糖類を加熱すると、摂氏130度くらいから加熱分解が始まって、転化糖と呼ばれるブドウ糖や果糖の混合物を生成します。
摂氏150度以上になると、相当に速いスピードで転化が進行して、5-オキシメチルフルフラールの生成量が増えて黄味を帯びてきます。
そして、摂氏170~190度になると、カラメルと呼ばれる黒褐色の物質になります。
褐変反応には、非酵素的褐変反応と酵素的褐変反応があって、コーヒー豆の焙煎に関係のあるアミノカルボニル反応やカラメル化反応は、非酵素的褐変反応ということになります。
カラメルは、焙煎コーヒー豆(食品)に好もしい褐色と芳香を与えてくれます。また、色、味、香りなどは、加熱温度による影響が大きいとされています。