咖啡烘焙 | 入豆温度和烘焙机的预热

新手咖啡烘焙师们发现，每天在烘焙第一锅咖啡豆的时候，豆子的回温点会比正常情况下的回温点要低，烘焙曲线也更加迟缓。而在接下来的烘焙中，每一锅的豆子的回温点会越来越高，烘焙时间会逐渐变短，烘焙节奏越来越快。

烘焙节奏会影响咖啡豆最终的风味表现。为了使烘焙变得稳定，许多烘焙师通常会提高第一锅烘焙的入豆温度，在接下来的烘焙中逐步降低入豆温度，从而使烘焙节奏趋向一致。若烘焙师经验丰富，操作得当，这种调整方法是有效的，烘焙成果能够被大多数人接受。然而，这种方法的缺点也十分明显，一方面，这需要烘焙师为每一锅豆子调整入豆温度，烘焙过程中也需要根据温度发展趋势实时调整火力，这使烘焙工作变得复杂。另一方面，这也会导致咖啡烘焙成果缺乏一致性，精明的杯测师能够轻松地辨别它们之间的区别。

发生这种状况的根本原因在于错误的使用了入豆温度的概念，并且烘焙机没有被正确的预热。

01 咖啡烘焙的入豆温度

烘焙机通常情况下至少安装有两个温度探针，一个安装在热风出风口监测风温，称之为ET(Environment Temperature)，即环境温度。另一个安装在靠近锅炉底部，与豆堆接触，称之为BT(Bean Temperature)，即豆温。

当我们把咖啡生豆倒入烘焙机时，豆温探针的读数会立即下降，我们把温度下降之前的读数称之为入豆温度，但是这个定义没能体现出入豆温度的物理意义。

当烘焙机空载加热时，豆温探针与热空气接触，读数会迅速升高，当熄火降温时，豆温探针与冷空气接触，读数会迅速降低。在此过程之中，烘焙机的锅炉内壁、保温层、机身的温度变化速度比气流温度的变化要缓慢得多。我们不妨把烘焙机的整体温度称为烘焙机的热状态，快速变化的温度无法准确的反应出烘焙机的热状态。而烘焙机的热状态代表了烘焙机储存的潜热，这个潜热会对接下来的烘焙过程产生显而易见的影响。

当选择一个入豆温度的时候，我们的本意是指选择烘焙机的某个热状态，若二者之间不存在相关性，入豆温度就失去了意义。那么要如何把这二者关联起来呢？这里需要引入一个热平衡状态的概念。

02咖啡烘焙机的热平衡

咖啡烘焙机的热平衡状态是指在某个恒定火力值时，烘焙机整体吸收的热量与散失的热量相等。此时烘焙机的温度不升不降，温度曲线BT呈水平直线（ΔBT和ΔET的绝对值接近于0），烘焙机达到热平衡状态。注意，一台烘焙机热平衡状态不止一个，只要加热时间足够长时，任何一个恒定火力值，都对应了烘焙机在某个温度下的热平衡状态。想一想这是为什么？

通过使烘焙机达到热平衡状态，我们建立了烘焙机空载时的火力值、温度探针读数和烘焙机热状态之间的对应关系。只有当处于热平衡状态时，入豆温度才能与咖啡烘焙机的热状态具有对应关系，此时入豆温度才具有明确的物理意义。

现在我们知道了，为什么一些烘焙师的烘焙节奏会越来越快。因为没有经过正确预热的烘焙机并没有处于热平衡状态，虽然看似选择了相同的入豆温度，实际上烘焙机的潜热越来越高。

反过来，我们也可以利用这一点来验证烘焙机是否已正确预热。对于同样的豆子，若选择同样入豆温度时，出现了相同的回温点和回温时间，则证明入豆时烘焙机的确处于热平衡状态。反之则证明这两次入豆时烘焙机所处的热状态并不相同。

理解了烘焙机的热平衡状态，那么烘焙机的预热就变得十分简单。无论采用何种途径，只要尽快使烘焙机在入豆温度下达到热平衡状态，预热就是成功的。

03 波浪式预热法

在实际烘焙中，我们不难发现，当烘焙了4、5个批次之后，烘焙机在空载状态下只需要一个很低的火力值，就能使烘焙机在我们选择的入豆温度下保持热平衡状态。该火力值就是烘焙机处于热平衡状态时与入豆温度对应的入豆火力值。理论上，直接使用该火力值来预热机器，只要时间足够长，机器也会缓慢升温至热平衡状态，达到入豆温度。

