珈琲狂時代

 烘豆機的熱風比例越高，對應的烘焙時間是否越短？ 這牽扯到另一個論述：烘焙時間的多寡對應風味的多寡？ 較常見的說法是烘焙時間越長，風味的消減越多，於是較短的烘焙時間能保留較多的風味。 但是烘焙時間越短越好嗎？我曾經做過測試，4:30的烘焙時間達到二爆初，但是這樣的烘焙結果會是令人滿意的嗎？ 與其說令人滿意，要先討論哪種狀況下令人滿意；例如這種烘焙方式適合存放較久嗎？ 以淺焙而言，甚至只需 4分鐘就可以下豆了，這樣保存的風味應該夠多？ 經過一些測試，風味是有，但是衰退很快，大多一個星期後風味就轉為平淡，而且沖煮後，多會成現粗糙的口感。 我個人是認為烘焙時間對應風味物質進入高溫的焦糖化比例增加，有些烘焙者甚至強調一爆後的發展時間，畢竟利用一爆後的發展時間比例較適合總烘焙時間8~10分鐘的判斷；相較於利用感官判斷烘焙下豆時機來的有效率。 回過頭來討論標題：烘豆機的熱風比例越高，對應的烘焙時間越短？ 首先建議先找出該烘豆機對應的烘焙時間區段。 所謂的烘豆機對應的烘焙時間區段，以衣索比亞的生豆為例，以淺焙為目的，烘焙時間長短可以對應口感的滑順→粗糙，大概烘個幾鍋就可以找出烘豆機對應生豆的烘焙時間區間。 例如： 烘豆機：V_001 衣索比亞水洗處理 500g 總烘焙時間9~11分 ※可以在9~11分之間找到一個口感粗糙轉變成滑順的時間點，假設總烘焙時間10:30可以得到滑順的口感，再以10:30為總烘焙時間去調整烘焙內的各個區段。 也有人會提出，那是否每種生豆都適合10:30的總烘焙時間？ 理論上可以達成，但實際上同一個烘焙度並不適合所有的生豆，每種生豆都有其較佳的下豆點，這也是烘豆師必須去微調的部分。 例如哥倫比亞水洗的生豆，一爆密集下豆只會留下明顯的酸值，並不討喜，因此延長一爆後的發展時間是比較好的做法，拉長總烘焙時間甚至到14~15分都是可能的方式。 當提出該烘豆機比較適當的烘焙時間時，可以利用調整烘焙區間的做法來調整風味的呈現。 例如：延長轉黃至一爆的區段，減少一爆後的發展時間。這種方式對應水洗處裡的生豆都有不錯的效果。 就我自己累積的烘焙經驗而言，過短的烘焙時間建立在高品質的生豆上，生豆需要時間吸收熱能，風味物質需要時間轉化風味，烘焙的時間並非越短越好，先找到該烘豆機適合的總烘焙時間區段。 通常總烘焙時間區段會跟烘豆機的熱風比例、生豆的烘焙量相關。 大略以 8...

