DK163558B - Fremgangsmaade og apparat til at regulere braendingsgraden af navnlig kaffe - Google Patents

Description

i

DK 163558 B

Opfindelsen vedrører en fremgangsmåde til at regulere brændingsgraden navnlig af kaffe, og af den art hvor kaffen udsættes for en hurtig opvarmning med mikrobølger, og en brat køling med vand og luft.

5 Opfindelsen vedrører også et apparat til udøvelse af denne fremgangsmåde.

Det er kendt at brænde kaffe ved hjælp af mikrobølger. US-PS 4 326 114 beskriver et mikrobølge-brænderapparat, der omfatter en skråtstillet tromle 10 der er fyldt med kaffekorn, mikrobølgekilder der er fordelt langs tromlen, et kammer med en sidste mikro-kilde indrettet til at styre og komplettere brændingen, samt et afkølingskammer der er forsynet med dyser. I dette apparat, øges kaffekornenes grad af 15 brænding ved at øge den sidste mikrobølgekildes effekt. En anden mulig løsning ville være, at nedsætte kaffekornenes tilførselshastighed. Den første løsning medfører et øget energiforbrug, medens den anden løsning medfører en produktivitetsnedgang.

20 Opfindelsen tager sigte på, at anvise en frem gangsmåde til brænding hvor kaffekornenes brændingsgrad kan reguleres inden for vide grænser, uden at ændre kaffekornenes tilførselshastighed eller -mængde, og uden at ændre effekten af de mikrobølgekil-25 der der anvendes til brændingen. Denne proces, eller fremgangsmåde, kan også anvendes til brænding af ca-caobønner, samt til brænding af mandler, hasselnødder, peanuts og lignende.

Med opfindelsen anvises en fremgangsmåde til 30 at regulere brændingsgraden af navnlig kaffe, og ejendommelig ved, at kaffekornene mellem brændingen og bratkølingen tilbageholdes i en energifri atmosfære, i et tidsrum der afhænger af den ønskede brændingsgrad af det færdige produkt. Opfindelsen an-35 viser altså en fremgangsmåde hvor kaffekornene brændes ved hjælp af mikrobølger, og hvor den sluttelige

DK 163558B

2 brændingsgrad hurtigt kan ændres, ved at opholde kaffekornene i kortere eller længere tid før bratkølingen, og på den måde udnytte den energi der er tilbage i kaffekornene til at fuldføre brændingen.

5 I tilfælde af mikrobølger vil denne restenergi være ensartet fordelt gennem de enkelte kaffekorn, hvorved en af ulemperne ved gængs hurtigbrænding undgås, nemlig at kaffekornene brændes fra ydersiden.

Dette system gør det muligt let at ændre 10 slutproduktets balance, afhængig af om det ønskes at få en balance der nærmer sig den, der opnås ved hurtigbrænding, eller om det ønskes at få en balance der mere ligner den der opnås ved konventionel brænding.

15 I tilfælde hvor fremgangsmåden ifølge opfin delsen finder anvendelse i forbindelse med kaffe, er tilbageholdelsestiden fra 0,1 til 5 minutter, brændingstiden fra 0,2 til 3 minutter, og brændingstemperaturen i intervallet fra 200 til 240°C.

20 Bortset fra kaffe, kan fremgangsmåden ifølge opfindelsen også anvendes til brænding af cacaobøn-ner, i hvilket tilfælde brændingstemperaturen vil være i størrelsesordenen 140°C medens tilbageholdelsestiden og brændingstiden vil være stort· 25 set den samme. Hasselnødder og mandler kan også brændes som anvist med opfindelsen. I dette tilfælde vil brændingstemperaturen være af størrelsesordenen 110°C.

Opfindelsen vedrører også et apparat til udøvelse af den ovenfor beskrevne fremgangsmåde, og om-30 fattende en i en mikrobølgeenhed lejret horisontal cylindrisk tromle, samt en bratkølingszone for kaf-fekornene, hvilket apparat er ejendommeligt ved, at der ved den ene ende af den horisontale cylindriske tromle, er en beholder der er indrettet til at mod-35 tage og tilbageholde kaffekornene, og ved at appa-ratet omfatter dels et system til at regulere til-

DK 163558B

3 førslen til bratkølingszonen, dels midler til at regulere og styre de brændte kaffekorns holdetid, hvilke midler er forbundet med systemet til regulering af tilførslen.

