烘焙咖啡的儲存管理-認識新鮮度

咖啡生豆經烘焙後，出現了從養豆到老化的生命週期。每包咖啡因為烘焙方式與烘焙程度的差異，需要的養豆時間，和香氣發生老化衰退的時間點，並不一樣。

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圖：每種烘焙豆香味老化時間不同
品飲者如果想持續喝到新鮮咖啡，需要先了解咖啡烘焙狀況對香氣陳化的影響，並了解不同衝煮方式對新鮮度的要求，再考量自己的品飲需求，才容易擬定對自己有效的儲豆方案。
因此咖啡儲藏並非三言兩語可以說的清的議題，適合我的方式，不一定對你有幫助。
本著授人以魚不如授之以漁的想法，我們規劃一個系列來講清楚咖啡儲存這件事。這將不是單篇文的統一方法論，而是多個科學面與實務面的分享，幫助小伙伴徹底掌握咖啡新鮮度的來龍去脈。
20211006_044253621_iOS圖：每種咖啡的新鮮度壽命長度不同
當我們問該怎樣儲藏咖啡時，其實是在思索咖啡新鮮度的壽命問題。
因此我們需要先對新鮮度有共同的科學定義，好建立討論對話的基礎。
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圖：SCA於2018年4月發行咖啡新鮮度手冊
科學上，對於咖啡的新鮮度，可以有兩種觀察指標。
本文焦點，就是與小伙伴分享SCA發行的<咖啡新鮮度手冊>，其作者Samo Smrke博士對於新鮮度的說法。
什麼是新鮮度？
Samo Smrke博士，任職於ZHAW瑞士蘇黎世應用科技大學生命科學學院，是一位化學家。針對何謂咖啡的新鮮度，他提出兩種觀察指標。換句話說，當我們討論這包咖啡新不新鮮，有多新鮮時，有兩個角度可以量化與觀察。

