咖啡的芳香尤物（上）│《第四波精品咖啡學：新產區、新品種、新沖煮法，最全面的咖啡潮流聖經》

咖啡迷人的檸檬烯、草莓酮、甲基酯化物，源自種子的新陳代謝、萌發反應，還有種子外部微生物發酵造味，以及烘焙的酯化反應與梅納反應，環環相扣，淬鍊出嗅覺閾值很低，極易感知的性感尤物。

一切先從咖啡果子構造圖說起。咖啡果由外而內分為：1. 果皮 2. 果肉 3. 膠質層（果膠）4. 種殼（羊皮層）5. 種皮（銀皮）6. 生豆（乳胚）7. 胚芽。咖啡果採收後，除日曬法直接全果發酵乾燥外，其餘需經過去皮、發酵、脫除果膠（水洗）或連膠帶殼（蜜處理法），乾燥至含水率降至10-12％，可安全儲存，接獲訂單再刨除種殼，此一繁瑣工序統稱為後製。

5種基本處理法的屬性

從1400年至今，咖啡後製技法的演進與流行依序為日曬→水洗→濕刨法→去皮日曬→機械脫膠→蜜處理→厭氧發酵→菌種發酵、添加物（各技法的大略發展年代在後文詳述）。

顧名思義，日曬即全程日曬不碰水，水洗即水下發酵後洗淨果膠。長久以來各種處理法並無統一定義，直到2015-2016年美國精品咖啡協會（SCAA）生豆課程，首度以咖啡乾燥時所保留的最外層構造，來定義各種後製法的屬性，已廣為業界採用。咖啡豆的後製根據乾燥方式，可分為以下5種基本款：

日曬法：連皮帶果的全果乾燥，耗時最久，發酵入味程度最高，亦稱果皮乾燥法。乾燥時最外層的結構是果皮，即可歸類為日曬法。
去皮日曬（蜜處理）：去掉果皮以淨水短暫沖洗或不沖洗，豆殼殘留些許果膠，進行乾燥，此法源於巴西，後來哥斯大黎加將去皮日曬改良為不碰水、不沖洗，保留更多果膠，如同蜂蜜附在種殼上進行乾燥，故稱蜜處理法。這兩款姊妹處理法又稱果膠乾燥法，發酵入味程度低於日曬。乾燥時最外層結構為果膠，即可定義為去皮日曬或蜜處理。
水洗法：果子去皮後，黏答答帶殼豆入水下發酵並洗除果膠，稱濕式水洗。另有不入水下發酵，以黏答答帶殼豆直接發酵，稱為乾式水洗。濕式或乾式水洗法清洗果膠後，以乾淨帶殼豆進行乾燥，發酵入味程度低於去皮日曬、蜜處理與日曬。水洗又稱為「種殼乾燥法」。乾燥時最外層結構為種殼，即可歸類為水洗法。
濕刨法：果子去皮後進行濕式或乾式發酵，再洗淨果膠，短暫晾乾至生豆含水率仍高達25-35％，即提早刨除種殼，僅以生豆進行乾燥，加快乾燥進程，發酵入味程度低於上述3種處理法。但種殼提早刨除，容易染上雜味，印尼午後多雨，首創此法加速乾燥，又稱為生豆（種子）乾燥法。乾燥時最外層結構為去殼豆（生豆），即可歸類為濕刨法。
機械脫膠法：去皮後黏答答帶殼豆不必入水槽發酵，直接以脫膠機磨除果膠後，以乾淨的帶殼豆進行乾燥，發酵程度最低。此法和水洗法都是以帶殼豆進行乾燥，最大差別是機械脫膠不需發酵，優點是降低發酵不當的風險，但缺點是風味清淡。

以上處理法的發酵入味程度依序為：日曬＞蜜處理＞去皮日曬＞水洗＞濕刨法＞機械脫膠法。

發酵愈重，酒酵味與醬味愈重；發酵愈低愈雲淡風輕，過猶不及。低海拔咖啡的芳香前驅物較少，可借助發酵程度較高的日曬與蜜處理，增香提醇更易喝到微生物代謝物的風味；反之，高海拔咖啡本質較佳、前驅物較豐，採用水洗更易喝到乾淨的地域之味。

若在日曬、蜜處理或水洗過程中，抑制氧氣含量即為「厭氧處理」，若接種特殊菌種即為「菌種發酵」。厭氧與菌種發酵，旨在掌控微生物類別並提高其代謝物的風味，是近年挺火紅的另類處理法。

解析精品咖啡的造味秘密

咖啡果子一旦採收下來，生豆所含的糖類、蛋白質、脂肪、胡蘆巴鹼、有機酸、酯類、醇類、醛類、酮類、萜烯類等風味前體，已因品種、海拔、風土、氣候和田園管理決定了一大半，剩下的另一半風味物則由採收後的製程：發酵、乾燥、烘焙與萃取來決定其良劣。

