传热的基本方式有热传导、热对流和热辐射三种,烘焙中这三种方式简单的说就是内锅传热、热空气传热和红外辐射传热。了解这个我们可以更好理解接下里讨论的内容,我们这次要讨论的是不同的传热方式对烘焙结果的巨大影响,我们将不仅仅讨论转速,更将讨论火力和风门的使用以及对排风温度、下豆温度的判断等等重要因素。
一、基本概念
内锅传热
内锅传热是热传导,在烘焙中咖啡豆和内锅接触时,内锅表面给接触的咖啡豆传递热量。
热空气传热
热空气传热是烘焙过程中穿过内锅的热空气给咖啡豆传递热量。
红外辐射传热
在三豆客的小R机型中,内锅表面的陶瓷层在受热时会释放红外线给咖啡豆传递热量。
转速调节
在经过精确设计的烘焙机内锅中,不同的转速下咖啡豆与内锅和空气接触的比例不同,通过这个技术,我们可以调节内锅和热空气传热的比例来调节烘焙。
二、传热学原理
既然讨论的是受热,我们有必要从原理上提一句影响传热的三个因素:温差、接触面积和时间。
tQ=tKA△t,传热公式中左侧是时间t乘以传热速率Q。右侧对传热速率的影响因素为K传热总系数、A传热面积、△t温差。
这三个要素在烘焙中决定了温升、豆芯受热、表面烫伤、烘焙均匀度从而影响body、aroma、balance等等关于烘焙的所有好坏结果。
这些影响传热的因素对烘焙师来说可能过于陌生和晦涩,但是翻译到咖啡烘焙中我们也有熟悉的字眼,比如:下豆温度、热风温度、烘焙时间、火力、风门、转速大小。本文我们希望能对这些烘焙的字眼进行科学的注解,帮助烘焙师理解日常的所有操作背后的科学原理。比较,懂科学的烘焙师不但听起来很厉害,烘焙起咖啡来,也会更厉害。
三、三种传热方式的优缺点
首先我们对烘焙中三种传热方式进行分析,理解他们的优势和局限性后我们可以更明白的烘好豆子。在讨论这个问题前,我们先看一张烘焙中咖啡豆运动状态的组合照片,这组照片集合了不同转速下咖啡豆运动的情况,对理解我们的讨论会非常有帮助。