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烘焙時脫水這件事?

烘豆時都會討論的一個重點就是脫水。
生豆的含水量多在12%左右,烘焙完會失重10~20%,這部分除了一些油脂等化學物質,比較能察覺的就是水分的減少。
從「脫水完成」這句話來說,脫水完成的程度是?真的把水分完全排除嗎?
把水分完全排除,想必都可以想像的到,幾乎接近炭化的程度了。跟木炭的製作方是一樣的。
而烘豆的目的是要炭化嗎?應該不是吧!
所以「脫水完成」這句話就有一定的範圍了,要脫多少水?怎麼測量?什麼溫度?什麼時間?
而這些過程根據每個烘豆的人想法不同,都會有很大的差異。
為什麼會用到「脫水完成」這個形容,因為在敘述一個烘焙階段時,該階段接處於一個進行的過程,難以用文字精確描述"生豆吸熱達到水分從豆體脫出且水分在豆體間移動"這個過程,既然無法精確描述,只能輔以該階段的溫度、烘焙時間、豆體顏色等較具體能察覺的現象並用「脫水完成」來形容。
這樣子的說法,初學者比較容易接受。
以一個剛開始接觸烘焙的人來說,太多種說法與烘焙方式都互相矛盾,偏偏這些手法在各個烘豆師手上又能說的通;而已經學習某一個說法的烘豆者,往往會有更多的疑問:為什麼其他人的手法跟我所學到的完全不同?
接下來的反應一個是繼續理解並逐漸提出自己的看法;另一種反應則是完全否定。

從一個烘焙階段,每個人的角度不同,所查覺的面向也會大不相同。
對咖啡豆本身來說,終究是經過加熱到一個程度的過程而已,正是其中的發展複雜到讓人無法述說才引人入勝。

所以從現象、從數據、從結果等都能觀察到一些相同又或不同的資訊。
而這些資訊怎麼解讀,就看烘豆的人怎麼去思考了。

所謂的雙層鍋?....(續)

圖片
再來聊聊第二種的雙層鍋設計。



上圖是自己設計的烘豆機,從火排下方進入的冷空氣,經由火排加熱,再接觸擋火板二次加熱,並從擋火板兩側移動至烘焙桶四周,從結果來看,烘焙桶被一層高溫的熱風包裹,傳導熱的部分相對來說,總量會比想像中的多。
這麼說來也沒什麼可以借鑑的科學原理,鍋爐經由高溫熱風而非直接火焰受熱,至少可以猜想的好處是不會因為火燄溫度過高而導致鍋體局部高溫造成生豆的表面灼傷,均勻的熱風包裹鍋體也能讓鍋體從四周圍同時均勻的吸熱。也具有相當強的保溫效果,即使烘焙桶的熱被生豆吸走,烘焙桶洲為均勻的熱也能迅速的提供熱源。
直接的好處?
連續烘焙時可以避免鍋體過熱,這一點相信有不少人有類似的體驗,尤其厚鍋體的設計,連續烘焙四~六鍋,鍋體的熱會居高不下,為了回到一定的鍋爐溫度,得花上一段時間冷卻。

間接的好處?
設計之初,總會希望烘焙過程中,升熱吸熱最快時由前段的傳導熱提供足夠的基礎熱(140度C以前),而接下來的升溫都採用熱風來提高溫度,而進入烘焙桶的空氣經由二次加熱,至少在進入烘焙桶時得到的是足夠溫度的熱風,140度C後的加熱以熱風為主的另一好處,就是升溫的快慢可以經由火力大小來快速改變,因為火力直接影響熱風的溫度。

這裡會出現的誤判?
較常見的有:
例如高入豆溫時,會出現較低的回溫點,因為鍋體的熱被大量吸走,然而鍋體的保溫除了鍋體的厚度也包含的外裹熱風層,很明顯的狀況是回溫後的快速升溫階段,速度較一般的半熱風烘豆機結構快。因為火力不會直接炙燒到烘焙桶,因此也不容易有表面灼傷的狀況出現。

有熱風的保溫層,對於火力的調整方式就要相對的較弱,因為火力主要以加熱空氣為主要目的,而非直接加熱烘焙桶,與傳統火焰直接炙燒烘焙桶的結構在思考上會有很大的差異。

抽風除了維持熱風的流動外,還包括了以較高流速的熱風去攪拌咖啡豆,並提供較高溫區段的升溫,風門的調整也會有所差異。

再來嘛........等使用者回報吧。

烘焙時的邏輯思考?

從邏輯上來說,應該是說一個思考的推導過程,應該多少有點依據,才不至於推導到最後文不對題。
咖啡烘焙常見的幾個因素:烘焙時間、溫度、膨脹係數、烘焙顏色、香氣等等。
在烘焙前先找一個可以量化的因素是接下來推導的基礎,一般會建議以時間為主軸,總烘焙時間。
先設定總烘焙時間,如何設定?例如:聽別人說的、自己的經驗、文章上寫的等等,無論緣由,在烘焙前先提出總烘焙時間;這支衣索比亞的日曬耶加,預估總烘焙時間在11分下豆,那總烘焙時間就是11分。
有了烘焙時間,再來就是烘焙度,日曬耶加的烘焙度會落在何處?用一爆密集的聲音?下豆溫度?香氣?顏色?下豆的因素仍然以可以量化的數值,通常是下豆溫度。
一台烘豆機的一爆開始溫度,假設在196度C,則一爆密集的溫度假設在208度C(別問我這個數值怎麼來的!),設定一爆開始到一爆密集下豆花了1分30秒,則一爆開始到一爆密集下豆的過程中平均的每分鐘升溫(RoR)是(208-196)/1.5=8度C/分鐘。
接下來推算入豆開始到一爆開始的時間,總烘焙時間11分 - 1分30秒=9分30秒。
這9分30秒就是入豆後到一爆開始升溫的時間。
通常狀況下,入豆溫是由烘焙者預定的,設定入豆溫180度C來說,回溫點有可能落在70~90度C之間,則根據回溫點的溫度,如果回溫點是75度C,則一爆開始溫度196 - 回溫點75=升溫範圍121。
而入豆到回溫點的時間通常是1分鐘的話,則可求出讓這一鍋生豆從回溫點升溫到一爆開始的時間是9分30秒 - 1分 = 8分30秒。
接下來可以計算出回溫點開始到一爆開始的過程平均的每分鐘升溫速率(RoR) 為:121/9.5=12.73....
所以接下來的烘焙過程大致上維持在每分鐘升溫速率(RoR)為12~13度C。
然而生豆吸熱的速度有階段性的不同,吸熱最快的階段是入豆到150度C,該階段生豆的溫度較低,熱量移動的速度最快。

把從回溫點到一爆開始的過程分成三個階段:
1.回溫點→100度C
2.100度C→150度C
3.150度C→一爆開始溫度(這裡設定為196度C)

※為什麼要設定150度C,有很多現象可以觀察,豆子變成褐色、水氣的移動等等,有興趣的人可以自行搜尋相關資料。

第一個階段吸熱最快,再來依序是第二第三階段,所以每個階段的升溫速率(RoR)其實會有明顯的不同。
而這三個階段的平均升溫為12~13度C,第一個階…