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咖啡怎麼會烘不透？
聲明，個人觀點，看看就好，單純討論如何把豆子烘透這件事。
什麼是把豆子烘透？因為不從風味方向討論，我們可以先定義「生豆入爐前含水率約10-12%，而烘透的豆子其含水率約1-2%”在這樣的前提下，我們來討論如何達成，並且為了單純化以及聚焦，先不探討過程中的物理、化學變化。
以下內容摘自：Recent Developments in Coffee Roasting Technology
瑞士聯邦理工學院(ETH) 食品科學研究所，CH-8092 瑞士蘇黎世
在烘焙過程中，咖啡豆暴露在高溫下，其中風味化合物被分解在非酶褐變和熱解反應過程中形成。存在於的水分生豆被蒸發，非酵素促進和熱解反應的反應產物發展。蓋革等人詳細研究了咖啡烘焙過程中的驅動力，他們應用了高溫短時（HTST）和低溫長時間（LTLT）製程空氣溫度為260°C，持續170 秒(HTST) 和228°C，持續720 秒(LTLT)。烘焙是在實驗室流化床烘焙機上進行，如Schenker詳細描述的申克等人。
到相同的豆色，對應於22-23 的L* 值。樣品量為100 g 咖啡豆，咖啡豆的初始水分為8.3 g/100g wb。在另外，咖啡豆已在空氣乾燥機中以85 °C 預乾燥6 次進行烘焙,到殘餘水分含量為1.1 g/100 g WB。低溫長時間(LTLT) 烘焙過程，使豆子顏色和烘焙損失相等。這在HTST 下，烘焙損失的增加和水分含量的減少幾乎呈現線性狀況。直到最後，水分含量曲線才開始趨於平穩。在相較之下，在LTLT 條件下觀察到兩種物質隨烘焙時間的指數曲線烘烤損失和水分含量。因此，烘烤溫度是最控制咖啡豆整體變化的決定性參數。
高溫快烘與低溫慢烘的咖啡豆含水率的變化
HTST高溫快烘使用的是260度的熱風，總烘焙時間170秒；LTLT低溫慢烘使用的是228度的熱風，總烘焙間720秒。上圖出現二種烘焙節奏，咖啡豆含水率的變化，高溫快烘在170秒烘焙結束時，咖啡豆含水率降到1.1%，低溫慢烘在480秒(總烘焙時間的66%)的時候降到1.1%，就含水率來說，不論是超快的不到3分鐘，或是較慢的8分鐘，二者都可以把豆子烘透，背後代表的意義有：
1.熱對流的熱傳遞效率與脫水效率，隨著使用的烘焙設備、器皿的不同有著比較大的差異
2.豆豆表受熱後將熱傳達至內部的速率，以及只要熱能足夠，170秒之內不僅可以讓豆表的熱進到豆芯，如果可以像熱風一樣讓豆子均勻受熱，更可以完整脫水甚至發展完成，時間根本不是問題。
其實也不單是上圖引用的文獻作那樣的加熱溫度設定，只要是作HTST/LTLT研究的文獻，其使用的熱風溫度都在210度至260之間，更有專利文件指出，在200~ 240的熱風區間，所烘焙的咖啡品質最佳。
因此我想大膽推論，咖啡到目標含水所需的總能量是一致的，咖啡沒辦法烘透的原因有
總熱能太弱，導致在時間內熱能不足支持豆表傳導至豆芯
總熱能太強，超出豆子本身結構的熱傳導率，在豆芯尚未接受足夠的熱能前，豆表就已經發展過度
咖啡豆受熱不均，可能是豆量太大、攪拌不均、熱源分佈不均
鍋爐內的環境(溫度)不穩定，可能是烘焙機的設計，或是烘焙師的操作所造成
目前市面上機器可分直火、半直火、半熱風、浮風式熱風、滾筒式熱風(LORING),如何判斷烘焙機有沒有給豆子一個穩定的烘焙環境？我認為可以參考排風溫度或鍋爐環境溫度，尤其是排風溫度是一個指標，在這裡不談溫度和時間，因為每台機器的檢測點、探針等差異很大)，其次合理的運用好能量的匹配，如鍋間節奏匹配初始火力來對應前期的熱風溫度，這點也非常重要！
有興趣的也可以試試看模仿SIMON的三條KENYA曲線，找到適合自己的節奏
如有其他看法也歡迎留言，在這裡我也分享一些技巧，也可以參考
前段高溫快烘，中後段低溫慢烘
前段低溫慢烘，中後段高溫快烘
前段正常節奏，中後段低溫慢烘
前段高溫快烘，中後段正常節奏
(CAFFESME)
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發表於 2025-2-4 01:17:23
