От Арно Холшу

гилдия

През 60-те години Майк Сивец е инженер-химик, работещ в завод за полиуретан. Един от стъпките на процеса, който той проектира, включваше сушене на магнезиеви пелети чрез плаване в колона с нагрят въздух. Сивец видя тези пелети и с впечатляващ скок на въображението осъзна, че процесът може да бъде адаптиран към сушенето и нагряването на друга важна стока: кафе.

Така е измислено печенето в кипящ слой. Отдавна известна като „печене на Sivetz“, тази архитектура за печене бе бързо приета от малцинството от индустрията през 70-те години. Той предлагаше специфични предимства: Това беше по-бърз начин за печене, като профилите бяха съкратени с до 50%, което направи вашето оборудване много по-производително на база лири на час. Оборудването за печене беше много по-опростено по дизайн, състоящо се предимно от горелка или електрически нагревател, вентилатор и камера за печене. Стартира домашна индустрия от малки производители; първото ми изпичане през 90-те години беше на домашно приготвено печене с кипящ слой. Беше изграден от нагревателна намотка от електрическа печка GE, вентилатор от Chevy, термометър за бонбони и малко тънка ламарина. (Легендата разказваше, че дизайнът е излязъл от каталог на Майката Земя).

Специализираното кафе нараства през ранна детска възраст през 80-те години, напоена със сироп юношеска възраст през 90-те години и нараства до някаква форма на зрялост през последните две десетилетия. По време на това узряване, печенето в кипящ слой не е в полза. Очевидните предимства по отношение на простотата на дизайна, цената и производствения капацитет не говорят за нашия особен фокус върху качеството на кафето. Най-талантливите печи и най-доверените производители са склонни да игнорират технологията и да отделят цялото си време за усъвършенстване на уменията си с барабанни печи с открит пламък, най-вече почитаемата серия Probat UG. Стана договорена „истина“, че пещите с кипящ слой не могат да доставят качество, тъй като не са използвали проводящ топлопренос.

Тази „истина“ сега е достойна за преразглеждане - и предизвикателство. Добре проектираният (или обмислено модифициран) печене с течно легло може да произвежда кафета с невероятна яснота и сладост. Вашите плодови и флорални бележки за чаши ще присъстват в чашата до степен, която просто не е възможна при традиционните барабанни печи. Ключът към постигането на тези резултати: Страхотен техник, който е способен да помогне на персонала за печене да преодолее или да заобиколи присъщите дизайнерски предизвикателства.

Конвекцията не е врагът

Когато се замислите за това как работят пещите с флуидно легло и барабаните, най-очевидната разлика между двете е методът на прилагане на топлината. Барабанните печи известно използват проводима топлина (от зърната, докосващи горещата стомана на барабана), радиационна топлина (от прегрятата стомана и желязо на барабана и крайните плочи) и конвективна топлина (от зърната, които се къпят в горещи отработени газове от горелките). Тестените с флуидно легло обикновено използват само конвективна топлина - единствената топлина в камерата за печене идва от потока горещ въздух, който едновременно загрява кафето и го смесва наоколо.

Това определено има значение. Колкото по-голямо е количеството проводима топлина в система за печене, толкова повече тяло ще има вашето кафе. В същото време е важно да се отбележи, че дори и много традиционните печи ще използват предимно конвективна топлина - нещо около 75-85% от топлопредаването е конвективно. Така че в известен смисъл всички добри печи са въздушни.

Това, което се случи в нашето възприятие, е, че сме свързали конвекцията с лоши резултати от печенето. Много тестени изделия с флуидно легло наистина осигуряват ниско качество на печене, но това няма нищо общо с основната им технология. По-скоро е неуспех да се получат добри измервания на температурата и въздушния поток и да се приложат адекватни системи за контрол. Най-очевидното доказателство за това е изключително качество на печене, предоставено от Loring Smart Roasters. Тестените с течно легло може да не са любими на всички, но е трудно да се спори с деликатните, сладки кафета, които могат да произведат. И те са почти чисто конвективни в техния топлообмен - пламъкът е разположен далеч от камерата за печене, като цялата топлина се пренася по въздуха.

Какъв е проблема?

Често срещаните проблеми с пещите Sivetz могат да бъдат разделени на две категории: присъщи предизвикателства и лошо изпълнение. Нека първо да се справим с изпечените проблеми.

Всички тестени изделия с флуидно легло използват въздушна колона както за плаване, така и за загряване на зърната. Този въздушен поток винаги трябва да бъде достатъчно бърз, за ​​да придвижва кафето наоколо. Ако това не стане, зърната, които седят точно на входа на въздушния поток в дъното на камерата за печене, ще бъдат постоянно изложени на свръхгорещ въздух, което ги кара да изгарят и след това да се запалят. След като го направих няколко пъти, мога да ви кажа, че това събитие се счита за много лош ден. И така, имате нужда от наистина силен въздушен поток за правилно смесване.

От друга страна, скоростта на пренос на топлина в зърната също зависи от въздушния поток. Колкото по-бързо въздухът се измива над зърната, толкова по-бързо те се нагряват. Така че има моменти, в които наистина бихте искали да забавите преноса на топлина към зърната, но не можете да го направите, като забавите въздушния поток.

Другото присъщо предизвикателство за пещите с флуиден слой е, че те се нуждаят от поток въздух под високо налягане. В барабанните пекачи въздухът има много място за изтичане, докато преминава през зърната. В системите с кипящ слой те трябва физически да вдигнат кафето, за да преминат. Това означава, че тестените с флуидно легло се нуждаят от вентилатори, които могат да издържат на много по-голямо обратно налягане - като 30 или 40 пъти по-голямо. От работата с парата знаем, че системите с високо налягане са склонни към течове.

