烘焙 | 烘焙中级基础理论知识
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浅谈影响咖啡烘焙的诸多因素。
能量守恒定律
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体传递给另一个物体，而且能量的形式也可以互相转换。这就是人们对能量的总结，称为能量守恒定律。它是在5个undefined、由各种不同职业的10余位科学家从不同侧面各自独立发现的。其中迈尔、焦耳、亥姆霍兹是主要贡献者。是自然科学中undefined基本的定律之一,它科学地阐明了运动不灭的观点。金属质感分割线
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能量守恒定律（energy conservation law）即热力学第一定律是指在一个封闭（孤立）系统的总能量保持不变。其中总能量一般说来已不再只是动能与势能之和，而是静止能量（固有能量）、动能、势能三者的总量。金属质感分割线
能量守恒定律可以表述为：一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少。总能量为系统的机械能、热能及除热能以外的任何内能形式的总和。
如果一个系统处于孤立环境，即不可能有能量或质量传入或传出系统。对于此情形，能量守恒定律表述为：“孤立系统的总能量保持不变。”金属质感分割线
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变。能量守恒定律是自然界普遍的基本定律之一。
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拆解分析
1：生豆成份
50%多糖类
15%脂类
10%蛋白质
8%单糖
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2：水份含量
9%-13%水份含量。
10.5-11%是烘焙理想状态。
高于12%咖啡豆有滋生霉菌风险。
低于8%咖啡豆结构已被破坏。
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（2018世界烘焙大赛指定咖啡水份密度检测仪md-500）
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3：咖啡豆尺寸分级
咖啡豆一般通过美国标准筛网15-18目的尺寸。
筛网大小影响风味吗？答案是‘未必’。生豆外观与其风味表现不应混为一谈，这是我们必须有的基本认知。
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4:种植纬度和微气候对密度的影响
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5：生豆密度
1.2-1.6；密度=重量
咖啡豆的密度不同，也会选用不同的烘焙方式。
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6：生豆处理法
水洗：水洗带走了少量的糖类，突出较高的酸度，较低的体质感。
日晒：较甜较高的体质感，略苦；生豆颜色略深，烘焙中发生美拉德反应时，同样温度下有较多的还原糖（还原糖是指具有还原性的糖类。在糖类中，分子中含有游离醛基或酮基的单糖和含有游离醛基的二糖都具有还原性。还原性糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等）
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7：健康安全问题
烘焙过程中会产生赭曲霉undefined（ochratoxins);丙烯酰胺（achryiamide)
赭曲霉undefined：赭曲霉undefined包括7种结构类似的化合物，结构通式：r1=cl或h；r2=h、ch3或c2h5。其中赭曲霉undefineda(r1=c1，r2=h）毒性undefined大，在霉变谷物、饲料等undefined常见。赭曲霉undefined是继黄曲霉undefined后又一个引起世界undefined关注的霉菌undefined。它是由曲霉属的7种曲霉和青霉属的6种青霉菌产生的一组重要的、污染食品的undefinedundefined，4种，其中毒性undefined大、分布undefined广、产毒量undefined高、对农产品的污染undefined重、与人类健康关系undefined密切的是赭曲霉undefineda
丙烯酰胺：丙烯酰胺是一种白色晶体化学物质，是生产聚丙烯酰胺的原料。聚丙烯酰胺主要用于水的净化处理、纸浆的加工及管道的内涂层等。淀粉类食品在高温（>120℃）烹调下容易产生丙烯酰胺。 研究表明，人体可通过消化道、呼吸道、皮肤黏膜等多种途径接触丙烯酰胺，饮水是其中的一条重要接触途径。2002年4月瑞典undefined食品管理局和斯德哥尔摩大学研究人员率先报道，在一些油炸和烧烤的淀粉类食品，如炸薯条、炸土豆片等中检出丙烯酰胺，而且含量超过饮水中允许undefined大限量的500多倍。之后挪威、英国、瑞士和美国等undefined也相继报道了类似结果。
