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每顆生豆都是由無數的細胞所形成，細胞中又包括了：細胞壁、細胞膜、充滿其內部的細胞液，以及細胞核。採收下來的生豆爲了保存及流通的需要會先進行乾燥，而在乾燥的過程中，細胞液及細胞壁中的部分水分就會蒸發掉了，大約只會剩下10%～14%以內的水分。因爲水分減少，細胞的大小自然也會變小，生豆也就跟着變小顆了。不過細胞內所存在的有機酸及糖分等成分依舊留存。

而對乾燥生豆進行加熱時，熱會傳達至生豆而產生變化。首先，生豆內部剩下的水分在受熱時會變成水蒸氣，水分變成水蒸氣時體積會增加非常多（體積約增加1700倍），所以受熱的豆子內部壓力也會變大。

而壓力增加也會使得水分的沸點上升，讓水蒸氣過熱。以壓力鍋爲例，想想沸點上升的原理或許會比較容易理解：在高山上因爲壓力變低，所以沸點也變低，煮起飯來就會半生不熟。這個時候只要在鍋子上放上一塊石頭，就會因爲內部的壓力增加，沸點也被強制拉高了，壓力鍋就是利用這個原理所設計的。1bar壓力的壓力鍋，水蒸氣的溫度會達到125°C左右，而在豆子的細胞內部也會產生同樣的現象。

因爲壓力變高，所以本來因乾燥而縮小的細胞體積就會變大。咖啡豆的原料是咖啡櫻桃，其細胞組織和樹木/植物的組織是相同構造，所以當體積放大到一定程度之後，在某個瞬間，組織就會因爲受不了壓力而爆開。這時在細胞內部所形成的高壓水蒸氣就會有一部分被排放出，另一部分則會轉移到其他細胞中。透過這個過程，有着相同溫度及壓力的水蒸氣便會均勻地分佈至細胞整體，在整堆的生豆中會幾乎全部同時產生這樣的現象。

一般來說，生豆中會同時混有大顆的和小顆的豆子，每顆豆子上又有厚跟薄的部分，其中還同時存在着較乾燥的表面與水分相對較多的內部組織。若沒有考慮到這些複雜的因素，只是不管三七二十一地加熱，那麼小顆的豆子就會率先焦掉，然後大顆的豆子則是未熟，或者只有表面焦了，裏面卻還是半熟狀態，因此一定要讓豆子整體做好均勻反應的準備。

豆子內部會透過水分的移動來讓整個組織做好均勻反應的準備，在豆子外部則會透過豆子與豆子間的熱傳導、一起轉動的對流熱來讓全部豆子都能做好均勻反應的準備。這種讓豆子整體做好均勻反應的準備階段就稱爲「均質化」。

在進行均質化時，豆子會變成咖啡色，看起來就像幹掉的東西，通常我們會習慣地把這稱爲「脫水階段」，但實際上在這過程中所蒸發的水分，跟組織本身產生變化的第一爆時相比只能說是微不足道的變化，因此「脫水階段」一詞並不是正確的描述。

均質化階段結束後，就代表豆子已經做好全體同時進行相同反應的準備了。跟生豆時的狀態相比，各個細胞的體積增加了許多，組織整體也變厚，若繼續加熱的話體積會繼續增加，然後會就跟下張圖片一樣，豆子的中央線會裂開。在生豆狀態時，中央線是紮實地互相咬合的狀態；但因爲體積增加，所以豆子兩側的末端部分會裂開，此時會發出像是樹枝被折斷般的聲音。在第一爆時豆子就會像這樣組織裂開，此時也會開始大量排出豆子的內部水分。

到目前爲止的過程稱爲cinnamon-high-city烘焙階段。第一爆開始的階段稱爲Cinnamon，第一爆將要結束時的階段稱爲High，第一爆結束至第二爆產生前稱爲City。

第一爆結束起至第二爆開始前稱爲「休止期」。

隨着水分被排出，豆子內部組織所受到的壓力減小，組織也暫時停止變大。因爲豆子在此時處於已經排出了很多水分的狀態，此時再加熱的話，產生水蒸氣時也不會搶走熱量，而內部的熱會比之前上升得還要更快。

此時藉由高溫可以產生更活躍的化學反應，會產生氣體且組織會持續膨脹，在第一爆時裂開的內部組織會變得更加擴張並被填滿。從外表來看，豆子表面的皺紋會漸漸消失，此時豆子會變得更大顆。

此時高溫已被到傳達至各個豆子，豆子內部的化學反應也因此達到最高潮，，因烘焙而產生的香氣增加，是決定豆子味道的重要時期。休止期之前的豆子處於「吸熱期」，休止期開始豆子則會進入「發熱期」，但實際上豆子並沒有排放出熱，只是因爲跟前面的階段比起來，在加熱時溫度上升得很快的關係，所以爲了方便就這麼稱呼了。如果豆子太快產生反應的話，可能會燒焦或是產生不想要的壞味道，因此在這個階段通常會減小火力。

經過休止期，內部組織經過變化充分地膨脹後，裂開的內部組織會被填滿，豆子持續變大。這時會聽到組織再次產生變化的聲音，這就稱爲第二爆。會發出像是折斷火柴棒般的聲音，跟第一爆比起來聲音比較清脆高亢。

此時組織內的壓力達到最高點，豆子內部所產生的氣體會開始排放到外面，此時期在排放這些氣體過程中所形成的毛細管，更關係到日後咖啡的萃取。換句話說，只有第一爆的咖啡豆相對來說毛細管形成得較少，因此萃取會比較不順暢。

從第二爆發生時開始，豆子的溫度會上升得更加劇烈，因此內部會產生更強的化學反應，讓咖啡的香氣變得更加強烈。同時，因烘焙而產生的香味物質也會展現出強烈的苦味。

若以第二爆爲基準，烘焙程度在第二爆前稱爲City，第二爆後爲Full city。過了Full city階段後再繼續烘焙的咖啡，在習慣上我們會有以下叫法：

Vienna （維也納烘焙）：二爆密集期（也被叫做espresso烘焙）。
French （法式）：二爆結束後油脂充分滲出表面的時期。
Italian （意大利）：二爆結束後顏色變得更深，油脂開始慢慢變焦的時期。

烘焙是指將生豆加熱的過程，而生豆與樹木的成分相似，因此如果超過木材的燃點250°C，豆子就會燒成焦炭。所以重烘焙指的是在豆子的溫度達到250°C以前爲止，如果最終烘焙出來的東西不是呈現赤褐色，而是完全變成黑色的話，那麼這豆子就是變成炭了。

內容來源＝《咖啡職人究極技法圖典》