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在波蘭的一個實驗室裡,有人用微波來烘豆...

已更新:2021年12月24日


十年前,在波蘭的一個實驗室裡,有人用微波來烘豆,並且加以分析,後來的論文上了捷克的期刊。


在當年,烘豆機的熱源多半仍是以直火、半熱風為主,願意嘗試用新的熱源烘豆,並且加以分析(而且還有用微波XD),來看一下他寫了什麼吧!


論文內容摘要

這篇論文出自2011年,Grażyna Budryn, Ewa Nebesny, Józef Kula, Teresa Majda and Wiesława Krysiak. ( 2011 ) HS-SPME/GC/MS Profiles of Convectively and Microwave Roasted Ivory Coast Robusta Coffee Brews.


實驗動機:

咖啡裡面有許多揮發性物質,已知在咖啡裡的揮發性物質可能超過1000種(註一),但是同樣的咖啡豆,使用不同的熱源會改變烘焙過程,進而使咖啡喝起來不一樣,裡面所含的揮發性物質也有所不同。

為了驗證這樣的想法,使用三種不同的熱源加熱咖啡生豆,再將烘焙好的豆子進行萃取,且近一步分析裡面的物質。



使用的器材:

咖啡豆使用象牙海岸的Robusta,生豆濕度7.5%。

烘豆機則是使用Bosch convection-microwave oven Gourmet 8601烤箱,可選擇三種加熱模式,


CR( convectively heated )模式:穩定的270℃熱風加熱

MR( microwave heated )模式:穩定輸出700W微波

CMR( convectively-microwave heated )模式:同時以270℃熱風、700W微波加熱


溫度計則使用Thermocouple Therm-2285-2B, Lodz. Poland。

磨豆機為Laboratory mill WZ-1 ( ZBPP, Bydgoszcz, Poland ) ,並且用篩網只留下在600 -425 μm之間的顆粒。


分析方式則使用SPME/Headspace aroma isolation(頂空固相微萃取,氣相層析),以及GC analysis(氣相層析質譜儀)。



烘焙方式:

每次烘焙100g,將生豆放在托盤上,單層均勻分布,高度為1cm。

分成三種實驗方式,使用不同熱源加熱至230℃。



結果與分析:

本篇研究是以Robusta來分析。一般而言,Arabica相比Robusta有更多的風味,價格相對的也較高,因此許多風味的組成也稍有不同。Robusta通常會拿來做成商業用豆,或是按特定比例與Arabica混和,近年來也有愈來越多的研究在討論如何透過烘焙、沖煮等方式,提升Robusta的品質。


以實驗結果而言,CMR的加熱模式有最多的揮發性分子,也許是因為同時有兩種熱源,一方面微波有助於加熱豆子內部,而熱風則有效的加熱豆子表面。因此相比其他方法,CMR可以更快速的升溫,進而製造較多的揮發性分子。但同時也存在較多具有煙燻、燒焦的風味分子。

另外,MR的方法因為能有效的加熱豆子內部,且有著較低的下豆溫,較有效的防止這些小分子揮發,因此也可保留較多的揮發性分子。MR的烘焙時間比起CMR長很多(CR 590s, MR 670s, CMR 370s),但是因為較低的下豆溫,可以避免許多不好的味道,因此比起其他兩種方式,使用MR的模式,不好的揮發性分子含量較低。

CR的揮發性分子總量較低,可能是因為較長的烘焙時間、較高的下豆溫所導致。



心得

雖然這個研究存在一些不完整的資訊,像是分析樣品的時間(從取樣到打入儀器的時間),以及烘焙程度(例如Agtron數值),或是烘焙機本身是否足夠穩定來做實驗(環境因素的影響是否劇烈、烘焙機本身的烘焙條件是否穩定等),還有實驗取樣數量等,認真想分析的話其實還有很多地方可以探索。不過,仍然是一個值得參考的資料,畢竟手邊不會突然就有一台GC可以分析咖啡裡的物質。

而且,微波熱源所烘焙的豆子喝起來不一樣,或許還要更多資料、這樣的研究來討論。



註一:通常會使用SPME、GC、headspace等分析法來分析


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