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8：热量传输
从烘焙机滚筒到豆子。
热传导方式是与豆子表面接触。
热空气与炉中豆子温度差，驱动烘焙速度。
烘焙到250°以上咖啡因结构被破坏，逐渐减少。
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9：干空气vs湿空气
潮湿空气比干燥空气能容纳更多的热量，所以潮湿空气更有效的传递热量。
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10：豆子的物理变化
玻璃体传导：生豆的结构特性和玻璃相似，室温时是坚硬的玻璃体，但是当达到玻璃转化温度后，结构就变得有延展性或叫“像皮革”，烘焙结束到冷却盘中又恢复坚硬得玻璃体。当温度达到160-170°时转像皮革，豆子毛孔张开。
释放油脂：油脂存在咖啡豆中，发芽时提供能量，油脂贮存在胚乳中；表面出油是不正确得烘焙管理，氧气会迅速将油氧化变慢。
水份散失：水份会致热量传递得反方向散失，水份散失是烘焙失重比得主要贡献。这是热解发生得先决条件，典型失重比在15-20%之间，单品豆失重比undefined佳在13.5%左右；意式浓缩失重比undefined佳在14.5%以上。
深度烘焙增加可溶解度。
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11：豆表颜色
咖啡的褐色主要是因为美拉德反应，次要是焦糖化反应。
美拉德反应是在较低温度就能发生，所以它比焦糖化反应早。
温度管颜色；时间管色度。
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12：美拉德反应：一种普遍的非酶褐变现象，将它应用于食品香精生产应用之中，国外研究比较多，国内研究应用很少，该技术在肉类香精及烟草香精中有非常好的应用。所形成的香精具天然肉类香精的逼真效果，具有调配技术无法比拟的作用。美拉德反应技术在香精领域中的应用打破了传统的香精调配和生产工艺的范畴，是一全新的香精香料生产应用技术，值得大力研究和推广，尤其在调味品行业。
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13：焦糖化反应：是糖类尤其是单糖在没有氨基化合物存在的情况下，加热到熔点以上的高温（一般是140-170℃以上）时，因糖发生脱水与降解，也会发生褐变反应。j焦糖化反应在酸碱条件下都可以进行,一般碱性条件下速度快一些。糖类在强热条件下生成两类物质:一类经脱水生成焦糖,另一类在高温下裂解生成小分子醛酮类,小分子醛酮类进一步缩合聚合也会有深色物质出现。
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14：生豆中的酸
绿原酸：绿原酸具有较undefined的抗菌作用，但在体内能被蛋白质灭活。与咖啡酸相似，口服或腹腔注射时，可提高大鼠的中枢兴奋性。可增加大鼠及小鼠的小肠蠕动和大鼠子宫的张力。有利胆作用，能增进大鼠的胆汁分泌 。对人有致敏作用，吸入含有本品的植物尘埃后，可发生气喘、皮炎等。
柠檬酸：柠檬酸是一种重要的有机酸，又名枸橼酸，无色晶体，常含一分子结晶水，无臭，有很强的酸味，易溶于水。其钙盐在冷水中比热水中易溶解，此性质常用来鉴定和分离柠檬酸。结晶时控制适宜的温度可获得无水柠檬酸。在工业，食品业，化妆业等具有极多的用途。
苹果酸：苹果酸，又名2－羟基丁二酸，由于分子中有一个不对称碳原子，有两种立体异构体。大自然中，以三种形式存在，即d－苹果酸、l－苹果酸和其混合物dl－苹果酸。白色结晶体或结晶状粉末，有较强的吸湿性，易溶于水、乙醇。有特殊愉快的酸味。苹果酸主要用于食品和医药行业。
这些酸在烘焙过程中缓慢减少，烘焙时必须平衡“优质酸”与“坏酸”。
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15：深烘焙增加可溶解性的化学原因
水解反应使大的多糖变成小分子，更容易被萃取，变成极性物质更容易更快溶于水。
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16：咖啡苦味：主要是由于美拉德反应的产物（褐色，黑色）导致的，所以烘焙导致更高的苦味；绿原酸碰到热分解出奎宁酸与咖啡酸，持续加热咖啡会不停的分解绿原酸，会更苦，更酸。
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17：咖啡香气
在粗略的程度上，咖啡的风味随烘焙度变化。但在更精微的程度上，相同的色度的咖啡也会表现不同的风味，这取决于具体的温度分布。
咖啡熟豆有上千中香气，但是大量存在的有28种，28种香气分为6组。
①焦糖群组
②泥土群组
③烘焙群组
④烟草群组
⑤水果群组
⑥香料群组
18：烘焙的速度决定发生何种化学反应（ror）
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19：风味指味觉和嗅觉
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