發表文章

人類可以辨識的範圍.....

曾經看過日本的一個影片,採訪有名的剪刀製作達人,剪刀的致做過程中,最後階段的淬火,僅能靠老師傅的眼睛與經驗去判斷,剪刀在火理的溫度達到多少,淬火的溫度太低了,剪刀會脆,溫度太高了,剪刀會變形;而溫度的拿捏,想當然爾,總會覺得有科學儀器直接觀察就好,為什麼還要用肉眼去辨識?

這些經驗傳承的過程中,不斷的會有新的理論去驗證或推翻,運用更多的科學儀器去找出可以穩定的過程,讓人可以更輕易理解。而理解是一回事,能不能做的到又是另一回事,科學測量的精度與成本又是另一回事。

烘焙過程中總會希望能有更多的測量,作為提供烘焙過程的紀錄與未來重現的依據。
是的,最終目的是重現上一鍋的風味。

然而這些在原本的烘豆機上的測量數據可以用在其他的烘豆機上嗎?
也許原理是相通的,但是不同的烘豆機設計上總會有許多相異的細節,單一條曲線在Probat L-12上是美味的,在Diedrich IR-2.5上呢?
一般都會覺得有一定的誤差吧?

那曲線上的數字表達的精度在每台烘豆機上也會有所不同,僅就溫度針的材質、粗細、測量位置,顯示的溫度也會有很大的差異。

以入風溫的角度來說,越靠近烘焙桶的下緣是越真實的,問題時該位置也較接近火源,所以長會看到入風溫高高在上( 300~400度C),那這條曲線的意義呢?

一般的想法會從:入風溫-排風溫=豆子吸走的熱,這個想法是沒有錯的,但是入風溫的量測位置與排風溫的量測位置很明顯的會影響結果,而這個被影響的結果可以作為判讀的依據嗎?可以用在不同的烘豆機上嗎?

人類可以判讀的科學數據,不同的人結果往往不同,而經驗是人類對這些現象作出判讀的一個有效方式,數據的表現必須讓我們可以察覺與辨識,該數據才有意義。

來聊聊壓差的部分吧。
烘焙的壓差範圍極小,10~60Pa算是在烘焙時比較常見的壓力範圍,然而這點壓差要利用科學測量並表現出來,就會發現科學的極限,應該是說成本的極限。

常見的壓力傳送器,市面上能買的到最小的範圍是0~300Pa,因為烘焙的壓力差在工業測量範圍中幾乎很難辨別,而烘焙時的壓力又不斷的變化,也許有人會問,難道沒有更小範圍的壓力傳送器嗎?有的,成本問題而已。

追求技法的目的.......

沖煮咖啡有手法嗎?應該是有的。 烘焙咖啡有流派嗎?也許是有的?! 喝咖啡有技巧嗎?
人類的味覺天生會趨近環境所提供的優質風味,以雜食性的人類本身來說。 然而一些美味的風味在各種手法與技巧上逐漸加強時,是不是真的會受到喜愛呢? 米其林星級的餐廳不可謂不美味,真要細分,每間餐廳或有褒貶;即使是公認的、受到讚賞的餐廳,仍會有人不喜歡。 那咖啡的美味呢? 我在上課時曾經提出,味覺會因為年齡而有所改變,當學員們百思不得其解時,單單就 " 啤酒 " 一物,大家恍然大悟,當然也有人是不喝酒的。 當烘焙咖啡提出流派手法時,也許是一種視野的開拓,更多人或會把目光放在這是哪個高手的手法?這是哪家有名的咖啡店的沖煮方式? 已經是一種必然的現象了?!畢竟是一種佐證的方式。 佐證什麼呢? 佐證說明的人的高明?佐證這一定是一杯好咖啡?佐證這種烘焙手法的特徵其來有自?
烘焙咖啡像是一種人生的鏡子,在這短短的烘焙過程中,烘豆者努力的掙扎、說服自己,並在下豆時確認是否如自己所想一般? 這個過程很刺激。 所以越來越多人投入,也許是生活的無力感,讓我們去追求刺激,並由自己烘焙咖啡豆的過程來完成某些事物。 而手法、甚至技法就成了一種佐證的標準?
當然咖啡牽扯到經濟活動時,身處其中的人們或多或少都希望得到一些什麼。 但是終究是為了一杯美味的咖啡。 這杯咖啡是給誰飲用的呢?
也許這才是一杯好咖啡的目的。

爐溫在烘焙時的一些含義....

