用于控制烘焙咖啡豆的过程的方法和用于在烘焙咖啡豆的过程中使用的设备技术

一种用于在烘焙咖啡豆的过程中使用的设备，包含：测量装置（10），其用于在烘焙咖啡豆的过程期间执行对来自咖啡豆的颗粒物排放的实际值的测量；并且耦合到该测量装置（10）的控制装置（20），其用于从该测量装置（10）接收测量的结果，其中该控制装置（20）适配成基于测量的结果，发现随时间推移的颗粒物排放的图样，基于该图样确定咖啡豆的实际烘焙程度，并且基于该烘焙程度确定和设置烘焙过程的至少一个特性。

Method for controlling the process of roasting coffee beans and equipment used in the process of roasting coffee beans

For use in the process of roasting coffee beans in the equipment, including: measuring device (10), the actual value for the implementation of measurement of emission of particles from coffee beans during the process of roasting coffee beans; and coupled to the measuring device (10) of the control device (20), which is used for from the measuring device (10) receives the measurement results, wherein the control device (20) adapted to measure based on the results of that time with the particle emission pattern, the pattern to determine the actual coffee roasting degree based on at least one, and based on the characteristics of the baking and baking process to determine the extent of setting the.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于控制烘焙咖啡豆的过程的方法。此外，本专利技术涉及一种用于在烘焙咖啡豆的过程中使用的设备。
技术介绍
在制作咖啡的领域中，在消费者中存在对于新鲜烘焙将在该过程中使用的咖啡豆的日益增加的需要。当前可用的家庭烘焙器通常为消费者预设烘焙过程的特性，而不提供使那些特性适应咖啡豆的初始烘焙程度的可能性。因此，可发生的是，当消费者决定使用部分烘焙豆而不是生豆时，烘焙过程的标准持续时间实际上过长以至于不能获得良好的结果，其中咖啡的味道会比消费者所期待的更苦得多。在消费者可能设置烘焙过程的特性（诸如温度和/或持续时间）的情况下，不能确保消费者作出正确的决定。通过利用高温的气流处理豆，或通过使豆经受照射或热传导，烘焙咖啡豆。烘焙过程具有许多不同的阶段，诸如脱水、第一裂化、第二裂化和碳化。一般地，烘焙过程牵涉物理和化学的变化，其最终导致具有独特香气和风味的咖啡豆。检查豆颜色和听裂化声音是专业烘焙师监测烘焙过程和确定何时终止该过程的最流行方式。然而，此做法需要烘焙经验。不能期待普通家庭用户具有烘焙过程的必要知识，更不用说必要的烘焙经验。当前用于确定烘焙程度和/或设置烘焙过程的一个或多个特性的技术关注颜色感测，在该颜色感测中具有指定波长的光、反射器和检测器被使用。然而，就最终烘焙程度的评估的准确性而言，颜色感测是有问题的。由于豆内和豆间的色差和各种烘焙程度的色差可能非常细微的事实，问题出现。除颜色感测之外，声音感测已被提出，其用于检测裂化阶段期间发出的声音并且从而确定烘焙程度。然而，此做法也具有缺点，包括在烘焙过程自身制造大的噪声时的信噪比和在烘焙温度不够高时仅有模糊的裂化声。