Воздушный или барабанный ростер: что лучше для обжарки кофе

Перед покупкой оборудования будущий обжарщик почти неизбежно задается вопросом: какой ростер лучше — воздушный или барабанный? В рекламе ростеров с кипящим слоем нередко делается акцент на том, что нагрев горячим воздухом якобы является более современной технологией, а контакт кофейного зерна с барабаном — недостатком.
Но если рассмотреть физику процесса обжарки и обратиться к книге Скотта Рао «Справочник обжарщика кофе», картина становится значительно сложнее. Более того, для профессиональной обжарки сочетание конвекции и кондукции, которое дает грамотно спроектированный барабанный ростер, имеет важные технологические преимущества.

Во время обжарки тепло передается кофейному зерну тремя способами:

• конвекцией — от горячего воздуха;
• кондукцией — через контакт зерна с нагретой поверхностью;
• в меньшей степени тепловым излучением.

Скотт Рао отмечает, что классический барабанный ростер использует преимущественно конвекцию и в меньшей степени кондукцию. То есть распространенное представление о том, что барабанный ростер «жарит кофе металлом», слишком упрощает реальный процесс. (Скотт Рао, «Справочник обжарщика кофе», с. 19.)
В ростере с кипящим слоем ситуация другая. Барабана нет, а зерна находятся в мощном потоке горячего газа. Поэтому теплопередача происходит практически полностью за счет конвекции. (Скотт Рао, «Справочник обжарщика кофе», с. 19.)
На первый взгляд исключительно конвективный нагрев может показаться преимуществом. Но больше конвекции не означает автоматически более качественную обжарку.

Один из наиболее интересных выводов Рао касается роли самого барабана.
«Барабан играет роль «теплоаккумулирующего» устройства.»
Скотт Рао, «Справочник обжарщика кофе», с. 19.
При загрузке холодного зеленого кофе температура внутри ростера резко падает. В классическом барабанном ростере накопленное металлом тепло помогает быстро передать зерну необходимую энергию в начале процесса. Затем все большую роль начинает играть конвекция. (Скотт Рао, «Справочник обжарщика кофе», с. 19.)
Позднее автор снова возвращается к этому вопросу и подчеркивает, что запасенная барабаном энергия способствует теплопередаче в первые минуты, а адекватная теплопередача в начале обжарки крайне важна для внутризеренного развития. (Скотт Рао, «Справочник обжарщика кофе», с. 38.)
В результате хороший барабанный ростер использует сразу два механизма: конвекция + контролируемая кондукция.
Именно эта комбинация дает оператору дополнительный инструмент управления профилем обжарки.

В ростере с кипящим слоем воздух выполняет сразу две задачи.
Он должен:

• передавать зернам тепловую энергию;
• удерживать и перемешивать массу кофе.

Рао пишет, что ростерам с кипящим слоем необходим очень большой уровень воздушного потока в начале обжарки, который затем приходится уменьшать по мере снижения плотности зерен. (Скотт Рао, «Справочник обжарщика кофе», с. 26.)
И именно здесь возникает принципиальный технологический компромисс.
«Слишком большой уровень воздушного потока повреждает букет кофе и уменьшает эффективность использования топлива.»
Скотт Рао, «Справочник обжарщика кофе», с. 26.
Поэтому оператор должен искать компромисс между количеством воздуха, необходимым для движения зерна, и параметрами газа и воздуха, оптимальными для получения требуемого вкусового профиля. (Скотт Рао, «Справочник обжарщика кофе», с. 26.)
Для покупателя оборудования это важнее красивого рекламного определения «обжарка горячим воздухом».
В барабанном ростере функцию перемешивания выполняет механически вращающийся барабан. Поэтому воздушный поток можно использовать прежде всего как инструмент управления конвекцией, дымоудалением и профилем обжарки, а не одновременно как средство удержания всей массы зерна во взвешенном состоянии.

Может привести — если конструкция ростера неудачная или барабан перегрет.
Рао этого не скрывает. Он указывает, что перегретый барабан увеличивает риск скорчинга, типинга и других видов поверхностного подгорания.
Но именно поэтому он уделяет большое внимание конструкции барабана.
«Наилучшие классические барабанные ростеры имеют двухслойный барабан.»
Скотт Рао, «Справочник обжарщика кофе», с. 22.
Наружная стенка принимает основное воздействие источника тепла, а внутренняя остается менее горячей. Это уменьшает интенсивность кондуктивной теплопередачи и снижает риск повреждения поверхности зерна. Более того, Рао дает вполне конкретную рекомендацию:
«Если вы хотите купить классический барабанный ростер, я настоятельно рекомендую отыскать такой ростер с двухслойным барабаном.»
Скотт Рао, «Справочник обжарщика кофе», с. 22.
Таким образом, вопрос следует ставить не как «кондукция плохая или хорошая?», а как «насколько правильно производитель управляет кондукцией?».

Для объективности это преимущество необходимо признать.
Рао приводит ориентировочные диапазоны времени:

• классический барабанный ростер — 10–16 минут;
• барабанный ростер непрямого нагрева — 9–15 минут;
• ростер с кипящим слоем — 7–11 минут.

(Скотт Рао, «Справочник обжарщика кофе», с. 40.)
То есть технология кипящего слоя позволяет вести более быстрые профили.
Но профессиональному покупателю важно не перепутать понятия: быстрее обжарить кофе — не значит автоматически получить более качественный кофе.
Сам Рао постоянно связывает качество не с минимальным временем обжарки, а с правильным развитием зерна, количеством энергии в начале процесса, контролем ROR и стабильностью теплопередачи.

Если главная задача — получить профессиональный инструмент для формирования разных профилей обжарки, то грамотно спроектированный барабанный ростер имеет серьезное преимущество: он сочетает конвекцию и контролируемую кондукцию.
Барабан:

• перемешивает зерно независимо от воздушного потока;
• аккумулирует тепловую энергию;
• помогает развитию зерна на ранней стадии;
• позволяет использовать воздушный поток как отдельный регулируемый технологический параметр;
• в двухслойном исполнении значительно снижает риск поверхностного подгорания.

Поэтому вопрос «воздушный или барабанный ростер» нельзя сводить к лозунгу «воздух современнее».
С точки зрения физики процесса более универсальным решением выглядит барабанный ростер с правильно рассчитанным воздушным потоком и двухслойным барабаном.
Именно такая конструкция дает обжарщику возможность управлять не одним способом теплопередачи, а сочетанием двух основных механизмов — конвекции и кондукции.