圖片
爐溫的位置在畫面中的連座軸承左上方,有開一個小孔。
請注意爐溫的位置大多沒有接觸到咖啡豆,主要影響爐溫的溫度是烘豆機的正面板與烘焙桶內的空氣。
爐溫在半熱風與直火烘焙桶內的作用,我個人認為可以直接的表現出,火力在半熱風與直火烘焙桶的作用上的差異。
使用半熱風烘豆機時,雖然台灣的主流烘豆機多會建議高溫關火入豆,原因不外乎是鍋體厚實,加熱的過程難以控制,因此採用高入豆溫並關火入豆,這樣在入豆時可以有大量的傳導熱之外還可以避免火焰過大而導致爐面高溫造成表面灼傷。而爐溫在半熱風烘豆機中,主要是表現出烘焙室裡的一個相對溫度,而爐溫的表現則來自於火焰的大小,調整火力大小時,爐溫的變化比豆溫來的明顯,半熱風的遲滯從爐溫與豆溫的差異可以觀察到,爐溫即使升溫不快,豆溫仍是穩定的上升,加大火力時爐溫上升變快,豆溫的上升也不會立刻加快。
從半熱風烘豆機的設計來說,就是因為直火烘豆機的爐溫較弱,受火力的影響過大,必須隨時調整火力,烘焙過程的穩定度較差,才採用厚實的鍋體減緩火力的直接影響,在操作上可以降低人為的操作失誤,然而風味上較穩定也是受到店家喜愛的重點。

直火烘豆機的鍋體蓄熱較不足,通常會開小火入豆,如果火力不足的狀況下,高溫入豆也是會採用的手法,烘焙的過程中,爐溫與豆溫差較半熱風烘豆機的爐豆溫差較小,需要時時關注火力的調整。

另提出DIY002半熱風的烘焙原則:
以350g的烘焙量來說,入豆溫170度,回溫點會落在80~90度之間。 第一原則:入豆→回溫點→豆溫100度C,該階段的時間不要超過3分鐘,超過3分表示熱機不足,2分半剛好,2分以內表示火力太大。這個階段的火力小,風門維持1.5或2。 第二原則:100~130度C,風門最小,升溫速度不要高於15度C,該階段是影響生豆內的水分能不能有足夠的吸熱來釋出。 第三原則:130度C~150度C,風門調到1.5或2,升溫速度不要高於15度C,該階段時調整水分的比例,可以根據生豆的水分多寡來調整風門大小。風門調大的同時必須根據升溫的速度調整火力大小。 第四原則:150度C~1 爆前10度C,風門調到2或2.5,該階段是進入一爆前的蓄熱,風門排水的同時也必須加大火力。升溫速度不要超過18度C。 第五原則:1 爆前10度可以調小風門0.5格,增加爐內的壓力。 一爆後根據烘焙度調整風門與調小火力。

成本上的考量

很多的技術之所以理論相當進步卻無法落實在生活上,先不論廠商的陰謀論,大多是量產過程中的成本問題。
太陽能發電至今不普及的原因除了晚上無法發電外,主要的原因包括了光轉換電能的效率低下,最主要的原因就是成本,這些成本有哪些呢?
製造成本、土地成本、維護成本、電網成本、發電知識等等,不單只看太陽能本身的優點,而更要檢視目前的技術有沒有辦法普及化。
咖啡烘焙之所以在設備上的進步不明顯,其原因除了烘焙大廠較少更換烘焙設備 ( 傳統工廠設備折舊年限約7~15年,烘豆機撐更久 ) ,也包含了法規限制、市場需求會不會刺激該產業的進步。
目前因為環保因素,各先進國都致力於降低碳排放與空氣汙染的法規日趨嚴格,雖然烘焙咖啡相較於工業製造的汙染較小,卻因為靠近人群聚集的地區而較被重視。

咖啡烘焙的過程中使用電力或瓦斯或木炭等各種熱源,何者較為經濟,端看各地區的環境限制,如果電力相對的便宜且穩定,當然用電較佳,而電力不夠穩定且瓦斯等能源也不足的話,木材煤炭就是主要的熱源。

而烘焙的過程中,主要處理的兩大汙染:一是銀皮、二是煙塵。
銀皮已經有既定的處理方式,收集後作為肥料或是燒掉。
煙塵則包括了較細微的塵與氣味。
處理銀皮煙塵,仍舊是成本上的考量。
我們所處的環境中,對於烘焙時產生的煙塵,目前尚無明確的規範,因為煙塵的量到底該如何界定是一個很難的問題。
美國因為州定法律不同,而有不同的規定,較為明顯的作法是規定烘豆機的烘焙量只要超過7公斤就必須強制裝設後燃器設備,並公告附近10公里的居民,如公告時間內無異議,則允許開設烘焙咖啡的店面或工廠。

