設計烘豆機的一點點心得。

DIY的烘豆機已經進入雷射切割的進度了。

而設計烘豆機大致上已經進入了瓶頸。所謂的瓶頸實際上是自己給自己下的條件。
烘豆機設計的重點就是為了烘焙出穩定的咖啡豆。
所以熱的流動與聚集、盡可能穩定的烘焙環境、直覺式的控制,都是達到重點的幾個方向。
熱的流動與聚集端看烘焙的目標,傳導、對流、幅射三種熱的比例的配置,咖啡豆的吸熱過程,這部分是烘豆機主體的重點。
穩定的烘焙環境是指連續烘焙的過程中,如何達到每次烘焙的整體環境的穩定?
直覺式的控制則是根據熱的設定來決定控制的要點。
所有的重點都圍繞在熱的配置,產生熱源的特性、保溫的效果等等,那烘豆機能達到何種程度呢?
而這何種程度是有什麼較佳的設計來達成?

如果繼續加上其他的條件:強火力、排煙的設置、節省能源、熱風回收、簡單的線條、外觀、便宜.........

思緒很散亂~~
熱回收的部分,有幾個要點要考量,就是排出的熱是以煙為主要的表現,而排出的煙包含了細碎銀皮、水蒸氣、油脂、各式各樣的雜味。
而這些東西與熱量如果又回到烘焙桶內,應該不是一個很好的方式。
如何將這些排出的雜質去除只留下乾淨的熱空氣,Loring採用燃燒機直接將多餘的雜質燒掉,不過燃燒機有一定的功率,不太可能用在小型的烘豆機上。
單純將排出的氣體再燃燒一次,還得考慮到氧氣的問題,以瓦斯火排來說,已經燃燒過的氣體再次燃燒,會有氧氣不足的可能性?
採用電熱管就不用擔心這一點,電熱管重點在於熱交換,畢竟不如火焰以散亂的方式加熱空氣,電熱管採用接觸熱的方式加熱空氣,所以電熱管需要增加鰭片加大與空氣的接觸面積來達到較佳的熱風效果,以熱回收的方式將排出的空氣單純加熱即將進入烘焙統的冷空氣,即所謂的預熱,電熱管不需要氧氣,也無瓦斯燃燒會產生水的問題,如以電熱管為熱源,是可以採用較佳的設計來回收熱空氣,以接觸熱的方式預熱冷空氣。

不過,會強調熱回收的緣由,主要還是落在熱量散失的問題。
熱力學第二定律仍然是最大的因素,既然熱量散失不可逆,那麼熱回收的重點還是放在已經產生的熱量再利用,目前普遍看到所謂的熱回收仍以上述的方式為主(個人以為),既然火力發電廠都會把燃燒的過程加熱冷水形成溫水游泳池來收門票,那把所有的熱量都拿來烘焙咖啡豆效率應該會更高?

個人以為這是一個目標,只是達成這個目標的成功率有多少?
烘豆機還是回到原點,烘焙出不錯的咖啡豆。何謂不錯的咖啡豆?基本上是喝了會愉悅、放鬆的咖啡。
機器仍舊是機器,最主要還是需要人來控制,既然是由人來主導的烘焙過程,機器只是操作的過程與媒介,所謂凡事不預則廢、預則立,烘焙的前提仍然是先預想烘焙的整個流程與溫度曲線的變化,第一鍋、第二鍋、第三鍋等等每一鍋的因素會因為上一鍋而有所不同,好的機器能盡量持平每一鍋的熱量分布,然而也是有一定的極限。
烘豆機究竟只是烘豆機,咖啡豆好不好喝?能不能喝還是烘焙者來決定,機器的能力能不能發揮到100%,甚至120%?老問題。

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