咖啡具有特征性风味而广受消费者的喜爱,为了获得良好的咖啡风味,必须采用高温焙烤工艺,但是高温焙烤促使咖啡中羰基化合物与氨基化合物进行一系列的热解反应,降低咖啡的营养价值,为了保证咖啡风味与营养价值,急需寻求一种生产高品质、高营养的烘焙方法。本文利用外源性物质既能增强咖啡的风味又提高咖啡营养价值,选取含硫氨基酸(Cys、Met)、芳香族氨基酸(Trp、Tyr、Phe)与脂肪族氨基酸(Ala、Val、Leu)作为外源性氨基酸,这三类氨基酸广泛应用于食品香气改善,还原糖(葡萄糖、果糖与木糖)作为外源性还原糖,分别考察了其酸度、褐变程度、氨基酸降解率、香气表型以及香气成分,最终确定Met、Trp与Leu作为外源性氨基酸,葡萄糖作为外源性还原糖,通过单因素试验分析其理化性质、香气表型以及香气成分优化糖氨比的工艺条件。主要内容如下:咖啡焙烤工艺与其香气表型、香气成分的研究。分别考察时间梯度(120℃与140℃)与温度梯度(6min)焙烤模式对咖啡香气的影响,分析不同焙烤模式下咖啡香气对电子鼻传感器的敏感程度,利用PCA分析咖啡香气表型的差异,利用SPME-GC-MS分析咖啡香气组分。时间梯度焙烤模式的咖啡香气对电子鼻传感器敏感程度比较混乱,PCA结果显示在140℃时,3、6、9min咖啡香气表型差异性不足,不利于咖啡的品控,而温度梯度下,电子鼻传感器响应强度随着温度的提高而增大,咖啡香气中4-乙基愈创木酚随温度提高而逐渐增加,PCA结果显示咖啡香气表型可以分类未焙烤、浅度、中度和深度焙烤四类,其中160℃时,咖啡香气最复杂,主要包括酚类、酮类、糠醛、吡嗪、吡咯以及咪唑等。外源性氨基酸显著(p≤0.05)提高了咖啡的酸度与褐变程度,进而引起咖啡内源性氨基酸与羰基交联出现竞争机制,改变了咖啡内部的反应机制。通过优化传感器矩阵可知,氨基酸处理组的香气主要引起W1W、W2W、W1S、W5S、W2S、W1C与W5C等响应,PCA结果显示:含硫、芳香族、脂肪族氨基酸对咖啡香气改善效果最佳依次为:Cys、Trp、Leu,外源性氨基酸将咖啡的香气成分增至70种,其中Cys能促进乙苯、2,5-二甲基吡嗪、1-辛烯-3-醇、3-苯基呋喃与N,N-二乙基苯胺的含量,抑制醛类的积累,Trp有利于生成喹啉与吡咯,Leu主要影响香气中的醛类以及不饱和醛类的含量。外源性还原糖显著(p<0.05)提高了咖啡的酸度,大小依次为木糖>果糖>葡萄糖,但葡萄糖有效地促进了褐变程度提高,葡萄糖对褐变的控制效果优于果糖与木糖。还原糖处理组的咖啡香气主要刺激传感器W1W、W2W、W1S、W5S、W2S、W1C与W5C响应,PCA结果显示香气识别力大小依次为葡萄糖>木糖>果糖。而还原糖处理组的咖啡香气成分变化较小,其中葡萄糖有利于部分烷烃类、醇类、醛类、烯醛类、酮类含量的升高。复配液中氨基酸与还原糖共同作用于咖啡,糖氨比过高时,容易引起咖啡酸度上升,降低咖啡品质。通过PCA结果发现,Glu-Cys、Glu-Trp、Glu-Leu在糖氨比为1:2时差异识别力最大,分别为0.985、0.951、0.999,此时复配液处理组改善咖啡香气的效果最明显,其中Glu-Cys复配液主要通过生成含硫及其杂环类物质与改变部分含氮化合物含量来调控咖啡香气,Glu-Trp主要生成其特征性化合物喹啉以及少量的醛类、吡咯类物质作用于香气改善,Glu-Leu复配液主要通过烷基吡嗪的异构化或烷基取代来调控咖啡香气。