我們所居住的環境呢?鑒於自家烘焙的人口逐漸增加,對於煙塵的困擾則是針對鄰居的接受程度。
目前的主要流程:店面烘豆→自然排煙→鄰居抗議→檢舉→環保局開改善單→裝設靜電除塵設備→環保局確認已改善→鄰居抗議→後面繼續循環.............
先不去討論政府的作法積不積極,而是要去思考多大的烘焙量與烘焙度才會影響到鄰居來抗議,說穿了,在家烘焙個200g咖啡豆,就算烘到二爆的煙量也不過是炒菜燒焦的程度而已,主要是味道讓某些人覺得不舒服,炒菜燒焦可以接受,烘焙咖啡的味道卻無法接受?原因蠻單純的,並不是常有人會去烘焙咖啡。

新的事物要讓人接受需要時間,時間不足呢?大概就只能是檢舉了。
那靜電除塵的效果呢?可以有效減少煙塵,無法除煙也無法除味,畢竟味道的分子更微小…

所謂的高熱風?

在討論到烘焙桶內的狀況時,必須先從一些簡單的物理基礎做為思考的著力點。
傳導熱、對流熱、輻射熱。
眾所皆知,生豆進入高溫的烘焙桶時,正是最需要熱能的階段,該階段生豆處於室溫,而烘焙桶內是高溫狀態,裡所當然入豆之初是熱量傳遞最為激烈的,無論是傳導、對流抑或輻射。
雖說一直會認為大風門就會增加對流熱,即所謂的高熱風,從高熱風的定義來思考的話,只要生豆處於熱風之中就是高熱風的話,高熱風的質量 (空氣密度) 應該會有很大的影響。
所謂的高熱風,普遍會從高流量的熱空氣去認知,有兩個要點:高流量、熱。
熱風的成立,必須在高溫的空器為基礎,然後有一定的流動速度,這個流動速度的快慢,是否是高熱風比的主要影響因素呢?
高熱是最重要的因素,對流熱主要是以氣液體流動時冷熱流體相互混雜的能量傳遞過程,烘焙過程中我們可以較單純的去認為,烘焙時的對流熱是氣液體流動接觸生豆時的熱量傳遞過程。
一般又會認為對流熱是較傳導熱更能均勻讓生豆吸熱的方式,原因是生豆為不規則形狀,無法有效的利用接觸熱均勻的包覆生豆。
從對流熱的角度來說,確實是這樣沒錯,在烘焙過程中,全熱風 (高比例的對流熱) 的烘豆機也確實能在極短的時間內讓咖啡豆達到一爆,而這就是多數人所追求的全熱風烘焙嗎?

我個人認為,在傳統的滾桶式烘豆機中,主要的熱來源根據設計的不同會混雜不同比例的傳導熱、對流熱、輻射熱,大致上在設計之初就已經決定了這台烘豆機的熱移動的方式。
而半熱風烘豆機從上述思考的方向比較容易提出 "大風門 = 高熱風"的結論。
而多大的風門才會有較高的熱風?
大多數人比較容易忽略的一點就是熱風的基礎:高溫。
而高溫來自於烘豆機的熱源,這些熱源要在短時間內加熱高速流動的空氣,想必是有一定的計算公式,但是大多數人比較一廂情願的認為家大風門就會提高熱風的比例而無視提高空氣流動的速度也影響了空氣被加熱的 "時間"。

影響熱量移動的最大因素:時間。

烘焙桶內攪拌的過程,攪拌速度越快,生豆與烘焙桶壁的接觸時間越短,相對的與桶內熱空氣的接觸時間越長,很容易提出:較高轉速 = 降低傳導熱比例。
如果能維持熱風的高溫,就算極低流速的熱風,生豆仍然因為攪拌而與熱風相接觸,是不是可以視為高熱風?
這樣想來就不單單是 "加大風門 = 高熱風" 的思考方向了。
畢竟烘焙桶內的葉片最主要的作用…

烘焙時的銀皮

圖片
一般烘豆機的抽風來說,大多廠商會著重於抽走銀皮的功能,往往忽略了對於生豆的吸熱,實際的來源與其中銀皮的作用。
當然不是說銀皮在烘焙桶的作用,而是銀皮要被抽走,必須有幾個條件:
一、銀皮必須脫離豆體
二、銀皮不能過於細碎
三、銀皮需要落在抽風較強的區域

滿足以上三個條件,銀皮就會被抽走了。
看看下列的圖片:
豆堆區域顧名思義就是豆子在烘焙桶內主要累積的地方,而空氣流動如圖內的箭頭,主要會往較空曠的空間( 障礙物較少) 移動,而靠近烘焙桶出風口的位置 (A區域) 則是風流動最大的區域。
首先銀皮必須從生豆上脫落,並移動到A區域才能順利的被抽風抽走。
既然如此銀皮何時會從生豆上脫落?一般的狀況約在豆溫100度C時有明顯的脫落,其實剛入豆就會因為豆體互相摩擦而有細碎的銀皮剝落,這在巴西等日曬或是半日曬的生豆上常見,較大片的銀皮則得等豆體吸熱表面的水分減少才會有明顯脫落,130度C其實就會有明顯較大片的銀皮掉落了。
而將銀皮移動到A區域則是攪拌葉片設計上的功能之一。

接下來的問題就是,銀皮要不要抽走?

