Roast Basic: Các Loại Nhiệt Khác Nhau Trong Máy Rang Cà Phê

Rang cà phê là quản lý nhiệt nhằm thay đổi thành phần vật lý và hóa học trong hạt cafe. Có các loại nhiệt khác nhau được tạo ra trong quá trình rang và những thay đổi liên tục của chúng trong quá trình rang. Trong bài phân tích này chuyên gia của Cascafe sẽ giúp bạn hiểu. Các loại nhiệt khác nhau trong khi máy rang cafe hoạt động.

CÁC LOẠI NHIỆT CHÍNH TRONG MÁY RANG CÀ PHÊ

Có ba cách truyền nhiệt:

1. Dẫn nhiệt trong máy rang cà phê

Dẫn nhiệt bằng vật dẫn gọi là sự truyền thẳng (straightforward): là sự truyền nhiệt giữa hai vật trực tiếp chạm nhau. Bạn chạm vào thứ gì đó nóng vừa rời khỏi một nguồn nhiệt và làm bỏng tay bạn, đó là truyền nhiệt.

Trong quá trình rang cà phê, hiện tượng truyền nhiệt này xảy ra khi bất kỳ bộ phận làm nóng nào (ví dụ như ngọn lửa) chạm vào trống. Khi hạt cafe tiếp xúc với bề mặt của trống. Cánh tay đảo hoặc tấm phủ mặt và ngay cả khi hạt cafe chạm vào nhau bên trong máy rang.

2. Nhiệt đối lưu trong rang cà phê

Nhiệt đối lưu là sự truyền nhiệt qua chất lỏng hoặc chất khí. Khi bạn mở lò rang nóng và cảm thấy luồng không khí nóng phả vào mặt, đó là nhiệt đối lưu. 

Có hai loại đối lưu: tự nhiên (natural) và cưỡng bức (forced). Đối lưu tự nhiên là xu hướng không khí nóng đi lên và không khí lạnh giảm xuống. Đối lưu cưỡng bức là lực không khí thông qua quạt hoặc máy bơm để truyền nhiệt. Mọi nhà rang đều sử dụng quạt ở một mức độ nào đó để hút không khí qua máy rang. Tuy nhiên, sự đối lưu tự nhiên cũng diễn ra ở một mức độ nhất định trong máy rang trống. Khi đó không khí ở phía trên thùng sẽ có xu hướng ấm hơn không khí ở gần phía dưới.

3. Bức xạ nhiệt trong máy rang cà phê

Bức xạ nhiệt là sự giải phóng năng lượng. Thông qua một quá trình bức xạ điện từ do chuyển động, quay của các phân tử và nguyên tử. Có lẽ ví dụ nổi tiếng nhất về bức xạ nhiệt là sức nóng của mặt trời truyền qua chân không vũ trụ để đốt nóng trái đất. 

Với công nghệ hiện nay, nhiệt lượng tỏa ra rất khó đo lường và hầu như không thể kiểm soát trong quá trình rang cà phê. Ngay cả những lò rang được trang bị đầu đốt hồng ngoại. Cũng sử dụng nhiệt hồng ngoại để đốt nóng trống rang (dẫn nhiệt) và không khí (đối lưu). Chứ không phải trực tiếp sử dụng nhiệt bức xạ. Do đó, khi nói đến bức xạ, tốt nhất chỉ nên thừa nhận nó ở một mức độ nào đó.

CÁC LOẠI NHIỆT KHÁC NHAU ẢNH HƯỞNG NHƯ THẾ NÀO ĐẾN QUÁ TRÌNH RANG CÀ PHÊ

Phong cách rang và thiết bị rang của bạn sẽ xác định cách bạn sử dụng dẫn truyền nhiệt và đối lưu. Mỗi máy sẽ sử dụng truyền nhiệt và đối lưu ở các mức độ khác nhau. cho phép bạn kiểm soát các mức độ khác nhau đối với chúng. Tuy nhiên, có một số biến nhất định mà bạn luôn có thể tính đến:

Nhiệt độ nạp (Charge Temperature)

Đối với máy rang trống, đây là lượng nhiệt mà bạn có thể lưu trữ trong trống rang của mình. Nếu bạn muốn có một ly cà phê có hương hoa và trái cây. Bạn phải áp dụng một lượng nhiệt lớn ngay từ đầu.

Khối lượng mẻ rang 

Tại một giai đoạn nhất định trong quá trình rang cà phê. Cà phê nhân tự trở thành nguồn dẫn nhiệt của chính chúng. Điều này có nghĩa là khối lượng mẻ rang lớn sẽ mang nhiều nhiệt và phản ứng kém hơn. Để thực hiện các thay đổi nhiệt độ trong mẻ rang, bạn sẽ cần nhiều năng lượng nhiệt hơn. 

