跳到主要內容

電熱與瓦斯的一些看法.......(續)

大概聊一下電熱與瓦斯火源的一些操作上的狀況,另外來提一下個人認為的優缺點。
電熱管的部份最大的優點就是安全、體積小、還有較乾燥的熱風。因為瓦斯燃燒後會產生水,普遍使用瓦斯火源的烘豆機需要較強的抽風機,一部份為了有足夠的氧氣讓瓦斯充分燃燒,一部分也是要避免產生的水氣影響到烘焙桶內的豆子,這點很難去舉證,而採炭火烘焙的咖啡豆,脫水的狀況較佳,也許可以列舉一二。
電熱管不需要氧氣,所以單純加熱空氣產生的熱風相對較為乾燥,而Loring的全熱風烘豆機於2016年展出的機型中有特別增加一組水管接頭,一方面可以做為避免溫度過高起火時的預防用水,另一方面也是有烘豆師認為二次燃燒的熱風過於乾燥,影響咖啡豆的風味。
小型機器就先不討論這一部分,電熱管的優點既然是較為乾燥的熱風,如何利用乾燥的熱風來提升風味,則是設計電熱管式烘豆機的重點。
之前測試過SR500的1200W電熱核心,發現雖然溫度能逐漸上升,但是達到一定溫度就無法繼續升溫,造成生豆雖然脫水相當完整,卻無法進入一爆。
這樣說來,熱風的溫度必須足以讓咖啡豆進到一爆,那熱風的溫度必須有600度以上,這還只是300g的狀況下。
當然對於全熱風的設計狀況下,只要熱風夠強,烘焙空間的密閉性足夠,確實只要去考慮熱風的溫度就可以了。
但是牽扯到家用電流的限制狀況,又是得思考的一個問題。
雖說電熱管的安全性較瓦斯高,這指的是在一定的電流額度下是安全的。
為了達到較強的熱效能,最快的方式就是提高電熱管的瓦數,提高功率的同時就是提高電流,基本的計算方式:功率/AC電壓=電流。
1100W的電熱管所需的電流是:1100/AC110V=10A
而家庭用電的電壓普遍落在AC100~110V,而電流附載約莫10~15A,家用電的開關附載至少都是20A~30A,這裡可以去計算一下,瞬間大電流產生時,安全開關會自動跳掉,之後只要關閉大電流的電器,再重新開啟安全開關就行了。
家用電器持續使用的通常是冰箱、電視、電燈、冷氣等等。可以稍稍計算一下這些電器同時使用時會用掉多少電流,那剩下的就是烘豆機可以使用的電流。
這裡提到的重點是"持續使用",持續使用大電流的電器,要考慮的除了家用電流的負載外,另一個要特別注意的重點是電線。
每種規格的電線能夠附載的電流數是有規定的,危險的地方是家用電線的老化與附載限制,簡單的說,我使用電熱烘豆機時,家用電線能不能撐得住,因為附載過大,電線會產生高溫,結果就是電線走火的事故可能性變高。
當然這是疑慮,設計電熱烘豆機的廠商當然都知道這一點,而在這個限制下要能夠設計出具備一般瓦斯烘豆機的操作性與效能,是有一定難度的。
今天要提高電熱管的溫度可以嗎?當然可以,採用電熱絲就是最快的方式,電熱絲的溫度可以達到上千度,然而電熱絲要考慮的就是持續性還有法規的限制,電熱絲如果外露的話,無法通過歐盟的認證,單純來說,由於溫度太高,必需埋設再機器內部,不可以外露。
廠商為什麼不常用電熱絲設計呢?成本!
電熱絲表面達到上千度,使用的材質相對就較貴,今天會採用電熱設計的以家用規格為主的話,沒必要給自己多增加未來的法規麻煩,而使用者會怎麼去使用又是另一個問題。
目前採用較多的電熱設計就是電熱管盡可能貼近烘焙桶,為了提高接觸熱的速度,烘焙桶較薄,而另一種折衷的方式就是電熱管搭配直火鍋。這樣可以在諸多限制下設計出家用的電熱烘豆機。
這裡就要佩服台灣廠商的應變能力了!
君不見台灣的電熱烘豆機如雨後春筍般的出現。然而電熱式在這些優缺點的限制下,採用傳統瓦斯的烘焙方式合適嗎?
這點就見仁見智了!

