咖啡豆養豆過程科學化量測與紀錄報告書(CO2、O2、壓力、咖啡豆表面溫度、養豆溫度、養豆週溫)

咖啡豆剛烘焙好需要進行養豆的過程，讓咖啡喝起來不燥風味更棒，養豆的天數取決於烘豆師對於自己烘焙的咖啡豆，想要表現的咖啡風味，養豆的容器主要是密封罐、鋁箔密封袋、單向排氣袋，養豆環境一般都是遮陽的室內空間，至於空調與溫度就是室溫或是咖啡店開冷氣的溫度，所以基本上溫度會從27~38℃溫差接近10℃的變化，少數是使用紅酒櫃、冷藏櫃或冷藏庫，不同的環境溫度對於養豆出來的風味也有其影響性及重要性，絕對不是單純直接丟在室溫環境下就好，養豆過程中咖啡豆會排二氧化碳(Co2)，至於排到什麼時候？什麼時候結束？排放量有多少？或是還會排放其他氣體？一般來說，沒有什麼資訊去詳述這個部分。

慶聲科技透過自己所研發的精密恆溫保鮮櫃，搭配自己開發的二氧化碳(Co2)、氧(O2) 無線偵測模組(AIOT)，在精密恆溫環境下(15±0.3℃)，量測咖啡豆的二氧化碳、氧含量、氧分壓、壓力、咖啡豆表面溫度，以每分鐘一筆的高速量測速度，將資料同步而且完整無誤地送上雲端，將咖啡豆在養豆階段的物理性變化，透過科學化記錄下來，並且曲線化分析，希望這樣的整合測試，可以讓大家對於咖啡除了在風味之外有更多的了解，用科學化紀錄與分析來看咖啡養豆的過程，至於這樣的記錄分析，是否能夠讓咖啡烘豆師找出最佳的養豆參數，還需要做多次的相關驗證才行。

 

實驗豆子名稱：衣索 比亞利姆 季洛

烘焙師：生產者咖啡
焙度：65

品種：Heirloom

處理方式：水洗
海拔：1850m～1900m

產區：Limu Gera
烘焙師杯測筆記：柑橘、莓果、檸檬酸甜、伯爵紅茶

 

咖啡店一整天的環境週溫變化記錄曲線

說明：透過環境記錄曲線可以看到，除了當天高溫達32℃溫差約7℃，溫度的抖動是很劇烈的

咖啡店一星期的環境週溫變化記錄曲線

使用慶聲精密恆溫熟成櫃在15±0.3℃精密環境下進行養豆的科學化記錄

說明：慶聲精密恆溫櫃的溫度設定可以達小數點1位，也就是0.1℃，溫度控制的波動度可達±0.3℃[一般冷藏櫃是±3℃，紅酒櫃是±2℃]，波動度會差到10倍，並可偵測0℃以下的濕度變化還有控制。

養豆除排放Co2之外也會吸收Co2:

說明：透過這個密閉環境下養豆的Co2紀錄曲線[約40小時]，可以看到養豆過程咖啡豆在初期會排放大量的Co2，但是經過一段時間之後還會將排出去的Co2吸收回去咖啡豆，從6672ppm降到2134ppm。

咖啡豆養豆過程Co2很快就高達10000ppm

說明：二氧化碳的值超過感測器(sensor)的極限，所以需要開密封盒排氣之後再量測，否則會一直呈現Co2的上限值。

在15±0.3℃度精密恆溫環境下養豆14天的Co2排氣變化紀錄曲線

說明：咖啡豆在15±0.3℃度精密恆溫環境下養豆過程中，初期Co2排放量會比較多，但是咖啡豆還會再將Co2吸收回去，之後才開始緩慢排氣，大約到14天之後才會明顯減少，在中間時期有3次Co2急速下降，那是因為開密封罐進行咖啡杯測的所造成的現象，哪個急速下降可以忽略不考慮。

養豆20天的Co2排氣變化紀錄曲線

說明：咖啡豆養豆到14天之後，二氧化碳(Co2)的排氣動作就出現停止的現象，但是排氧(O2)的動作到20天還是持續進行中。

咖啡養豆超過14天以上，咖啡豆持續在進行排氧

說明：這是紀錄養豆14~20天的氧含量紀錄曲線，透過曲線可以看的出來，從14天到20天，氧(O2)的含量雖然緩慢，但是還是持續在上升當中。

養豆過程除了排Co2之外也會排氧氣(O2):

說明：從這個密閉環境養豆紀錄曲線可以看到，養豆到一段時間之後，這時候咖啡豆會從排放Co2改成排放氧氣(O2)，咖啡豆會一邊吸收二氧化碳一邊排出氧氣，咖啡豆表面會開始微發熱(大約增加1℃)，原本的氧含量是22.38%，經過約40小時之後氧含量會到達24.23%，增加約1.85%

咖啡豆開始排氧(O2)與表面升溫紀錄曲線:

咖啡豆排氣-O2長時間紀錄-14天變化

說明：透過氧分壓來看咖啡豆養豆過程，在6/18之後出現排氧抖動的現象，評估此現象可能是咖啡豆開始進入氧化期，在6/15氧的濃度已經高於sensor上限，所以後續只能夠透過壓力來看排氧變化，可以看到在養豆7天(6/17)時，咖啡豆的排氣壓力是最高的。

咖啡豆排氣-壓力變化(20天記錄)

說明：透過養豆壓力紀錄曲線可以看得出，咖啡豆在15±0.3℃養豆到7天時壓力最大，在14天時壓力第二大，到15天之後壓力就不再上升的，與養豆過程的Co2變化量有相似之處。

咖啡豆養豆20天，咖啡豆Co2排氣與壓力紀錄曲線

說明：透過這兩個長時間的紀錄曲線，會發現到在最後結束的曲線是有關係的，在咖啡豆結束排二氧化碳(Co2)之後，密封盒的壓力就開始慢慢下降，所以除了使用Co2來知道養豆的變化之外，壓力也是一個觀察指標。

結論：

1. 咖啡豆養豆過程中，除了會排出二氧化碳(Co2)之外，在一個時間之後也會進行吸收二氧化碳(Co2)的動作。
2. 咖啡豆養豆過程除了排二氧化碳(Co2)之外也會同時排氧(O2)，初期會先只有排二氧化碳(Co2)，之後才開始排氧(O2)，不會馬上先排氧(O2)，然後就同時排氧(O2)與排二氧化碳(Co2)。
3. 咖啡豆排氧(O2)過程，豆子的表面溫度會升溫約1℃，咖啡豆排氣過程壓力都會超過1000mbar
4. 透過Co2、O2、豆子表面溫度、壓力、濕度..等，可以透過科學化分析方式，協助烘豆師未來能夠找出該烘焙的咖啡豆，最佳的養豆溫度與養豆天數，並且確保其風味品質及穩定性與一致性。

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