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清華發明全球首部微波烘豆機 普通豆也能烘出頂級味【2020.10.19秘書處】

本校物理系張存續教授研究團隊研發出全球第一台「同軸旋轉式微波烘豆機」,烘咖啡豆僅需6到8分鐘,且不需要預熱,比傳統烘豆節省6到8成時間,耗能也僅需三分之一。經過這款微波烘焙的咖啡豆,「普通豆也能烘出頂極風味。」張存續笑說。

張存續教授指出,傳統咖啡烘豆機多使用瓦斯方式加熱,往往一次烘豆需30到40分鐘。本校團隊將運用在雷達技術的「旋轉接頭技術」,結合承德油脂用於微波生質柴油的「微波反應腔體技術」,研發出「同軸旋轉式微波烘豆機」。

這款烘豆機重量輕、可客製化設計,也適合用於烘乾其他豆類或蔬果,應用十分廣泛,也已獲得亞洲、美洲等多國專利。

談到讓咖啡豆更香的秘訣,張存續教授表示,就是「均勻加熱,充分脫水」。他解釋,傳統烘豆常常表面都焦了,中心還不夠熱;但這款微波烘豆機有獨創的電磁場設計,將電磁波耦合進去,且同步旋轉,升溫快且均勻;充分脫水則可產生焦糖化的「梅納反應」,可精確控制烘豆程度,充分展現咖啡豆的特色,更香且不焦苦。

張存續教授說,這項與承德油脂合作的產學合作計畫長期受到科技部的支持。他指出,計畫的一開始是希望利用微波來加速生質柴油反應,儘管最後成功將反應速率增加了6倍,但離業界期待的目標還有段距離。後來,團隊念頭一轉,覺得也可用於其他材料處理,才將技術應用從產業加值轉為民生消費,「這是無心插柳的成果。」

擔任研發關鍵角色的本校物理系、科技部助理研究學者趙賢文博士指出,「同軸旋轉式微波烘豆機」具備兩項優勢,除了操作上比傳統烘豆省時、讓使用者能快速測試風味外,烘豆機重量僅5公斤、可以客製化使用,瞄準專業玩家或中小型咖啡商家,也可以進一步改良給大型烘豆廠使用。

團隊成員邱柏諺、郭奐均利用這款咖啡烘豆機,在去年底成立販售咖啡豆的新創公司「波豆」。他們兩位都是本校雙專長學生,邱柏諺為生科院學士班大四生,第二專長選擇化學;郭奐均則是理學院學士班,第一專長物理系,第二專長動機,在導師張存續教授邀請下進入團隊。

邱柏諺、郭奐均在社團中認識,基於對咖啡的熱愛,4年前就開始擺攤賣咖啡,如今能用興趣成立公司,「要特別感謝張存續老師的幫忙。」他們說。

郭奐均表示,他高中時就想選清華的雙專長制,希望能將自己最喜愛的物理與其他領域知識結合。以製造咖啡豆烘豆機為例,改善微波加熱技術需應用物理知識,製造烘豆機則需機械領域專長,「這台烘豆機本身就是跨領域的結合。」

邱柏諺說,烘豆過程中會產生許多化學變化,咖啡豆的顏色、氣味、水氣、大小都會改變,而這些也都與豆子的風味息息相關。他說,擁有化學知識背景,讓他更清楚如何把咖啡豆烘得更香,也對烘豆溫度、時間如何拿捏更有概念。

邱柏諺說,烘豆過程就像做實驗,得不斷嘗試調整溫度、時間,觀察對咖啡豆風味產生的變化,也證實微波烘的咖啡豆香氣更足、層次更加分明。目前已有咖啡廳固定向他們訂購咖啡豆,未來也將販售烘豆機給喜歡自己烘豆的專業人士。

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