Book 1 / Part 2 — 科學篇:豆子內部究竟發生了什麼
撰文：Wing Yuen
一顆生咖啡豆,堅硬、帶蠟質,且幾近無聲。十二分鐘後,它變得芳香、脆弱,蘊藏著超過 800 種香氣化合物。這,正是豆子內部所發生一切的化學、物理,以及那一連串精準編排的變化。
The Roasting Bible Book 1 的第一部介紹了原材料——咖啡是什麼、生長於何處,又如何抵達您的烘焙鼓。而第二部,正是本書終於回答每位新手烘豆師遲早都會提出的那個問題之處:當熱力一旦施加,豆子內部究竟正在發生什麼?
本書第6至第9章,掀開了烘豆機的蓋子,以淺白的語言帶您走過其中的科學。沒有需要背誦的方程式,也沒有需要費力鑽研的熱力學教科書——只有在您能夠自信地判讀烘焙曲線之前,所必須掌握的四個觀念:轉化本身、熱力傳遞的三種途徑、每一次烘焙都會經歷的三個階段,以及那定義一切的單一瞬間——一爆。
本文是一趟導覽,帶您遊歷本書的這一章節。倘若讀畢後您感到拼圖終於各歸其位,那麼您已準備好迎接第三部——在那裡,烘焙不再抽象,而化作器材、化作曲線,化作您廚房裡那一縷咖啡的香氣。
本書內容 — 第二部
第6章 — 烘焙咖啡時,究竟發生了什麼?
第7章 — 熱與能量:烘焙的引擎
第8章 — 烘焙的三個階段
第9章 — 一爆及其之後:那個定義性的瞬間
第6章
轉化——從惰性的種子,到 800 種香氣
本書以一個簡單卻深具力量的練習,揭開第二部的序幕:拿起一顆生豆。它散發著淡淡的乾草氣味。就這樣將它研磨、沖煮,您會得到一杯青草味、酸澀、幾乎認不出是咖啡的東西。熱力並非為風味添磚加瓦,熱力是解鎖了風味。
烘焙,是一連串您看得見的物理變化,與看不見的化學變化。看得見的那一面確鑿無疑:豆子流失其重量的 12 至 20%——最初幾分鐘主要是水分,隨著烘焙加深,則是 CO2 與香氣化合物逸散而出。豆子膨脹 50 至 100%。它們從緻密帶蠟,轉為多孔而脆弱。那些內部的氣孔,正是風味最終棲身之所——是沖煮時水分滲入之處,也是研磨時香氣釋放之處。
看不見的那一面,才是真正的故事。隨著豆溫攀升,糖與胺基酸開始相互作用,這便是所謂的梅納反應(Maillard reaction)——與煎出牛排焦脆外殼、烤出麵包色澤、將洋蔥焦糖化的,是同一種化學反應。梅納的連鎖反應層層相疊、彼此成就:一個反應生成一種化合物,該化合物變得不穩定而分解為另一種物質,後者又成為下一個反應的前驅物。待烘焙完成之時,已有超過 800 種香氣化合物應運而生——而它們在生豆之中,原本根本不存在。
關鍵觀念
烘焙讓豆子在風味濃度上更加厚重,在實際質量上卻更加輕盈。它們長得更大,卻也更為纖細。您所見的每一道褐色深淺,都是內部某個特定化學里程碑,顯現於外的可見印記。
第7章
熱是能量。溫度,是一種測量值。
若說第二部裡有哪一段值得銘刻於眼瞼之內,那或許正是 Wing 細細分辨熱與溫度的那一段。多數人將這兩個詞混為一談。它們並非同一回事——而將兩者混淆,正是新手烘豆師無法重現自己最佳批次的、那唯一且最大的原因。
想像水流穿過一根管子。水的多寡就如同熱:真正注入豆中的能量。水的速度與壓力則如同溫度:衡量分子振動快慢的測量值。您可以讓一道細流飛快流動(高溫,卻幾乎沒有熱),也可以讓龐大的水量緩緩流過(豐沛的熱,卻只有溫和的溫度)。您烘豆機上的溫度計所讀取的,是第二個數字;而真正在烹烤您咖啡的,卻是第一個。
這便是為何兩次溫度完全相同的烘焙,行為卻可能南轅北轍。烘焙鼓的裝載量、氣流、環境空氣密度,以及機器在多久之前才預熱過——這一切,都會改變每秒抵達每顆豆子的實際能量有多少。本章接著拆解了能量所行經的三條路徑:
傳導——豆子與熾熱烘焙鼓之間的直接接觸。高效而即時,但僅在豆子確實觸及金屬之處才得以傳遞。在豆子尚且緻密的烘焙初期佔據主導。
對流——拂過豆子的熱空氣。強勁、均勻,且——至關重要地——可以掌控。將風扇調強,熱力傳遞便即刻改變。這正是氣流之所以是烘豆師最精準的那根操縱桿的原因。
輻射——來自烘焙鼓與熱空氣的紅外線波,即便豆子並未直接接觸,也能觸及。隨著溫度攀升,其重要性與日俱增。
關鍵觀念
熱具有慣性。當您關掉燃燒器,烘焙鼓依然熾熱,空氣依然流動,豆子依然持續吸收。經驗老到的烘豆師會在抵達目標之前便開始收熱——若要落在一爆,通常在 193–196°C(380–385°F)左右——因為若您一直等到螢幕上真正想要的數字出現,系統早已衝過了頭。
第8章
三個階段——脫水、褐變、發展
無論您的烘焙歷時八分鐘還是十二分鐘,它都會穿越同樣的三個階段。本書將這三者視為其後一切的承重結構。一旦您能在它們發生的當下加以辨識,烘焙便不再像一場與碼錶的競賽,而開始像是一連串深思熟慮的決定。