5 Apparatet fungerer i alt væsentligt som be skrevet i det følgende:

Kaffekornene fremføres fra en fødebeholder til den horisontale cylindriske tromle, der er lejret drejeligt omkring sin længdeakse. Kaffekornene frem-10 føres under påvirkning af denne rotation, og bringes progressivt op til brændingstemperaturen, der fortinsvis ligger i intervallet 200 til 240°C. Mikrobølgeenheden omfatter mindst én mikrobølgekilde men fortrinsvis fra 2 til 4 mikrobølgekilder. Når kaffe-15 kornene når enden af brændertromlen, falder de ned i tilbageholdelses- eller opbevaringsbeholderen, der omfatter et fødereguleringssystem i form af en motor der driver en snegletransportør. Dette reguleringssystem er forbundet til midler, til regulering og 20 styring af tilbageholdelsestiden, og i form af en temperaturføler og en niveauføler, hvilke følere er anbragt i forskellige højder i opbevaringsbeholderen.

I en anden udførelsesform har midlerne til regulering og styring af tilbageholdelsestiden form af en ud-25 målingsvægt, der bærer opbevaringsbeholderen. I dette tilfælde vises vægten af den kaffe der skal tilbageholdes i opbevaringsbeholderen på vægten, således at fødereguleringssysternet fremfører kaffekornene samtidig med at vægten af kaffe i opbeva-30 ringsbeholderen holdes konstant.

Når kaffekornene til sidst forlader tilbageholdelsessystemet, undergår de en bratkøling, og transporteres videre til pakkestationer. Ifølge opfindelsen vælges kaffekornenes tilbageholdelsestid 35 i afhængighed af den ønskede brændingsgrad af det færdige produkt, idet det gælder, at jo længere

DK 163558 B

4 holdetiden er, desto højere en brændingsgrad opnås.

I det følgende forklares opfindelsen nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et perspektivbillede af appara-5 tet ifølge opfindelsen, og fig. 2 et tværsnit gennem opbevaringsbeholderen .

Apparatet er monteret på en ramme 1 og omfatter en fødebeholder 2, en mikrobølgeenhed 3, 10 et tilbageholdelsessystem 4 og et bratkølingssystem 5.

PødebehoIderen 2 omfatter en motor 6 og en ikke-vist endeløs snegletransportør der fremfører kaffekornene. Kornene ankommer til en horisontal 15 brændingstromle 8 gennem en tilgang 7. I fig. 1, er kaffekornene symboliseret med en tyk sort streg.

Tromlen 8 roteres i pilen A's retning ved hjælp af en motor 9, der via et kædesystem 10 driver ruller 11, som ligger an mod tromlen 8 og dermed 20 bevirker at denne roterer. Tromlen 8 omfatter ledeskovle 12, der dels fremfører kaffekornene, dels regulerer kaffekornenes bane, og dermed brændingstiden. Over tromlen 8 er arrangeret fire mikrobølgekilder 13.

25 Tilbageholdelsessystemet 4, omfatter en tragt 14 og selve opbevarings- eller tilbageholdelsesbeholderen 15. Som vist i fig. 2, omfatter opbevaringsbeholderen en føler S1, en niveauføler S2 og en sikkerhedsføler S3. Motoren 16 frem-30 fører via snegletransportøren 17 kaffekornene til bratkølingssystemet 5, der omfatter en vandtilgang 18 og dyser 19. De således afkølede kaffekorn fremføres via et transportbånd 20 til pakkestationen.

35 Den foregående beskrivelse forklarer tyde ligt, hvorledes apparatet ifølge opfindelsen fun-

DK 163558B

5 gerer. I det følgende vil tilbageholdelsesprocessen for kaffekornene dog blive gennemgået mere nøje, navnlig under henvisning til fig. 2.

Den brændte kaffe forlader brændingstromlen 8 5 og falder ned i opbevaringsbeholderen 15. Holdetiden vælges i afhængighed af den ønskede slutbrændingsgrad. Når man kender den afgivne mængde fra målesystemet 15, 16, 17, kan man på grundlag af holdetiden beregne tilbageholdelsesvolumet. Da ni-10 veauføleren S2 er forskydelig i retning af pilen C, forskydes denne tilsvarende. Fordi motoren 16 er forbundet til , S2 og S^, driver den snegletransportøren 17, på en sådan måde, at den temperatur der indikeres af S2, er den temperatur, der 15 indikeres af S1, hvilket vil sige, at kaffekornene dækker S2· Hvis S2 indikerer en temperatur der er lavere end , nedsættes motorens hastighed, medens der i det tilfælde at sikkerhedsføleren S^'s temperatur stiger, sker det at motoren 16 øger 20 hastigheden, således at niveauet af kaffekorn falder.

