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咖啡為什麼這麼香?咖啡烘培時的焦糖化與梅納反應

活躍星系核_96
・2012/12/25 ・1712字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 479 ・五年級

文 / 游富宇 (A serious endorphin user)

1821年拿破崙在聖海倫娜島過世的前幾天,他的侍從Marshal Bertrand寫下拿破崙苦苦乞討的情境:「早上他已要了二十回,問我能不能再給他幾口咖啡。『不行,主子,醫生吩咐只能喝一匙咖啡。時間還沒到,你的胃不好,提早喝只會提早吐。』今早早上他已經吐了九次了。過去叱吒風雲、率領大軍,是個人人畏懼的英雄,如今淪落到乞討咖啡,順從的像個孩子。一次次的乞討,一次次的被拒,卻不生氣。此情此景令人鼻酸。」

除了咖啡因之外,咖啡迷人的香氣也是令拿破崙、我、眾多咖啡迷時時想念咖啡的主要原因。可是到底為什麼咖啡會這麼香?最重要的當然是咖啡豆本身就儲存了豐富的各種原料,如碳水化合物、蛋白質、脂類、有機酸等……再經過受熱烘培就會啟動一連串複雜的反應,而造就出誘人的香氣。

而當中重要的兩種反應當屬焦糖化反應(caramelization,醣的氧化與褐變)與梅納反應(Maillard reaction,胺基酸與醣類的反應)。這兩種反應都需要醣類的參與,生豆中含量豐富的蔗糖,正好提供了這兩種反應所需的材料。先前的研究也發現蔗糖含量與咖啡豆風味有著正向的相關性。從下表中可以看出阿拉比卡(Arabica)的蔗糖(Sucrose)在生豆時含量是羅布斯塔(Robusta)的兩倍,也說明了阿拉比卡種的咖啡豆風味優於羅布斯塔的原因。

(一)焦糖化反應

某次在高雄文化中心附近點了杯瓜地馬拉-微微特南果(Huehuetenango)搭配《我的探險生涯》(My Life As An Explorer by Sven Hedin)度過了一個美麗的下午。喝完咖啡後偶然發現殘留在杯底乾涸的咖啡漬排列成有趣的圖案,就順手拿起來看能不能看出下期大樂透的頭彩號碼,看了好一會兒也沒看出個

什麼初一十五,倒覺得那些圖案更像是位探險家在沙漠滾滾褐色沙丘間行進的景象。忽然之間一陣焦糖的甜香味閃現了一下,再仔細聞聞,甜甜的焦糖味居然是從杯底傳來的,我點的微微特南果不是黑咖啡嗎?為什麼會有焦糖的甜味?後來才發現黑咖啡本身是真的有甜味的,特別是焦糖的甜最明顯!但是每一種咖啡的甜味會因為豆種與烘培方式而各有不同變化。

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。

(二)梅納反應

最近越來越多咖啡店在店門口擺台烘培機自己烘培,這樣一來不但節省成本品質也可以自己控制。所以走在街上往往可以聞到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

除了醣類,蛋白質在生豆重量中也占有大約11%,這些蛋白質中所含的胺基酸正好是梅納反應中所需的原料。梅納反應指的是食物中的胺基酸與還原糖(葡萄糖、果糖、乳糖等等…)在加熱過程中一系列的反應。梅納反應產生了非常多種的芳香物質與色素例如Pyridines, Pyrazines ,Oxazoles, Thiazoles, Pyrroles。梅納反應在食物烹調的風味佔有很重要的角色,不論是烤香腸時香腸變黑且散發出香味、外酥內軟的烤雞、香噴噴的烤麵包這些燒烤類食物色香味俱全的背後功臣就是梅納反應。

咖啡得天獨厚擁有種類龐大又複雜的化學物質,除了以上提到的化合物還有其他有機酸、無機酸、植物鹼等等成份。不只是香甜美好的成份,些微苦澀的化合物讓咖啡風味有更寬廣的層次與變化,共同創造出咖啡獨有的豐富滋味。

參考資料:

  • Coffee Flavor Chemistry by Ivon Flament
  • What Makes that coffee smell so good? by Parliament, T. from CHEMTEC.
  • 韓懷宗(2008)。《咖啡學》。台北市:時周文化。

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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia


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《輝瑞登月任務》:人類如何拯救自己之資本敘事角度(正向意涵)

