在沖泡過的咖啡中，人們已經發現了800多種風味和芳香化合物，對我們來說，鑽研咖啡最激動人心的一點，就是弄明白這些化合物的形成原因，以及它們怎樣影響咖啡的風味和口感。描寫咖啡中化學物質的書有很多，但是讓不研究化學的人讀，不管攝入多少咖啡因都會犯困！所以，今天這篇文章我們只會介紹幾種主要的化學物質。
我們（作為烘焙師和食客）對兩類化合物特別感興趣——碳水化合物（醣類）和有機酸。這兩類化合物的相互作用對咖啡的影響，只要參考一下廉價白葡萄酒和“像樣的”葡萄酒之間的區別，你就能理解了。廉價葡萄酒因為甜度低，只有一兩種有機酸比較突出，所以味道尖銳，口感單薄，刺激性強。反觀好的紅葡萄酒，味道純正、清爽，就是因為它們含有豐富的酸類，其中有些帶有甜味和果味，這些是所有滋味和香味的基底。
酸類影響咖啡品質和復雜度
咖啡生豆中天然含有一些我們熟悉的酸類，比如檸檬酸（存在於橙子、檸檬、青檸中）和蘋果酸，還有一些醋酸類，是由醣類和其他化合物分解或反應形成的。咖啡的品質和復雜度取決於這些酸類在咖啡豆中所佔的比例，而這個比例是由多種因素共同決定的，比如咖啡樹品種、土壤中的礦物質含量、溫度、濕度和烘焙深度。未經烘焙的咖啡豆裡最主要的酸類是綠原酸，佔未烘焙豆淨重的5%～10%，以草味、明亮或過重的酸味為特徵，也會為咖啡增添苦味。大部分綠原酸會在烘焙過程中分解，形成其他酸類，比如咖啡酸和奎寧酸，這些酸的酸味和苦味沒有那麼突兀，在濃度較低的情況下，能為咖啡帶來複雜的甘苦味。
醣類是咖啡甜味的主要來源
咖啡豆裡最重要的醣類之一是蔗糖，它能給成品帶來明顯的甜味。在烘焙過程中，隨著咖啡豆顏色變深，糖分會分解，這是深焙咖啡嘗起來比淺焙咖啡苦味重、甜味淡的原因之一。醣類分子焦糖化，與蛋白質發生美拉德反應，咖啡豆從而變成褐色，生成大批芳香化合物。在烘焙的各個階段，焦糖化和美拉德反應會同時進行，咖啡焦糖化可以生成焦糖、奶油糖和香草的甜蜜香氣，美拉德反應會帶來“烘焙”味、花香味、辛香味和巧克力味。咖啡豆中的蔗糖含量在果實成熟時達到頂峰，這就是為什麼我們在選豆時，會優先選擇強調全紅果手工採摘的咖啡果所處理的咖啡生豆。羅布斯塔咖啡裡的蔗糖（和綠原酸）含量顯著低於阿拉比卡咖啡，因此，羅布斯塔烘焙後的風味複雜度比不上阿拉比卡，卻比阿拉比卡要苦許多。
生物鹼使咖啡風味譜更完整
咖啡豆中還有一種重要的化合物是生物鹼。咖啡中最出名的成分咖啡因就屬於生物鹼，同屬生物鹼的還有人們不太熟悉的葫蘆巴鹼。最初，咖啡憑藉咖啡因的興奮作用進入人類的視線，這一功效至今還是許多人喝咖啡及想喝咖啡的原因。咖啡因是苦的，苦味是整體風味譜的構成部分。葫蘆巴鹼也是苦的，不過在烘焙中可以分解掉一部分，葫蘆巴鹼有利於許多濃香型化合物的形成。分解後的葫蘆巴鹼會形成菸酸、維生素B3，每杯咖啡裡含有1～3毫克（取決於咖啡濃度和沖泡方法，濃縮比滴濾中的含量高），兩三杯咖啡就可以達到每日推薦攝入量——14～18毫克。
