-13]，對(duì)于咖啡烘焙技術(shù)研究較少。

試驗(yàn)擬通過對(duì)咖啡豆不同粒徑、入鍋質(zhì)量及不同加工方法的咖啡生豆的烘焙過程中，在入鍋溫度一致情況下的回溫點(diǎn)、一爆開始、一爆結(jié)束及出鍋等4 個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的時(shí)點(diǎn)溫度和耗時(shí)這2 個(gè)可量化參數(shù)的分析研究，為咖啡烘焙實(shí)踐提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)咖啡豆是由云南景蘭熱作科技有限公司提供的云南省保山市潞江壩產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)的卡蒂姆（Cati mor）咖啡豆。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

801N 型鼓式烘焙機(jī)，中國(guó)臺(tái)灣飛馬楊家機(jī)器廠產(chǎn)品；1 000 g 電子天平，上海平軒科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；LDS-1K 型水分測(cè)定儀，上海青浦綠洲檢測(cè)儀器有限公司產(chǎn)品；咖啡專用檢驗(yàn)篩，河南眾人機(jī)械設(shè)備有限公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)咖啡不同粒徑、不同質(zhì)量及不同加工方法等3 組烘焙試驗(yàn)試驗(yàn)。為減少其他不確定因素對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響，入鍋溫度統(tǒng)一設(shè)定180 ℃，焙炒深度為中深焙炒，熱源控制閥為“1.0”檔。

（1）不同粒徑烘焙試驗(yàn)使用卡蒂姆品種的同一批次咖啡豆，含水量11%左右，分別設(shè)置17～18 目，16 目，14～15 目粒徑3 個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)5 個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)500 g。

（2）不同入鍋質(zhì)量烘焙試驗(yàn)使用卡蒂姆品種16 目粒徑的同一批次咖啡豆，含水量11%左右，分別設(shè)300，500，700 g 3 個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)5 個(gè)重復(fù)。

（3）不同加工方法咖啡豆烘焙試驗(yàn)使用16 目粒徑含水量11%左右的卡蒂姆品種咖啡豆，加工方法為日曬、水洗及蜜處理3 個(gè)加工方法處理，每個(gè)處理設(shè)5 個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)300 g。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理。

2 結(jié)果與分析

2.1 咖啡生豆粒徑大小對(duì)烘焙參數(shù)的影響

不同粒徑咖啡生豆的烘焙曲線見圖1。

由圖1 可知，在入鍋溫度一致的情況下，不同粒徑咖啡生豆烘焙過程中，到達(dá)回溫點(diǎn)、一爆開始、一爆結(jié)束3 個(gè)關(guān)鍵期的耗時(shí)基本一致，差異不顯著。但相同操作環(huán)境下到達(dá)相同烘焙度出鍋時(shí)間差異顯著。出鍋用時(shí)14～15 目＞16 目＞17～18 目。烘焙過程中的時(shí)點(diǎn)溫度不同，即咖啡生豆粒徑大小影響回溫點(diǎn)、一爆開始、一爆結(jié)束和出鍋等參數(shù)。回溫點(diǎn)溫度16 目＞14～15 目＞17～18 目，一爆開始溫度17～18 目＞16 目＞14～15 目，一爆結(jié)束溫度14～15 目＞16 目＞17 目，出鍋溫度16 目＞14～15 目＞17～18 目。

圖1 不同粒徑咖啡生豆的烘焙曲線

2.2 咖啡生豆不同入鍋質(zhì)量對(duì)烘焙參數(shù)的影響

不同入鍋質(zhì)量咖啡生豆的烘焙曲線見圖2。

圖2 不同入鍋質(zhì)量咖啡生豆的烘焙曲線

由圖2 可知，在入鍋溫度一致、生豆粒徑大小一致（16 目粒徑）的情況下，不同入鍋咖啡生豆質(zhì)量在烘焙過程中用時(shí)差異顯著，整體趨勢(shì)是隨著咖啡入鍋質(zhì)量的增加，烘焙過程中到回溫點(diǎn)、一爆開始、一爆結(jié)束、出鍋等4 個(gè)關(guān)鍵期的耗時(shí)差異顯著，且呈正相關(guān)依次增加。在時(shí)點(diǎn)溫度方面，咖啡入鍋質(zhì)量與回溫時(shí)點(diǎn)溫度呈負(fù)相關(guān)性顯著，即隨著入鍋咖啡生豆的質(zhì)量增加，回溫時(shí)點(diǎn)溫度迅速降低。咖啡入鍋質(zhì)量影響一爆開始、一爆結(jié)束、出鍋等3 個(gè)關(guān)鍵期時(shí)點(diǎn)溫度呈正相關(guān)性，即隨著入鍋咖啡生豆的質(zhì)量增加，一爆開始、一爆結(jié)束、出鍋耗時(shí)有所增加，但差異不顯著。

