木材主要有三種物質(zhì)組成:纖維素,木質(zhì)素和水。纖維素和木質(zhì)素和其他一些材料被緊密地聯(lián)系在一起,使我們稱之為木材料。纖維素/木質(zhì)素結(jié)構(gòu)會吸收水分??諝飧稍锘颉昂娓伞钡哪静娜院?2-18%的水。新砍伐木材通過放入烤箱烘干就可以測算出含水量,一般用約40%至100%的百分比表示。在整個木炭機炭化過程中木材在木炭窯中維持約100°C或以下的溫度,在此溫度下木材中的水分被蒸發(fā),然后木柴的燃燒溫度會提高到約280°C。此步驟的能量來自一些木炭磚窯吸收的部分木材燃燒熱量,它是一種能量吸收或吸熱反應(yīng)。當木材干燥和加熱到280℃左右,出現(xiàn)熱解反應(yīng),木材開始分解為木炭、水蒸汽,醋酸和更復(fù)雜的化學品,主要由氫氣組成的焦油和不可冷凝氣體的形式,一氧化碳和二氧化碳??諝庠诖诉^程中被有控制的放入窯內(nèi),其中的氧氣被木材燃燒吸取成為二氧化碳,所以窯內(nèi)還存在氮氣。燒制木炭時炭化溫度越低,所生產(chǎn)的木炭其揮發(fā)性成分越多,其結(jié)果就是在燃燒木炭時會有酸性的味道出來,這是由于木炭含有大量酸性的腐蝕性焦油所致,這種木炭做燒烤木炭會使食材味道發(fā)生變化,而且燃燒時會有火焰。好的木炭應(yīng)該是在大約500°C的溫度下炭化的,固定碳約75%左右的木炭。木炭的產(chǎn)量與木料的材質(zhì)也有關(guān)系,好的木材由于木質(zhì)堅硬所以其木質(zhì)素含量也更高,理論上講越堅硬的木頭越適合生產(chǎn)木炭,而且越硬的木頭生產(chǎn)木炭產(chǎn)量也越高。不過在木炭窯內(nèi)碳化時并不是木頭放的越多越密集越好,因為如果木頭放的太密集,木材在碳化時就容易碎裂,這是因為窯內(nèi)溫度上升太快導(dǎo)致?lián)]發(fā)份下降增加了木炭的脆性?;旧?50至500℃的溫度,是燒制木炭在保持固定碳和保持塊形之間的平衡點。
影響木炭產(chǎn)量和木柴木炭轉(zhuǎn)化率的因素很多,往往木炭產(chǎn)能過低或浪費木材是很多因素造成的,那我們就盡可能的避免可能會導(dǎo)致問題的因素出現(xiàn),通常我們可以選擇一些硬度較高的木材作為木炭原料,木柴要盡可能的干,還有就是超過20cm直徑的木頭要劈開再燒,否則容易產(chǎn)生炭渣和碎末也更費木材。燒制木炭一定要注意木炭窯內(nèi)溫度的均衡,要使窯內(nèi)整體達到500°的炭化溫度,但有時這樣很難,原因就是因為木炭窯內(nèi)的空氣流動不規(guī)則,導(dǎo)致很多木柴被燒成灰而有些還是生頭。想要提高木炭的炭化效率和木炭質(zhì)量,一個精心設(shè)計的木炭窯就非常重要,好的炭窯不僅氣密性好,而且其中空氣流動均衡,不會出現(xiàn)“冷點”,而窯內(nèi)整體溫度很快可以升至500℃。