的 成份 是否 真 有 其 藥效 就 看 個人 的 評估 了 咖啡 不 是 唯一 含有 咖啡因 的 植物 但 它 的確 是 最 主要 的 來源 除了 咖啡因 咖啡豆 裡 還 含有 超過 三百 種 的 化學 物質 包括 丹寧酸 酚化合物 綠原酸 糖類 脂肪 等 經過 烘焙 後 又 新 增加 焦糖 __UNDEF__ 檸檬酸 等 化合物 累計 共 有 八百五十 種 以上 的 化學 物質 其中 有 三分之一 屬於 芳香 物質 就 是 這些 不同 的 化合物 帶給 了 咖啡 複雜 的 味道 生長 在 樹 上 的 咖啡豆 要 變成 人們 手 中 好喝 的 咖啡 需要 一些 經挑細選 和 加工 烘煮 的 過程 每 個 步驟 都 隱含 了 科學 的 方法 和 原理 在 其中 現在 我們 要 去 拜訪 一 間 有趣 的 實驗室 王裕文 教授 的 實驗室 他 將 為 我們 徹底 地 分析 咖啡 的 果實 咖啡豆 擅長 農藝 和 育種 的 王裕文 教授 近年 來 以 咖啡 為 研究 主題 下鄉 教 農民 生產 優良 的 咖啡 並 提倡 咖啡豆 評鑑 比賽 從 挑 豆 到 煮 咖啡 他 都 有 一 套 應用 的 學理 方 老師 你 做 得 怎麼樣 我 呀 挑 得 一頭霧水 好 我 來 看 這邊 我們 會 看到 一些 豆子 跟 正常 的 不 太 一樣 所謂 正常 就 是 肥肥 胖胖 的 對 所以 我們 現在 在 選 美 肥肥 胖胖 的 就 是 好 的 所以 像 這 一 顆 都 是 很 完美 的 這 顆 就 是 好 豆子 所以 跟 它 不 一樣 的 這 個 是 比較 好 的 對 不 對 這 個 OK 的 這 個 就 有點 問題 了 不過 這 個 還 好 這 是 畸形 但是 它 不 是 有 缺陷 的 畸形 這 只 是 媽媽 沒有 長 好 長 不 漂亮 而已 好 先 看 這邊 這 一 顆 它 的 形狀 跟 人家 不 一樣 它 是 像 碗 豆 一樣 的 所以 我們 叫 peebary 那 這邊 有 一 顆 兩 頭 尖尖 的 這 種 是 叫 未 成熟 豆 充實 不良 不 飽滿 的 那 像 這邊 這 一 顆 的話 呢 旁邊 有 一點 白白 的 這 個 也 是 充實 不良 它 不 是 什麼 大 問題 就 是 那 個 地方 充實 不足 所以 豆子 就 會 偏 白 根據 王 老師 的 研究 咖啡 好喝 與否 在 生豆 時 已經 決定 了 就 像 所有 植物 的 貯藏 器官 一樣 咖啡豆 儲藏 了 糖份 要 喝到 甜 的 咖啡 必須 要 有 足夠 的 糖分 在 豆子 裡 如果 豆子 生長 不良 的話 當然 就 不會 有 甜味 了 因此 煮 咖啡 前 挑好 豆子 是 很 重要 的 步驟 那 挑選 豆子 的 時候 要 注意 什麼 挑 豆子 我 想 可以 從 兩 方面 我們 要 挑 好喝 的 跟 挑 影響 健康 的 所以 好喝 的 部份 就 是 豆子 要 飽滿 它 才 會 有 充足 的 糖份 那 我們 在 烘焙 的 時候 呢 才 會 把 裡面 的 糖味 巧克力味 花香味 把 它 弄出來 那 不 好 的 部份 就 是 會 影響 健康 的 會 產生 毒素 的 那 當然 要 把 它 挑掉 要不然 對 我們 健康 是 有 影響 的 那 這樣子 如果 不 好 的 豆子 做 了 咖啡 我們 喝下去 了 不 是 會 影響 健康 嗎 我們 這邊 有 一些 豆子 剛好 我們 可以 做 舉例 這裡 有 一 顆 豆 我們 叫做 真菌 感染 豆 這 是 咖啡 果實 在 樹 上 的 時候 受到 病菌 的 感染 那 個 咖啡 果實 就 變成 黑色 的 或是 染病 這 種 現象 那 很多 這 種 真菌類 的 二 次 代謝物 是 具有 