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梅納反應與焦糖化反應、風味與層次感

咖啡烘焙過程中,烘豆者總會一直思考,這些風味與層次感的來源到底再什麼階段產生?導致產生的控制點為何呢?
以我個人而言,烘焙過程中最主要的思考方向先從一個主要目標開始:烘出來的咖啡豆要用來作為什麼用途?
杯測?
品嘗?
綜合配方?
單品?
........

先有個明確的目標,再來思考如何達到這個目標。
而中間的過程該如何制訂烘焙計畫,並根據烘豆機的特性去調整計畫過程中烘焙的手法。

有人問我,香氣與層次分明該如何烘焙,因為烘較深的狀況,香氣雖然明顯,但是層次就相對較差。這是傳導熱吃比較多的狀況嗎?
以烘焙計畫的制定而言,較多著墨的部份都是入豆到150度這個階段,因為就我個人的看法,這個階段吸熱是主要的工作,當然吸熱的過程也會包括了各種現象的產生,而這些現象的產生會導致豆子進入一爆的狀態。
單純來說,就是梅納反應這個過程!
梅納反應需要的幾個要素:
蛋白質、還原糖、高溫、乾燥無水。
梅納褐變的的溫度是多少?攝氏約118度C。

也要討論一下焦糖化反應:糖受熱後分子瓦解的過程。
而蔗糖達到攝氏185度C時會溶解成透明無色的液體。

根據《食物與廚藝:奶、蛋、肉、魚》一書,焦糖化與梅納反應各會產生以下香氣:
— 焦糖化:甜、酸味、苦、果香、雪利酒般的氣味、奶油糖、焦糖、堅果— 梅納反應:香鹹、花香、洋蔥味與肉香、綠色蔬菜、巧克力、馬鈴薯與泥土味、上述焦糖化的香味


從以上這幾個點有發覺到什麼呢?以上的資料主要針對食物的烹調,但是針對咖啡豆烘焙有同樣的要素。
水要達到至少攝氏100度C才會蒸發,很明顯的可以察覺到在烘過程中130度C時,會有明顯的水蒸氣釋出,而這個階段梅納反應開始了嗎?
要看前段的吸熱是否足夠?因為生豆的表面與豆芯吸熱程度不同,表面已經進入水分蒸發的階段並不表示豆芯也同樣進入該階段。
烘焙的過程中這些反應是漸次進行的,因此無法在一個溫度點就直接判定該反應的開始或結束,我個人會從150度前去調整梅納反應的開始與快慢,這時要考慮的一個點就是水分,梅納反應需要的一個要素就是乾燥無水,但是咖啡烘焙的過程中都會伴隨著許多的水分,假設100度C水份受熱開始釋出,也不表示咖啡豆烘焙過程中量測的溫度真的已經達到了100度C。這一點是可以去思考的。

所以烘焙時豆溫顯示100度C產生的現象要達到120~130度C之時才會有明顯的水氣產生的話,對於溫度顯示的過程比需要抱持一個參考的態度。
畢竟實際現象與理論是有誤差的。

風機的一些狀況.....

圖片
前段時間設計的一組高效率集塵桶,主要是用來做為連續烘焙使用,小型烘豆機其實銀皮量相對不大的話,濾網式的集塵算是已經夠用了,也因為小型烘豆機的連續烘焙狀況並不多,每鍋烘焙完後,降溫進行下一鍋之前的空檔將集塵盒取出清理也算是不錯的方式。

但是對於有連續烘焙需求的狀況,例如得連續烘10鍋以上時,旋風集塵桶就是一個有效的改善方式,因為不用每一鍋都清理集塵盒,約5鍋在清理集塵桶的盒子即可,同時不會改變抽風量的同時穩定烘焙效果。也因此大多數商用烘豆機都會搭配一組旋風集塵桶。

DIY002搭配這組高效率型的集塵桶,重點在於避免過量的抽風將熱抽光造成失溫,常用的抽風機主要是45W的後傾式風機,葉片較少的狀況下不會因為銀皮太多而造成葉片阻塞。但是裝設風機的位置與搭配即陳桶的方式不同造成的抽風壓力也會有很大的差異。
以下有四個影片,分別拍攝主動式風機搭配不同的出風口徑與風管會對抽風壓力有什麼影響?
測試的過程採用半熱風鍋的形式,並使用60Pa的差壓計做為量測的工具。

