咖啡以其獨特的風(fēng)味享譽全球，在許多國家的餐飲文化中均具有重要意義。它與可可和茶一起并稱為世界上三大飲料。隨著全球需求的增加，中國的咖啡種植產(chǎn)業(yè)取得了長足的進步。云南省和海南省是中國主要咖啡種植區(qū)， 阿拉比卡咖啡(Coffea arabica L.)和羅布斯塔咖啡(Coffee Robusta Linden)皆有廣泛的種植。

咖啡風(fēng)味感官主要由沖泡過程中釋放的化學(xué)成分所決定。咖啡豆的化學(xué)成分受到品種、環(huán)境、果實成熟度、收獲方法和儲存條件等因素的影響。一般來說，通常使用三種類型的咖啡初加工方法來制備生咖啡豆：濕法、干法和半干法(蜜處理)。濕法加工是指將去除果皮和果膠的咖啡鮮豆浸泡于水下，在經(jīng)過水下發(fā)酵后再進行干燥。干法加工是指在平臺上干燥整個咖啡果實。蜜處理加工是指對包含果肉的咖啡鮮豆進行干燥。但同種類型的初加工方法在具體的操作上也有些許差異，而這些差異也會導(dǎo)致咖啡內(nèi)部的風(fēng)味物質(zhì)的含量產(chǎn)生變化。以咖啡因為例，Pereira等采用四種濕法加工處理了六種不同海拔高度的咖啡，結(jié)果顯示微生物發(fā)酵顯著提高了咖啡因含量。

一、實驗方法

01樣品初加工

以云南省普洱市愛伲咖啡莊園的阿拉比卡-卡蒂姆7963咖啡鮮果為原料，在最佳成熟期采摘大小和顏色(紅色)一致的新鮮咖啡果實。對咖啡果進行漂洗分級，剔除有缺陷的咖啡果和雜質(zhì)，采用不同的初加工方法進行加工。對咖啡果實采用七種初加工方法。

傳統(tǒng)干法處理(CG)：咖啡鮮果不做任何處理直接在陽光下曬干。干法處理Ⅰ (GA)：咖啡鮮果厭氧發(fā)酵72 h后在通過自然光干燥直至水分含量達到10%~12%。干法處理Ⅱ(GB)：咖啡鮮果經(jīng)過1 50 h的厭氧發(fā)酵后在陽光下干燥使水分含量達到10%~12%。傳統(tǒng)濕法加工(CS)：咖啡鮮果在去除果皮和果膠后進行2-3天的室溫發(fā)酵，在發(fā)酵后將豆子洗凈，最后曬干。蜜處理Ⅰ(MA)：咖啡鮮果在僅去除果皮后在陽光下曬干。蜜處理Ⅱ (MB)：咖啡鮮果脫去果皮后，在40 ℃熱泵條件下干燥30 h，使其水分含量約為25.0%，再曬干使其水分含量降為 10%~12%。蜜處理Ⅲ(MC)：咖啡鮮果脫皮后，室溫干燥10 h，在30 ℃熱泵條件下干燥1 8 h，使水分含量達到25.0%， 最后曬干，使水分含量達到10%~12%。

在本研究中，所有咖啡鮮果通過不同的初加工方法所制備，并干燥至樣品的水分含量為1 1.0±1.0 g/100g DW，脫殼后即可獲得綠咖啡豆用于后續(xù)研究。

02烘培樣品&咖啡液制備

7種樣品的處理方式一致，具體略。

03電子鼻

將1.0 g咖啡粉樣品放入10 ml樣品瓶中，在60 ℃下孵育5 min。收集延遲時間為300 s，數(shù)據(jù)收集時間為90 s。為確保氣體被完全吸收，進樣器溫度穩(wěn)定在在70 ℃，單次進樣量為300 μL。每次進樣前用清潔空氣清洗傳感器，直至信號響應(yīng)歸零。04感官評價

參照SCA(Specialty Coffee Association)杯測體系，對七種不同初加工方法處理的烘焙咖啡進行感官分析，準確稱取16.5 g現(xiàn)磨咖啡粉注入300 mL 93 ℃的熱水。制備好的樣品液20 ml盛入透明玻璃杯中，在溫度下降至 20 ℃時進行氣味檢測。由10名經(jīng)過訓(xùn)練的評委組成的評審團，根據(jù)SCA的杯品方案對樣品進行了感官評估，其中評審團的男女比例為3：7，年齡在29-50歲之間。SCA評測標準包括咖啡風(fēng)味、香氣、酸度、回味、醇度、一致性、均衡感、純凈度、甜度和整體評價10個維度。根據(jù)BRESSANELLO研究指出，一致性、甜度和純凈度都屬于非口感范疇，因此本研究考慮將其給予滿分，不進行差異性考慮。感官指標以6到10的等級進行評估(6：難以下咽;7：討厭;8：不喜歡也不討厭;9：喜歡;10：很喜歡)，所有10個感官指標的分數(shù)之和為單個樣本的最終分數(shù)。