另外提到一點,有製作過電熱烘豆機的廠商包括了PROBAT、GOT-HOT、SAN FRANCISCAN、TOPER、COFFEE-TECH、GARANTI、還有韓國的PROASTER等等。較大型電熱烘豆機的另一個特點,連續烘焙時每鍋間隔要降溫需要花上較多時間。

創用 CC 授權條款
著作蔡政育製作,以創用CC 姓名標示-非商業性-禁止改作 3.0 台灣 授權條款釋出。
張貼留言

這個網誌中的熱門文章

風門的作用與測定

有人問這個問題,真不知道要從哪裡開始回答?
首先先來談談風門的發展,就我個人的角度來討論;以烘豆機而言,風門的發展是有必然性的,由於歐美於18、19世紀開始發展的咖啡烘焙設備主要以數十公斤甚至上百公斤等級的烘豆機,當時為了因應大量的咖啡需求,能穩定烘焙並烘熟,不容易損壞為原則,其實在Probat提出現在主流的滾筒式烘豆機之前,能見到的多是連續式烘豆設備,主體為長圓鑄鐵管,下方採用瓦斯或木炭等火源,內部設置攪拌葉片,攪拌的過程生豆會逐漸在鑄鐵圓管前進,烘焙的過程就是一端下生豆,另一端出來就是熟豆,至於銀皮與煙塵等等,當時可沒這麼多限制排放的規定,完全就是自然排出。
工業式烘焙進入的中小型烘焙,則是由Probat提出的滾筒式烘豆機為主流,體積小(以當時而言),價格優勢,適合以鐵路為主要運輸的歐洲國家在鐵路的要站設置小型烘焙廠。然而排煙的問題開始出現了,就算烘焙量較少,每鍋也至少有15~30公斤,如何在較小型的烘焙機中將煙塵適當的排出便成了主要的課題。
以我個人的角度來說,風門的主要作用就是避免悶燒,造成咖啡豆內燃,甚至設備的損壞。理所當然也發展出了應用旋風集塵原理的集塵設備,而逐漸嚴格的排放標準也是主要的推手之一,而各種高單價的生豆在市面上開始流通,小型烘豆機的需求應運而生,而製作烘豆機的工廠也開始蓬勃而生,每個人設計製作的概念會因為接觸的環境不同有所差異,也形成了目前的主流半熱風、直火烘豆機。
這兩種形式的烘豆機各有優缺點,而要去思考的就是熱量的交換形式的差異。
直火烘豆機其實主要依靠熱風來烘焙咖啡,跟一般認為的採用接觸熱來烘焙的角度不同,所以典型的富士皇家的直火烘豆機,得達到5kg等級才能有穩定的熱風與接觸熱比例,操控的手法也與1kg的直火烘豆機熱風比例較高完全不同。

台灣的楊家烘豆機普遍以熱源不穩定與價格低廉著稱,先不論這兩點,該烘豆機的鑄鐵鍋極為扎實,卻也因為過於扎實,烘焙易產生所謂的鑊氣。
鑊氣為中華料理中,鐵鍋經高溫過油產生的特有香氣,炒菜時可快速將食物表面炙熟形成保護膜鎖住食物的水分,一般家庭使用的瓦斯爐由於溫度不夠,不易形成鑊氣。
離題了,主要提醒的點是說明烘焙咖啡豆時,如果採用極厚實的鑄鐵鍋,就要很注意熱源的足夠與抽風的強度,不然極易形成鑊氣,烘焙出的咖啡豆具備相當明顯的特徵。
要避免鑄鐵鍋的鑊氣這種特徵,得先了解烘豆時的熱量交換過程的差異:熱風、接…

關於烘豆機的火力與風門的測定,個人見解。

起因是昆明的網友在網路上發問,討論的過程有一些看法。
測試過後的結果挺有趣的,在這裡紀錄一下。
Q:抽風機的選擇與測試?
A:抽風機得測試,每台烘豆機的狀況不一樣,最快的方式是先搜尋國外網站提供的資料,根據做的機器屬於流速快慢,再參考網站上類似機型所提供的抽風數據來挑選抽風機。
裝上測試後,重點是看風門關閉(全閉的狀況下必須有留一個小口)的時候,火力是否穩定,如果火焰不穩定,表示風門的最小口開得太小;風門全開的狀況下,火焰會不會飄。如果火焰的燃燒很勉強,會飄表示風管的口徑太小,需要換大一點,風門全關,火焰會燃燒不太完全是因為進入的新鮮空氣不足。
然後去取樣口,用打火機測試風門:



Q:風門開最大還是升溫快是不是抽風不夠?
A:不是,風門開最大,升溫快要看是接觸熱的作用還是熱風比例高。因為風門開大,抽風變強,烘焙桶本身的蓄熱夠,溫度仍然會上升。

