從事咖啡烘焙工作後，發現實際上很多道理都是相通的，我發現生豆就像是演員，而烘焙師就像是導演，可以指揮著演員在這部戲裡的生死和命運。可以說，撇開生豆品質不談，烘焙是影響整杯咖啡味道最大的變數。對我而言，烘焙就是水、火、風這三者結合在一起演變出的味道。
很多人也許會有疑問，怎麼會有水，難道烘焙咖啡豆的時候會加水進去？其實是咖啡生豆中所含的水份，正常來講，咖啡豆中的水份大約佔整顆咖啡豆的8-13%，因此經常聽到有烘焙師在相互討論脫水時間多長，或者咖啡豆的水份如何……在整段烘焙的過程中，在150℃-160℃時我們會發現咖啡豆變黃，豆表迅速膨脹，很多人把此階段稱為『脫水階段』，但實際上，咖啡豆從下豆，到進入一爆開始，這期間的水份已去除得差不多，這個階段才是名副其實的『脫水階段』，而溫度在150℃-160℃這個階段，水分會大幅度被去除，因此會影響著整段烘焙是否夾生，因此我會把它稱為『斷生點』。
眾所周知，水分從咖啡豆的表面開始流失，咖啡豆表面的溫度由於烘焙而升高，水分跟著蒸發，而豆子中央的水份則逐漸向豆表移動，這個原理大家可以自己動手做一個試驗，比如拿一杯水，把一張面巾紙放1/3在杯子裡，剩下的2/3放在外面，大家過一會兒就可以看到整張紙全部濕透了。這是一樣的道理，而豆芯中的水分移動到豆表之後，遇到豆表中的熱量才會蒸發，因此烘焙需要一定的時長，而不是把火開到最大，把咖啡豆炒黑就叫烘焙了。
由於在烘焙時，豆子的豆表和豆芯水分的蒸發情況完全不同，因此有時候烘焙過快的情況下，就很容易讓整顆咖啡豆造成水分不均勻，結果表皮已經玻化，只留下豆芯沒熟，造成澀味和草味較重的咖啡。
因此在烘焙的前期我們會更注重採用『蒸焙』的方法來進行脫水，也就是在前期5-7分鐘左右的時間（以下所說的數據均為1-2公斤的烘焙量），讓咖啡生豆的水分更加均勻地分佈在每個角落，一般情況下，採用小風門小火力進行脫水，統一生豆在鍋爐內的狀態，，如果蒸焙時沒有處理好咖啡豆的脫水狀態，會出現烘焙不均勻，並且產生澀味。
當然，所謂的『脫水』，也並非要把咖啡豆的水分全部去除乾淨，因為在烘焙的過程中，水分更多作為導熱介質，因此如果當我們過早的把水分去除乾淨，那麼咖啡豆缺少了水分把熱量傳導到豆芯，也很容易出現夾生，並且風味會較為平淡。
火-這裡說的火，主要指熱源
這裡說的火，主要指熱源。熱的來源有直火，有電熱，有紅外線等等，理論上熱源並不會改變太多的味道，但熱源的均勻度會影響咖啡的味道。比如說直火和電熱，直火的優勢在於加熱速率更快，火焰的穿透力高，但鍋爐受熱的均勻度可能沒有電熱的來得好，這勢必會影響到這兩種常見熱源對味道的影響。
當咖啡豆進行完大部分脫水後，也就是在150-160℃左右，整顆豆型會迅速膨脹，豆表顏色變黃，這時候用取樣棒將咖啡豆取出，咖啡豆已經開始有一些甜甜的香氣，這表示咖啡開始進行梅納反應。很多烘焙師會在這裡增加烘焙火力。在這裡其實要處理的就是『綠原酸』，其實也就是通過火力來處理綠原酸所產生的變化，這與前面對水的處理也是息息相關。
我會習慣把咖啡中的苦分成好的苦和不好的苦，好的苦帶來的感受如巧克力、可可、烤堅果類的苦味，而不好的苦給人的感受如同燒焦木頭，煙熏等等。當我們喝到一杯苦味讓你覺得會甜，並帶著香氣猶如巧克力般的感受時，說明咖啡在烘焙時產生『綠源酸內酯』，也就是咖啡酸和奎寧酸產生脫水縮合後產生的物質，這是由於綠原酸中的奎寧酸在脫水時少掉一個水分子，因此與咖啡酸結合，產生綠原酸內酯，一般來講，這樣的苦味只在前段脫水時完成度較高的情況下產生。而不好的苦味則來源於咖啡酸所產生的乙烯兒茶酚聚合物，一般會在去除水分失敗的咖啡豆中發現這樣的苦味，在水分去除失敗的情況下，水分子含量較多，因此會產生加水分解的反應，也就是把綠原酸分解成咖啡酸與奎寧酸，咖啡酸本身就會使咖啡變澀，再加上高溫加熱中會產生乙烯兒茶酚聚合物，會使整杯咖啡變得又苦又澀。
