咖啡以其独特的风味享誉全球，在许多国家的餐饮文化中均具有重要意义。它与可可和茶一起并称为世界上三大饮料。随着全球需求的增加，中国的咖啡种植产业取得了长足的进步。云南省和海南省是中国主要咖啡种植区， 阿拉比卡咖啡(Coffea arabica L.)和罗布斯塔咖啡(Coffee Robusta Linden)皆有广泛的种植。

咖啡风味感官主要由冲泡过程中释放的化学成分所决定。咖啡豆的化学成分受到品种、环境、果实成熟度、收获方法和储存条件等因素的影响。一般来说，通常使用三种类型的咖啡初加工方法来制备生咖啡豆：湿法、干法和半干法(蜜处理)。湿法加工是指将去除果皮和果胶的咖啡鲜豆浸泡于水下，在经过水下发酵后再进行干燥。干法加工是指在平台上干燥整个咖啡果实。蜜处理加工是指对包含果肉的咖啡鲜豆进行干燥。但同种类型的初加工方法在具体的操作上也有些许差异，而这些差异也会导致咖啡内部的风味物质的含量产生变化。以咖啡因为例，Pereira等采用四种湿法加工处理了六种不同海拔高度的咖啡，结果显示微生物发酵显著提高了咖啡因含量。

一、实验方法

01样品初加工

以云南省普洱市爱伲咖啡庄园的阿拉比卡-卡蒂姆7963咖啡鲜果为原料，在最佳成熟期采摘大小和颜色(红色)一致的新鲜咖啡果实。对咖啡果进行漂洗分级，剔除有缺陷的咖啡果和杂质，采用不同的初加工方法进行加工。对咖啡果实采用七种初加工方法。

传统干法处理(CG)：咖啡鲜果不做任何处理直接在阳光下晒干。干法处理Ⅰ (GA)：咖啡鲜果厌氧发酵72 h后在通过自然光干燥直至水分含量达到10%~12%。干法处理Ⅱ(GB)：咖啡鲜果经过1 50 h的厌氧发酵后在阳光下干燥使水分含量达到10%~12%。传统湿法加工(CS)：咖啡鲜果在去除果皮和果胶后进行2-3天的室温发酵，在发酵后将豆子洗净，最后晒干。蜜处理Ⅰ(MA)：咖啡鲜果在仅去除果皮后在阳光下晒干。蜜处理Ⅱ (MB)：咖啡鲜果脱去果皮后，在40 ℃热泵条件下干燥30 h，使其水分含量约为25.0%，再晒干使其水分含量降为 10%~12%。蜜处理Ⅲ(MC)：咖啡鲜果脱皮后，室温干燥10 h，在30 ℃热泵条件下干燥1 8 h，使水分含量达到25.0%， 最后晒干，使水分含量达到10%~12%。

在本研究中，所有咖啡鲜果通过不同的初加工方法所制备，并干燥至样品的水分含量为1 1.0±1.0 g/100g DW，脱壳后即可获得绿咖啡豆用于后续研究。

02烘培样品&咖啡液制备

7种样品的处理方式一致，具体略。

03电子鼻

将1.0 g咖啡粉样品放入10 ml样品瓶中，在60 ℃下孵育5 min。收集延迟时间为300 s，数据收集时间为90 s。为确保气体被完全吸收，进样器温度稳定在在70 ℃，单次进样量为300 μL。每次进样前用清洁空气清洗传感器，直至信号响应归零。04感官评价

参照SCA(Specialty Coffee Association)杯测体系，对七种不同初加工方法处理的烘焙咖啡进行感官分析，准确称取16.5 g现磨咖啡粉注入300 mL 93 ℃的热水。制备好的样品液20 ml盛入透明玻璃杯中，在温度下降至 20 ℃时进行气味检测。由10名经过训练的评委组成的评审团，根据SCA的杯品方案对样品进行了感官评估，其中评审团的男女比例为3：7，年龄在29-50岁之间。SCA评测标准包括咖啡风味、香气、酸度、回味、醇度、一致性、均衡感、纯净度、甜度和整体评价10个维度。根据BRESSANELLO研究指出，一致性、甜度和纯净度都属于非口感范畴，因此本研究考虑将其给予满分，不进行差异性考虑。感官指标以6到10的等级进行评估(6：难以下咽;7：讨厌;8：不喜欢也不讨厌;9：喜欢;10：很喜欢)，所有10个感官指标的分数之和为单个样本的最终分数。