二、結(jié)果與分析
01電子鼻分析

電子鼻檢測被認為是一種更好的區(qū)分產(chǎn)品中不同的風(fēng)味的高效方法，已應(yīng)用于許多農(nóng)產(chǎn)品，如堅果、蔬菜和水果中味道的區(qū)分。利用電子鼻分析儀對不同初加工方法制備的咖啡樣品的香氣進行測試，以區(qū)分不同咖啡樣品的香氣差異。

圖6顯示了不同初加工方法處理的咖啡樣品對電子鼻傳感器響應(yīng)的雷達圖，不同咖啡樣品的傳感器響應(yīng)值的顯著差異象征著風(fēng)味化合物的差異。其中咖啡對P30/2的響應(yīng)值最高，在干法處理的CG和GA中分別高達55.7，59.32，代表CG和GA中含有大量酮類化合物，而酮類在各種蔬菜、水果和綠葉植物中可以表現(xiàn)出果味、牛奶和薄荷香氣。LY2/g CT的響應(yīng)在所有傳感器中最低，證明所有咖啡樣品中基本不含有危險性的可燃性氣體。

在七種初加工方法制備的咖啡樣品中，GB具有最強的LY2/g CT和PA/2響應(yīng)值，同時也是唯一一個在這2個傳感器上有較大響應(yīng)值的樣品，而GB在P30/2的響應(yīng)值也是最低的。這不僅代表GB中含有較多胺類等大量能產(chǎn)生令人不適的氣味的化合物，同時其內(nèi)部的酮類化合的含量也較低，二者疊加會大大影響GB的風(fēng)味。相較于其他初加工方法，GB擁有1 50 h的超長發(fā)酵時間，而長時間發(fā)酵會導(dǎo)致咖啡中總揮發(fā)性有機化合物含量減少，使咖啡豆酸味減弱、低分子量糖含量下降并產(chǎn)生較多的酚類化合物，大大降低咖啡質(zhì)量。MA與同為蜜處理的MB和MC在對T70/2傳感器上的響應(yīng)值有所差異，MA中芳香族化合物含量較少。MA與MB和MC的差異主要體現(xiàn)在干燥方法上，由此可以看出，在蜜處理過程中， 不同干燥方法會影響咖啡豆中芳香族化合物的含量，相較于日曬干燥，熱泵干燥會使咖啡豆產(chǎn)生更多的芳香族化合。

綜上所述，在初處理過程中的干燥過程和發(fā)酵時間的不同會導(dǎo)致咖啡內(nèi)的生物堿、綠原酸、 有機酸和總酚等化合物種類和含量上產(chǎn)生差異性，這些差異直接影響了咖啡的風(fēng)味，致使同種類型的處理方法產(chǎn)生了完全不同的電子感官特性。

02感官評測分析

確定不同初加工咖啡樣品間存在的實際感官差異，根據(jù)SCA標準對咖啡的主要感官特征進行杯測， 分別對香氣、風(fēng)味、酸度、醇度、余韻、均衡感以及整體進行評分，并獲得最終分數(shù)“總分”。通過七種不同初加工處理獲得的咖啡飲料的感官分析結(jié)果如表2所示。對不同指標的評分在7.28-7.68范圍之間， 感官評分整體偏差較小，說明咖啡的整體感官質(zhì)量較穩(wěn)定。根據(jù)SCA評分標準，所有咖啡的最終評價均高于80分，說明這些咖啡樣品為精品咖啡。

通過GA(83.13)處理的咖啡飲料的最終得分高于其他處理的咖啡飲料的得分，CG(8 1.67)處理咖啡得分最低。CG的香氣(7.28)和酸度(7.38)均低于CS處理樣品的香氣(7.43)和酸度(7.65)，這些結(jié)果與其他研究報告的結(jié)果一致，研究表明，通過傳統(tǒng)濕法加工的咖啡比傳統(tǒng)干加工的咖啡具有更高的酸度和更多的香氣。

余韻是指是咖啡啜吸入喉后感受的香氣，停留在口腔可感受到的味覺、觸覺甚至殘留鼻腔的氣息。GA樣品中的余韻(7.68)得分最高，MB的余韻最低(7.43);風(fēng)味是指啜吸入口中感受的香氣，整體風(fēng)味感受，包括香氣和滋味，GB的風(fēng)味(7.65)得分最高。隨著厭氧發(fā)酵時間增加， 其風(fēng)味和醇度的強度顯著增加，而余韻和均衡感強度逐漸降低。GA和GB處理過程中的發(fā)酵時間影響咖啡飲料的感官特征，微生物活動會產(chǎn)生影響咖啡的化學(xué)成分的最終代謝產(chǎn)物。微生物衍生的代謝物可以擴散到咖啡豆中，并在烘焙過程后保留下來，對咖啡飲料的風(fēng)味品質(zhì)起著重要作用。