毒性 的 例如 說 我們 大家 聽 過 的 黃麴毒素 那 個 是 在 玉米 上面 跟 花生 上面 大豆 比較 多 的 咖啡 的話 是 另外 一 類 的 叫 赭麴 毒素 那 是 另外 一 種 那 它 的 毒性 會 比 黃麴毒素 更 強 赭麴 毒素 是 由 赭麴黴菌 屬 菌系 產生 的 二 次 代謝 產物 赭麴黴菌 最 好 的 生長 環境 溫度 為 25 ℃ 溼度 為 18.5％ 赭麴 毒素 不易 清除 溫度 要 高達 200 至 300 ℃ 才 能 破壞 它 的 結構 咖啡豆 即使 經過 超過 200 ℃ 高溫 烘炒 10 到 20 分鐘 仍 會 殘留 少許 的 赭麴菌 如果 儲藏 不佳 仍 可能 繼續 大量 孳生 由 此 可 知 健康 的 好 咖啡 在 生豆 就 決定 了 如果 使用 的 豆子 是 營養 均衡 又 無 黴菌 的 感染 要 煮出 美味 咖啡 就 成功 了 三分之一 不過 生豆 要 經過 一 道 重要 的 手續 才 能 散發 芳香 那 就 是 被 稱為 「 咖啡 煉金術 」 的 烘焙 了 看似 平凡無奇 的 綠 豆子 如 生硬 的 小 石子 經過 烈焰 高溫 的 烘烤 之後 竟然 散發出 令 人 興奮 的 芳香 教 中世紀 葉門 的 伊斯蘭教 僧侶 為之 著迷 咖啡 在 阿拉伯 世界 做為 提神 的 飲品 歷久不衰 並 透過 十字軍 東征 的 傳播 在 十八世紀 以後 盛行 於 歐洲 從 科學 的 角度 來 看 烘焙 過程 中 咖啡豆 會 釋出 大量 的 二氧化碳 和 水份 豆體 細胞 脫水 膨脹 後 密度 減低 所 含 的 成份 發生 重新 聚合 的 化學 反應 一連串 的 過程 改變 了 咖啡豆 的 外表 散發出 特殊 的 氣味 在 烘焙 的 過程 中間 咖啡豆 到底 發生 了 什麼 變化 讓 它 能夠 變 得 這麼 好喝 呢 咖啡 在 烘焙 的 過程 事實 上 它 是 一 個 受 熱 的 氧化 然後 分解 的 一 個 過程 所以 它 會 從 六碳糖 裂解 成為 五碳糖 然後 成為 四碳糖 最後 變成 二氧化碳 一 個 碳 的 構造 那 其中 四碳糖 跟 三碳糖 是 屬於 很多 有機 酸類 的 這 種 化合物 這 裡面 包含 我們 常見 的 檸檬酸 蘋果 酸 這些 都 是 我們 喝起來 很 舒服 的 酸式 的 水果 就 是 這 種 味道 咖啡豆 得天獨厚 擁有 「 香變 」 的 前驅 物質 像 碳水化合物 蛋白質 脂肪 有機 酸 葫蘆巴鹼 等 一旦 受 熱 到 某 種 程度 咖啡豆 像 甦醒 般 產生 芳香 分子 德國 科學家 已經 找到 咖啡 帶有 苦味 的 分子 是 綠原酸內酯 烘焙生 咖啡豆 會 使 綠原酸 分解 產生 溫和 的 苦味 再 繼續 深度 烘焙 苦味 就 更 強 了 有趣 的 是 咖啡豆 中 的 蔗糖 會 因 熱焦 糖化 產生 甜味 但 它 在 熱中 不 穩定 會 分解出 有機 酸 這 是 咖啡 酸味 的 來源 倘若 咖啡豆 裡 蔗糖 含量 越 高 產生 的 有機酸 越 高 不過 這 種 有機 酸 不會 讓 人 喝 了 感到 不 舒服 反而 是 額外 加 在 咖啡 裡 的 糖 使 身體 發生 不適 蔗糖 它 是 一 種 雙醣 雙醣 裡面 是 有 葡萄糖 加 果糖 那 其中 這 個 果糖 就 是 造成 你 不 舒服 的 原因 因為 果糖 我們 吃到 胃 裡面 去 之後 我們 的 胃酸 分解 它 之後 會 產生 酸 會 產生 發酵 的 現象 所以 你 喝 了 之後 會 有 脹氣 會 有 反胃 會 有 食道 逆流 的 這 種 現象 一般 我們 喝 咖啡 常 加 的 糖 不外 是 砂糖 果糖 紅糖 冰糖 到底 哪些 比較 