烘焙咖啡豆,關於升溫曲線

FZ6盧魚 wrote:
烘豆機內鍋是全洞洞, 瓦斯爐用單口藍火爐(不是紅外線的)
傳導熱最少, 主要是熱對流跟熱輻射


其實,這種洞很多的直火機
是靠著與熱源接觸而導熱
熱源,就是你的瓦斯爐火
因此,其實是熱傳導佔了將近7成以上
部分的空氣對流導入的熱
是鍋子在滾動時,豆子在翻攪,從上面高點掉下來,穿過鍋子中間的空間
接受到的熱空氣,這是熱對流
熱輻射,若假設為黑體,則依據Stefan-Boltzmann Law
J=σT^4
因此很多人以為輻射熱是溫度的4次方,應該很大
但其實這先決條件是1.黑體:但咖啡豆不是黑體,且鍋壁也不是黑體
2.與溫度有關:但鍋壁一直與豆子保持熱傳導與熱對流交換
所以其實溫度不如想像的高
因此,其實熱輻射在烘豆時,其實是影響最小的熱傳方式

如果是半直火,熱傳導就稍微少一點,熱對流就多一點
如果是半熱風機,熱對流就更多一點
當然,火排靠近爐壁,熱傳導就多一點
遠離,熱對流就多一點
全熱風機,就幾乎是對流了

鍋爐材質,一樣有影響
鍋爐厚度,也一樣有影響
火排設計,也一樣有影響
導風與迴風、抽風、排風,一樣有影響

為什麼要提這個?
人說:不同的烘豆機,有不同特性
如果不懂,就沒辦法知道特性,更沒辦法烘出好豆子


給你參考
mechtec wrote:
其實,這種洞很多的...(恕刪)


謝謝 , 再請益

我的爐頭火焰高度距離滾筒還有3~5cm的距離, 並沒有直接燒到滾筒
只有被動抽風裝置, 沒有強制進風裝置(靠環境的自然對流)

這樣也算是熱傳導主導嗎 ?

設計者是說 屬於熱對流居多, 空機開火後, 豆溫的監控很快就達到200度
孔洞面積在筒身比例是70% , 剩下的就是撥片
而且進豆口上方對流出的熱氣非常明顯

對流 > 輻射 > 傳導
FZ6盧魚 wrote:
謝謝 , 再請益我的...(恕刪)


是的

這樣的方式,會使得火力加熱周圍空氣
再以熱空氣加熱到鍋爐壁與豆子
豆子會承受比較多的熱空氣所給予的熱
所以對流比較多
但是,因為鍋爐壁也同時被熱空氣加熱
以及少部分的輻射熱也加熱鍋爐壁
(但這部分不算太多,因為一般而言,你的鍋爐應為不鏽鋼鍋
表面是偏銀色的反射面,有部分被反射而沒有被吸收)
而鍋爐壁與豆子接觸,此時由鍋爐壁導熱至豆子
就是熱傳導

至於熱輻射到豆子
若以火源的熱輻射
因你說洞的比例約為70%
是有部分輻射到豆子上
但也要是豆子貼著爐壁下面,才有可能從孔受到輻射
豆子翻攪在鍋爐中間時
輻射其實影響就很小

當然,這其實最好是用儀器去測量
我只能臆測
熱對流>熱傳導>熱輻射

這樣的設計,有其缺點
其中之一,主要是豆子的撥動方向與熱風的方向是平行
而非一般半熱風機是垂直
因此豆子無法穩定的受到最大量的熱風熱傳
熱風也不是完全經過豆子,熱有很多的漏失
……其他,我就不多說了
請你自行嘗試囉

mechtec wrote:
是的這樣的方式,會...(恕刪)


謝謝 , 不過也沒差 , 知道一些特性反而更容易安排烘焙方式

這台適合中大火也不容易黑點 , 反而對 ROR 1~5分鐘 高曲線烘焙是有利的

中烘焙ROR最高點25% 應該是要讓咖啡豆保有較多的水分進行後面的反應

淺烘焙ROR最高點20% 應該是要讓脫水更平均(更乾燥), 因為只到1爆密集 .. 留太多水分應該會有反效果




FZ6盧魚 wrote:
中烘焙ROR最高點25% 應該是要讓咖啡豆保有較多的水分進行後面的反應
淺烘焙ROR最高點20% 應該是要讓脫水更平均(更乾燥), 因為只到1爆密集 .. 留太多水分應該會有反效果


其實不是喔

ROR=25,火力加得大,為什麼豆子會保有比較多水分?
溫度拉得很高,水分蒸發應該快啊?

想想看
化學反應需要溫度
但也要時間讓化學反應進行

所以,到底要做什麼反應?

提示:咖啡有綠原酸,如果降解不掉,就會有酸澀
咖啡也有葫蘆巴鹼,降解不掉,就會有苦澀

mechtec wrote:
其實不是喔ROR=25...(恕刪)



要溫度又要時間

不就跟我朋友建議的意思差不多?

到了特定溫度後保持一段時間?
假設烘淺焙豆我可以十分鐘烘淺焙,也可以十五分鐘烘淺焙
兩種方式就算失重比相同
但實際豆子的含水率及木質化程度是不同的
所以烘二爆的豆子
也不應該跟你烘一爆豆子的時間差距太多


gtr_ro wrote:
要溫度又要時間不就跟...(恕刪)


所以喝起來覺得如何?

如果很好,那就OK

如果有瑕疵,想想,跟這個手法有沒有關係?

建議:烘豆,還是以感官為依歸

kalislung wrote:
假設烘淺焙豆我可以...(恕刪)


難怪上面的ROR跟DTR曲線的末端時間是一樣的

但是1爆+2爆 DTR總時間要控制在2分鐘內有點硬

還是我誤解什麼了 ?

mechtec wrote:
其實不是喔

ROR=25,火力加得大,為什麼豆子會保有比較多水分?
溫度拉得很高,水分蒸發應該快啊?

想想看
化學反應需要溫度
但也要時間讓化學反應進行

所以,到底要做什麼反應?

提示:咖啡有綠原酸,如果降解不掉,就會有酸澀
咖啡也有葫蘆巴鹼,降解不掉,就會有苦澀


網路資訊普遍是

綠原酸是在脫水階段去除掉適當的非結晶水

若在一爆前烘焙的的節奏很快,很容易導致溫度上去了,水還有,脫水不足,綠原酸水解,會澀
若在一爆前烘焙的的節奏很慢,很容易導致升溫過程中,水還沒脫光時,綠原酸水解,也會澀

而保留適當的水分是有利於後面的連續化學反應,這些反應需要水跟溫度

but ...

25%ROR 應該是為了讓總烘焙時間達到與 20%ROR 而做的溫度調整
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