 有客戶提到噴火龍這種 "鍋內直噴" 的設計，是否真的是全熱風，或是反而傳導熱更高？ 現今以流床式或是浮風式的全熱風烘豆機，確實入風溫非常高，以其設計來看，高熱風量可以忽略傳導熱的比例，畢竟是在烘焙室內的加熱，而非在烘焙桶外的加熱，相對的傳導熱比例變得極低；以Loring 的烘焙桶設計，單純由攪拌葉片，也是降低烘焙桶本身的傳導熱比例，但要說完全沒有傳導熱，那也說不過去，畢竟承載生豆的還是金屬桶，只要熱風經過，金屬一定會吸熱，只是金屬桶本身的質量與保溫的多寡而已，但相較於傳統的火源在桶外加熱的半熱風形式，傳導熱的比例在烘焙過程中所佔的比例大概可以稍稍忽略的程度就是了。 所以當噴火龍形式的設計，烘焙上適用全熱風的熱風溫度漸增的烘焙方式嗎？得先從噴火龍的烘焙桶去討論，小台噴火龍的烘焙桶採用2mm的碳鋼板輥圓製成，板面沖3mm小孔，為一般意義上的直火烘焙桶；桶內的風流路徑其實很有趣，因為生豆會堆積在低溫區，如下圖： A區為生豆堆積區；B區是低溫區；C區為高溫區 接下來討論的重點在於，熱風並不會直擊 A生豆堆積區，而是從 C區直接流出，以這樣的設計來說，加熱上可以算是全熱風嗎？ 所以會被提出，主要來自於烘焙桶的傳導熱；由熱風加熱烘焙桶內部，由金屬面傳導生豆熱能？ 黑色箭頭為旋轉方向；烘焙桶內分為熱風區與生豆堆積區。 全熱風在設計上，會期待傳導熱的比例越低越好，但是承載生豆的容器表面一定會吸熱，只是這個吸熱的速度是低於生豆吸熱或是高於生豆的吸熱？金屬材質吸熱速度較快於生豆，因此可以認為金屬會比較快被加熱，再將熱能傳遞給生豆。這種現象是可推測的，但是要量測出熱風藉由金屬提供的傳導熱在烘焙的過程中比例有多高？還真的是非常需要大量的運算與實驗。 另外是可以評估的排風溫，烘焙過程中，排風溫都偏低，即使到達一爆，排風溫也很少超過 150°C ；一般認知全熱風的排風溫會相當高，因為生豆是受到熱風的衝擊，即使是半熱風烘豆機，排風溫也會達到 200~250°C ，那麼這些熱能去哪了？亦或是這些熱能都被烘焙桶吸走？ 實際上，我自己的看法是認為，因為生豆會經由烘焙桶運轉拋向熱風進入烘焙桶的位置，要說也類似土耳其的 Kebab ，把生豆拋向高溫的熱風，生豆接觸高溫熱風的時間很短，也不至於燒焦，生豆表面的熱能一部分傳遞給其他低溫生豆，一部分傳遞給烘焙桶的金屬表面，隨著生豆的溫度越來...

 Artisan可以做到一些簡單的自動動作。 例如利用PID控制抽風的時機點。 假設我要在入豆前就將風門調回12，由於可以用PID控制抽風壓力，於是就在Artisan開啟下一個烘焙階段時，將抽風改回12。 如下圖所示： 設定→事件→設定 開啟→Modbus指令→ write(3,0,120) 如果要用在烘焙的階段，例如梅納反應區間要將抽風調為15，就必須先設定梅納反應的區間。 設定→階段→取消勾選自動調整→調整梅納反應的最小值與最大值→將梅納反應的選項改為溫度。 然後進入設定→事件→脫水結束→Modbus→write(3,0,150) 總上所述，一爆開始的抽風值也可以設定自動改變，這樣進入一爆時，抽風就會自動調整。 但是程式上仍有所侷限，因為烘焙時的一爆溫度不一定，大部分都是由Artisan自動偵測，如果要固定就需要另外設定。 另一種做法就是配合新增按鈕的功能，就可以在畫面底部增加直接設定值的按鈕： 設定→事件→按鈕→加入 還有很多可以討論的操作，但這些操作都是建立在抽風壓力由PID控制的模式。 以其他單純用手動旋鈕調整抽風數值或機械風門的烘豆機來說，就無法採用這樣的自動控制。 當然硬要做出來也不是不行，只是要考慮改機的麻煩程度了。

 Artisan 有很多功能，因為有太多的功能，沒有完全了解的話，其實也不知道自己在調整什麼。 目前經由幾個客戶的協助，提出了兩個技巧。 第一是利用Artisan的介面來控制PID的數值。 第二是調整RoR的計算時間。 先說說第一個，這功能就我來看應該是為了提供電熱烘豆機使用的功能，利用RS485或RS232的通訊，來寫入PID某個欄位的數值，這功能在初期的版本就有了，但是台灣大概用電熱烘豆機的人都已經習慣直接在PID上操作，或是機器上已經有原本的操作介面，很少用到這個功能。 我設計的PID控制變頻抽風功能，也是直接在PID上操作，就有人提出這一點。 後來客戶找到做法，實際操作上也算效果不錯，對於懶得按PID的人來說，也算是一種解決辦法。 主要是參考這一篇作法： Sliders and offsets in Artisan 設定→事件→滑動條 選擇風門 動作→Modbus指令 指令→write(3,0,{})  最大值→100 因子→10 標示區間→5 單位→Pa 指令：write(3,0,{})  write→寫入 3→PID的ID數字，這裡控制抽風的PID設定是3 0→PID的SV值的位址(TAIE的PID，SV值位址是0,每家的PID設定不同) {}→由滑動條調整數值 最大值：100 100在實際PID上是100，所以滑動條的最大值設定100Pa的話，這裡就得設定100。 因子：10 調整的數值*因子，PID的欄位數值這裡是沒有包含小數點，但是我們實際使用是有小數點，所以因子是1的話，滑動條調整10，則PID上的數值會是1；為了調整單位是1，因子需要改成10。 標示區間： 每次滑動時，滑動的區間，設定1的話，滑動單位就是1，設定5則滑動單位是5。 單位： 這裡採用Pa。 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 第二則是RoR的計算區間，原始設定是每分鐘，但是可以利用函數來改變為每30秒。 設定→曲線→RoR RoR符號分配→豆溫→x/2 則可設定為每30秒計算。

