八. 家用進階滾桶式烘豆機烘豆
滾桶式烘豆機依對豆子的主要加熱方式區分有直火式、半熱風(半直火)式、及熱風式,其中屬家庭烘豆的範圍的為直火式的與半熱風式的
圖片引用自日本大和鐵工所
直火式烘焙機:
咖啡豆投入圓型有孔洞的鍋爐,直接承受瓦斯燃器的熱源。
直火式烘焙機的鍋爐內部溫度容易産生溫差,溫度計只能監看鍋爐中央的溫度,無從得知靠近鐵板處、直接暴露在遠紅外線或火焰下這些位置的溫度。
有些生豆直接暴露在遠紅外線或火焰下,有些則否,因此容易發生烘焙不均的情況。
遠紅外線穿過空氣,撞上光線無法通過的對象,撞到的地方就會升溫,也因為只有照到光線的地方升溫,於是造成烘焙不均。相對於熱風對於溫度愈低的地方會給更多的熱,高溫熱源産生的遠紅外線,無論溫度高或低的地方,都給予等量的熱,這也是造成烘焙不均的原因。
直火式烘焙機因為鍋爐內部環境無法一致,必須不停攪拌,促使生豆滾動,這點很重要。如何維持攪拌均匀,必須投入心血研究放入鍋爐內的生豆分量,以及攪拌扇葉的形狀等。
直火烘焙若用來烘焙水分較多的新豆,中間難以熟透,很容易留下芯。
豆子有體積,因此表面與內部味道有差異無可厚非,或許這種莫名雜亂的香味,就是深受直火式烘焙機擁護者喜愛的關鍵。
上述文字摘要自【咖啡方程式】,但直火式烘焙機也一直在演變,例如火源火嘴更密更平均、強調火焰與烘焙桶的距離甚至是可調、烘焙桶的洞變小變少、滾桶轉速可調以搭配火力風門來決定豆子接受熱源的方式,是否仍具有上述的缺點,並不一定。
圖片引用自日本大和鐵工所
半熱風式烘焙機
結構上與直火式烘焙機相同,只不過將烘焙滾筒換成無孔洞的,避免咖啡豆直接接觸火焰(同時也由烘焙筒來吸收遠紅外線,不直接照到豆子),熱風由鍋爐後方送入,為直火與熱風式的折衷。
排氣效率高的話,就能夠提高熱風提供的熱能比例,也更接近熱風式烘焙機。滾筒內的豆子和空氣是利用被火源加熱過的鍋爐傳導傳熱(也有幅射熱),得以提高能源效率。
為什麼選用半熱風式焙機?答案是:簡單。半熱風式烘焙很少有烘焙不均的情況,也容易控制溫度。
從導熱原理來看,半熱風式主要是利用鍋爐(烘焙滾筒)內側的傳導與熱風的對流,再加上鍋爐本身的輻射熱,屬於複合式的熱傳播方式。
烘焙的好壞端視熱量、排氣量、時間的平衡而定。時間取決於熱量及排氣量,因此若是能正確控制火力與排氣量,就能夠達到符合自已期待的烘焙成果了。
上述文字仍是【咖啡方程式】書中的說明,好像排除了直火式的所有缺點。本章要介紹的是顗鑫DIY002半熱風機,半熱風的構造可以讓烘焙的操控變因減少,更單純。
顗鑫DIY002半熱風機,左側是環境溫度感溫線,右側取豆棒下是豆溫感溫線。DIY002的環境溫度很穩定,在適當風門並且不動它的情況下,固定火力,位在前面板偵測滾筒環境溫度的感溫棒,所表現出來的曲線簡直比熱風機還像熱風機,這個特性,非常適合來烘北歐烘法,而它對風門的敏感度比對火力的敏感度大,也可以玩梅納反應催火增香,然後,因為它是DIY,結構清晰,風機濾網3秒鐘就可以清潔了,也不會有風管阻塞影響烘焙的問題。
「半漏風」與「半熱風」烘焙
每種烘法各有其特性,會造就咖啡不同的風味與調性,不是對錯也不是好壞,而是當烘豆人腦袋冒出一些咖啡的想像時,用怎樣的烘法可以把想像具體化。
正好有2張典型的曲線,非刻意去實作出來的,除了豆量不同外,使用的烘豆機、火源均相同,而就是那麼巧,咖啡的失重與發展比率(DTR)也相同。
曲線1: 低熱風比烘法,8:00一爆,9:39下豆,DTR 17.1%,失重13.1%,衣索比亞水洗耶加雪菲Gedeb G1
曲線2: 高熱風比烘法,8:30一爆,10:15下豆,DTR 17.1%,失重13.1%,衣索比亞水洗耶加雪菲Gedeb G1
