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咖啡生豆是質(zhì)地致密的綠色種子，含有約占總重一半的各式碳水化合物，另一半則由水分、蛋白質(zhì)、脂肪、酸與生物堿（alkaloid）組成。烘焙師無須了解許多生豆化學(xué)便能烘出美味的咖啡，但為使大家熟悉咖啡生豆的主要成分，我在此做如下總結(jié)。
結(jié)構(gòu)咖啡生豆的結(jié)構(gòu)是三維立體的纖維素，或稱多糖類的基質(zhì)，其中含有約100 萬個(gè)細(xì)胞?；|(zhì)中這些成束的纖維素上覆蓋著數(shù)以百計(jì)的化合物，這些化合物將在烘焙過程中轉(zhuǎn)化為能決定沖煮后咖啡風(fēng)味的油脂與可溶物?？Х壬沟睦w維素含量是其干重的一半，其自身對咖啡風(fēng)味的貢獻(xiàn)不多，但可讓一些揮發(fā)性物質(zhì)附著于其上，從而對咖啡香氣有所貢獻(xiàn)。另外，纖維素可以增加沖煮后咖啡液體的黏稠度，并以此增加咖啡的醇厚度。
糖類主要的糖類為蔗糖，占咖啡生豆干重的 6% ～ 9%*，為咖啡液體提供甜味。蔗糖對酸質(zhì)的發(fā)展有所貢獻(xiàn)，因?yàn)樵诳Х群姹旱慕固腔磻?yīng)（caramelization）中，蔗糖會產(chǎn)生醋酸。（* 此處提供的咖啡生豆成分?jǐn)?shù)據(jù)僅適用于阿拉比卡咖啡（Coffea arabica）。羅布斯塔咖啡（Coffea robusta/ Coffea canepfora）或其他種類的咖啡生豆成分與阿拉比卡咖啡有所不同，有時(shí)會有顯著差異。）
脂質(zhì)咖啡生豆的脂質(zhì)主要為三酸甘油，約占其干重的16%。雖然脂質(zhì)是非水溶性的物質(zhì)，但沖煮出來的咖啡液體仍然會含有脂質(zhì)，尤其當(dāng)沖煮方式不采取過濾［例如杯測（cupping）］或采取多孔過濾（例如意式濃縮咖啡、法壓壺以及金屬或布質(zhì)的濾杯）時(shí)。脂質(zhì)在咖啡液中能起到留存香氣與提升口感（mouthfeel）的作用。一般而言，品質(zhì)較佳的咖啡生豆往往會有較高的脂質(zhì)含量。脂質(zhì)的存在同時(shí)也有可能帶來負(fù)面感受，因其在熟豆儲存時(shí)易于氧化而酸敗。
蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)與游離氨基酸占咖啡生豆干重的10% ～ 13%。在烘焙時(shí)，咖啡生豆中的氨基酸與還原糖（reducing sugar）會進(jìn)行非酶促褐變反應(yīng)，即美拉德反應(yīng)（Maillard reaction）。這種反應(yīng)會產(chǎn)生糖胺與類黑色素等物質(zhì)，這些化合物會帶來又苦又甜的風(fēng)味、棕褐的顏色，以及烘烤、肉類與煎焙的香氣。
生物堿：咖啡因與葫蘆巴堿咖啡因（caffeine）與葫蘆巴堿（trigonelline）這兩種生物堿各占生豆干重的約1%*，是為許多咖啡帶來苦味（bitterness）與興奮性的物質(zhì)?？Х纫虍a(chǎn)生的苦味約占咖啡總苦味的10%，卻是主要的興奮性刺激的來源?？Х葮洚a(chǎn)生咖啡因是為了抵抗昆蟲的啃食。所以，種植于高海拔地區(qū)的咖啡樹可能會產(chǎn)出咖啡因含量較低的果實(shí)，因其遭受昆蟲攻擊的風(fēng)險(xiǎn)較低。（*生豆中的咖啡因含量主要根據(jù)樹種不同而有所差異，阿拉比卡咖啡的咖啡因含量約為1.2% ，而羅布斯塔咖啡約為2.2%。）
葫蘆巴堿可能是咖啡苦味的最大貢獻(xiàn)者*，在烘焙過程中可產(chǎn)生許多咖啡香氣物質(zhì)，并降解形成吡啶（pyridine）與煙酸（nicotinic acid）。煙酸也就是維生素B3。僅一杯200 毫升的沖煮咖啡，根據(jù)其烘焙度的高低，就含有20 ～ 80 毫克的煙酸。它可能與研究文獻(xiàn)提到的咖啡的抗齲齒功效有關(guān)。（*The Craft and Science of Coffee 一書第284 頁指出，目前研究顯示，除了咖啡因，綠原酸內(nèi)酯（CGAlactones）、苯基林丹（phenylindanes）與二酮哌嗪（diketopiperazines, DKPs）也是主要的苦味來源。）
含水率在理想狀況下，咖啡生豆的含水率應(yīng)在10.5% ～ 11.5% 之間。若是含水率過低，生豆通常會褪色，并且烘焙出的咖啡會帶有干草或麥稈味。烘焙師在烘焙低含水率生豆的過程中需要十分注意熱能的供應(yīng)，因?yàn)榈秃识棺拥暮姹哼M(jìn)程會過快。若是咖啡生豆的含水率遠(yuǎn)高于12%，生豆便極有可能開始生霉，這樣的咖啡烘焙后會帶有青草味。生豆中的水分會減緩熱能的傳遞，需要額外的熱量輸入以蒸發(fā)水分，因此，額外的能量需求需要以延長烘焙時(shí)間和/ 或增加烘焙火力的方式滿足。
有機(jī)酸咖啡生豆里的有機(jī)酸（organic acid）主要是綠原酸（chlorogenic acid），占生豆干重的7% ～ 10%。綠原酸對咖啡的酸度、酸味、澀味（astringency）與苦味皆有貢獻(xiàn)。羅布斯塔咖啡具有明顯較高的苦味，很可能與其含有較高的綠原酸相關(guān)。對咖啡豆與咖啡消費(fèi)者而言，綠原酸還有抗氧化的功效?？Х戎泻械钠渌袡C(jī)酸包括檸檬酸、奎寧酸、咖啡酸、蘋果酸、醋酸以及甲酸。
氣體與香氣揮發(fā)性芳香物質(zhì)為咖啡提供了香氣。咖啡生豆含有超過200 種揮發(fā)性物質(zhì)，但是香氣微弱。通過烘焙的過程，咖啡豆可釋放出大量主要的咖啡香氣。目前，研究人員已經(jīng)從咖啡熟豆中鑒定出超過800種揮發(fā)性物質(zhì)。
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