分光光度分析:烘焙过程中咖啡豆颜色的细微差别

HunterLab ColorFlex EZ 咖啡分光色度仪是一款可以进行精确鉴定的仪器。HunterLab 分光色度仪使用设备内的光源来接近正常日光的颜色,通过从不同角度记录样品的颜色测量值来确定咖啡豆的颜色或烘焙程度。


咖啡豆经历了从右上角的绿色咖啡豆到烘焙后的深色咖啡豆的一系列变化。

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烘焙咖啡的过程始于高温和生咖啡豆的膨胀。咖啡豆首先褪去银色的外皮,随后经历一系列的爆发和变暗,豆子的颜色从绿色转变为棕褐色,再到最深的棕色。最后,咖啡豆逐渐收缩,以表皮迅速、平滑地变黑变硬结束其生命周期。


烘焙过程中发生的物理变化看似简单明了,但其中却同时发生着数百种化学反应。蛋白质、多糖、脂类和有机酸在氧化还原和聚合反应中发生美拉德反应和焦糖化时,会发生脱羧和脱水反应。这些反应会导致一些反应物消失,而更多的反应物则会出现,从而为咖啡豆增添风味和香气。重要的是,烘焙师过去和现在都用颜色来判断烘焙何时经历了上述多种化学变化,何时被视为 “完成”。


烘焙产生颜色和风味


与此相关的是,咖啡豆可能经历的化学反应的数量和种类在很大程度上取决于烘焙师决定何时将咖啡豆从烘焙过程中取出的时机,这一决定对咖啡豆在研磨和冲泡时的最终风味和香气有着强烈的影响。事实上,长时间的烘焙已经使咖啡豆失去了天然风味,主要是烘焙过程中的味道和香气。


因此,咖啡豆的烘焙程度是咖啡最终生产的重要步骤,鉴于咖啡豆颜色与烘焙程度之间的关系,咖啡豆颜色的变化可以作为预测咖啡最终风味的有力手段。

躺在地上

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咖啡风味受各种化学反应的影响,而这些化学反应本身又取决于咖啡豆的种植方式、地点等。烘焙过程及随后的颜色测量也能很好地评估咖啡风味。

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准确测量颜色的挑战


然而,利用咖啡豆的颜色来确定何时结束烘焙过程并非毫无困难。挑战的一部分在于确定你所看到的颜色是否与真的与之前看到的相同,这是由三种现象造成的,即光源(光源)、被检测物(咖啡豆)和观察者(烘焙师)的光学特性。这些属性会共同影响咖啡豆的色度、饱和度和色调,任何真实的或感知到的变化都可能导致咖啡豆颜色检测不准确,进而给消费者带来 “错误 ”的咖啡。


1913年,国际照明委员会(法文缩写为 CIE)意识到颜色解读的挑战性,开发了一套基于标准照度和 “平均视觉能力 ”的系统,即 CIE L*a*b* 系统。然而,由于 CIE L*a*b* 棕色光谱非常小,因此这一指标并不适合测量烘焙咖啡的颜色,从而限制了其对咖啡产品(大部分为棕色)的实用性。1995年,美国特种咖啡协会(SCAA)制定了自己的咖啡烘焙分类标准,并沿用至今。尽管如此,仍有许多错误的颜色检测情况:咖啡豆的颜色通常并不均匀,包装和密度等外部因素也会影响个人所见。

杯子里有咖啡

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在不同的环境下,人们对颜色的感知会有所不同。然而,对于依赖一致性的咖啡供应商来说,这些差异可能是毁灭性的。

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利用分光光度分析实现质量标准化


尽管存在这些挑战,但为了保持咖啡风味的完整性,咖啡烘焙师必须将所需的烘焙进度标准化。随着企业的发展,烘焙师的职责也会下放给其他人,而颜色和其他指标(如温度、时间、裂纹的存在和其他声音)则是近似最终产品的有力方法。一旦烘焙师确定了要生产的 “标准咖啡”,通过仪器测量颜色是继续正确识别烘焙过程进展的重要步骤。


HunterLab ColorFlex EZ 咖啡分光色度仪是一款可以进行精确鉴定的仪器。HunterLab 分光色度仪使用设备内的光源来接近正常日光的颜色,通过从不同角度记录样品的颜色测量值来确定咖啡豆的颜色或烘焙程度。分析结果可轻松下载到电脑上,并为个人提供 SCAA 编号、烘焙分类和 HunterLab 咖啡颜色指数 (HCCI),从而准确、全面地衡量咖啡豆的颜色和烘焙程度。此外,HunterLab 还使用了方向为 45°/0° 反射率仪器,该仪器非常接近人眼的实际观察效果,可确保生产的咖啡颜色符合消费者的期望。


我们的全新版本还包括 Hunter L,a,b 和 CIE L*a*b* 颜色数据分析,使咖啡供应商能够使用 ColorFlex EZ Coffee 测量一系列非咖啡样品,包括液体、半固体和粉末。鉴于我们的机器能够测量咖啡在每个开发阶段的独特能力,我们向咖啡供应商保证,ColorFlex EZ Coffee 将支持他们生产出高质量、稳定的咖啡产品。如需了解有关咖啡颜色测量的更多信息,或我们可根据咖啡供应商的需求改装的任何其他分光光度计,请立即联系 HunterLab。


本文源自:www.hunterlab.com

原文地址:https://www.hunterlab.com/blog/spectrophotometric-analysis-the-nuances-of-coffee-bean-color-during-the-roasting-process/


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