3 блок:
Обжарка кофе
Обжарка кофе
Это ключевой этап в создании зернового кофе, который превращает сырые зёрна в ароматный напиток. От степени обжарки зависят вкусовой профиль, аромат, текстура, а также интенсивность кофе.
3 блок: Обжарка кофе
История развития технологии обжарки
Вручную, в сковородах и котлах, кофе обжаривали до XIX столетия. Использовали не открытый огонь, а древесные угли, которые давали более стабильный жар. Кофейные зерна насыпали на сковороды с толстым дном и обжаривали до равномерного потемнения, постоянно помешивая. Достаточная степень обжарки определялась довольно просто: раскусыванием горячего боба.
Во второй половине XIX века спрос на кофе в Европе резко вырос. Стало гораздо удобнее продавать уже обжаренные зерна. Производство, с помощью инженеров и технологов, переводится на индустриальную основу. Первые машины для обжаривания кофе уже имели цилиндрическую форму, но обогревались, как прежде, углем.
Патент на сложную, по тем временам, установку получил Джебс Берне в 1864 году. Его агрегат перемешивал и выгружал зерна без остановки. Изобретение в XX веке газовых источников тепла значительно упростило и сократило процесс обжарки кофе. Время составляло не более 18 минут, зерно уже не обугливалось о стенки жарочных цилиндров. В тридцатых годах XX века впервые применили внутренний обдув. Горячий воздух с большой скоростью поставлялся внутрь агрегата, равномерно прогревал все сырье, а качество кофе заметно улучшилось.
Запатентованный в 1864 году ростер Jabez Burns объединил все технологии, с которыми мы знакомы сегодня. Как отмечал Пэйсон МакКей в книге «Руководство кофейного человека» (1942): «Ростер был величайшим достижением области на тот момент. Гениальная система спиральных лопастей внутри барабана не только служила для перемешивания кофе, чтобы он равномерно обжаривался, но и помогала выгружать все зерно при открытии дверцы. Новая функция избавила от необходимости вынимать барабан или останавливать его вращение для загрузки. Зеленое зерно загружали в барабан через отверстие сзади. А c помощью отверстия в центральной части можно было брать небольшой образец для оценки степени обжарки и развития зерен».
3 блок: Обжарка кофе
История развития технологии обжарки
Существует три способа передачи тепла:
Кондукция — работает при прикосновении к горячему металлу. Особенность кондукции в том, что тепло с помощью неё передаётся очень быстро, но поверхностно. То есть клетки на поверхности зёрен получают значительно больше тепла, чем клетки внутри.
Конвекция — передаёт тепловую энергию через поток горячего воздуха. Это более мягкий способ передачи: конвекция проникает в зерно глубже, чем кондукция, и кофе обжаривается равномернее.
Излучение (или радиация/индукция)— передаёт энергию без потока воздуха или касания с предметом, а за счёт излучения тепла от нагретого металла ростера. Излучение считается более проникающим способом передачи тепла, чем конвекция.
Кондукция — работает при прикосновении к горячему металлу. Особенность кондукции в том, что тепло с помощью неё передаётся очень быстро, но поверхностно. То есть клетки на поверхности зёрен получают значительно больше тепла, чем клетки внутри.
Конвекция — передаёт тепловую энергию через поток горячего воздуха. Это более мягкий способ передачи: конвекция проникает в зерно глубже, чем кондукция, и кофе обжаривается равномернее.
Излучение (или радиация/индукция)— передаёт энергию без потока воздуха или касания с предметом, а за счёт излучения тепла от нагретого металла ростера. Излучение считается более проникающим способом передачи тепла, чем конвекция.