20211006_044301728_iOS圖：SCA咖啡新鮮度手冊共同作者Samo Smrke博士
咖啡新鮮度是精品咖啡的核心價值之一，咖啡新鮮度保持，與如何最大限度發揮咖啡潛力有關。
咖啡新鮮度是一個接力賽，生豆新鮮度的保存與熟豆一樣重要，只是當咖啡生豆經過熱烘焙後，它的新鮮期被劇烈壓縮，因為熱使它變得更不穩定。
20211006_044304902_iOS圖：烘焙使得咖啡內部產生香氣與二氧化碳
生咖啡烘焙後，咖啡豆因為受熱，觸發了內部產生一系列化學過程，包括梅納德反應，焦糖化反應…等等，這些化學過程使得豆子內部產生影響各種香氣特徵的揮發性化合物質（Volatiles），以及二氧化碳（CO2）。
這些香氣與二氧化碳，很容易在室溫中蒸發，縮短咖啡的保鮮期，因此一切的養豆與儲藏烘焙咖啡的議題，都與對這兩種氣體的管理及保存有關。
Samo Smrke博士認為，關於咖啡的新鮮度可以從兩個方向來理解，一個是物理性意義的新鮮度（Physical Freshness），這與二氧化碳的脫氧過程有關。
另一個是化學意義的新鮮度（Chemical Freshness），這與精品咖啡中的香氣分子散失速度有關。
以上兩種與新鮮度有關的氣體，在相同時間中散失的數量與速度不同，我們先來聊聊物理性新鮮度。
咖啡的物理性新鮮度
這件事與烘焙咖啡中的二氧化碳含量有關係。
CO2含量的多寡，影響濃縮咖啡的萃取結果十分劇烈，我們來看下面這張圖。
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圖：不同儲藏時間的咖啡豆濃縮後的克里瑪含量差異
Samo Smrke博士曾將同一批烘焙咖啡封存後，在經過不同儲存時間後，拆封研磨並進行意式濃縮萃取，然後比較得到的克麗瑪（Crema）厚度。
Crema是一種美味的、芳香的、紅棕色的泡沫，位於一杯濃縮咖啡的頂端，是由二氧化碳與咖啡可溶性油脂結合形成的。一包咖啡經歷不同儲存時期後研磨，在同樣的意式萃取條件下，可以產生的Crema含量有很大差別。
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圖:剛烘焙好幾小時咖啡濃縮產生大量克里瑪
對意式濃縮而言，因為萃取時間很短，且萃取是在一個高壓的粉倉，如果咖啡粉中的二氧化碳含量過高，水通過咖啡粉層會受到很大阻力，這會影響萃取時間與風味物質的提取。
所以判斷一包咖啡是否CO2含量過高(太新鮮)到干擾萃取，對意式濃縮萃取者相當重要。
手衝的咖啡粉床環境則與意式濃縮不同，手衝的咖啡粉床曝露在大氣中，就算咖啡粉內的二氧化碳太多，也可以靠延長悶蒸時間或者細研磨，來幫助排除二氧化碳。
一般我們講烘焙完成的咖啡需要“養一下”，如果針對二氧化碳含量，其實是在談“脫氧的過程”。
剛烘焙完成的咖啡，在前24小時的二氧化碳會排出比較多。所以一般來說，烘焙完成的咖啡，不會馬上包裝，因為就算咖啡袋有排氣閥，如果不排一下就包裝，咖啡袋可能會鼓脹，這樣在運輸途中容易受到擠壓而導致豆袋爆裂。
20211006_044316020_iOS圖：烘好的咖啡放在有蓋的桶內過夜排氣候再進行包裝
因為二氧化碳的產生，與咖啡生豆的受熱程度有關係，所以不同烘焙程度的咖啡，產生二氧化碳的氣體含量不同。
咖啡烘焙度越深，它的二氧化碳含量愈高。下圖從左到右，就是深烘焙，中烘焙，與淺烘焙三種咖啡，排氣的含量（縱軸）與排氣時間（橫軸）的關係圖。
縱軸代表全豆的二氧化碳排氣量，我們可以看到左圖一開始的高度，就比中圖或右圖起始點高，這代表排出的二氧化碳含量較多。
20211006_044319176_iOS圖：不同烘焙程度與不同烘焙時間咖啡豆的排氣量時間趨勢圖
此外上面每張圖代表一種烘焙深度，但每張圖內另有三條線，這代表在同一烘焙程度下，不同烘焙速度(快速烘焙、一般烘焙，慢速烘焙)的產氣量多寡。
當烘焙速度愈慢時，烘焙完成留在豆內的二氧化碳含量愈少，所以曲線的高度愈低。
對意式濃縮萃取來說，不同烘焙節奏意味著：如果烘豆師選擇使用慢速烘焙豆（先不管這包豆子是深焙，中焙，還是淺焙豆），烘焙完成後豆內剩餘的二氧化碳含量較少，因此需要養豆的時間會較短。
20211006_044323473_iOS圖：手沖咖啡在悶蒸時可以觀察二氧化碳的脫氧狀態
不同烘焙節奏（快中慢），對手衝咖啡愛用者有何意義呢？
咖啡豆烘焙完成的脫氧狀態，手衝者是可以用肉眼觀察的，因為悶蒸階段，熱水注下去後豆內的氣體會排出來。所以觀察粉層的膨脹狀態，可以知道咖啡粉中的二氧化碳含量。
有時候，我們買了不同烘豆師的淺烘焙咖啡，兩包豆同一時間烘焙完成，同樣的研磨度設置，同樣的水溫注水手法，但是悶蒸時產生的膨脹程度不一。
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圖：烘豆節奏差異影響CO2產氣量
這現象可能就是因為烘豆師採取的烘焙節奏有差，節奏快的產氣較多，節奏慢的產氣少。
所以如果買到一包淺烘焙豆，如果距離烘豆日沒過幾日，衝煮時發現排氣量很少，別急著懷疑烘豆師日期標示不實，因那可能是他的烘豆節奏跟別家烘豆師不一樣。
理解了所謂的物理性新鮮度，我們來看一下化學性新鮮度的指針。
 
咖啡的化學性新鮮度
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圖：咖啡中二氧化碳在脫氧同時也進行香氣散失
什麼是化學性新鮮度，這就討論到精品咖啡的核心
與物理性的二氧化碳氣體不同，一鍋烘好的咖啡，香氣分子散佚速度並不同於二氧化碳的脫氧速度。
一般來說，香氣分子會隨著二氧化碳的脫氧一起揮發走。至於揮發的含量，大約是9：1。
而不同的香氣分子，彼此之間的消散速度也不同。根據研究Samo Smrke博士的研究，四種咖啡中香氣分子在烘焙後的消散率表示如下圖。
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圖：不同香味分子隨時間散逸的速度不同
 
紅線 這類分子揮發性高，大約經過烘焙後第十天，濃度已經下降到很低的程度。
這也部份說明養豆的需要，剛烘焙好的咖啡不要馬上沖來喝，因為你有可能喝到這些噁心的味道。
所以如果你太早開封咖啡衝煮，聞到臭雞蛋或大蒜的味道，別急著發火，因為那不代表豆子壞了，有時候它只是說明這包豆子的化學新鮮度"過鮮"。
 