Течовете причиняват два проблема: дим и загуба на енергия. Ако изтичането във вашия въздушен канал е след, в или близо до камерата за печене, това, което изтича, вероятно ще бъде дим. Ако усещате миризма на печене на кафе по време на цикъла на печене, вероятно имате теч. С течение на времето това може да доведе до доста лошо качество на въздуха за печения персонал (и клиентите, ако настройката ви е в кафене). Загубата на енергия е притеснителна за печенето, тъй като всеки кубичен сантиметър горещ въздух, който губят, е малко енергия, която те не разполагат с печене. Ако вашето печене изглежда, че изостава, това е първото място за отстраняване на неизправности.

Ясно е, че трябва да сме подготвени да открием и отстраним всякакви течове на въздух. Техниките за откриване на течове включват прослушване за свирене, провеждане на ръцете си по въздуховодите, за да се усетят някакви течения, използване на инструмент, наречен „димна писалка“, който генерира тънка колона дим, която е видимо нарушена, когато е в присъствието на въздушен поток.

Най-честото изтичане на пещ с горещ въздух в пещите с флуиден слой ще бъде изходният клапан за печен боб. След като кафето е изпечено, трябва да го извадите и какъвто и вентил, затвор или врата да пусне изпечено кафе, може също така да изпуска горещ въздух и да пуши, когато печенето работи. Уверете се, че уплътняващите повърхности на този клапан са чисти и не са изтъркани или надраскани; уверете се, че каквото и да го държи затворено, било то пружина, тежест или соленоид, работи правилно.

Вярвай, но проверявай

Най-големият фактор, който води до лоши резултати при печенето с псевдослойно легло, е лошият контрол. Кафето се поставя в печенето, топлината се подава възможно най-бързо, като се имат предвид ограниченията на машината, и кафето излиза, когато е загарено, кафяво или черно. На някои печива това е всичко, което ще ви позволи складовото оборудване. Това не е вярно профилно печене, което по дефиниция включва възможност за прилагане на различни количества топлина в различно време от цикъла на печене. Ако искате да профилирате печено, дори като правите такива основни неща като разтягане на еспресо след първата пукнатина, ще ви е необходим начин за набиране на топлинното приложение нагоре и надолу и ще трябва да знаете какви са вашите темпове.

Наистина бърз урок по термодинамика: Топлината не е температура. Температурата е колко горещо е нещо; топлината е колко енергия се добавя. Топлината е ватове (или джаули, или калории и т.н.), температурата е градуса по Фаренхайт или Целзий.

Количеството топлина, което ще бъде предадено на порция кафе, зависи от скоростта и температурата на въздушния поток. Скоростта, както беше отбелязано по-горе, вероятно е статична или нещо, което трябва да настроите, за да преместите кафето адекватно (но не и да го издухвате от камерата). Температурата на този въздушен стълб е това, което можем да се опитаме да контролираме.

Първо: Измерете го. Това, което искате да знаете, е каква е температурата на въздуха в масата на зърната и в самата маса на зърната. Това ще ви позволи да определите колко гореща трябва да бъде въздушната колона, за да се получи определено количество топлина. Като пример можете да ги измерите в началото на печенето и да установите, че входящата температура на въздуха е 350 ° F, а температурата на зърната 125 ° F. Разликата между тези две е 225 ° F. Сега измерете тези температури отново за 30 секунди: Температурата на въздуха е 400 ° F, температурата на зърната 175 ° F.

Ето сделката. Ако знаете каква температурна разлика между зърната и въздуха дава каква скорост на покачване, можете да работите назад с квалифицирана печива, за да разберете каква температура на входа искате във всяка точка на кривата на печене.

Помислете за този исторически проблем, това е важно - току-що научихте, че ако въздухът е 225 ° F по-горещ от зърната, скоростта ви на покачване е 100 ° F/минута. (Ако това няма никакъв смисъл за вас, вероятно ще има за вашите приятели за печене.) Сега, ако искате да се стремите температурата на въздуха да бъде 125 ° F по-гореща от температурата на зърната, скоростта на покачване ще бъде по-малка ( но все още съществува). В един момент разликата между температурите на въздуха и зърната е толкова малка, че скоростта на покачване ще бъде нула; това е вашата „точка на спиране“.

Както и да е, всичко това надраскване по главата е най-вече за печене. За техниците въпросът е как да го измерим. Отговорът е прост и познат на всеки, който е работил върху модерно пивоварно оборудване: термодвойки. Ако вашето печене не ви предостави горепосочените данни и можете, препоръчвам ви да пробиете дупки, за да получите измерване. Можете да вземете фитинги за повечето термодвойки от всяка разумна индустриална къща за доставка, а самите термодвойки също са често срещани в наши дни. Ще ви трябва ръчен четец ... или вече можете да започнете да разглеждате използването на Cropster или друг продукт за улавяне на печени данни.

Последна дума за термодвойките: Поддържайте ги чисти! Отчитането на температурата може да варира много широко, ако стоманеният корпус на сондата се затвори. Изстържете ги, използвайте стоманена вълна, увийте ги в парцал, напоен с еспресо препарат ... всичко ще работи с времето.

Ограничения, които не можем да преодолеем

И така, ако можете да измервате температурата, вие и вашият екип знаете каква искате да бъде вашата входна температура, но нямате начин да я постигнете? Твърде много тестени изделия с кипящ слой не разполагат с променливо нагряване. Наистина добра технология може да започне да модифицира оборудването, за да замени, да речем, просто реле с PID контролер. Но това е извън набора от умения на много техници. Определено е извън обхвата на тази статия. Просто знайте, че с променливо прилагане на топлина, умения и точно измерване, вашата система с псевдослоен слой може да се изправи срещу всеки барабан за печене там.