生豆的含水率、密度與大小目數   P96-P100

討論本主題前，先提及咖啡烘豆的科學by Scott Rao  P.29~P.31 水活性與含水量的觀念。

水活性（water activity)為一種表示咖啡豆（或其他食物）中，水與乾燥物質之間連結強度的數值。水活性代表了水分進出咖啡豆的容易程度，而此容易程度將進一步影響咖啡豆如何與保存環境互動，以及在保存期問品質降低的速度。

水活性會隨著含水量變化，也就是生豆中水分的重量百分比。水活性與含水量彼此相關，不過，當含水量高於12％時，兩者的相關性可能會減低。

水活性與含水量兩項特性也都會影響一杯咖啡的品質、生豆保存時期的衰敗率，以及生豆保存期間微生物滋長的風險。

我並不清楚正式研究中，水活性數值多少時，會與咖啡品質有最大相關。不過，在訪問了我欣賞的進口商與生豆買家所完成的非正式意見調查中，顯示出優良的水活性數值範圍應落在0.53~0.59。至於含水量也應該要有一個理想範圍，根據我的經驗，建議烘豆師購入含水量約10.5~11.5％的生豆。選擇以上水活性與含水量範圍內的生豆， 並且保存在穩定的環境中(約是攝氏20~22度且相對濕度為45~50%)，應該就是生產穩定品質的最佳條件。另外，密封包裝的生豆以溫度較低的方式保存更佳，但要進行烘焙的數天之前，應該先移至室溫放置。

進入生豆的含水率、密度與大小目數討論主題，要有下列的概念：咖啡豆的含水率與玻璃轉化溫度有關，而密度與大小目數則與能量從外表透入豆内所需要的時間與路徑長度有關。所以在分析豆子數據後可以知道，含水較高的豆子其玻璃轉化溫度較低，應該會在烘焙開始後沒多久隨即開始軟化。目數較大或是密度較高的豆子來說，其豆表開始軟化的T0點開始直到整顆豆子都軟化的T1點所需要的時間較長。這樣的數據即可以讓烘焙師在烘焙前進行整體能量與節奏的規劃，所以準確且有效的測量數據是非常重要的。

筆者註解：

T0點定義：豆表開始軟化，用指甲可以刻痕。

T1點定義：豆芯部分為白色或淡淡的淺綠色。

烘焙前必須量豆子的含水率、密度及大小目數，掌握了含水率也就掌握了玻璃化溫度T0、T1的溫度區間，掌握了豆子的密度與大小目數等資訊也就能規劃T0至T1所需的時間，進而在火力與時間的搭配上能夠有較為準確的掌握。

如果遇到咖啡豆目數不集中的情況，建議可當延長T0至T1的時間來應對。並且在這過程當中不斷的抽樣觀察狀況，確認大部分的豆子都達到T1後再進行催火。如果遇到含水率高低不一致的豆子時則切勿急躁，也需要升溫直到含水率較低的豆子都進入到T1後再行加大能量供應，千萬不要因為預設的時間到了或者是溫度到了就急著催火。

當能量完全透入豆內的情況下，豆子心的部分應該是白色或者是淡淡的淺綠色。

含水率高並且密度也高的豆子，雖然玻璃轉化溫度較低但由於豆體密度較高，能量透入豆內需要一定的時間，也就是說T0到T1所需要的时間相對較長，此時特別要留意鍋爐內能量的供應狀態，避免過多的能量供應使得升溫快速，並且在能量還未來得及透入豆內時，豆表在大量的環境能量加熱下快速升溫。

當豆子達到T1的狀態時，由於豆子内部的水分較為

活躍並且導熱能力較好，此時豆體應該已經完全軟化並且發生膨脹的現象，水洗豆豆表所附著的銀皮也會開始出現剝落的現象。而軟化後的豆子與鍋爐壁碰撞的聲音亦與玻璃態時有著顯著的不同，這點在滚筒式的烘焙機上尤其明顯。所以T1這個階段的觀察重點不只在於用取樣觀察豆子的體型、色澤的變化。風溫與環境溫度的升溫速率、取樣時銀皮是否脫落，以及豆子撞擊滾筒的聲音變化亦是留意的重點。

由於豆子的含水率較低時，其玻璃轉化溫度的T0、T1與含水率較高的豆子對比起來有著很大的差異，所以在烘焙上必須在火力以及入豆溫上面進行相應的調整，才能在相同的時間點達到T1的狀態【這就是早期烘豆人為何要用相對的高溫入豆】，但是操作上仍然以溫和且不急躁的能量供應為前提。

筆者採用貝拉EVO-I烘豆的生豆觀察：【1爆約184~188度】

83 度  豆心軟胚乳層為透明綠色(卡杜拉)

89 度  豆心軟胚乳層為大片透明綠色(肯亞 SL28)

100度  豆表尚無法用指甲刻痕(Heirloom)

103度  豆表微可以用指甲刻痕(Heirloom)

105度  豆表可以用指甲刻痕(豔夏花荔)

106度  豆心軟胚乳層為全大片透明淺綠色(鐵比卡)

107度  豆表可以用指甲刻痕(香水玫瑰、Heirloom)

107度  豆心軟胚乳層為全大片透明淺綠色(帕卡馬拉)

112度  豆心軟胚乳層為大片透明淺綠色 (肯亞 SL28)

112度  豆心軟胚乳層為透明淺綠色，但範圍小(卡杜拉)

115度  豆心軟胚乳層為淺綠色(Heirloom)

120度  豆心軟胚乳層為淺綠偏白 (寶藏莊園 百香蜜)

131度  豆心軟胚乳層為1條透明淺綠(鐵比卡)

132度  豆心軟胚乳層為乾燥白色、些微淺綠(肯亞 SL28)

135度  豆心軟胚乳層為透明白及微淺綠色(玫瑰茶)

筆者歸納：

T0點：豆表開始軟化，用指甲可以刻痕，約105度。

T1點：豆芯部分為白色或淡淡的淺綠色，約120度。

筆者註解：

因T1點在120度左右，這個階段要注意水分留存多寡的問題：

一、水分留太少，熱量傳導變慢，熱量至豆芯時間變長，豆芯容易不熟，有澀感或苦感的疑慮

二、水分太多，有以下2種問題：

1.蔗糖水解 -> 果糖 + 葡萄糖

果糖在110度下加熱、脫水，可以産生果糖焦糖化反應，形成糖醛（呋喃甲醛）。

2.綠原酸 + 水 -> 咖啡酸 + 奎寧酸