天下文化_96
・2022/04/15 ・4525字 ・閱讀時間約 9 分鐘

輝瑞 BNT 疫苗

之前臺灣熱議的 BNT 疫苗,其實是輝瑞與 BNT 合作的。核心技術由 BNT 開發,輝瑞承擔早期研發成本,如果沒有成功,BNT 不用還錢,如果成功,再從 BNT 的獲利中扣。

圖/Pixabay

這是人類史上第一支 COVID-19 疫苗,最早完成試驗、最早被英國 EUA 通過,也是最廣泛使用的疫苗之一。

這次人類快速的在遇到 COVID-19 疫情後,竟能前所未見的,在一年內研發出有效的疫苗,達成科技突破、大規模製造、大規模施打,這是一次很成功的「人類拯救了自己」的全球協作行為

人類如何拯救自己:四種敘事

究竟這個快速且高效的協作行為,是怎麼做到的?了解這個,我們才能對自己所身處的世界有更深的認識。天下文化這波引進的四本關於疫苗研發的書,剛好是四種不同的敘事。

所謂的敘事,就是描繪事情的方法。例如共產主義是一種敘事,民主自由論述也是一種敘事,各種主要宗教也都有自己的敘事。敘事是人類傳遞概念的方法,也是了解世界的重要架構,越多人相信的敘事,就越有力量。

這四本關於疫苗研發的書,其代表的敘事分別為:

  • 《疫苗商戰》:記者角度敘事
  • 《輝瑞登月任務》:資本敘事(股份有限公司敘事)
  • 《疫苗先鋒》:學者敘事
  • 《BNT 光速任務》:小型生技新創公司敘事

這些敘事,提供了我們不同的角度,去理解一次人類史上了不起的突破與協作。其中《輝瑞登月任務》所代表的資本敘事,可能是最容易被忽略,卻最值得我們帶著歷史感去閱讀的。

資本的正負面意涵

「資本」這兩個字,往往被認為有負面意涵,從馬克思對資本主義的批判,到今天普遍反商反財團的輿論,都是如此。

但就歷史的觀點來看,人類開始能以「股份有限公司」形式匯聚資本,並從事全球化商業貿易,是件很偉大的事,即使一開始有些不堪的過去,時至今日,卻成為支持全地球人類生存最重要的支柱之一。

生產食品的雀巢、生產日用品的聯合利華、生產晶片的台積電,全部都是以「股份有限公司」匯聚起來的資本。研發並製造出人類第一支 COVID-19 疫苗的輝瑞大藥廠,也是。

這本書,就是輝瑞以自己的角度,說明新時代的資本,是如何以對人類的終極關懷為動機,由單一公司發動,整合全世界的資源,鎖定適合的疫苗技術,為技術研發與供應商們承擔財務風險,用前所未見的速度,開發出產品、大量製造、全球配送的。

輝瑞故事的特殊之處

一般人可能會認為,「本多終勝」,有那麼多錢,當然可以做到。但事情並不是那麼簡單的,我們可以想想幾個問題:

  • 根據統計方法與時間不同,輝瑞通常都在世界前五大藥廠之內,有時還是世界最大藥廠。這麼大的藥廠,最怕毀滅性的公關事件,也希望能控制風險、減少股價波動。為什麼他們會選擇衝第一線做疫苗,而且把公司商標壓上去,而不是使用子公司或次品牌?畢竟新藥物失敗,或者臨床試驗成功,但在真實世界卻造成問題而下架的,在製藥界並不罕見。
  • 在這次的全球疫情,傳統疫苗大廠,如葛蘭素史克、默克、賽諾菲,都沒有自己的 COVID-19 疫苗產品,部分是因為研發失敗,部分是因為預測疫情可能如 SARS 一樣很快結束。為什麼輝瑞卻賭上了研發這條路?
  • 輝瑞總裁 Albert Bourla,也就是本書作者艾伯特·博爾拉,在 2019 年沒有疫情的時候,公司就已經給了 5.1 億新台幣的薪水。假如是你,在 2020 年疫情爆發之後,會怎麼做決定?是想說競爭對手都沒打算積極研發疫苗,其中必有詐,不要自己賭下去,燒掉公司的現金水位,成為唯一的輸家,乾脆好好打個安全牌,領個差不多的薪資就好?或者,你認為自己有獨到眼光,決定把全公司操到極限,拚一個歷史定位,失敗了被檢討,黯然下台也沒關係?