而在脫水剛結束的階段，烘焙師就面臨著這樣的選擇，這時候生豆中會留存著少許的水分，使綠原酸面臨著加水分解反應，因此很多烘焙師會在150-160℃時使用較大的火力讓咖啡豆快速通過加水分解區，從而達到脫水縮合的效果。
火力在整段的烘焙過程中調整次數一般不會太多，但每次調整都是烘焙師在咖啡豆內部進行反應時去預判調整，從而讓整杯咖啡擁有更好質感的風味層次。
風-這裡所說的風指的是烘焙機鍋爐內的實際排煙情況
這裡所說的風指的是烘焙機鍋爐內的實際排煙情況，也就是製氣閥的風壓狀況。烘焙師對於烘焙機的操作，無非就是火力和排氣量的調節，一般來講，我們並不會對火力做太多的調整，反倒是排氣量會有更多的調整。在半直火機中，制氣閥的調整不僅僅用來排煙，還有通過更改制氣閥來控制熱源。
不同的烘焙師會有不同的烘焙手法，有習慣在咖啡豆進入一爆前調小火力的，也有習慣在咖啡豆進入一爆後加大火力的，但不管火力如何調整，制氣閥也會相應進行調整。應該說，制氣閥的調整重要性不亞於火力的調整，但調整的目的更多的是為了保證鍋爐內的正負壓力平衡，其次是控制熱源的進氣狀況，最後才是達到有效排煙或排出多餘的水分子。
由於脫水會決定了咖啡豆在鍋爐內的命運，脫完的水分往往會根著制氣閥從排煙管道排出，因此當我們在咖啡豆烘焙至160℃左右時，用手去感受一下此時排出的氣體，會感覺氣體是有點濕潤的，這說明水分正在被排出，我曾經製作一個耐高溫的濕度計放在排煙管道進行測驗，只可惜由於烘焙機的關係，這樣的測驗並未能產生參考價值。
以我個人的烘焙習慣，我會更喜歡使用較大的風量，以追求熱風的穩定度，並且能夠快速脫水。當然，使用較大風量要配合實際火力的情況，這就需要大家根據自己的機器和烘焙習慣去調整制氣閥。
接下來要講一講咖啡烘焙中最重要的兩個反應，焦糖化反應和梅納反應。那時候其實對梅納反應並沒有太詳細的了解，以為只有咖啡中才會產生梅納反應。後來發現梅納反應發生在有關飲食的各個方面，因此為了研究梅納反應，這三年來我吃了多少肉，才胖成現在這個樣子。當年還是瘦瘦的我那可是玉樹臨風英俊瀟灑……
焦糖化反應
咖啡豆中的糖份大約在170～200℃進行焦糖化反應，正好是蔗糖熔點（185℃）、咖啡豆烘培時一爆階段的溫度。焦糖化反應的產物分為兩部份：
1、糖的脫水產物，就是焦糖或醬色
2、裂解產物，主要是一些揮發性的醛與酮。
總的來說，在焦糖化反應中產生了火烤的香味、焦糖與顏色，也產生了其他芳香性的物質如麥芽醇、Cyclotene、呋喃類化合物等等，這些化合物也可以在紅酒、果汁、奶油等食物中發現。
不過如果在烘培的過程中焦糖化過頭並不是件好事，反而會造成碳化，使咖啡燥苦絞喉。如果焦糖化不足則會使得香氣單調乏味缺少層次。
梅納反應
烘培咖啡豆特有的香味，其中帶有植物纖維燃燒的青藍色煙焦味、奶油乳黃色的甜香、烤麵包棕褐色的麵包香等等各種味道集結在一起。這些豐富的味道大部來自於烘培時的梅納反應。
梅納反應可以分成三個階段
一、初期：
羰胺縮合Amadori分子重排
二、中期：