階段一 — 脫水(約 4 至 6 分鐘,由綠轉黃)。豆子以水蒸氣的形式卸下其重量的 10–12%。那氣味令人難忘:濕潤的乾草、新割的青草、潮濕的泥土。脫水階段之中,潛藏著任何一次烘焙裡最重要的一個數據點——回溫點(turning point)。當您將冷豆投入熾熱的烘焙鼓,探針溫度驟然下墜,隨後在約莫 65–80°C(150–175°F)觸底,再度開始攀升。那觸底的瞬間,訴說著餘下的烘焙將以何種節奏自我推進的一切。請虔誠地追蹤它。
階段二 — 褐變/梅納(自約 154°C / 310°F,至 196–204°C / 385–400°F 的一爆)。這是建構風味的地帶。色澤由肉桂色,逐漸深化為均勻的中度褐色。香氣自青草味,轉向麵包、餅乾、焦糖、巧克力。梅納反應與焦糖化並行展開,而您穿越這扇窗口的速度,套用本書的話來說,是「您最關鍵的控制項之一」。緩慢的褐變,成就細膩、複雜、甘甜的杯中風味;快速的褐變,則成就奔放而較為直白的風味輪廓。一旦總烘焙時間低於約莫七分鐘,化學反應根本沒有足夠的時間得以充分發展。
階段三 — 發展(自一爆至下豆)。一爆一旦到來,豆子便不再只是吸收您所給予的熱。它開始生成自身的熱。在接下來的一至三分鐘裡,色澤每隔數秒便肉眼可見地變化,而您最終的烘焙度——淺焙、中焙、中深焙、深焙——也於此刻拍板定案。
Wing 在本章中反覆給出的忠告,是以比例而非分鐘來思考。一次將總時間的 50% 用於脫水、35% 用於褐變、15% 用於發展的烘焙,與一次以 35% / 35% / 30% 進行的烘焙——即便兩者收在相同的溫度、相同的色澤——所成就的,也是截然不同的一杯咖啡。
第9章
一爆——那個定義性的瞬間
在豆子內部,CO2 與水蒸氣在節節升高的壓力下不斷累積。細胞壁逐漸伸展——它們的彈性出乎意料地好——直至約 196–204°C(385–400°F),內部壓力達到大約七個大氣壓,相當於一條打飽氣的單車輪胎的壓力。就在那一刻,細胞壁終於不堪負荷。數以百計的豆子幾乎同時迸裂,而那聲響——宛如克制著的爆米花——響徹整個空間。
那迸裂並非損傷,恰恰相反。一旦細胞裂開,受困的氣體得以逸出,香氣化合物抵達表面,熱力也終於能夠輕易地穿透豆子的核心。一分鐘前還循序漸進的色澤發展,如今變得迅疾。
第9章——乃至可說是 Book 1 整個科學章節——更深一層的核心,在於吸熱到放熱的轉換。直到一爆之前,豆子都是海綿——不斷從您的烘豆機中汲取能量。而在一爆的當下,豆子內部的化學反應變得劇烈到足以自行生熱。豆子開始以快過烘豆機供給的速度,生成能量。您的任務,於此刻、於即時之間,從將熱推入,轉向駕馭那如今正自內部生成的熱。
若仍以原本的速率持續加熱,烘焙便會失控狂奔;若收得太過,則會陷入停滯。本書將此刻定位為猶豫代價最高昂的一瞬。新手烘豆師聽見一爆,停下來消化它,於是失去了 15–20 秒;待他們動手之際,烘焙早已比他們所預期的更往前推進了。本書一再重複的解方十分簡單:預先行動,而非被動反應。預判您明知即將到來的那個轉折點,就在一爆之前便著手收熱。
關鍵觀念
一爆同時是三件事——一個化學事件(細胞壁迸裂)、一個物理事件(可聽見的爆裂聲),以及一道風味的界線(酸澀、發展不足的咖啡,與均衡、甘甜的咖啡之間的門檻)。理解了它,便能使您從一個按鈕的操作者,蛻變為一位真正的烘豆師。
本書的這一部,是為誰而寫
第二部,獻給每一位已經烘過幾批豆子、並開始隱約察覺其中所發生的,遠不止溫度刻度所顯示的那些事的人。倘若您曾烘出兩次相連、收在相同時間、相同溫度,嚐起來卻明顯不同的豆子——那麼第6至第9章,正是您一直以來所欠缺的那個解答。
這裡,也是 Book 1 最為清晰地將棒子交予 Book 2 之處。Book 2 所做的一切——熱傳遞建模、梅納化學、升溫率(Rate of Rise)分析、曲線設計——都是第二部所勾勒之觀念的深度科學版本。請先讀第二部,在腦海中將那整幅圖景了然於胸;如此一來,Book 2 便不再是一本教科書,而會化作一連串「啊,原來如此」的恍然時刻。
閱讀完整書籍
第6至第9章——豆子內部所發生一切的科學——收錄於一本165 頁的指南之中,從生豆基礎,一路涵蓋品鑑、曲線設計,直至您的第一份烘焙紀錄。書中完整的第二部,將更深入地探討其中的化學、時機,以及如何即時讀懂您的烘豆機正向您傳達的訊息。
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作者 Wing Yuen ——東京新宿 Tasse Coffee Roastery 的 SCA Authorised Specialty Coffee Trainer。著有 The Roasting Bible Book 1(初學者篇)與 Book 2(科學篇)。