咖啡，苦自何来？

出品：科普中国

作者：胡贵林 邱明华（中国科学院昆明植物研究所）

监制：中国科普博览

咖啡是茜草科咖啡属植物，是一种重要的热带经济作物，它的种子就是我们常说的咖啡豆。目前全球种植的咖啡主要为阿拉比卡（Coffea arabica）和罗布斯塔（Coffea canephora）两个种。

在我国，阿拉比卡咖啡主要种植于云南省，其产量超过了全国咖啡总产量的95%，而罗布斯塔咖啡则主要种植于海南省。一直以来，咖啡因其诱人的香气以及苦酸融合的独特口感而受到世界各地消费者的喜爱。

云南的阿拉比卡咖啡

（图片来源：李锦红 摄）

咖啡中的苦味化学物质

咖啡味苦，但却苦得令人“衣带渐宽终不悔”。究其原因，与其含有的化学物质有关，正是它们，如钥匙一般打开了人体味觉的“苦味门锁”。

据报道，大约有30多种化学物质与咖啡的苦味直接相关。这些化学物质有的来源于天然咖啡豆，有的来源于不同的加工制作工艺（如烘焙、发酵等）产生的反应产物。

咖啡中的苦味化学物质因其结构特点分为生物碱、咖啡二萜、绿原酸衍生物和美拉德产物等。大名鼎鼎且令人兴奋的咖啡因是咖啡中最早被发现的生物碱类苦味物质。早在20世纪80年代时，德国慕尼黑大学的研究者就发现咖啡因是咖啡中的苦味成分，他们认为咖啡的苦味约有10—30%可以归因于咖啡因的存在。所以，苦并“快乐（兴奋）”着是咖啡爱好者的常态。

除了咖啡因外，咖啡中存在的葫芦巴碱也是会促进咖啡苦味的生物碱，但相比于咖啡因，葫芦巴碱对咖啡的苦味贡献似乎较低，对咖啡苦味的影响大约仅占总体的1%。

咖啡中的部分代表性苦味物质

（图片来源：胡贵林）

咖啡二萜类成分在咖啡中约占1%，该类化学成分对于咖啡苦味的贡献同样不可忽视；其中，咖啡二萜呋喃壳聚糖苷mozambioside的苦味效力大约是咖啡因的10倍。

在加工的过程中，咖啡豆含有的化学物质发生了化学变化，也会生成一些苦味物质。21世纪初，研究者们陆续发现咖啡绿原酸在烘焙过程中产生的衍生物也具苦味。

例如，绿原酸在轻度烘焙过程中形成的绿原酸内酯可以产生强于咖啡因的苦味；而在强烈的热烘焙条件下，绿原酸类化合物会降解生成奎尼酸，该化合物会在极低的浓度阈值（约10 ppm）下呈现类似于阿司匹林的苦味；绿原酸和咖啡酸经历烘焙后还会产生多羟基苯基林丹类化合物，其苦味阈值同样显著低于咖啡因。

除此之外，在咖啡烘焙过程中通过美拉德反应（和红烧肉酱油上色原理一样）生成一系列降解产物，如糠醇、5-羟甲基-2-糠醛和吡嗪等杂环化合物都被证明与咖啡的苦味形成相关。

但由于咖啡美拉德反应体系十分复杂，目前科学家对其产生的化学成分组成的认识不足，随着近年来不断有美拉德产物结构被阐明，其中的咖啡苦味物质的清单还在不断加长中。尽管人工苦味产物的种类还未穷尽，选择重度烘焙的“黑咖啡”依旧是苦味爱好者的首选。

咖啡

（图片来源：veer图库）

这些因素也与咖啡苦味相关

除了咖啡中化学物质差异带来不同体验的苦，咖啡品种的不同、冲泡浓度、加工方式的选择都会影响苦味口感。

通常而言，罗布斯塔相比于阿拉比卡咖啡豆的味道更浓郁，口感更苦，这主要是因为其咖啡因含量更高所致。使用不同量的咖啡豆、冲泡的水量不同极大影响了口感，最为明显的区别如意式浓缩（迷你杯）和美式（超大杯）。