#測試01的重點是主動式抽風(抽風機在烘豆機出風口與集塵桶之間)並採用3"的出風口,直接排出無加裝高效率旋風集塵桶。


#測試02的重點是主動式抽風(抽風機在烘豆機出風口與集塵桶之間)並採用2"的出風口,直接排出無加裝高效率旋風集塵桶。


#測試03的重點是主動式抽風(抽風機在烘豆機出風口與集塵桶之間)並採用2"的出風口,直接加裝高效率旋風集塵桶無風管連結。

#測試0的重點是主動式抽風(抽風機在烘豆機出風口與集塵桶之間)並採用2"的出風口,加裝高效率旋風集塵桶並採用風管連結。


測試下來的結果是,風機出風口的大小影響抽風的壓力不大,集塵桶的有無也影響抽風的壓力較明顯,但是對抽壓造成最大的影響卻是風管的裝設,因為風的流動過程,會因為路徑的長短造成流速的差異,所以要降低風壓比較快結的方式就是延長風管,相對的集塵的效果也會有所降低,這部份有些方式可以相對的改善,像是另外加裝抽風避免路徑過長造成延遲,也許都是一種可以思考的方向,但是有利也有弊,如何維持在正確的壓力並不會因為裝設額外的風機造成壓力的干涉,是值得考慮的部分。

小型烘豆機的狀況其實比大型烘豆機來的多,如何抓到一個平衡點就得看各人的經驗與想法了。

設計的矛盾之處。

自從起心動念要自己製做烘豆機迄今應該有五六年了,其中就是一個不斷強迫自己去學習的過程。
最常思考的流程是,先搜尋關於各年代烘豆機的資料,之前主要搜尋Google的專利資料庫,其中有很多個年代的烘豆機,然後思考當實的年代為什麼要設計這種結構的烘豆機?

慢慢的得到了很多的猜測與構築個人的設計想法。也有被人指正與修正的過程。感謝解惑!

但是一直遇到的狀況就是很難突破現有的設計框架,單就專利資料可以看出,設計烘豆機的想法與試誤在1960年的爐式烘豆機就開始進行,已當年的經濟發展與市場需求量,設計是突飛猛進的,然後發現自己想到的各種做法在過去就有很多人去嘗試並製做出成品。
這一點著實令人沮喪!

之前DIY003的問卷調查中,價格與成本之間的矛盾一直存在,而實際依照問卷製作的結果,成品滿意了確無法讓價格滿意,這其實也是理所當然。
我自己總是希望在符合諸多條件中去突現有的設計框架,然而總會發現周遭的人會提醒,既然已經有人把這個部分做好了那就直接用就好........

很理所當然的想法,但是牽扯到未來可能的專利風險,對我而言最大的問題是,如果直接採用既有的設計,就會設計出同樣的烘豆機。

是的,只會設計出同樣的烘豆機。

既然只會設計出同樣的烘豆機,那又何必繼續設計呢?
大多數的工廠應該都是為了降低成本吧。
因為:降低成本→降低售價→增加市場競爭力→營業額增加→繼續降低成本增加利潤

這種生產過剩的年代,消費者要看到的是越來越便宜還是更加便利的商品呢?

科技的進步讓很多人類的生產行為變的相對得容易,例如面包機,有嘗試做過面包的人都會發覺,天氣與發酵息息相關,然後買一台面包機,放入固定量的麵粉材料,時間到就做好了。這種便利性對大多數人而言,就是效率就是方便;但是卻缺乏個性。
買了同一個品牌的麵包機,做出來的麵包不會差太多,無論誰來使用。因為一般人只注意到使用的便利性卻失去了讓自己去感受的過程。
我自己認為跟食物相關的過程,由於是生活的必須,在食物成為料理並進入口中的整個過程,會讓人有類似儀式的昇華感受,尤其是自己親手製作的料理。
職人是必須製作出品質穩定的產品,而大多數人在參與生存的過程中應該也稱得上是某種領域的職人,這點要從食衣住行上去看待。
而不斷地從事某種生產行為並不斷的精進,最後會成為該領域的達人,烘焙咖啡豆也是一樣的。
自己烘焙咖啡豆的人越來越多,是一件好事,因為這年頭可以讓人…