Đây không hẳn là nhược điểm: khối lượng mẻ rang lớn hơn một chút có thể dễ rang hơn. Trong khi khối lượng mẻ rang nhỏ có thể dễ dàng điều chỉnh nhiệt. Kết luận, khối lượng mẻ rang lớn sẽ đòi hỏi nhiều nhiệt hơn khi bắt đầu. Nhưng vào cuối quá trình rang, nó cũng sẽ là một nguồn năng lượng dẫn điện đáng kể.

Nhà rang xay rang không quá 75 – 80% công suất của máy rang được nhà sản xuất đề xuất. Ví dụ khi công suất máy của bạn là 60kg/mẻ thì một mẻ rang thực tế không vượt quá 80% của 60kg.

Luồng không khí trong trống rang

Luồng không khí trong trống rang không tương quan trực tiếp với lượng nhiệt năng đối lưu. Khi hạt cà phê tham gia phản ứng Maillard và sau đó caramel hóa trước giai đoạn first crack. Chúng giải phóng nước và carbon dioxide, nước thoát ra có tác dụng làm mát không khí bên trong trống. 

Đó là lý do tại sao, nếu bạn để máy rang của mình ở nhiệt độ cố định và luồng không khí từ trung bình đến thấp. Bạn sẽ nhận thấy tốc độ tăng của bạn giảm nhẹ khoảng 310°F / 155°C và 360°F / 182°C. Tại những thời điểm này, mở luồng không khí của bạn một chút sẽ thực sự làm tăng tốc độ rang. Luồng không khí tăng lên sẽ thoát hơi ẩm ra khỏi trống rang, giữ cho trống rang luôn nóng. 

Ngược lại, khi gần đến giai đoạn first crack. Bạn có thể hạ ngọn lửa và đóng luồng không khí để bảo toàn nhiệt đối lưu. Tuy nhiên, tùy thuộc vào đặc tính của cà phê, bạn có thể cần phải mở nó ra lần nữa ở giai đoạn first crack.

Vì vậy, tùy thuộc vào nơi bạn đang rang, luồng không khí ảnh hưởng đến nhiệt đối lưu khác nhau. Ngoài ra, bạn cũng cần một lượng gió tối thiểu để hút khói ra khỏi trống rang.

Tốc độ trống rang

Đối với các máy rang có cài đặt tốc độ trống thay đổi. Việc tăng tốc độ trống có nghĩa là nâng hạt cà phê vào không khí nóng tích tụ ở đầu trống. Làm tăng khả năng tiếp xúc của chúng với nhiệt đối lưu. Cũng như nhiệt độ nạp (charge temperature) và khối lượng mẻ rang, tăng quá cao hoặc quá thấp đều có thể gây ra vấn đề. 

Nếu tốc độ trống của bạn quá cao, cà phê rang có khả năng không đều. Và vì chất xenlulo bị ăn mòn qua quá trình nhiệt phân, sẽ làm hỏng và vỡ hạt cà phê trước khi bạn cho ra khỏi máy rang. Nếu tốc độ trống quá chậm, bạn sẽ sử dụng nhiều nhiệt để truyền hơn. Tại lúc này cà phê nhân sẽ tiếp xúc lâu hơn với thành trống. Dẫn đến cà phê có khả năng bị cháy xém hoặc bị xém mặt.

CÁC LOẠI NHIỆT KHÁC NHAU TRONG MÁY RANG TRỐNG (DRUM ROASTER)

Mặc dù chúng ta đã tính đến yếu tố truyền nhiệt ảnh hưởng đến quá trình rang. Nhưng điều quan trọng cần nhớ là mỗi máy có cấu trúc khác nhau. Chúng ta hãy xem xét các bộ phận của máy rang trống thông thường. Các loại nhiệt khác nhau có thể phát huy công dụng như thế nào. 

Nhiệt của trống rang

Một số yếu tố ảnh hưởng đến việc giữ nhiệt trong trống rang. Hầu hết các nhà sản xuất máy rang hiện đại đều làm trống rang từ thép. Nó có thể không có lỗ hoặc đục lỗ. Trong trường hợp đục lỗ, nhiệt truyền trong trống kém hơn nhiều sẽ ảnh hưởng đến quá trình rang. Độ dày của trống cũng đóng một vai trò lớn trong việc giữ nhiệt. 

Trống rang của bạn lưu được càng nhiều nhiệt, thì càng có nhiều độ trễ khi bạn điều chỉnh lửa trong máy rang. Máy rang của bạn có thể được làm rất nhạy (giữ nhiệt kém không phải là một nhược điểm) hoặc rất ổn định (giữ nhiệt tốt). Có thể mất một chút thời gian để làm quen với máy rang mới. Nhưng nếu bạn là thợ rang cà phê có nhiều kinh nghiệm bạn sẽ điều chỉnh được cafe tuỳ theo máy rang.

