RoR雖然可能和水分蒸散有關,但和LTLT的水份蒸散線型是無相關的,一時不察誤導大衆,跟大家道謙。 2018/1/1
Scott Rao提到,固定風火烘焙時,豆溫以及RoR曲線會像這樣(下圖藍色的曲線),而他非常重視一爆開始後RoR出現的Crash(往下掉)/Flick(向上攀升)的現象,問題是他沒說出背後的原因,真的攪亂了一池春水
RoR的計算是自回溫點之後,將每30秒或1分鐘的豆溫溫升的數值用圖表呈現,在上面固定風火的條件下,RoR曲線的形狀就會是一開始急升,通常會在1分到2分內到達最高點,接着隨着時間有規律地向右斜降,一爆之後出現明顯較大斜率的下降(Crash),然後在一爆開始後1分半到2分左右出現明顯較大斜率的爬升(Flick),這是爲什麼呢? 如果有烘焙機在固定風火的情況下,RoR走勢和上圖小有不同,又是如何做到的呢?例如下圖田口護田老在名匠半熱風機上跑出來的幾乎就是水平的RoR。
爲什麼要探討RoR,因爲RoR除了是烘焙時烘焙環境與豆子進行熱交換作用的重要指標,與咖啡風味更是關聯密切(原因呢?有些複雜,最明顯的就是烘焙梯度造成的豆子內外色差)。
我們可以推論,大概也只能用推論的,因爲若要實驗,機種太多,變因也很難精密控制,實在很難達到科學化的要求。推論什麼呢?爲什麼RoR的自然曲線會由高而低?
其實所謂的固定風火,只能說約略是固定風火,火力是固定每分鐘多少BTU不變,風量是每分鐘多少米立方不變,在實務上任一臺機子都還是會有飄移現象,但不影響我們的推論。在熱機完全之後,置入定量的生豆,風、火、滾桶轉速都不變,唯一的變因是豆子,它在吸熱,吸收烘豆機環境的熱能,不論是對流熱、接觸熱、輻射熱豆子都同時在吸收,豆子吸收熱能之後,開始有了物理、化學變化,他會有水份蒸散、顏色變化、豆體膨脹以及有機質昇華爲氣體,而原來穩定接收烘焙桶環境熱能(對流熱及輻射熱)的豆溫應測棒,在生豆投入後,接收到的對流熱是被豆子吸收過的、是混入豆子蒸散的水氣和氣體的,接收的輻射熱是烘焙桶發射後被豆子遮蔽的,還有很大一部分是豆子表面傳遞過來的接觸熱。當豆子投入烘焙,由室溫被加熱到回溫點開始的一、二分鐘內,RoR呈現最大幅度的爬升,然後逐漸下降,這過程中唯一對豆溫感測棒的量測產生變化性的影響的,就只有豆子,因此可以推論固定風火下,對RoR走勢產生影響的是咖啡豆接觸高溫之後,發生物理、化學變化的豆體以及其反應生成物,特別是水氣。
爲什麼推論是水氣呢?底下這兩張咖啡烘焙過程的水份蒸散圖和RoR的走勢圖是否類同呢?
在720秒的烘焙過程中
黑色實線是含水率8.3%的生豆,依烘焙時間所量測出來的總水份(自由水加化學反應生成水)蒸散比率(克/秒),我們發現蒸散比率最高的是在開始烘焙的40秒至280秒,每秒蒸散的水份在0.02 g/s以上,並且過了400秒之後,每秒蒸散的水份掉到0.01 g/s以下。
藍色虛線量測的是生豆最初所含水份(把化學反應生成水排除在外)的蒸散比率,其走勢與總水份蒸散比率相同。
紅色虛線量測的是化學反應生成水的蒸散比率,相當於總水份的蒸散和最初水份的蒸散相減得到的差值,呈現一個穩定散失的狀態(約0.006 g/s),也就是化學反應水的蒸散不論是烘焙初期或烘焙末期,蒸散的比率都是差不多的。
紅色實線是預先加以乾燥到含水率只有1.1%的生豆,在720秒的烘焙過程中,其化學反應水蒸散的比率,我們發現雖然它很乾燥,但只要加熱80秒之後,它的反應水蒸散就達到一般生豆的比率,並且在200秒時達到0.022 g/s的高峯,再迅速往下掉與一般生豆的反應水蒸散比率重疊。
其實上圖真正的來源是底下這張圖,除了有720秒的LTLT(低溫慢烘)水份蒸散的情況之外,180秒的HTST(高溫快烘)也有(下左)
180秒的烘焙是一種極端,除了工業型的量產機之外,一般店用、家用烘焙機是不會這樣烘的,但從上面左右2張圖可以觀察到,高溫快烘可以讓水分快速蒸散,只是殘留在豆體的水份比較多,720秒的低溫慢烘,在時間過半後水份的蒸散速率就達到了底限,但也不會爲零,因爲還有化學反應生成水在蒸散。這樣的水份蒸散節奏巧妙地和RoR自然曲線相吻合,我們幾乎可以捕風捉影地推測,RoR和水份的蒸散比率成正比。看似合理,但有例外,也就是一爆開始的Crash現象。