从前面得出：存在对智能烘焙设备的需要，该设备适配成帮助消费者选择烘焙过程的合适特性，并且该设备优选地还适配成根据消费者关于咖啡味道的个人期望来操作。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种精确并且可应用于家庭烘焙设备的用于控制烘焙咖啡豆的过程的方法。本专利技术还有一个目的是提供一种易于使用的用于在烘焙咖啡豆的过程中使用的设备，该设备不需要用户在烘焙领域中是有经验的，并且该设备为用户提供了根据所期望味道实现烘焙过程的可能性，其中该设备可作为可以耦合到家庭烘焙器等的单元而提供，或者作为家庭烘焙器等的组成部分而提供。根据本专利技术，提供了一种用于控制烘焙咖啡豆的过程的方法，其中来自咖啡豆的颗粒物排放的实际值的测量在烘焙过程期间执行，以便发现颗粒物排放随时间推移（overtime）的图样，其中咖啡豆的实际烘焙程度基于该图样而确定，并且其中烘焙过程的至少一个特性基于该实际烘焙程度来确定和设置。此外，根据本专利技术，提供一种用于烘焙咖啡豆的设备，该设备包含：测量装置，其用于在烘焙咖啡豆的过程期间执行对来自咖啡豆的颗粒物排放的实际值的测量；和耦合到该测量装置的控制装置，其用于从该测量装置接收该测量的结果，其中该控制装置适配成，基于该测量的结果发现颗粒物排放随时间推移的图样，以便基于该图样确定咖啡豆的实际烘焙程度，并且以便基于该实际烘焙程度确定和设置该烘焙过程的至少一个特性。本专利技术基于下述见解：许多热学和化学反应在烘焙过程期间发生，这些反应包括脱水、脱羧、分馏、异构化、聚合、美拉德（Maillard）反应、斯特勒克（Strecker）降解和焦糖化。这些反应通常牵涉咖啡豆化学组分的改变和形式为颗粒物、挥发性有机化合物和水分的副产物的排放。已经发现污染物排放与咖啡烘焙阶段具有相关性，并且现在提出使用此相关性来指示烘焙程度和确定烘焙过程的一个或多个特性。因此简言之，本专利技术是关于在烘焙咖啡豆的过程的背景下的颗粒物感测，和使用在该过程期间发现的颗粒物的值以实时确定烘焙程度，这使得能够以合适方式设置烘焙过程的至少一个特性。烘焙过程的至少一个特性可以包括例如随时间推移的温度和/或该过程或该过程的至少一个阶段的持续时间。在实践中，颗粒物传感器可以安装到或集成在咖啡烘焙器或包括烘焙器的咖啡机，特别是所谓的豆到杯（bean-to-cup）咖啡机。颗粒物传感器优选布置在相对于烘焙器的出口位置。一般地，颗粒物传感器的操作基于使用被发射到测量室中的光束。光被存在于测量室中的颗粒折射，并且散射光的量被检测。例如，已知的颗粒物传感器用于发动机尾气测量的目的或在空气净化器中使用。可能使用颗粒物传感器对某尺寸的颗粒计数。已经发现，在烘焙咖啡豆的背景下，可能实用的是，检测具有0.3μm尺寸的颗粒。已经发现，烘焙过程的脱水阶段和裂化阶段两者牵涉颗粒物的高的排放。因此，这些阶段与颗粒物排放的图样中的显著峰相关联。另外，已发现，当烘焙生豆时，作为脱水阶段的结果，第一个峰在烘焙过程开始之后的某时间段出现，例如在该开始之后的3分钟处起始并在若干分钟后结束的时间段内出现。当部分烘焙豆经受烘焙过程时，脱水阶段将不发生。因此，检查峰在某时间段内是存在还是不存在可以用于区分生豆和部分烘焙豆，即用于自动地确定咖啡豆的初始烘焙程度而不需要来自用户的输入。在发现峰的情况下，得出使用生豆的结论，生豆比部分烘焙豆需要在更长时间期间被烘焙。从前面得出，本专利技术可以应用于将烘焙过程的持续时间与待烘焙咖啡豆的类型自动地适配，而不需要使用复杂布置例如在烘焙过程的开始时视觉地观察咖啡豆。一般地，根据本专利技术，可能验证颗粒物排放的显著峰是否在烘焙过程开始后的第一预确定时间段中出现，其中烘焙过程的总持续时间被设置，以致与没有发现峰的情况相比，该总持续时间对于发现峰的情况更长。另外，因为已经发现对于烘焙到更小程度的豆而言与脱水相关的峰更高，建议根据峰的高度设置烘焙过程的总持续时间，其中当峰更高时该总持续时间设置成更长。这样，烘焙过程的总持续时间可以精确地适配于咖啡豆的初始烘焙程度。在实际的实施例中，根据本专利技术的设备可以包含存储器，关于第一预确定时间段的细节和关于颗粒物排放的可能峰与待选择的总持续时间之间关系的细节储存于该存储器中。例如，提到的峰和持续时间之间的关系可以以查找表的形式记录。裂化阶段在烘焙过程结束时的附近发生。