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咖啡烘焙师伴侣第七章烘焙机原理-咖啡杂志-咖报

咖啡烘焙机是一种通过对咖啡豆进行混合搅拌确保受热均匀并通过热能传递来烘焙咖啡豆的专业锅炉。当今市面上的精品咖啡烘焙机有以下几种:

 

  

  • 传统式滚筒烘焙机
  • 间接加热式滚筒烘焙机
  • 流化床式烘焙机
  • 再循环式烘焙机
  • 其他
再循环式烘焙机将燃烧后的尾气的一部分再次推送到燃烧室进行再次燃烧,从而在烘焙过程中起到助燃作用。没有尾气再次燃烧功能的烘焙机我称它为“单次燃烧”。不同种类的咖啡烘焙机都存在优缺点,目前为止还没有任何一款新发明的咖啡烘焙机可以取替传统滚筒式烘焙机的地位,在过去的一个世纪,烘焙机技术实属换汤不换药。

 

  传统式滚筒烘焙机(又称经典鼓式烘焙机)
传统式滚筒烘焙机的主要部件就是圆柱形的、可旋转的铁桶/钢桶,以中心轴为支点,与地面平行并横卧在机器裡,加热火苗在滚筒的底部。火力直接与桶壁接触,其热风传到桶内。风扇将热气从燃烧室吹送到铁桶内正在烘炒的豆子,并将桶内的烟、蒸汽、以及在烘焙过程中生成的其他残留物和焚化物通过垂直的烟囱排出,或者落在银皮回收塔里。铁桶滚动将咖啡豆混合,从而使咖啡豆与桶壁之间进行热传导吸热(Conduction)、咖啡豆与桶内热风进行热对流吸热(Convection)。

  烘焙完成,烘焙师将滚筒闸门拉开,咖啡豆缓缓落到冷却盘里,并开始进行搅拌,冷却盘上面是蜂窝状的,里面是一台大马力风扇将室温空气吸入冷却盘里,从而达到在短时间内冷却咖啡豆的作用。

  目前最好的滚筒烘焙机具有双滚筒,一大一小同心圆,桶与桶之间的距离在几毫米宽。在双滚桶烘焙机加热时,外面的桶与火苗直接接触,与此同时内桶稍微凉一些。双滚桶式烘焙机减少桶壁与豆子之间的热传导,从而限制烘焙时引起咖啡豆的两端出现焦点(Tipping)、在烘焙初期灼伤豆子表面(Scorching)、和在烘焙后期灼伤豆子表面(Facing)的风险。如果您选择传统式烘焙机的话,强烈建议购买双桶机。

  

  • 传统滚桶机的好处:无尾气再次燃烧功能的桶内环境相对比较干净,滚桶存热能效果好,为豆子提供热传导吸热,尤其是在烘焙初期前几分钟表现极佳。
  • 传统滚桶机的弊端:若滚桶过度加热,容易造成豆体表面灼伤。

 

  上图为传统式滚桶烘焙机示意图。褐色箭头代表咖啡豆,从入豆仓(2)进入烘焙滚桶(1),烘焙完成后,将咖啡豆导入冷却盘(3)。热风从燃烧室(4)进入滚桶内,尾气被吹至烟囱(5)银皮收集器(6)收集飘下来的银皮。

  

上图左为单滚桶,上图右为双滚桶。


一些烘焙机制造商为了节省成本,放弃双滚桶技术,改为在燃烧室上方滚桶下方放置一张带孔钢板,又称“隔热盾牌”。此商家生成其效果与双桶技术相比没差,但是问题来了,由于那块隔热板一直固定在火的上方不停的与火苗接触。(在这里特意讲一下,双滚桶的目的就是为了内外滚桶受热均匀,而不是部分过热导致豆子热传导吸热不均匀)。笔者通过红外线温度测试仪对那块进行测温,温度为950华氏度(510摄氏度)即使是关火以后,铁板的余温仍然通过大量热辐射继续对上方的滚桶进行加温,所以不科学也不可取。

  间接加热式滚桶烘焙机(又称热风机)
是指燃烧室产生的热风直接送到烘焙滚桶中进行烘焙。此种设计防止因火焰直接接触烘焙滚桶外壁而导致桶内豆子表面灼伤,烘焙师可利用此技术大火力烘豆从而增加风味和香气。与传统滚桶烘焙机一样,豆子在滚桶内混合搅拌均匀受热,烘焙好了以后倒入冷却盘中迅速冷却。

  

  • 好处:此种技术使烘焙内外环境整洁干净,烘焙效率高因为升温快,不容易将豆表灼伤。
  • 弊端:间接加热要比传统式烘焙机稍费煤气。

 

  

上图为间接加热式滚桶机(其实就是热风机啦)

  流化床式烘焙机
是指依靠大气流将豆子在烘焙仓中保持悬浮状态并不断旋转。因为在烘焙过程中,豆子的密度越来越小,此种烘焙机需要在烘焙前期风力加大从而使之悬浮并旋转,而在烘焙后期将风力渐减减小。

  几乎所有的流化床式烘焙机都不配备冷却盘;取而代之的是当烘焙完成以后,烘焙机将室温风流灌入烘焙仓来进行冷却,也就是烘焙仓和冷却仓为同一个地点。这种技术非常不理想,你为烘焙仓内壁表面温度在完成烘焙时非常高,会影响冷却进度。大部份的流化床式烘焙机的使用者为了解决这个问题,只能再单独买一台冷却盘了。(脱裤子放屁)

  

  • 优点:流化床式烘焙机廉价,性能可靠,机体小,灼伤豆表机率极小。
  • 缺点:过分大的风速毁坏咖啡风味,费煤气,操作起来非常繁琐,因为烘焙师要边控制煤气便调适风流速从而使风味达到最佳状态,而且还要知晓咖啡豆在悬浮旋转过程中的转速,非常复杂。

 

  流化床烘焙机烘焙咖啡豆时基本完全是对流吸热(Convection)。气流在燃烧室内加热(1)并传送至烘焙室(2)然后从烟囱飘走,银皮落在银皮收集器中(3)。咖啡生豆从绿色的斗处进入烘焙室,在烘焙室里飘浮、旋转,此图未显示下豆处。

  再循环式烘焙机
与单循环烘焙机不同,再循环式烘焙机将已经燃烧过一次的尾气再次送入燃烧室进行再次加热,从而在烘焙过程中节省燃料(煤气)。此烘焙机技术目前非常流行,因为它具有节能减排的美德,限制豆表灼伤,并未咖啡豆提供稳定、细腻、一致的烘焙环境。(听说丁丁预定了一台100W的Loring哦,羡慕嫉妒恨啊)。其稳定的烘焙环境归功于机器内设有自动跟踪获取内部烘焙分析曲线。美中不足的是,由于尾气再次燃烧也就意味着尾气再次通过烘焙仓从而使咖啡产生烟火味。

  

  • 优点:省煤气、烘焙效率高、豆表灼伤机率很低。内置全自动跟踪获取烘焙曲线分级数据软件
  • 缺点:会产生烟火味,(丁丁说:爱你不上火!)贵,(没事,丁丁买得起)
上图为再循环式烘焙机原理,烘焙机将尾气再次循环利用,尾气再次通过烘焙仓进入燃烧室。此种技术吸热原理完全是热对流。燃烧室也是再次燃烧室,白箭头代表热风流向,与传统滚桶机一样,绿仓入豆,蓝色的冷却盘出豆冷却。

 

  本章翻译完毕

  敬请期待:《咖啡烘焙师伴侣》第八章:烘焙进展

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