而且,本書作者艾伯特·博爾拉本人,並不是醫師或商管出身,而是獸醫出身。32 歲才加入希臘輝瑞,40 歲才移民美國,他的英文有著很重的口音。今天一家根基於美國的世界級跨國藥廠,真的這麼多元化了嗎?這樣世界級的企業,真的成為一個以人類福祉跟價值為驅動力的資本力量嗎?

Albert Bourla on why mRNA technology was “counterintuitive” to producing an effective vaccine/YouTube

光是這些問題,就很值得我們閱讀本書。帶著這些疑問去閱讀,也會增加很多閱讀樂趣!

阿特拉斯繼續扛

1957 年出版,說明企業家重要性的知名右派小說《阿特拉斯聳聳肩》,是在說如果這些商業力量逐漸消失了,世界將會崩潰,就像是扛起世界的阿特拉斯,如果決定聳聳肩,把肩上的地球放下來,那人類就慘了。

圖/Pixabay

《輝瑞登月任務》,就像是《阿特拉斯繼續扛》,而且是用這個時代的平等價值、多元實踐,在 65 年後更複雜的規範與監管與國際政治下,下定決心,繼續扛起全世界。

這次輝瑞的疫苗計畫,其標語是 Science will win. 科學終將勝利,但讀完全書,應該都能理解到,其隱而未顯的潛台詞是:「科學(當有輝瑞這樣的大藥廠資本支持時)終將勝利」。

Science Will Win / YouTube-Pfizer

新時代資本敘事:平等、多元、社會責任

我很享受閱讀這本書的過程,因為我曾懷疑過,以股東權益為基礎的股份有限公司,真的能夠與各種進步價值深度融合嗎?像是平等、多元、社會責任等價值,會不會與公司利益成長有本質上的衝突。而在兩劑 AZ 後,打了輝瑞 BNT 加強劑的我,讀了本書,也查閱了輝瑞破記錄的營業額成長(從 2020 的 417 億美金成長 92% 到 813 億美金),我個人很被輝瑞的這個新時代資本敘事打動!

單純的二分法,如左派跟右派、民主黨或共和黨、支持川普或支持拜登,可能已經不是很有效的敘事模式。

像是本書作者,作為第一代移民,書裡甚至有一章專門講平等,加上發布疫苗第三期試驗結果的時機又選在川普連任的美國大選之後,我們可能會猜,作者應該是偏民主黨的。但如果上網查,你會發現其實作者的政治獻金幾乎都是捐給共和黨,支持藥價自由。

這世界比二分法複雜得多,我們在不同的角色,會有不同的價值,在不同的議題上,也會與不同人合作。因此,一個以進步價值驅動的大型跨國藥廠,是可能的;一個拯救了世界的資本力量,也是可能的。

(對了,輝瑞之外,AZ、BNT、莫德納,也都是公司,也都是資本力量。)

一些本書的限制

最後,說說缺點。這本書當然是有缺點的,或者我們該說「特點」。

首先,本書作者畢竟是輝瑞的執行長,你可以想像,輝瑞的法務跟公關絕對是看過全書「好幾遍」,修掉各種可能的法律糾紛與公關問題。所以,我們不用期待他會公開批評誰,或詆毀誰,事實上全書連負面語句都很少。不過,作為一個讀者,知道這樣的前提後,學會從他對不同政治人物與公司的評論,從委婉程度不同的語句中,去推敲作者與輝瑞公司對特定政治人物或公司的好惡(如:川普、川普女婿庫許納、友商莫德納等),也是很有意思。

其次,雖然有專章介紹以色列與輝瑞的合作,但作者避談以色列的疫苗價格、不提納塔雅胡低迷的支持率可能是他高價買疫苗並送出全國病歷資料的動機只談以色列想送巴勒斯坦疫苗卻沒提到與巴勒斯坦之間的戰爭。可以理解的是,書要代表公司,這部分捨去我可以接受。相關資訊,有在追國際新聞的,大概都知道。

最後,全書沒有提到臺灣 BNT 疫苗的爭議,因為 BNT 事前就把中國與台灣的研究開發權與經銷權賣給了上海復星,而這部分是輝瑞無法介入也不適合介入的。作者一定知道這個爭議,應該也有他自己的想法,但最後並沒有出現在書中,這畢竟是一個「講得好沒有賞,得罪人會出事」的主題,期望值為負,完全不提當然是個合理的決定。

總之,本書提供了一個跨國企業與 CEO 的視角,如何用資本力量研發人類第一支 COVID-19 有效疫苗,光是這點就值得看,也是本書的主要意義。那些更為尖銳的話題,就留待更多的優秀記者,替我們挖掘了。

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