烘焙程度对咖啡苦味影响很大：浅焙咖啡豆的颜色和风味会发生变化，但并不会产生大量的苦味，其往往带有更多的咖啡豆本身的酸度和风味；中度烘焙的咖啡具有适度的酸度和苦味，以及丰富的口感；在深焙过程中，咖啡豆的颜色会进一步深化，同时由于美拉德和焦糖化反应生成的苦味物质促使苦味显著增加。

不同烘焙程度的咖啡豆

（图片来源：veer）

人类对于苦味的敏感程度也决定了咖啡的苦味。感知苦味的起始事件依赖于苦味化合物对于人类苦味受体（TAS2Rs）的激活作用。对于人类来说，大约有25个功能性TAS2Rs在舌上皮组织以及其他组织（例如胃肠道）中表达。由于TAS2Rs的个体差异存在，人类对于苦味物质敏感程度不尽相同。

另外，个体主观喜好差异也决定了人们对于咖啡苦味的接受程度不同。咖啡何苦？真是命也（饮者味觉基因）运（个人偏好）也啊。遗憾的是，现有的科学技术仍然难以准确评估这种复杂的影响。这种超越科学的认知的独特风味为咖啡披上了一层神秘的面纱，这也许是正是咖啡的独特魅力所在。

咖啡伴侣，加点别的味道

什么？爱咖啡者居然难以接受咖啡的苦？真的只是为了那浮沫油脂醇香回味吗？没关系，四海饮者皆兄弟！

咖啡品鉴过程中，可以根据个人喜好尝试添加牛奶、糖、巧克力酱或柠檬片来降低苦味。牛奶的脂肪和蛋白质能够中和咖啡的苦味，同时为咖啡增加丝滑的口感；糖可以中和咖啡的苦味并增加咖啡的甜味；巧克力酱可以增添咖啡的甜味和丰富度；而柠檬片的酸味可以中和咖啡的苦味，同时为咖啡带来清新的口感。另外，也可以选择去除咖啡因的低因咖啡。

椰咖、白酒咖、橄榄咖……我们的想象力才是不断追逐“苦”味的动力。

椰咖

（图片来源：veer）

咖啡的苦，来自其自身，也来自喝咖啡的你，对它苦味来源的研究，远远没有到尽头。让我们继续吃咖啡的苦，享受生活的甜吧！

参考文献

[1]陈钰莹，孙红波，宋萧萧，柴 玉，王博览，冷小京. 咖啡苦味特性研究进展 [J]. 食品科学, 2020, 41: 285-293.

[2]Chen W. Studies on the bitter taste of roasted coffee. Relationship between structure and bitter taste of some organic compounds (Ph.D. thesis) [J]. Germany: University Munich, 1979.

[3]Lang R, Klade S, Beusch A, et al. Mozambioside is an arabica-specific bitter-tasting furokaurane glucoside in coffee beans [J]. J Agr Food Chem, 2015, 63(48): 10492-10499.

[4]Frank O, Zehentbauer G, Hofmann T. Bioresponse-guided decomposition of roast coffee beverage and identification of key bitter taste compounds [J]. Eur Food Res Technol, 2006, 222(5-6): 492-508.

[5]Frank O et al. Structure determination of 3-O-Caffeoyl-epi-γ-quinide, an orphan bitter lactone in roasted coffee [J]. J Agr Food Chem, 2008, 56: 9581–9585.

[6]Kreppenhofer S, Frank O, Hofmann T. Identification of (furan-2-yl)methylated benzene diols and triols as a novel class of bitter compounds in roasted coffee [J]. Food Chem, 2011, 126(2): 441-449.