Amadori分子重排產物果糖胺脫水成HMF（hydroxymethylfurfural）
果糖胺脫去氨基成還原酮
胺基酸與二羰基化合物的作用
三、末期：
醇醛縮合
生成黑色素的聚合反應
兩者都屬褐變反應，差異在於：焦糖化：“糖”受熱後分子瓦解的過程
梅納反應：“糖或澱粉”與含有“蛋白質或胺基酸”等成份食材一起烹煮才會產生，如炒洋蔥、烤麵包與煎牛排呈現的色澤與香氣。
焦糖化vs. 梅納反應到底怎麼發生？
常有人說焦化洋蔥是“焦糖化”（caramelization），但其實只有單純含糖的食材才會發生焦糖化，蔗糖加熱到約華氏365 度（攝氏185 度）會溶解成透明液體，若繼續加熱顏色就會變黃，變淺褐色直到深褐色，最後甚至變成黑碳，那是糖脫水的過程。而且糖平常聞起來是沒有味道的，直到加熱，分子就開始瓦解散發出美妙而風味複雜的揮發性分子，並產生酸味、苦味，顏色越深，味道越苦。
如果當糖與蛋白質或胺基酸等一起烹煮，就會發生梅納反應（maillard reaction），或稱美拉德反應。含糖食材除了焦糖化，部份糖份會和後者交互發生一系列化學反應，產生更多樣化的化合物，簡而言之就是風味比焦糖化更豐富，不僅僅咖啡豆，巧克力、楓糖漿、釀造啤酒等都是梅納反應的成品。
焦糖化與梅納反應各會產生以下香氣：
—焦糖化：甜、酸味、苦、果香、雪利酒般的氣味、奶油糖、焦糖、堅果
—梅納反應：香咸、花香、洋蔥味與肉香、綠色蔬菜、巧克力、馬鈴薯與泥土味、上述焦糖化的香味
也就是說，兩者是會同時發生的。然而焦糖化與梅納反應複雜的化學作用尚未被科學家徹底破解，許多風味十足的化合物還無法完全辨識。
梅納反應怎麼被發現？
法國化學家louis-camillemaillard 在1912 年時發現梅納反應，原先他只是要研究胺基酸怎麼和蛋白質連結，卻發現當他同時加熱糖和胺基酸時，混合物漸漸變成褐色。但事實上，1940 年代前，科學家並不知道梅納反應會產生各種風味。二戰時，許多士兵抱怨蛋的替代品——蛋粉煮熟後變為棕色並散發不悅氣味，經過無數研究，科學家找出那倒胃口的味道來自於褐化反應，蛋粉雖已脫水且儲存於室溫，但胺基酸與糖的濃度仍足以引髮變化。
後來食品加工業興起，欲避免加工食物過度反應產生不佳風味，多數研究結果便在該背景下約1940、1950 年代時完成，科學家也才確認梅納反應會產生特殊“味道”與“氣味” ，其中最完整的研究報告為John E.Hodge 所做，這裡有片段資訊可以參考，然而，至今尚有一連串謎題未解。
產生梅納反應的條件
你已知道梅納反應是因為加熱後糖與胺基酸、蛋白質產生變化，也是誘人美味的來源，成功創造梅納反應的基本條件有：
—蛋白質
—還原糖：葡萄糖、果糖、麥芽糖、乳糖等
—高溫
—保持乾燥無水份
—鹼性物質能加快反應
舉個實例吧，一般焦糖醬與牛奶焦糖醬(dulce de leche) 恰好能清楚分出焦糖化與梅納反應的不同，前者將糖熬煮至焦化熄火後，最後倒入鮮奶油或奶油等乳製品；後者則以小火慢煮煉乳數小時，因一開始加熱就已含有蛋白質，且烹調溫度也低於焦糖，嘗來各有風味。
由於蔗糖並非還原糖，雖不會直接造成梅納反應，但在烹煮過程中它會分解為葡萄糖與果糖，所以不用擔心非得加上還原糖。梅納褐變發生的溫度是多少？約攝氏118 度。也就是說，在咖啡豆開始烘焙時，就開始發生梅納反應，也就是由於梅納反應，在咖啡烘焙的過程中才能產生如此豐富的風味，應該說，整個咖啡的烘焙都圍繞著如何使梅納反應產生更好的風味。
