所謂的雙層鍋?

最近設計的烘豆機大概都避不開"雙層鍋"這個概念。
為什麼說避不開呢?
這就要討論到雙層鍋的優缺點了。
就我個人認為,雙層鍋在設計上有兩個主要的方向,一種就是真的雙層鍋,一個內鍋外面再套著一個外鍋,下列的網址上的圖片很好的表示了雙層鍋的狀態:
https://venezianocoffee.com.au/new-roaster-for-melbourne/

另一種算是界於單層鍋與雙層鍋之間的,可以從下列的網址裡的照片得知一二:
https://www.home-barista.com/home-roasting/probat-l12-restoration-modification-t26133-10.html
這種只在火焰與烘焙桶之間增加了一塊我稱之為"擋火板"來避免火焰直接燒到烘焙桶。

這兩種做法的目的為何?
我認為是增加熱風的溫度與降低烘焙桶表面傳導熱過高造成的燒焦,尤其在烘焙量較大的狀況下。

第一種雙層鍋,內鍋與外鍋之間有一定的距離,主要是讓空氣成為溫度傳導的緩衝層,即使外鍋受到大火高溫加熱,內鍋因為有空氣層的緩衝,使得內鍋不會有明顯的高溫,內鍋與生豆接觸的過程中,如果內鍋表面溫度太高,仍會造成生豆表面灼傷燒焦,而過高的傳導熱也容易讓使咖啡表面過度烘焙甚至有明顯的焦苦味。而空氣緩衝層除了可以延緩並均勻的加熱內鍋,也具有保溫的效果,再大量生豆進入烘焙桶的當下所需要的大量基礎熱都是由內鍋所提供時,穩定的高溫空氣層可以迅速的提供足夠的熱量卻不會造成生豆表面的過熱。

第二種作法,雖然可以稱的上是雙層,卻又單一個烘焙桶,很難確切的描述,大多在德國的PROBAT L12烘豆機上看見,這種作法需要極強的抽風,因為限制火排的入風口,抽風不足的狀況下,火焰容易因為調過小或是空氣混合不足而產生紅火甚至熄滅,可想而知PROBAT採用這種設計時,雖然有風門卻仍保留相當大的抽風量,而"擋火板"同時可以做為空氣的熱交換板。
相對於第一種來說,第二種做法在一定的烘焙量(10kg)以內可以有控制上的餘量,然而在烘焙量(30kg以上)較大的狀況下,不免會有升溫不足的狀況。
畢竟入豆量越大,達到升溫的基礎熱量越高。
而這部分又會討論到厚鍋薄鍋的量級。
什麼狀況下需要厚鍋?什麼狀況下需要薄鍋?
我認為要根據烘焙量的需求來設定,畢竟1kg的烘豆量所需的基礎熱與10kg所需的基礎熱量級上有很大的差距,而兩個級距之間所需要的鍋體傳導熱在小烘焙量與最大烘焙量之間,鍋體該多厚呢?
尤其還提到每個烘焙量可以控制的程度。
其實很難界定該是薄鍋還是厚鍋。

Diedrich IR-2.5所用的鍋體算薄,Probat 1kg算厚?
還是得根據整體設計來看待,單純以鍋體厚薄來討論,其實很難有明確的結論;以Probat 1kg來說,在僅能調整火力而無法調整風門的狀況下,較厚的鍋體是必要的,因為維持烘焙的基礎熱供應在抽風固定的情形,藉由調整火力大小來控制每分鐘的RoR。
而Diedrich IR-2.5為了讓紅外線爐較短的火焰能維持一定的鍋爐熱,則是利用較薄的鍋體並盡可能的讓紅外線爐面靠近烘焙桶。
可想而知單從鍋體厚度來討論厚薄?其實很難有所定論。

再來談談為什麼避不開雙層鍋的設計,畢竟在現有的材料中要取得一個平衡,勢必有其極限。
進口火排的高效率燃燒、變頻抽風的持續性、蓄熱的控制性、烘焙桶的葉片設計等等,如何在其中找到一個"當下"的平衡,並不容易。
雙層鍋兩種模式我都測試過,大概也有一個定論,單純從RoR的變化來說,在進一爆前可以x利用火力追上RoR且能在一爆開始後調整傳導熱的比例,除了抽風的高低差,火力的可控性並避開過大火力造成的過強傳導熱積蓄,雙層鍋的作法仍是相當高明。
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