Quạt thông gió 

Đây là bộ phận chính trong máy rang để điều khiển các dòng nhiệt đối lưu. Một số máy rang lớn hơn được thiết kế với một van điều tiết trên ống xả khí không thực sự được điều chỉnh trong quá trình rang. Ý tưởng là đặt nó ở cài đặt thích hợp và sử dụng chiều cao ngọn lửa để tạo ra những thay đổi trong quá trình rang. 

Dù cách tiếp cận của bạn là đối với luồng không khí trong quá trình rang. Cần được bảo trì và làm sạch thường xuyên là rất quan trọng để duy trì luồng không khí thích hợp (và tránh cháy lò rang).

Khay làm mát

Đừng quên rằng khay làm mát là một cơ chế khác của quá trình truyền nhiệt đối lưu. Lần này là dòng nhiệt từ hạt cà phê đến không khí mát hơn. Cà phê khi được làm mát càng nhanh thì càng ngon.

Thermocouples

Đo và theo dõi nhiệt là chìa khóa để có một mẻ rang ngon và đồng nhất. Bạn phải đảm bảo rằng bạn có vệ sinh và duy trì các đầu dò / cặp nhiệt sạch, có kích thước phù hợp. Đầu dò nhiệt quá dày thì sẽ không chính xác. Quá mỏng và có thể quá nhạy cảm với nhiệt xung quanh.

Nếu bạn chỉ có một đầu dò, nó nên được đặt sao cho hoàn toàn nằm trong mẻ cà phê di chuyển. Nếu bạn có hai đầu dò, bạn cần đặt đầu dò gần ống xả ở đầu máy rang của bạn. Khi có hai đầu dò nhiệt sẽ có thể biết được nhiệt đối lưu trong trống rang như thế nào để điều chỉnh kịp thời.

Có những nơi khác bạn có thể đặt thêm các đầu dò. Tuy nhiên, không có vị trí đặt đầu dò nào cung cấp cho bạn nhiệt đang truyền hoặc nhiệt đối lưu. Vì lý do này, bạn cần hiểu nhiệt của đầu dò đang đo là nhiệt gì.

HỌC CÁCH SỬ DỤNG ĐỐI LƯU & DẪN NHIỆT TRONG MÁY RANG CÀ PHÊ

Mặc dù chỉ có hai loại nhiệt có thể kiểm soát được trong quá trình rang, tác động qua lại, quản lý và đo lường chúng hơi phức tạp. Nếu bạn là một nhà rang xay mới bắt đầu, bạn cần tìm hiểu kỹ hai loại nhiệt này.

Đảm bảo rằng bạn biết thiết bị của mình. Như chúng ta đã thấy, việc giữ và truyền nhiệt bị ảnh hưởng bởi tất cả các bộ phận trong thiết kế của máy rang. Khi bạn đã quen với cách hoạt động của máy rang, bạn có thể tính toán tốt hơn về cách hoạt động. Ngoài ra, hãy giữ thiết bị đo nhiệt sạch sẽ và bảo dưỡng tốt. Điều này sẽ ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt của bạn.

Thứ hai, hãy cố gắng điều chỉnh ít biến nhất có thể. Việc kiểm soát ít biến số hơn (bằng cách không thay đổi khối lượng mẻ hoặc nhiệt độ nạp…) có thể hiểu rõ hơn cách nhiệt tích tụ và thay đổi trong quá trình rang.

Mặt khác, việc điều chỉnh luồng không khí và đầu đốt liên tục khiến bạn khó hiểu được điều gì đang xảy ra trong quá trình rang. Cuối cùng, nếu bạn cố gắng thay đổi những biến số mà bạn không hiểu thì cũng giống như đi đêm mà không có đèn. Bám sát vào một số các thông số. Sau đó, khi bạn cảm thấy mình đã hiểu rõ tất cả chúng, bạn có thể bắt đầu thực hiện các điều chỉnh khác. 

Sau bài viết Các Loại Nhiệt Khác Nhau Trong Máy Rang Cà Phê. Cascafe.vn hi vọng bạn có thêm kiến thức về nhiệt khi rang cà phê. Để có nhiều kinh nghiệm rang cà phê, cho ra nhiều mẻ cafe ngon hơn. Mọi thắc mắc hoặc ý kiến về bài viết bạn có thể để lại comment.

CASCAFE RANG MỘC SỈ VÀ LẺ CHO QUÁN, VĂN PHÒNG | XEM NGAY

Gọi ngay Hotline 028 220 22229 để được tư vấn loại cà phê phù hợp với giá sỉ

Bạn có biết: HocaGroup.com hiện tại cung cấp giải pháp tổng thể về thiết bị máy pha cà phê, cà phê hạt và dịch vụ ngành F&B. Hãy liên hệ ngay với HocaGroup qua hotline 0862 132 229 để được hỗ trợ tư vấn miễn phí.