適合 加 在 咖啡 裡 能 增加 風味 又 不會 胃痛 呢 紅砂糖 就 是 我們 在 做 蔗糖 的 過程 裡面 它 精煉 的 初步 的 一 個 產品 那 我們 把 這 個 紅 砂糖 再 經過 脫色 之後 就 會 得到 白砂糖 就 一般 所謂 的 二砂 所以 我們 在 桌 上 可以 看到 這 種 白色 的 跟 紅色 的 砂糖 那 這 個 東西 都 含有 果糖 所以 喝下去 之後 這 個 咖啡 都 會 變 酸 胃 都 會 不 舒服 那 第三 盤 就 是 比較 粗 的 結晶 的 冰糖 那 第四 盤 就 是 有 染色 加 了 糖膠 的 高級 的 冰糖 那 後面 這 兩 種 的話 吃 了 就 不會 讓 你 不 舒服 __UNDEF__ 咖啡 味道 多層次 的 變化 在 火熱 的 淬煉 裡 輾轉 變化 難怪 中 古 伊斯蘭教 僧侶 會 為 咖啡 著迷 視 它 為 神格化 的 飲品 了 話說回來 不 只 是 僧侶 從 中古 時期 到 現代 許多 人 都 為 咖啡 如 癡如狂 為 了 煮出 一 杯 好 咖啡 利用 科學化 的 方法 去 嘗試 就 為了 提煉出 一 杯 香甜 可口 的 好 咖啡 當然 工欲善其事 __UNDEF__ 必 先利其器 到底 咖啡器 利用 了 哪些 科學 原理 呢 答案 就 在 我們 身邊 的 大自然 本 有 的 定律 如 水 的 變化 空氣 的 流動 和 熱力 的 強弱 今天 我 帶 各位 去 見 一 位 好朋友 她 可以 教 我們 如何 從 煮 咖啡 中間 學到 物理 也 可以 讓 我們 知道 要 喝 一 杯 好 咖啡 要 用到 什麼 樣 的 科學 方法 擅長 用 生活 器具 闡釋 物理 的 朱慶琪 教授 一 張 餐桌 上 的 器物 就 能 衍生出 許多 原理 令 人 大開眼界 朱 老師 方 老師 在 忙 些 甚麼 事 我 在 準備 這 個 咖啡機 為什麼 要 準備 這些 咖啡機 呢 因為 待會兒 會 有 一 批 學生 來 參觀 我們 科學 教育 中心 那 我們 幫 他們 準備 的 節目 呢 是 喝 咖啡學 物理 朱 老師 跟 你 打 個 商量 好 不 好 我 對 咖啡 所 知 有限 可是 又 很 想 學 一些 咖啡 的 怎樣 去 品嚐 __UNDEF__ 煮 它 所以 我 到時候 可不可以 當 妳 的 助手 當然 囉 歡迎 方 老師 來 各 位 小朋友 好 可是 你 知道 為甚麼 我 今天 來 當 神秘 嘉賓 嗎 不 知道 因為 我 要 跟 你們 一樣 要 跟 朱 老師 學 喝 咖啡學 物理 懂不懂 來 謝謝 方 叔叔 方 叔叔 給 我 的 這 兩 個 東西 呢 我們 叫做 熱情 溫度計 好 那 就 是 測驗 你 有沒有 熱情 囉 對 不 對 對 那 朱 老師 先 示範 一 次 熱情 溫度計 怎麼 做 這 個 有沒有 很 像 剛剛 做 那 個 虹吸式 咖啡壺 有 一 個 下面 的 球 還 有 一 個 上面 的 杯子 對 不 對 那 我們 剛剛 加熱 加熱 以後 那 個 下面 的 那 個 水 是 不 是 咕嚕 咕嚕 就 跑上去 了 對 那 現在 我 要 用 火 烤 它 嗎 不用 這 一 個 熱情 溫度計 呢 就是 用來 測驗 你 的 熱情 夠不夠 看 直接 手 放上去 有 一 隻 小 海豚 在 上面 有 沒有 小 海豚 我 用 我 的 手 你們 看 我 這麼 有 熱情 噴出來 了 你 看 噴出來 了 很 有趣 喔 為什麼 這 個 下面 這 個 水 就 一直 衝衝 衝上去 了 因為 有 熱度 好 先 解釋 第一 件 事 這 裡面 其實 不 是 水 朱慶琪 老師 所 示範 的 熱情 溫度計 和 虹吸式 咖啡壺 的 原理 一樣 當 虹吸式 咖啡壺 的