 在烘豆機上使用電熱管為熱源相較於使用瓦斯，最大的問題其實是電熱對應的電流大小問題，畢竟一般家用電流雖然有50A，但是家電分一分，大概也所剩無幾，設定上是以220V/10A以下為原則。 首先，電熱移動到生豆前，主要依靠傳導熱，再來才是對流熱，至於輻射熱，在這裡不討論。 依據實作 (用V_001加上電熱管) ，即使電熱管的功率夠大，卻因為無法將熱能即時移動到烘焙桶內，導致升溫的時間相當的久，而為了將熱能導引到烘焙桶內，則需要較強的抽風。 換言之，要在低流速的前提下得到較高溫的熱風，電熱管需要重新設計。但這又回到老問題，過高流量的熱風，在烘焙上的問題。 於是在短程的空氣動線中能得到較高的熱量，目前也只有瓦斯較容易了。 而相較於瓦斯火源的可變性，電熱的可變性就較低了。 我的認知中，利用電熱烘焙，在較大的烘焙量時，必須利用電熱管的持溫特點，以烘焙桶為一個窯的概念去烘焙。 就是讓機器完全熱機的狀況下，才進入烘焙階段，烘焙的概念是以無法短時間高溫加熱的前提，利用機器本身的熱能供給生豆直到烘焙結束，而電熱管的加熱僅僅能維持機器的溫度。利用窯烘烤的概念進行烘焙。 這也是目前電熱烘豆機的狀況。當然要解決這樣的狀況，另外的方式就是加大電熱管的功率。 但我自己目前都以低功率的電熱管製作，討論的就是低功率電熱管是否可以有效烘焙？ 大概還有很長的一段路得走。

 談到雙層鍋的抽風必須較強的原因，在於低傳導熱的前提，優點是烘焙過程中可以藉由調整火力大小來微調熱風的溫度；在固定的抽風壓力前提下，調整火力確實可以影響進入烘焙桶的熱風溫度，但如果同時調整抽風的壓力呢？ 這一點就必須討論是抽風壓力對風味的影響較大還是熱風溫度對風味的影響較大？ 假設有一個完美的抽風壓力對應烘焙桶的大小與洽好的生豆量，以淺焙的目標來說，確實可用固定的抽風壓力烘焙全程；實際上烘焙量卻會有所調整，所以以雙層鍋為主的烘焙系統來說，一開始的重點應該要先放在固定烘焙量上，一旦調整烘焙量，對應的抽風壓力多少要調整。 另一個說法則是在固定抽風壓力下，以烘焙時間對應烘焙量，烘焙量多→烘焙時間長；烘焙量少→烘焙時間短。 而雙層鍋的基礎傳導熱比例擺在那邊，少量烘焙確實不如單層半熱風鍋那麼好操作，以 3kg 的烘豆機而言，我會認為烘焙量最少也得要有 1.5kg 才會到穩定的狀態。 雙層鍋的另一個狀況，就是基礎的傳導熱，大多造成連續烘焙的鍋體過熱都是因為基礎傳導熱過高，倒也不是過高，而是連續烘焙時都以低於最少量的生豆，造成一開始的傳導熱過高，持續累積到下一鍋的狀況。 會提出最少要有一半的烘焙量原因在此，基礎傳導熱要有足夠的生豆量去傳遞。 另外一種看法則是可以利用降低入豆溫來對應少量烘焙，這一點是可以做的到的，但是梅納後到一爆的階段，調整熱風溫度要極其精準，避免為了快速進入一爆反倒使鍋體熱能過高，這也是目前雙層鍋的使用者困擾的部分。 目前我都採用 PID 控制抽風壓力，有趣的部分在於低溫往高溫時，烘焙室內的空氣熱脹造成的壓力變化， PID 會讓風機的轉速跟著變化，盡量維持風管內的抽風壓力，相對的也算是做到了自動對應微調抽風的功能。 在烘焙的過程中，也算是對應了烘焙桶的傳導熱比例逐漸升高的問題。 如何維持穩定的烘焙桶傳導熱？大概的老方法就是對應排風溫，排風溫可以有效的觀察烘焙桶升溫的過程，烘焙桶的溫度越高，表示排風溫度越高，畢竟烘焙桶變熱，通過的熱風降溫量變少，但必須在固定的抽風壓力的前提。 所以要在雙層鍋系統上做到少量烘焙還能減少烘焙時間，我會建議： 1. 固定抽風壓力 2. 較低的入豆溫 3. 回溫點後加大火力 4. 轉白、轉黃、一爆前逐次降溫 5. 進一爆後別過度發展，盡快下豆 而深焙的話，則是建議： 1. 較高的入豆溫 2. 較高的抽風壓力 3. 回溫點後加大火力...

