Grains cuits au four: Observations sur la teneur en eau pendant la torréfaction

Comment savons-nous quand le café a fini de torréfier? On pourrait penser que le café est considéré torréfié lorsque la température cible finale est atteinte. Si une température finale de 205 degrés C (400 degrés F) est spécifiée comme critère final et que le café atteint cette température, il est torréfié, pas vrai? Dans son livre The Coffee Roasters Companion, l’auteur Scott Rao affirme que ce n’est pas nécessairement vrai.

Présentant le concept de café cuit au four, qu’il décrit comme «plat» et «terne», écrit Rao, «prolonger intentionnellement les dernières minutes de rôti crée généralement des saveurs cuites et doit être évité. Si un torréfaction décroît, c’est-à-dire que la température des grains cesse de monter (c.-à-d., Le [rate of rise (ROR)] est égal à 0 ou a une valeur négative), les saveurs cuites au four seront dominantes et la douceur disparaîtra presque. ”

En tant que rappel, ROR se réfère à la variation de la température du rôti au fil du temps (augmentation de 5 degrés sur 30 secondes, par exemple). La plupart des torréfacteurs de café surveillent non seulement la température du torréfacteur, mais aussi le taux de changement de cette température à l’intérieur du tambour. Rao affirme que lorsque le taux de changement se rapproche de zéro, le café a tendance à capter les attributs gustatifs communément appelés cuits au four. Ainsi, deux cafés identiques torréfiés à la même température finale peuvent avoir un goût radicalement différent, en fonction de la façon dont ils ont été torréfiés.

L’interrupteur «missile» situé dans le coin supérieur gauche du panneau de commande principal du torréfacteur désactive ce dernier afin que le torréfacteur puisse être contrôlé via un ordinateur.

Mesurer la teneur en eau pendant la torréfaction

Il existe des différences majeures dans la composition du café vert par rapport au café torréfié. Une grande différence est la masse plus grande d’un haricot vert comparée à celle d’un haricot rôti, causée par l’eau qui quitte le haricot vert pendant la torréfaction.

En prenant l’exemple d’un rôti léger avec une taille de lot de 10 kilogrammes (22 livres), environ 12,5% de la masse sera perdue sous forme d’eau, entraînant une perte de poids totale de 1,25 kilogramme (2,76 livres). L’eau représentera 1 kilogramme (2,2 livres) de la masse perdue. (La perte de masse restante est probablement due au CO2 et à d’autres substances volatiles.) D’autres facteurs, tels que la teneur en eau du café vert, le torréfacteur, l’environnement et le rôti souhaité peuvent également influer sur ce chiffre, comme par exemple la teneur en eau du café vert. perdre plus d’eau qu’un rôti plus léger) – ces chiffres devraient constituer un point de départ raisonnable pour cette discussion.

Si cette eau pouvait être mesurée pendant le rôti, la mesure pourrait être utilisée pour prédire la masse finale du café. Cela impliquerait de mesurer les propriétés des gaz d’échappement sortant du torréfacteur.

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Le torréfacteur de 1 kilo utilisé lors des tests.

L’air est un mélange de plusieurs gaz, principalement de l’azote, de l’oxygène et de l’eau, avec des traces d’argon, d’hélium et d’hydrogène. La quantité d’eau dans l’air est décrite comme l’humidité de l’air. L’air pourra absorber plus ou moins d’eau en fonction de sa température et de sa pression. L’air chaud, comme celui contenu dans un torréfacteur, peut évaporer de l’eau liquide en eau gazeuse. L’explication de ce phénomène est plus compliquée mais, pour simplifier, considérons que l’air plus chaud a une plus grande capacité de rétention d’eau que l’air plus froid. Une manière de mesurer la quantité d’eau dans l’air – comme détaillé dans un article publié en 2001 dans le Journal of Food Engineering intitulé «Une étude préliminaire sur la faisabilité de l’utilisation de la composition des gaz d’échappement de la torréfaction du café pour la détermination du degré de rôti »- consiste à collecter l’air du rôtissoire et à le refroidir jusqu’à ce qu’il redevienne liquide. Mais collecter tout l’air qui sort d’un torréfacteur et le refroidir est difficile, demande beaucoup d’énergie et prend beaucoup de temps. Une autre façon de faire est de mesurer la capacité de l’air.

La capacitance est une mesure de la charge électrique qu’une substance peut contenir et peut être utilisée pour déduire d’autres propriétés, telles que la densité. L’eau a une capacité élevée, et l’air avec une humidité plus élevée peut contenir plus de charge électrique. Cette capacité à maintenir la charge peut être mesurée par une sonde capacitive d’humidité relative, qui peut être placée dans la cheminée du torréfacteur. Ce capteur fournit un nombre qui reflète le rapport entre la quantité d’eau dans l’air et le maximum théorique que l’air pourrait contenir. Le maximum théorique peut être calculé à l’aide de données expérimentales relativement simples à collecter. (Nous avons utilisé les formules de l’IAPWS Formulation 1995 pour les propriétés thermodynamiques d’une substance de l’eau ordinaire à usage général et scientifique. Un calculateur gratuit est disponible à l’adresse suivante: aqua-calc.com/calculate/humidity.) Cette équation peut ensuite indiquer la quantité d’eau contenue dans l’eau. le volume d’air mesuré, si le rapport est connu et si le maximum théorique est calculé.

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Un capteur d’humidité relative et de température (RHT) Novus installé directement sur le conduit d’air du torréfacteur.

Le résultat de ces équations donne la quantité d’eau dans l’air à n’importe quel moment du rôti. La quantité totale d’eau qui a quitté le torréfacteur sera la somme de toutes les mesures prises pendant le rôti. À la fin du rôti, le résultat sera la quantité totale d’eau multipliée par le volume d’air ayant traversé la machine. Si ce nombre est divisé par la quantité d’air qui a traversé la machine ou par le débit d’air, la masse totale d’eau qui est sortie du café sera tout ce qui reste. Le résultat est une méthode de prédiction de la masse finale du café en soustrayant la valeur mesurée de la masse initiale du café.

Nous avons émis l’hypothèse que la quantité d’eau sortant du café (en masse) pourrait être calculée en mesurant l’humidité relative des gaz d’échappement. Nous avons essayé de tester cette théorie en utilisant la méthode détaillée dans les pages suivantes.

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James Davison est un ingénieur chimiste de Melbourne, en Australie, passionné par le café d’exception. Il est le propriétaire et le fondateur de Williamstown Roasters. Davison a remporté deux médailles d’argent et une de bronze aux Australian International Coffee Awards. Il a développé son propre logiciel de torréfaction spécialisé qui enregistre les informations du torréfacteur et contrôle le processus. Davison a travaillé dans le secteur de la fabrication de produits alimentaires au chocolat, dans le secteur des hydrocarbures, et a été consultant en ingénierie et concepteur. Il combine maintenant ses connaissances et son expérience en ingénierie avec sa passion pour le café. Il adopte une approche scientifique précise avec un soin méticuleux à la recherche du meilleur café possible.

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