烘焙基础科学，褐变反应非酶促褐变

　　焦糖化反应比较容易解释。焦糖化反应是糖的氧化，脱水，降解过程，它对咖啡的风味及颜色都会有影响。我们这里指的糖主要是蔗糖(sucrose),我们在做菜过程中使用的糖属于蔗糖。当蔗糖杯加入到160度C开始慢慢脱水溶解变成半透明的液态。当被加热到200度时糖中的化合物开始重组，产生棕色的焦糖(太妃糖)带有一定的烧糊(burnt)气味及苦味(bitter)，和一般人想象中甜甜的焦糖蛋糕中的焦糖味道完全不同。平常食用的焦糖会加入糖，奶，或其它风味剂。

　　根据使用目的不同，制造商可以对焦糖化所造成的风味和颜色做选择，例如使用氨法生产的焦糖色素用于可乐饮料的上色。

　　在咖啡烘焙过程中也有类似的反应发生，糖降解也会产生二氧化碳，二氧化碳加大了咖啡豆内部纤维细胞组织的压力，最终造成纤维组织的断裂，形成了咖啡烘焙过程中“二爆”所发出的爆裂声。咖啡过程中“一爆”现象产生的原因不同于“二爆”，“一爆”主要是由咖啡豆中水分蒸发所形成的压力造成的。

　　有实验表明醋酸含量在烘焙前期可以增加大约20倍，随烘焙后期醋酸会快速减少。虽然醋酸属于弱酸但是它会对咖啡风味造成影响。阿拉比卡咖啡的蔗糖含量大约是罗布斯塔咖啡的两倍因此我们可以在阿拉比卡咖啡中体验到明显的香气和酸度。

　　总之，焦糖化反应会在烘焙过程中产生香气，酸度，二氧化碳，及颜色。焦糖化反应和美拉德反应一起对咖啡最终风味的形成造成影响。

　　梅拉德反应可以总结为4个主要步骤：

　　有些因素可以影响梅拉德反应包括：含水量，pH值，温度.氨基酸和糖的结合过程中产生水，烘焙物质的水活性(物质中水分含量的活性部分或者说自由水)过高会妨碍梅拉德反应。对于那些水活性较低的物质如：面包，奶粉等褐变会发生的比较快。梅拉德反应在碱性条件下会加速，有利于Amadori重排产物形成1-deoxysome(脱氧葡萄糖醛酮)，它是许多食品香味的前驱体。温度是我们可以掌控的影响因素，温度每上升10度C,梅拉德反应速度会翻倍。这种现象在“二爆”之后比较明显。

　　随着烘焙度的加深，越来也多的水分从咖啡豆中消失从而造成潜在反应物比重的增大(比较像海水蒸发盐的比重随之增加)，梅拉德反应也会随反应物比重的增大而加快。随着温度上升及反应加快，咖啡风味走向也发生变化，苯酚，吡嗪,吡啶的含量增加，醋酸含量在初期达到顶峰后会迅速减少。简单讲，咖啡烘焙度的加深会造成香气，醇厚度，刺激性的增加，酸度逐渐减少。

　　焦糖化反应和梅拉德反应即相似又不同：

　　1.焦糖化反应不需要氮源物质(元素)，它仅仅是糖的分解。梅拉德反应需要糖及氨基酸(氮源物质).

　　2.焦糖化反应发生的温度要高于梅拉德反应发生的温度。梅拉德反应可以在室温条件下缓慢进行，而焦糖化反应一般会在150度C以上进行反应。

　　3.两个反应都会形成蛋白黑素及风味化合物即形成：颜色和风味。