Science de la torréfaction

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Transfert de chaleur

RS 4.02 Conduction et convection en torréfaction

Au chapitre 1, nous avons découvert certains effets des différents types de transfert de chaleur sur la façon dont le café est torréfié. Les premiers torréfacteurs à tambour utilisaient la conduction pour transférer la chaleur aux grains, ce qui rendait le processus de torréfaction très lent. Les torréfacteurs modernes transfèrent la majorité de la chaleur par convection. Cela a considérablement réduit les temps de torréfaction, transformant ainsi la qualité du café torréfié. Les torréfacteurs à air chaud ont poussé le principe encore plus loin, en permettant des temps de torréfaction de quelques minutes seulement dans certaines machines à l'échelle industrielle.

De nombreux torréfacteurs pensent que la conduction et la convection peuvent conférer différentes saveurs aux grains. Plus précisément, de nombreux partisans des torréfacteurs à tambour traditionnels rapportent que leur méthode crée un café torréfié avec plus de corps, et certains affirment qu'elle produit des saveurs plus complexes.

En dehors de ces rapports anecdotiques, peu de preuves soutiennent l’idée selon laquelle la méthode de transfert de chaleur affecte la saveur du café. Les quelques expériences publiées comparant les torréfacteurs conducteurs aux torréfacteurs à convection ne tentent pas de contrôler le profil global de torréfaction. La seule différence certaine est que la chaleur par convection permet une torréfaction plus rapide, ce qui permet certains profils de torréfaction impossibles à obtenir dans les torréfacteurs à tambour.

La plus grande limitation de la conduction est qu’elle ne fonctionne que par contact direct. Lorsqu’un grain touche la paroi du tambour, seule une infime partie entre en contact. La chaleur se propage dans le reste du grain par conduction – et la conduction est plus lente dans le grain que dans le fût métallique, car le métal est plus conducteur. Cela signifie que la partie du grain de café en contact avec le tambour chauffe rapidement, mais que cette chaleur met du temps à se disperser.

Avec la convection, en revanche, l’air chaud entre en contact avec toute la surface du grain en même temps, de sorte que tous les côtés du grain reçoivent une quantité égale de chaleur. La surface recevant l'énergie thermique par conduction est bien plus petite que la masse totale du grain, vous devez donc créer une température beaucoup plus élevée à la surface du grain pour transférer la même quantité de chaleur dans le grain. Si la température de surface du tambour qui en résulte est trop élevée,