2.3 咖啡不同初加工方法對(duì)烘焙參數(shù)的影響

不同初加工方法咖啡生豆的烘焙曲線見圖3。

由圖3 可知，在入鍋溫度、入鍋質(zhì)量和生豆粒徑大?。?6 目粒徑）都一致的情況下，咖啡初加工方法對(duì)烘焙過程中到回溫點(diǎn)關(guān)鍵期的耗時(shí)影響不大，但對(duì)一爆開始、一爆結(jié)束、出鍋等3 個(gè)關(guān)鍵期的耗時(shí)有影響，在到一爆開始和一爆結(jié)束的耗時(shí)方面，日曬＞蜜處理＞水洗；達(dá)到出鍋耗時(shí)方面，日曬＞蜜處理＞水洗。在時(shí)點(diǎn)溫度方面，初加工方法對(duì)回溫點(diǎn)時(shí)點(diǎn)溫度影響不大；但對(duì)一爆開始、一爆結(jié)束、出鍋等3 個(gè)關(guān)鍵期的耗時(shí)影響顯著，即對(duì)一爆開始耗時(shí)影響為日曬＞蜜處理＞水洗，對(duì)一爆結(jié)束時(shí)點(diǎn)耗時(shí)的影響為日曬＞蜜處理＞水洗，對(duì)出鍋時(shí)耗時(shí)的影響為日曬＞蜜處理＞水洗。

圖3 不同初加工方法咖啡生豆的烘焙曲線

3 結(jié)論

咖啡生豆的不同粒徑、不同入鍋質(zhì)量及不同加工方法都會(huì)對(duì)咖啡烘焙曲線產(chǎn)生影響，烘焙師在烘焙前越掌握待烘焙咖啡生豆基本信息，越能制定出科學(xué)合理的咖啡生豆烘焙曲線。烘焙前盡量實(shí)現(xiàn)待烘焙咖啡生豆粒徑一致更有利于烘焙出均勻一致的咖啡。在烘焙機(jī)核定烘焙質(zhì)量范圍內(nèi)，隨著烘焙質(zhì)量的增加，及時(shí)調(diào)整烘焙參數(shù)，調(diào)整規(guī)律為回溫點(diǎn)溫度參數(shù)負(fù)相關(guān)調(diào)整，一爆開始、一爆結(jié)束、出鍋等溫度參數(shù)正相關(guān)調(diào)整。不同初加工方法加工的咖啡生豆，在生豆糖分、風(fēng)味物質(zhì)等內(nèi)含物方面出現(xiàn)差異，直接導(dǎo)致烘焙曲線出現(xiàn)差異，日曬加工最大限度保留咖啡內(nèi)含物，導(dǎo)致烘焙時(shí)一爆開始、一爆結(jié)束、出鍋等時(shí)點(diǎn)溫度較低，水洗加工讓咖啡生豆糖分等流失，導(dǎo)致烘焙時(shí)一爆開始、一爆結(jié)束、出鍋等時(shí)點(diǎn)溫度較高。

在一鍋豆子入鍋之前，烘焙師必須根據(jù)烘焙機(jī)的設(shè)計(jì)、豆量、咖啡豆密度、咖啡豆大小、咖啡豆加工處理方法來決定入豆溫度、預(yù)計(jì)烘焙時(shí)間調(diào)整最佳烘焙曲線。咖啡烘焙過程中生豆的不同特性與烘焙中相同表征的凸現(xiàn)，以同一臺(tái)烘焙機(jī)來論，其產(chǎn)地的海拔高、密度大、硬度高的豆子吸熱反應(yīng)和膨脹速度需要較高的熱量才能在相同的時(shí)長(zhǎng)達(dá)到同等烘焙度，其水活性和含水量的標(biāo)準(zhǔn)差異需要調(diào)控火力來控制烘焙度。時(shí)間長(zhǎng)短不同在火壓大小的調(diào)控下可以達(dá)到同等的烘焙度，差別在于快烘慢烘多產(chǎn)生的味道與風(fēng)味的區(qū)別達(dá)到烘焙師所要的咖啡液的效果。