焙煎理論と実践-1.02 ドラムスピード

焙煎理論と実践 1.02 ドラムスピード


新しい焙煎機で最初に調整すべきパラメータはドラムスピードで、これは「毎分回転数(rpm)」で測定されます。最適なドラムスピードは、焙煎機のサイズによって異なります。一般的に、小型の焙煎機ではより高いrpmが必要ですが、大型の焙煎機では低めのrpmが最適とされています。



焙煎機の最適な回転数は、ドラムの直径によって異なります。ドラムの直径が重要な理由については、「ロースティング・サイエンスコース」で詳しく説明しています。

先に示した表の焙煎機のサイズ(kg単位)は、バッチサイズではなくドラムサイズを指します。たとえば、15kgの焙煎機で10kgのバッチを焙煎する場合でも、15kgの焙煎機に推奨されるドラム速度を目指す必要があります。

また、メーカーによってドラムのデザインや比率が異なるため、同じ容量の焙煎機でもドラムの直径が異なることがあります。このため、同じ容量の焙煎機でも微妙に異なるドラムスピードが必要になることがあります。たとえば、15kgのJoperのような細長いドラムは、Probat UG-15のように直径が大きく浅いドラムよりも、高い回転数が必要です。


ドラムスピードが低すぎる場合

ドラムスピードの設定が低すぎると、焙煎中にコーヒー豆がドラムの底に積み重なり、うまく混ざりません。この場合、豆が十分に回転せず、焙煎にムラが生じます。特に、底に積もった豆は熱いドラム壁に長時間触れることになり、スコーチングやフェイシングといったローストディフェクトが発生する可能性があります。

また、このような低い回転数では、ドラム内の豆が焙煎ガスに触れる機会が限られてしまい、コーヒー豆の山の表面にいる豆だけが熱風にさらされます。これにより、対流による熱伝達が減少し、豆が十分にディベロップするのが難しくなります。


ドラムスピードが高すぎる場合

逆に、ドラムスピードが高すぎると、遠心力で豆がドラムの壁に押し付けられ、表面が焦げてしまう可能性があります。ドラムの壁が高温であるため、豆の表面が焦げたり割れたりするローストディフェクトが発生することがあります。

この現象を理解するためには、遊園地の「グラビトロン」ライドというジャンルのアトラクションを思い浮かべてください。グラビトロンは大きなシリンダー型のライドで、回転速度が速くなると、乗客は重力に負けずに壁に押し付けられることになります。焙煎機でも、ドラムが高速回転すると同じように、豆が壁に押し付けられ、表面が焦げてしまうのです。

ドラムスピードは焙煎の品質に大きな影響を与えるため、最適な回転数を見つけることが非常に重要です。低すぎる回転数や高すぎる回転数は、焙煎ムラやローストディフェクトを引き起こし、最良の焙煎結果を得るのを難しくします。

遠心力は遊園地の乗り物では楽しい体験かもしれませんが、コーヒー豆にとっては良くない影響を与えることがあります。


もし焙煎機のrpmが高すぎると、コーヒー豆がドラムの熱い壁に押し付けられてしまい、表面が焦げる可能性があります。豆はドラムの壁にくっついてしまい、焙煎機内の熱風との接触が限られるため、対流による熱伝達が少なくなります。その結果、豆の内部が十分にディベロップしづらくなり、均一な焙煎が難しくなります。


スイートスポット

最適なドラムスピードは、このような「高すぎる」または「低すぎる」の極端な回転数の間にある「満足のいく中間」にあります。理想的な回転数では、対流による熱伝達を最大化し、伝導(豆がドラムの壁に接触して伝わる熱)による熱伝達を最小限に抑えることができます。この状態では、ドラムの回転が豆を空気流の中に持ち上げ、豆がドラム壁に押し付けられてしまうほど速く回転することはありません。

理想的なドラムスピードをイメージするには、回転式乾燥機の中で衣類がどのように動くかを想像してみてください。ドラムが回転すると、衣類が持ち上げられ、その後、熱風で落ちていきます。この動きによって、衣類と空気の接触面が最大化され、対流が効率的に行われます。焙煎機も同じように、豆が空気流の中で動きながら熱風と十分に接触し、均一な焙煎が進むのです。

この「スイートスポット」を見つけることが、理想的な焙煎結果を得るためにはとても重要です。

回転式乾燥機のドラムスピードは、衣類と熱風の接触量を最大化することで対流を効率的に引き起こし、熱の伝わり方を最適化します。

この原理は焙煎機にも当てはまり、最適なドラムスピードで回転することで、豆の山がよく混ぜられ、ムラのない均一な焙煎が実現します。

推奨されるrpmの範囲からわずかに外れることは通常許容されますが、実際には一部のロースターでは、工場出荷時に設定されたドラムスピードが最適とは言えない場合があります。もし、ドラムスピードが推奨範囲より大幅に高すぎたり低すぎたりする場合は、rpmを調整する必要があります。

1つの例外として、Loring  IMF など、熱源として熱風を使い、間接的に加熱するタイプの焙煎機があります。このタイプの焙煎機では、ほぼすべての熱が対流によって伝達されるため、豆の表面が焦げる危険性が非常に低くなります。そのため、許容されるドラムスピードの範囲が広くなります。このタイプの焙煎機での気にかけるべきことは、豆を適切に混ぜるのに十分な回転数を確保することです。



1.02 終

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