3 блок: Обжарка кофе
Виды ростеров
Классический барабанный ростер
Классический барабанный ростер состоит из сплошного вращающегося цилиндрического барабана (выполненного из стали или черного металла), горизонтально лежащего на своей оси, с открытым пламенем под барабаном. Пламя нагревает как барабан, так и воздух, проходящий через барабан. Вентилятор продувает горячие газы от топочной камеры горелки – через вращающиеся зерна; и вытягивает из барабана дым, пар и различные побочные продукты обжарки и сгорания, через специальную вертикальную трубу. Вращение барабана перемешивает зерна, при этом они поглощают тепло путем кондукции от прямого контакта с горячим барабаном (и путем конвекции от воздуха, протекающего через барабан). После завершения обжарки, оператор ростера открывает дверцу барабана, и выгружает зерна в охлаждающий бункер. В этом бункере зерна перемешиваются, при этом мощный вентилятор продувает воздух комнатной температуры через кучу зерен, чтобы быстро охладить зерна
Классический барабанный ростер состоит из сплошного вращающегося цилиндрического барабана (выполненного из стали или черного металла), горизонтально лежащего на своей оси, с открытым пламенем под барабаном. Пламя нагревает как барабан, так и воздух, проходящий через барабан. Вентилятор продувает горячие газы от топочной камеры горелки – через вращающиеся зерна; и вытягивает из барабана дым, пар и различные побочные продукты обжарки и сгорания, через специальную вертикальную трубу. Вращение барабана перемешивает зерна, при этом они поглощают тепло путем кондукции от прямого контакта с горячим барабаном (и путем конвекции от воздуха, протекающего через барабан). После завершения обжарки, оператор ростера открывает дверцу барабана, и выгружает зерна в охлаждающий бункер. В этом бункере зерна перемешиваются, при этом мощный вентилятор продувает воздух комнатной температуры через кучу зерен, чтобы быстро охладить зерна
Барабанный ростер непрямого нагрева
Обжарочные аппараты с барабанным ростером непрямого нагрева – направляют горячий воздух из топочной камеры горелки через обжарочный барабан. Эта конструкция защищает барабан от непосредственного контакта с пламенем, позволяя оператору ростера использовать более высокие температуры обжарки с меньшим риском обгорания поверхности зерен. Как и в классическом барабанном ростере, барабанный ростер непрямого нагрева перемешивает зерна в барабане (чтобы равномерно их обжарить), и выгружает зерна в отдельный охлаждающий бункер (для эффективного охлаждения после окончания обжарки)
Обжарочные аппараты с барабанным ростером непрямого нагрева – направляют горячий воздух из топочной камеры горелки через обжарочный барабан. Эта конструкция защищает барабан от непосредственного контакта с пламенем, позволяя оператору ростера использовать более высокие температуры обжарки с меньшим риском обгорания поверхности зерен. Как и в классическом барабанном ростере, барабанный ростер непрямого нагрева перемешивает зерна в барабане (чтобы равномерно их обжарить), и выгружает зерна в отдельный охлаждающий бункер (для эффективного охлаждения после окончания обжарки)
Ростер с кипящим слоем
Ростеры с кипящим слоем используют большой уровень воздушного потока, чтобы в обжарочной камере поддерживать зерна в плавающем и вращающемся состоянии. Так как в процессе обжарки плотность зерна уменьшается, то для поддержания нужного вращения зерен - эти аппараты требуют очень большого уровня воздушного потока в самом начале обжарки, и уменьшения уровня воздушного потока по мере продвижения процесса обжарки
Ростеры с кипящим слоем используют большой уровень воздушного потока, чтобы в обжарочной камере поддерживать зерна в плавающем и вращающемся состоянии. Так как в процессе обжарки плотность зерна уменьшается, то для поддержания нужного вращения зерен - эти аппараты требуют очень большого уровня воздушного потока в самом начале обжарки, и уменьшения уровня воздушного потока по мере продвижения процесса обжарки
Рециркуляционные ростеры
В отличие от однопроходных ростеров, рециркуляционные ростеры направляют часть дымовых газов, образующихся при обжарке, назад через топочную камеру горелки – чтобы рекуперировать тепло от этих дымовых газов; тем самым снижает расход топлива, требуемого для процесса обжарки. Эти аппараты в последнее время стали популярны, т.к. они очень экономичны по топливу, ограничивают подгорание поверхности зерна, и создают очень стабильную, влажную и воспроизводимую обжарочную окружающую среду.
В отличие от однопроходных ростеров, рециркуляционные ростеры направляют часть дымовых газов, образующихся при обжарке, назад через топочную камеру горелки – чтобы рекуперировать тепло от этих дымовых газов; тем самым снижает расход топлива, требуемого для процесса обжарки. Эти аппараты в последнее время стали популярны, т.к. они очень экономичны по топливу, ограничивают подгорание поверхности зерна, и создают очень стабильную, влажную и воспроизводимую обжарочную окружающую среду.