小小咖啡果猶如一座化學廠，果膠層含有葡萄糖、半乳糖、果膠酸酯、蛋白質、有機酸；而包在果膠內的咖啡豆化學成分更複雜，含有數百種物質，多半是前驅芳香物，諸如纖維素、半纖維素、葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、脂質、咖啡醇、固醇、三酸甘油酯、蛋白質、咖啡因、胡蘆巴鹼、綠原酸、非揮發性有機酸（檸檬酸、蘋果酸、乳酸、奎寧酸）、揮發性有機酸（甲酸、乙酸、丁酸、己酸、異戊酸）。光是生豆就含有200種揮發性成分，經過烘焙的熱解、聚合、梅納、焦糖、酯化反應，生成1,000多種揮發性化合物，一杯千香萬味的黑咖啡，所含有芳香物超過紅酒、茶、巧克力與香草，是成分最複雜的飲料。

烘焙是咖啡製程最大的造香機制，然而，烘焙所需的前驅芳香物，許多來自採收後的兩大生物代謝過程：1. 種子適度萌發的風味代謝物；2. 微生物發酵的風味代謝物。換言之，後製過程種子與微生物代謝物多寡與良莠，直接影響烘焙催香的結果。從鮮果到一杯咖啡的製程，莊園端的發酵與乾燥是僅次於烘焙的第二大造香機制！

種子適度萌發

不同於溫帶的穀物或豆科植物，咖啡是熱帶作物，咖啡種子並無休眠期且不耐久存，咖啡果子含水率高達50％以上（果膠85％、乳胚51％），果熟後去掉果皮，甚至摘下果子都可啟動咖啡豆發芽的新陳代謝機制。研究發現咖啡種子在水洗或日曬階段，新陳代謝極為活躍，糖類、有機酸、胺基酸的濃度不斷變化；儲備的碳水化合物、蛋白質、脂質等大分子營養開始分解，釋出低分子量的養分為發芽熱身，進而影響咖啡前驅芳香物的含量與組成。諸多研究註1 指出，咖啡種子在後製過程的短暫萌發反應，因處理法不同而有截然不同代謝物，直接影響水洗與日曬咖啡的味譜。

然而，後製過程引動的萌發代謝反應，過猶不及；萌發過度耗盡養分反而使風味走空；萌發不足，風味前體無法順利轉化為風味物質，亦不利生豆品質。如何確保生豆在後製過程中適度萌發，是值得深入探索的後製新課題。

微生物發酵

除了種子適度萌發，微生物發酵更是後製造味的重要機制。發酵有多種內涵，在生化領域被狹窄定義為缺氧情況下分解碳水化合物並獲得能量的新陳代謝過程；在食品界則泛指微生物在有氧或缺氧環境下，將碳水化合物（糖或澱粉）轉化為醇類或有機酸，並獲得能量的代謝過程。簡單的說，發酵就是微生物將大分子營養分解為小分子養分，並產生多種代謝物質，對人類有益稱發酵，若危害人體健康則稱腐敗，所以發酵菌種的選擇攸關成敗。

咖啡和酒類、麵包、泡菜、火腿、優酪乳一樣，製程都需經過發酵，我們每天喝入的咖啡芳香物，除了來自生豆短暫萌發的代謝物外，還有更多前驅芳香物來自微生物發酵的代謝物，諸如醇類、酯類、醛類、酮類、糖醇、有機酸等，並滲進種殼內的生豆，參與烘焙的熱解、梅納、焦糖與酯化反應，造就一杯千滋百味的黑咖啡。

黏附在咖啡種殼上的膠質是一種富含半乳糖、葡萄糖、果糖、乳糖和有機酸的水凝膠，無法用水洗除，需經過微生物分解後再用淨水搓除，要不就要採用全果發酵，曬乾後再用去殼機刨除種殼。然而，參與傳統水洗與日曬發酵的微生物因含氧量多寡而有不同的族群，進而產生不同代謝物，影響咖啡風味。

氧氣決定發酵形態

氧氣含量決定微生物的發酵形態，傳統水下發酵或近年盛行的密閉容器厭氧發酵，是在缺氧環境進行，菌種以厭氧的乳酸菌為主（乳酸發酵），其次是厭氧的酵母菌（酒精發酵）。厭氧或兼性厭氧微生物的代謝物以乳酸、醋酸、乙醇（酒精）、糖醇、乙醛、二氧化碳、熱能和水為主。然而，在有氧環境，好氧的醋酸菌進行醋酸發酵，將酒精轉化成醋酸。另外，黴菌多半是好氧菌，發酵不當容易遭到赭麴黴菌污染，產生致癌的赭麴毒素A。

另外，大部分的乳酸菌是兼性厭氧，亦可在有氧環境生存，但在無氧狀態生長情況較佳。另有少數專性厭氧乳酸菌如在有氧環境容易中毒，活力銳減。

酵母菌也有許多是兼性厭氧，也就是在有氧環境進行有氧呼吸，繁殖旺盛，只產生極少的酒精，但在缺氧環境改行無氧呼吸，繁殖力較弱，卻可進行酒精發酵產生更多的酒精。這也有例外，有些特異的酵母菌即使在有氧情況下，只要有葡萄糖存在，會以酒精發酵取代有氧呼吸，直到葡萄糖耗盡才會啟動分解其他糖類的機制，並非所有的酵母菌必須在缺氧下才行使酒精發酵。酵母菌和乳酸菌除了製造酒精、乳酸、醋酸、糖醇、酯類、醛類等風味前體，還會產出檸檬酸、蘋果酸等有機酸，微生物是人小鬼大的異世界。

延伸閱讀：咖啡的芳香尤物（下）│《第四波精品咖啡學：新產區、新品種、新沖煮法，最全面的咖啡潮流聖經》