二、结果与分析
01电子鼻分析

电子鼻检测被认为是一种更好的区分产品中不同的风味的高效方法，已应用于许多农产品，如坚果、蔬菜和水果中味道的区分。利用电子鼻分析仪对不同初加工方法制备的咖啡样品的香气进行测试，以区分不同咖啡样品的香气差异。

图6显示了不同初加工方法处理的咖啡样品对电子鼻传感器响应的雷达图，不同咖啡样品的传感器响应值的显著差异象征着风味化合物的差异。其中咖啡对P30/2的响应值最高，在干法处理的CG和GA中分别高达55.7，59.32，代表CG和GA中含有大量酮类化合物，而酮类在各种蔬菜、水果和绿叶植物中可以表现出果味、牛奶和薄荷香气。LY2/g CT的响应在所有传感器中最低，证明所有咖啡样品中基本不含有危险性的可燃性气体。

在七种初加工方法制备的咖啡样品中，GB具有最强的LY2/g CT和PA/2响应值，同时也是唯一一个在这2个传感器上有较大响应值的样品，而GB在P30/2的响应值也是最低的。这不仅代表GB中含有较多胺类等大量能产生令人不适的气味的化合物，同时其内部的酮类化合的含量也较低，二者叠加会大大影响GB的风味。相较于其他初加工方法，GB拥有1 50 h的超长发酵时间，而长时间发酵会导致咖啡中总挥发性有机化合物含量减少，使咖啡豆酸味减弱、低分子量糖含量下降并产生较多的酚类化合物，大大降低咖啡质量。MA与同为蜜处理的MB和MC在对T70/2传感器上的响应值有所差异，MA中芳香族化合物含量较少。MA与MB和MC的差异主要体现在干燥方法上，由此可以看出，在蜜处理过程中， 不同干燥方法会影响咖啡豆中芳香族化合物的含量，相较于日晒干燥，热泵干燥会使咖啡豆产生更多的芳香族化合。

综上所述，在初处理过程中的干燥过程和发酵时间的不同会导致咖啡内的生物碱、绿原酸、 有机酸和总酚等化合物种类和含量上产生差异性，这些差异直接影响了咖啡的风味，致使同种类型的处理方法产生了完全不同的电子感官特性。

02感官评测分析

确定不同初加工咖啡样品间存在的实际感官差异，根据SCA标准对咖啡的主要感官特征进行杯测， 分别对香气、风味、酸度、醇度、余韵、均衡感以及整体进行评分，并获得最终分数“总分”。通过七种不同初加工处理获得的咖啡饮料的感官分析结果如表2所示。对不同指标的评分在7.28-7.68范围之间， 感官评分整体偏差较小，说明咖啡的整体感官质量较稳定。根据SCA评分标准，所有咖啡的最终评价均高于80分，说明这些咖啡样品为精品咖啡。

通过GA(83.13)处理的咖啡饮料的最终得分高于其他处理的咖啡饮料的得分，CG(8 1.67)处理咖啡得分最低。CG的香气(7.28)和酸度(7.38)均低于CS处理样品的香气(7.43)和酸度(7.65)，这些结果与其他研究报告的结果一致，研究表明，通过传统湿法加工的咖啡比传统干加工的咖啡具有更高的酸度和更多的香气。

余韵是指是咖啡啜吸入喉后感受的香气，停留在口腔可感受到的味觉、触觉甚至残留鼻腔的气息。GA样品中的余韵(7.68)得分最高，MB的余韵最低(7.43);风味是指啜吸入口中感受的香气，整体风味感受，包括香气和滋味，GB的风味(7.65)得分最高。随着厌氧发酵时间增加， 其风味和醇度的强度显著增加，而余韵和均衡感强度逐渐降低。GA和GB处理过程中的发酵时间影响咖啡饮料的感官特征，微生物活动会产生影响咖啡的化学成分的最终代谢产物。微生物衍生的代谢物可以扩散到咖啡豆中，并在烘焙过程后保留下来，对咖啡饮料的风味品质起着重要作用。