曲線是烘焙的紀錄,是一種結果,很適合事後來回味、檢討、想像
上面2張曲線,並不是單純的把抽風開大或關小就可以產生那樣的差異的,而同樣的生豆、同樣的失重、同樣的DTR,很接近的下豆溫,但不論在乾香、溼香、味譜、後韻、body、酸度、甜感、均衡度都會有不小的差異,尤其是下豆吹冷一個小時內就杯測的話,感受到的差異會更大。
如果把上述2張曲線的進氣溫度曲線拿掉,單看豆溫、爐溫、排氣溫、RoR、RoC,會不太容易發現二者有那麼大的差異。把進氣溫加進去了,二者的進氣溫差了一百多度,而抽風量其實差不會太多,這突顯一個現象,有加進氣偵測的烘焙機只是少數,而多數的烘焙機的抽風能力都不弱,當大家發現一路大風門豆子烘不太透的時候,就推論是沒悶蒸、烘焙室壓力不足等原因,其實是機器的熱風效率不夠好,而熱風效率不好的原因是氣密性不足,少了熱風的包覆性效果,脫水階段昇溫太快會造成豆子受熱不均,容易烘出風味生澀的豆子。
不論曲線1或2,在完成脫水階段後,爐溫以及排氣溫度都穩定維持在200~230度之間,這數字代表進入烘焙室的熱能,經豆子及桶子等吸熱、放熱的作用後,量測的一個結果。單看數字,二鍋豆子都是處在一個穩定且利於梅納反應、焦糖化以及最後的高溫熱解的溫度區間,在時間控制得當的前提下,不會有發展不足或風味生澀等烘焙操作造成的瑕疵。但是因為二鍋豆子所遭遇的主要熱源性質不同,其所發展出來的小、中、高分子量的芬香生成物比例有差異,杯測出來的味譜也就不一樣。
曲線1的進氣溫幾乎全程都比排氣溫低,這代表溫度比較低的空氣被抽進烘焙筒中,跟筒子內的豆子一樣,吸收了筒子的傳導及輻射熱而升溫,最終量測到的就是排氣的溫度(以為抽進熱風幫忙烘豆子,那知它是在幫忙消火氣)。如果想要提高進氣溫度有2個方法,一個是在相同的火力下減少抽風量,這會拉低筒內水氣及煙塵的排放速率,影響風味的清淨度;另一個方法是加大火力,但是不鏽鋼筒身的導熱系數是空氣的64倍,只要一增加火力,筒溫一定飊昇得比進氣溫快得多多,烘焙節奏就會亂了套,其結果,整鍋如果不是意外的驚喜,就肯定毁了。
這是烘豆機結構與系統性的問題,也可以說是它的特性
,如果有人想改機,千萬要先瞭解自己機器的特性,才知道要改什麼,以及改的範圍必須多大才能達成自己要的效果。曲線1的風路結構示意如下圖
氣密性不佳的火排及風路,只有少部分冷空氣會先經過火排加熱再進到烘焙室,被人戲稱為「半漏風」的機構,此為曲線1的風路
曲線1和曲線2的烘焙方法有一個共同點,就是盯著排氣溫度烘,因此2張圖的RoR表現都還不錯,成品也沒什麼操作造成的瑕疪。但是曲線1的結構是烘不出類似北歐烘焙那種非常重視熱風效應的成品的,因此必針對火排的的進氣風路作調整,將它限縮,最好所有的冷空氣都可以先經火排加熱後再進到烘焙筒,如下圖
曲線2採修正後的進氣風路,採用岩谷內炎爐圖的就是它下方進氣的特性,調整烘焙筒距火排的高度,並阻絶冷空氣由其他地方進入烘焙室,氣密度提昇後,烘焙機的熱風效應就展現出來了
曲線2入豆採浸潤法(soaking)讓豆子和爐內環境溫先達到平衡,直到回溫點後,抽風拉高、點火,進氣溫立即上昇到預定的高溫,盯著RoR與排氣溫度控火,由於這鍋計劃採北歐簡潔的烘法,風量決定後就不動它,火力則分階段調降,這時的進氣溫度曲線直接反應了吸熱階段火力調整的狀況,這種烘焙方式熟練了之後,可以說相對輕鬆,把握度也高。這鍋的風味杯測下來我個人覺得很棒,層次有拉出來,平衡感、後韻與body都很不錯。
顗鑫的DIY002,所有的組裝與改造幾乎都是自己動手,花最多心思就是火排和風路,但凡瘋過必留下只屬烘豆人的烘焙機,也可以Remix出完全個人風格的烘焙,這算是咖啡自家烘焙加碼出來的樂趣吧。