Q:火焰離烘焙桶要多少距離?
A:火焰最高點與烘焙桶至少要有5cm~10cm。

Q:火焰離太近了是不是容易烤焦豆子?大火火焰直接燒到滾筒?
A:所以桶身有焦痕,那是燃燒不完全炭附著,紅火是氧氣不足。

Q:圓直徑20cm,長度24cm的滾筒是烘焙量是多少?
A:以圓徑150mm,高150mm,最大的烘焙量是800g,最適合的烘焙量是500g,最佳烘焙量350g,用這樣去計算的話,20cmX24cm的桶子,最佳的烘焙量是1~1.2kg,最大的烘焙量跟最佳烘焙量是不同的。簡單的做法就是把生豆倒進去,不要超過桶子2/5,大概可以算是最大的烘焙量使用圓直徑跟長度一樣的桶子,重點是豆子有空間可以攪拌,所以重點是圓直徑,不是高。火焰的範圍要比度少約4~5cm,不然發生把火焰吸入烘焙桶內造成內燃的狀況,有危險性。

Q:滾筒後面進熱風空間要多少呢?
A: 熱風的空間5cm就夠了。

Q:設計的時候要注意什麼?
A:火排的不同放置的位置不一樣,火力面積大火焰輸出強的口琴式火排或是熱水氣火排不要直接放在烘焙桶正下方,因為這種爐子的輸出很大,要利用空氣從爐嘴之間經過加熱的熱風效果來烘焙;半熱風的機器,靠抽風就可以了,設計的角度都是把零件最少化,但是效果最大化,不然實際製作,會很麻煩。還有設計的時候要考慮裝卸的過程順不順利,螺絲越多,雖然設計的時候很麻煩,但是組裝相對容易,也比較好修改。

Q:好好把要做的機器設計好,我之前一直有個誤區,熱風吹多了豆子味道單薄,後來發…

DIY002_800g烘豆機的組裝過程。

因為懶得畫組裝說明書(其實是不會畫~~),所以用影片的方式說明DIY編號002的烘豆機如何組裝。
主要使用的工具有:
1.十字螺絲起子
2.六角板手
3.7號梅花板手
4.耐心


六角板手直接使用五金行買的到的版本就好,主要用來鎖止付(無頭)螺絲,而7號的梅花板手,最好也準備另一種7號的套筒板手。

整組的六角板手。
梅花板手(7號)
套筒板手(7號)
至於耐心,就不用多說了,因為組裝過程中要不斷的調整烘焙桶的位置,所以鎖螺絲時最好不要一次就鎖緊,等該組件的螺絲都鎖上去後,再轉動烘焙桶,根據轉動的順暢度來確定螺絲的位置,確定好後再鎖緊。

烘豆機的零件:

比較難組裝的部份的零件會先組裝好,這樣在組裝的過程中就不至於花太多時間。
根據組裝的實際狀況來說,熟練的話大概1~2小時能裝完,至於不熟練呢?
就培養耐心吧。

這次使用的是直火鍋,厚度2mm的沖孔不鏽鋼板輥圓銲接。

其實料件不多的狀況下,只要跟著影片中的步驟組裝,應該都能順利完成?
馬達的線路會先接線完成,但是根據每個人使用的馬達也許會有不同,仍就希望採用厚利貿易的 6W AC感應馬達或是 20W的直流無刷馬達,組裝的時候才能符合馬達固定座的開孔尺寸,至於無刷馬達需要直流電,所以必須另外購買一組 AC to DC的電源供應器,這部分另外再寫一篇討論。

開關只有兩個,一個總電源,另一個是4"工業風扇的開關,開關的設定是總開關開啟,馬達就會啟動,而風扇不會動作,得打開風扇開關才會通電。
影片分為三個:
1.主要機體



2.後方機體



3.前方組件與組裝完成




影片是用Iphone 6S手持拍攝,些許晃動請大家多多包涵
有興趣的可以參考一下。

至於有沒有人會去複製?這部分就懶得想了.......

另外備註一下,該台DI002_800g烘豆機將於8/31~9/3於台北南港展覽中心四樓厚利貿易的展位展出,有興趣的人可以於上班時間洽詢
厚利貿易 台中營業所 江小姐 何小姐
台中市407西屯區工業1路96巷7弄1號1F-3
TEL:04-23550318 FAX:04-23550319
E-MAIL:fang@sunholy.com.tw


再備註一下,會從500g改為800g是因為有客戶來試烘,發現下了1kg的耶加雪非一樣烘得很漂亮,於是建議用1kg的容量來銷售,將這一點跟經銷商討論後,決定以800g的容量來銷售。


本著作由蔡…