关于烘焙的已知偏好与裂化阶段紧密相连。因此，期望提供一种方法，基于该方法可能的是，正好在裂化阶段的正确时刻终止烘焙过程。例如，烘焙程度和裂化阶段之间的下述关系可能是可应用的：（1）肉桂/浅烘焙-在第一裂化开始时终止烘焙过程（2）美式/中等烘焙-在第一裂化期间终止烘焙过程（3）城市烘焙-在第一裂化结束时终止烘焙过程（4）深城市烘焙-在第二裂化开始时终止烘焙过程（5）维也纳烘焙-在第二裂化期间终止烘焙过程（6）法式烘焙-在第二裂化结束时终止烘焙过程基于裂化阶段牵涉颗粒物排放的显著增加的事实，如在本专利技术的上下文中已发现，可能将本专利技术应用于确定实际裂化阶段，以便本专利技术使得能够正好在恰当时刻终止任何烘焙过程。特别地，根据本专利技术，有利的是，验证颗粒物排放的显著峰是否在烘焙过程开始之后的第二预确定时间段中出现，其中下述动作中的一个被采取：一旦在第二预确定时间段中已发现第一峰或预确定数量的峰，终止烘焙过程；或者在第二预确定时间段中已发现第一峰的时间之后的预确定时间，终止烘焙过程。通过验证颗粒物排放的显著峰是否在烘焙过程开始后的第二预确定时间段中出现，还可能的是，一旦在第二预确定时间段内已发现第一峰，设置烘焙过程的最终阶段的特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制烘焙咖啡豆的过程的方法，其中来自咖啡豆的颗粒物排放的实际值的测量在烘焙过程期间执行，以便发现随时间推移的颗粒物排放的图样，其中咖啡豆的实际烘焙程度基于所述图样而确定，并且其中所述烘焙过程的至少一个特性基于烘焙程度确定和设置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.10 EP 14188489.0;2014.09.11 CN PCT/CN2014/1.一种用于控制烘焙咖啡豆的过程的方法，其中来自咖啡豆的颗粒物排放的实际值的测量在烘焙过程期间执行，以便发现随时间推移的颗粒物排放的图样，其中咖啡豆的实际烘焙程度基于所述图样而确定，并且其中所述烘焙过程的至少一个特性基于烘焙程度确定和设置。2.根据权利要求1所述的方法，其中验证所述颗粒物排放的显著峰（11）是否在所述烘焙过程开始之后的第一预确定时间段中出现，并且其中与所述峰（11）没有被发现的情况相比，对于所述峰（11）被发现的情况，所述烘焙过程的总持续时间被设置成更长。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述烘焙过程的总持续时间根据所述峰（11）的高度而设置，并且其中当所述峰（11）更高时，所述总持续时间被设置为更长。4.根据权利要求1所述的方法，其中验证所述颗粒物排放的显著峰（12）是否在所述烘焙过程开始之后的第二预确定时间段中出现，并且其中下述动作之中的一个被采取：一旦在所述第二预确定时间段中已发现第一峰（12）或预确定数量的峰（12），终止所述烘焙过程；或者在所述第二预确定时间段中已发现第一峰值（12）的时间之后的预确定时间，终止所述烘焙过程。5.根据权利要求1所述的方法，其中验证所述颗粒物排放的显著峰（12）是否在所述烘焙过程开始之后的第二预确定时间段中出现，并且其中，一旦在所述第二预确定时间段中已发现第一峰（12），设置所述烘焙过程的最终阶段的特性。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中相同尺寸的颗粒物在两个位置处检测，所述两个位置即用于验证环境颗粒物的一个位置和用于验证相对于经受烘焙的咖啡豆的出口位置处的颗粒物的另一位置，并且其中在第一位置发现的颗粒物的值从在第二位置发现的颗粒物的值中减去，以便获得来自咖啡豆的颗粒物排放的实际值。7.一种用于在烘焙咖啡豆的过程中使用的设备，包含：测量装置（10；10a、10b），其用于在烘焙咖啡豆的过程期间执行来自咖啡豆的颗粒物排放的实际值的测量；和耦合到所述测量装置（10；10a、10b）的控制装置（20），其用于从所述测量装置（10；10a、10b）接收测量的结果，其中所述控制装置（20）适配成...

【专利技术属性】
技术研发人员：石峻，王嬿嬿，DP凯利，谭径微，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL