咖啡的成分1:
- 0.1% 挥发性芳香物质
- 0.8-2.5% 碱性物质
- 4% 矿物质
- 4-5% 酸类物质
- 11% 蛋白质
- 10-13% 水分
- 10-13% 脂类物质
- 30-40% 碳水化合物
一颗咖啡豆拥有超过百万个细胞。烘焙过程中，会产生上千种不同的可变化合物——其中850种已被确认——它们仿佛藏身于安全之地，经烘焙才得以显现 2
以下示例揭示了每个细胞如何共同造就咖啡的独特风味：
1,000,000 个细胞（每颗咖啡豆）
(1,000 种芳香化合物) × (每杯 50 颗咖啡豆) = 50,000,000 种芳香化合物
生咖啡豆是致密的绿色种子，其体积构成约一半为各类碳水化合物，另一半则由水、蛋白质、脂质、酸类及生物碱混合物组成。
烘焙师无需精通生咖啡的化学成分即可烘焙出美味咖啡，但我们提供以下概要，以便读者了解生咖啡的主要成分。3
生咖啡豆的结构是由约百万个细胞组成的三维纤维素或多糖基质。
基质内的纤维素链包裹着数百种化学物质，烘焙过程会将其转化为油脂和可溶性物质，这些物质决定了冲泡咖啡的风味。生咖啡豆的纤维素结构占其干重的半数。纤维素对咖啡风味贡献甚微，但能锁住部分挥发性化合物。这些化合物赋予咖啡香气，并协同提升冲泡咖啡的粘稠度与口感醇厚度。
水分含量
理想状态下，水分应占生咖啡豆重量的10.5%至11.5%。 4
若水分含量过低，咖啡豆通常色泽暗淡，杯中会出现干草与稻草的香气。烘焙师必须谨慎加热低水分咖啡豆，因其易于过速烘焙。
当水分含量远超12%时，生咖啡豆易滋生霉菌，杯中可能呈现草腥味。水分会减缓豆内热传导，需额外热量输入才能蒸发。因此烘焙高含水量豆子需耗费更多能量、延长烘焙时间并增强烘焙强度。
糖分
糖分以蔗糖为主，占生豆干重的6%至9%，赋予咖啡杯中的甜味。 5
蔗糖也会促进酸度的形成，因为烘焙过程中蔗糖的焦糖化反应会产生乙酸。
脂类
脂类（主要是甘油三酯）约占生咖啡豆干重的16%。 6
尽管脂质不溶于水，但冲泡咖啡中仍含有一定量脂质，尤其当采用无过滤或使用多孔滤网的冲泡方式时。
冲泡咖啡中的脂质有助于锁住香气，并赋予咖啡独特的口感。
然而脂质也对品质构成挑战，因其在烘焙咖啡豆储存期间极易发生氧化和酸败。
蛋白质
蛋白质和游离氨基酸占生咖啡豆干重的10%至13%。 7
咖啡豆中的氨基酸与还原糖在烘焙过程中发生非酶促褐变反应，即美拉德反应。这些反应生成糖基胺和黑素，赋予咖啡苦甜风味、棕褐色泽以及烘焙肉香与烘烤香气。
生物碱；咖啡因与三萜醇
两种生物碱——咖啡因与三萜醇——各占生咖啡豆干重的约1%。 2
它们是咖啡苦味和兴奋特性的主要来源。
咖啡因约占咖啡苦味的10%，并贡献了其大部分兴奋效果。咖啡树通过产生咖啡因来抵御昆虫侵害。生长在高海拔地区的咖啡树，由于虫害风险较低，其果实中的咖啡因含量通常较低。
咖啡苦味的主要来源——三萜醇，能产生多种芳香化合物，并在烘焙过程中分解为吡啶类物质和烟酸. 8
烟酸（又称烟碱酸或维生素B）在100克深烘焙咖啡萃取物中含量约为40毫克。
咖啡所含烟酸量为20至80毫克，具体取决于冲泡程度，该成分赋予咖啡预防蛀牙的功效。 9
有机酸
有机酸（主要为绿原酸）约占生咖啡豆干重的7%至10%。 10
咖啡酸（CGA）赋予咖啡酸度、酸味、涩味和苦味。罗布斯塔咖啡中较高的咖啡酸含量很可能导致其苦味显著更强。 11
咖啡酸（CGAs）既能为咖啡豆提供抗氧化保护，也能为饮用者带来益处。咖啡中还含有柠檬酸、奎宁酸、咖啡酸、苹果酸、乙酸和甲酸等有机酸。
气体与芳香化合物
挥发性芳香化合物造就了咖啡的香气。尽管生咖啡中含有200多种挥发物，但它们对香气的贡献微乎其微。
烘焙过程产生了咖啡绝大多数的芳香化合物。迄今研究人员已在烘焙咖啡中探索出800多种芳香化合物。 12
1-Roast Magazine
2-Tea & Coffee Magazine
3-Ian Bersten, B. Com (ECS).Coffee Floats Tea Sinks
4. C&Ci Magazine
5. Hierl, Tobias – Wechselberger, Johanna – Kreuer, Jill. The Ultimate Coffee Book for Beginners and Professionals. 2011
6. BSCA Magazine
7. Coffee Magazine
8.Roast Magazine
9.Eccardi, Fulvio – Sandalj, Vincenzo. Coffee; A Celebration of Diversity
10.Coffee Europa Magazine
11.Zimmer, Susan. I Love Coffee
12.Coffee Fest Magazine