銀皮要不要抽走,應該要討論的是銀皮抽走的意義,一般會認為銀皮會影響風味,而影響風味的因素則是銀皮燃燒的煙燻味、沖煮時銀皮過多帶來的雜味。
銀皮燃燒的煙燻味得先讓銀皮燃燒才會產生,並且讓煙燻味累積在烘焙桶內。這一點常見火力過大,銀皮因為烘焙桶表面高溫而導致燒焦,抽風又較小的狀況。
沖煮時銀皮過多,這比較常見在土炮或陶鍋等無法抽風的烘焙設備上。
商用的烘豆機在這部分可以由冷卻去處理銀皮較多的問題。

而入豆後開大風門,銀皮就會抽的比較乾淨嗎?
從上所述,銀皮尚未從豆體脫落的話其實不見得能抽得多乾淨。

入豆後開大風門,熱風比例比較高?
從上圖可以發覺,如果大多數的熱風會從較空曠的區域通過,對生豆的吸熱其實效果不大,而入豆初期主要的吸熱仍舊以烘焙桶本身的傳導熱為主,那入豆後的風門該怎麼去思考呢?也不是那麼單純就以熱風比例高、抽銀皮等的前提去思考而已。

設計者的距離.....

朋友總認為,在台灣,設計者距離買家太近了。
為什麼太近呢?
因為設計者就在眼前,可以討論可以提出問題(還可以殺價),而多數人的習慣就是將問題丟給好像可以解決的人身上。

如果說,烘焙咖啡豆是一套公式,那只要照著公式做就好。然而咖啡豆又不是那麼容易照著公式烘就能表現出上一批同樣的風味,氣溫、濕度、豆種、豆量、大小、水分、運輸、烘豆機、火力、風門、年度等等,有太多的因素可以影響正在烘焙桶裡滾動的一批咖啡豆了,而這些因素所交織成的影響就會在烘焙時逐一的表現出來,每個烘豆師對於烘焙時表現出來的現象判讀都是不同的,而這些不同也逐漸形成各種烘焙的手法與族群。
全自動烘豆機似乎是一個不錯的方向,大概跟自動駕駛的汽車一樣,前景很美好,因為只要把生豆丟到機器裡,剩下的手指按一按,照著大師的烘焙曲線,烘出來的咖啡豆也都很完美?!
自動駕駛的汽車製作上並不困難,困難的也不是晶片、車體、法規,困難的是如何營造出一個適合自動駕駛汽車運作的道路環境,連日本這種鐵路密集的國家,即使在軌道上行走的高科技電車都仍需要有駕駛員的操作微調,何況是在路況更為複雜的一般道路上呢?

也許我們的環境總是要我們去得到一個答案,答案都對了,就能獲得滿分?
什麼是滿分呢?

大多數人應該都只專注在眼前的問題,並執著於找個這個問題的答案、或解決公式;也許換個角度來看,這些問題可能就不是問題了?

溫度曲線中某階段的表現是什麼因素導致?火力太大?風門太大?大火大風門該怎麼烘?為什麼不能大火大風門?肯亞不能這樣烘嗎?一爆密集前下豆為什麼會有澀味?二爆密集出油怎麼辦?一爆前催火對風味的影響?為什麼要開風門?為什麼火力要加大?慢慢烘風味會不見?酸味要怎麼微調?香氣不足怎麼辦?後韻要怎麼烘?發酵味該怎麼去除?........

問題非常得多,但是都有正確答案嗎?
每個大師的見解不同,聽的人想法也不同,於是更多的答案交織在一起,正確答案呢?
我想這就是烘豆的樂趣吧!
每個烘豆者都能在一鍋豆子中找到自己的假設並去證實,有時候符合有時候不符,討論之中逐漸推導出下一個烘焙手法或是改善方案。

而設計者呢?烘豆者則是會不斷地希望從設計者身上去找到一個可以解決問題的"正確答案",然而設計本身有一個時間延續的狀況,就是設計後的製作就已經定案,很難再從機械上的改善去調整烘焙的手法,因為烘焙手法可以一直改變,但是烘豆機做好了就是擺在那…