 談到雙層鍋，最常被討論的應該是Probat 1kg，其雙層鍋就我的角度來看最有趣的應該是屬於封閉式的雙層鍋。 封閉式的雙層鍋是指內鍋與外鍋之間的空氣層是封閉無法流動的，類似保溫瓶的概念。 上面的照片看的出來烘焙桶的後方進氣做成錐型，正前方是封閉的，直徑226mm、長度285mm，內外鍋間隔差12.5mm。 想當然爾，內部的空氣層這麼厚，隔熱效果一定很好，相對來說，抽風必須有足夠的強度，就一公斤烘豆機搭配的 1/2hp 風機來說，即使是抽風已經分一大半給冷卻盤，對於烘焙桶來說抽力也是非常強的。(100Pa) 雙層鍋的優點就是內鍋的溫度主要依靠熱風的加熱，熱風比例高；而最常見的問題就是內外鍋之間的空氣層在連續烘焙後仍然會逐漸被加熱，導致空氣層的溫度越來越高，鍋內的傳導熱比例也會逐漸增加。 這一點 Probat 靠一顆計時器來處理，當溫度控制器的值高過190度(應該吧？我沒有去檢查PID的設定值是多少。)，計時器會啟動，超過時間就會關閉瓦斯的電磁閥，由於採用的是手動點火的瓦斯系統，所以使用者必須再次重新手動點火。 這個設計的確是夠防呆了。 但是對於一些烘豆師來說，較高的傳導熱基礎是必須的話，Probat的設計就過於呆板了。 不過，也因為烘焙模式的固定，相對來說，只要考慮入豆溫度、火力、下豆溫度，在烘焙的學習上就變的簡單了，這也是Probat的優點之一。 我設計的雙層鍋內外鍋的空氣層盡量低於10mm，而內外鍋並非封閉，前後都有開放，主要是因為我並沒有加裝計時器來避免內外鍋空氣層的累積高溫，往好的角度來看，是可以有更多的傳導熱，往不好的角度來看，則是連續烘焙時的熱能堆積會造成下一鍋烘焙的控制難度。 上圖是之前設計的 270雙層鍋，D區是內外鍋之間的空間，前後都有留孔可以讓空氣通過，烘焙桶的直徑與長度一樣，後方進氣是平面。 前幾篇文章有特別討論烘焙桶內部的溫度差，這裡要討論的是抽風的強度，抽風的強度會影響升溫的速率，因為抽風夠強，抽入的熱空氣溫度也夠高，可以提供較高的熱風比例；抽風較弱時，熱風溫度會更高，但是烘焙桶的溫度也會快速升高；抽風過強時，熱風溫度跟不上的話，升溫速率反而會下降。 大部分使用雙層鍋的現況操作上採用固定的抽風壓力，或是僅調整微小的抽風範圍，淺中焙都可以有不錯的烘焙效果。 而討論到深焙的話，如何在進入二爆時烘焙桶的傳導熱不要過高是比較大的難點，當烘焙...