紅線
養豆另一個目的，就是為了先排除這些令人不愉快的氣味啦!
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圖：烘焙咖啡的氣味分子有的臭有的香
講完臭的氣體，我們來聊聊精品咖啡中那些好的氣味，它的香氣分子在時間中的揮發速度又是怎樣呢？
 
藍線 它是衰退最慢的風味，所以咖啡如果本以這類風味為主調性，其實久放還是能喝到，不用太擔心。
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圖：堅果、巧克力等香味分子比較能保存
 
綠線
從趨勢圖可以看到，這類甜味香氣隨時間變化而加速消散，所以陳年咖啡喝起來會比較不甜（就算它新鮮時本來是很甜的）。
 
紫線
了解兩種關於咖啡新鮮度的不同指標後，今天最後，我要來分享Samo Smrke博士，如何說明這些二氧化碳與香氣分子，從豆子內“跑走”的原因。
新鮮度的流失
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圖：咖啡氣味分子散佚運動不同
Samo Smrke博士提到兩種運動，會導致與新鮮度有關的氣體消散。
其中一種博士稱為是以氣流方式消散，這是由空氣中的壓力驅動的。它是一種物理性運動，可以用壓力來控制其消散的速度。
另一種博士稱為用擴散方式來移動，那個屬於理化層次，並不能靠著壓力增加來攔阻其擴散。
要了解這兩種氣體的運動方式，我們需要先看下圖，這是一顆咖啡豆的剖面圖，從左到右代表不同的烘焙程度。
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圖：咖啡烘焙一爆後會變成多孔結構
上圖中，最左邊是生咖啡(Green)，生咖啡豆的結構很緻密（豆密度高），沒有多餘的"氣室"可以讓氣體滯留。
當咖啡烘焙後，咖啡的結構就從左圖變成右邊三個圖，從截面圖來看，不論是淺烘焙（Light），中烘焙（Medium）還是深烘焙（Dark），咖啡的多孔結構，這些孔(氣室)的數量，看起來是類似的。
這些孔洞的大小約為50 微米，大約是人類頭髮的寬度，所以它們非常小。
因為烘焙而產生的氣體，不論是二氧化碳或是香氣，都會保存在這些孔洞內。當我們研磨全豆時，這些氣室被破壞，儲藏在其中的香氣與二氧化碳，就揮發到空氣中，所以我們會聞到現研磨咖啡的香氣。
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圖：烘焙產生的香氣隨時間消散
既然烘焙咖啡會開孔，代表咖啡豆有了裂隙(大裂隙就成孔)，所以就算未研磨的烘焙全豆， 如果孔洞的周邊有裂隙，孔內的二氧化碳與香氣分子，還是可以從裂隙中跑入豆外的空間，這是為何咖啡豆擺久了會變成走味咖啡的原因。
孔洞內氣體，沿著裂隙通道散佚到豆外空間的運動，是一種流體力學，這是一股氣流。
在物理世界中氣流是由壓力驅動的，如果豆子內部有高壓而外部有低壓，那麼壓力會將氣體驅動到豆子外面。
然而氣體不僅僅存在於豆子的孔洞內，它還可以儲藏在更小的縫隙間，那就是下圖表示的。
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圖：多孔結構後的細胞內還是有小裂隙儲存氣體
在這些孔洞的周圍，是咖啡油脂停留的地方，從結構中儲存的氣體也會因為擴散作用，慢慢移動到表面（上圖紅色小圈處）。
這時氣體會被油粘在表面，這種擴散是物理化學過程，外面的壓力不會影響分子向外移動的速度。
咖啡中的兩種氣體：二氧化碳與香氣，產生的數量不同，烘焙後與香氣有關的量遠高於二氧化碳，這是一個好消息，看下一張圖。
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圖：快/慢烘焙法在CO2及香氣產生與散逸的差異
這張圖告訴大家，兩種不同的烘焙節奏（表格左是快烘，右是慢烘），咖啡豆產生的二氧化碳含量有顯著不同，但香氣分子的數量差異則比較小。
同時，不論是慢烘還是快烘，二氧化碳含量都是遠少於香氣產量的。
這代表我們可以等待二氧化碳排到一個程度不再乾擾萃取時，再來衝煮咖啡，這時還不用太擔心豆子已經不香了。
所以不用急著拆開剛烘完的咖啡衝煮，一段“養豆期”是可以等的。
但因為香氣的散失會跟著二氧化碳一起進行，所以也不能讓氣體全部跑光，這樣咖啡就不香了。
該怎樣排除多餘二氧化碳同時又保存香氣，就是關於“怎樣儲藏咖啡”的課題了。
礙於篇幅的關係今天先聊新鮮度的分辨，下集續談怎樣儲存香氣，延長烘焙豆的飲用時間。
文章來源於咖啡公社CoffeeCommune

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