实际生产中为了节约时间和燃料，我们先让机器迅速升温至过热温度，虽然此时温度探针读数已超过入豆温度，但是机身存储的潜热还比较小。通俗的说就是机身此时还是凉的，并没有热透。然后我们分阶段调降火力，每次调降火力之后，温度探针读数先降后升，温度曲线会形成一个波谷。当温度再次升至过热温度，再次调降火力值……重复多次该操作过程，火力值会逐步逼近入豆火力值，温度曲线形状像是经历了好几个波浪，最后逐渐平息，如图二所示，因此我把这种方法称之为波浪式预热法。

在预热的最后阶段，直接把火力值调整为入豆火力值并保持数分钟，烘焙机会逐步达到热平衡状态，温度缓慢下降到入豆温度并保持为水平直线。此时预热完成，等待入豆 。

04 波浪式预热法操作实例

接下来，我们通过一个案例来演示采用波浪式预热法的实际操作过程。

我们在某台烘焙机上选定的入豆温度为185℃，根据此前经验，该烘焙机在火力值为0.3kPa附近时（此处指燃气压力值），机器将在185℃上维持热平衡状态。该烘焙机的默认过热保护温度是240℃，预热过程中我们选择200℃作为过热保护温度，该温度略高于入豆温度，可以帮助我们进行快速预热，同时对机器也比较友好。以下是操作步骤详解：

● 开机后以100%火力和较小的风门开始预热。

● 当温度接近200℃时，减小到75%火力值，此时温度读数先是下降，温度曲线呈现为波谷，然后温度持续上升。

● 当温度再次接近200℃时，减小到50%火力值。

● 重复以上步骤，火力值不断减小。温度曲线的波浪逐渐趋平。

● 火力值设置为入豆火力值0.3kPa，风门调整为入豆风门，烘焙机温度会缓慢降低至185℃附近。

● 再次细微调整火力值，使温度曲线保持在185℃呈一条水平直线。此时ΔBT和ΔET的绝对值接近于0，烘焙机处于热平衡状态。

此时预热完成，等待入豆。

05 相邻批次间的预热程序

在烘焙过程中，除了第一锅入豆之前机器需要预热之外，相邻烘焙批次之间的烘焙机也需要预热。烘焙机的批次间预热与首次预热的原理是一致的，都是为了使烘焙机在入豆温度下达到热平衡状态。不同之处在于，与首次预热时烘焙机热状态处于潜热不足相反，当一个批次烘焙结束时，烘焙机往往处于过热状态。

为了使烘焙机从过热状态快速接近我们入豆时需要的热状态，我通常会在结束上一批次烘焙之后立即关火降温，当温度下降到超过选择的入豆温度30℃之后，然后直接以入豆火力值预热烘焙机至入豆温度附近，再次细微调整火力值，使温度曲线保持在入豆温度呈一条水平直线。

批次间的预热程序比首次预热要简单得多。与上一节的波浪式预热法相比，可以发现在过冷降温之后，直接采用了波浪式预热法的最后两个操作步骤。

06 结束语

本文重点探讨了火力值在烘焙机预热中的应用。除此之外，环境温度和空气流量（风门管理）等因素也会影响烘焙机的预热过程。因此需要根据实际情况做出相应的调整。

需要说明的是，烘焙机的预热原理是使机器在入豆之前达到热平衡状态，而与如何达到该状态的路径（方法）无关。除了本文介绍的波浪式预热法，常见的还有Scott Rao介绍的预热及锅间操作协议，PID温度控制预热方法，以及不同烘焙师的独家方法。无论采用哪一种方法，只要在入豆之前能使烘焙机达到热平衡状态，预热都是成功的。

不同的烘焙机有截然不同的热性能，没有任何一种固定的方法能适用于所有的机器。根据入豆温度和入豆火力值与烘焙机热状态的相关性，你可以轻松制定出适合你机器的预热程序。只要在你选择的入豆温度下，实现了烘焙机的热平衡状态，那么你的预热就是成功的。

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余兴镐

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