Dette er med andre ord et meget pålideligt og fleksibelt system, til at regulere brændingsgraden af kaffe.

Den anden mulighed for at regulere brændingsgraden, er at have en udmålingsvægt der bærer opbe-25 varingsbeholderen. Denne udmålingsvægt gør det muligt til enhver tid at kende den nøjagtige mængde kaffe, der tilbageholdes i beholderen. Når man kender mængden og den tilførte mængde pr. tidsenhed, er det muligt på det grundlag at udlede holdetiden. Denne 30 løsning gør det muligt, at regulere brændingsgraden endnu mere præcist.

De med fremgangsmåden ifølge opfindelsen opnåede fordele fremgår klart af den følgende sammenligning mellem et eksempel uden tilbageholdelse, og 35 et eksempel med en tilbageholdelsestid på 25 sekunder, men iøvrigt under samme forhold.

DK 163558B

6

Der anvendtes Colombiansk kaffe med et indledende fugtighedsindhold på 10%. Endvidere anvendtes der til såvel det egentlige eksempel som sammenligningseksemplet en tilførselsmængde på 80 kg/'t, 5 en brændingstid på 100 sekunder, en temperatur ved beholderens tilgang på 220°C, en rotationshastighed for brændertromlen på 2,5 omdrejning pr. minut og fire mikrobølgekilder af hver 5 KW.

Resultaterne fremgår af nedenstående tabel 1.

10 TABEL· 1

Sammenlignings- Eksempel med en eksempel holdetid på 25 s.

Fugtindhold (%) 2,41 1,62

Aroma indeks 1076 1236 15 Ligevægts faktor 1,56 2,69

Materiale der kan ekstrahe- 29,4 31 res med vand (%) G.N.-værdi , nA c oc - ac i ao 20 hele kom 6,04-5,95 3,96-3,98 G.N.-værdi ^ 0 1 malet kaffe ' ' G.N. værdien blev fastlagt ved hjælp af et såkaldt "roastometer" ifølge EP-PS 106 135. Det skal 25 i den forbindelse bemærkes, at det til at bestemme denne G.N. værdi er nødvendigt, og tilstrækkeligt med tre værdier for at definere farven. I det såkaldte "Munsell" system er disse tre værdier, værdierne for henholdsvis nuance (X), glans (Y) og mætningsgraden 30 (Z). G.N. værdien svarer til den værdi Y der fås gennem et grønt filter. Den varierer mellem 0 (absolut sort) til 100 (ren hvid). Som en tommelfingerregel

Claims (9)

1. Fremgangsmåde til at regulere brændingsgraden navnlig af kaffe, og af den art hvor kaffen udsættes for en hurtig opvarmning med mikrobølger, og en bratkøling med vand og luft, kendetegnet 25 ved, at kaffekornene mellem brændingen og bratkølingen tilbageholdes i en energifri atmosfære, i et tidsrum der afhænger af den ønskede brændingsgrad af det færdige produkt.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kende-30 tegnet ved, at holdetiden er mellem 0,1 og 5 minutter.

3. Fremgangsmåde ifølge 1 eller 2, kendetegnet ved, at brændingstiden er fra 0,2 til 3 minutter.

4. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1-3, kendetegnet ved, at brændingstemperaturen ligger i intervallet fra 200 til 240°C. * DK 163558B

5. Apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge ethvert af kravene 1-4, og omfattende en i en mikrobølgeenhed (3) lejret horisontal cylindrisk tromle (8), samt en bratkølingszone (5) for kaffekorne-5 ne, kendetegnet ved, at der ved den ene ende af den horisontale cylindriske tromle (8), er en beholder (15), der er indrettet til at modtage og tilbageholde kaffekornene, og omfatter dels et system til at regulere tilførslen til bratkølingszonen (5), dels midler 10 til at regulere og styre de brændte kaffekorns holdetid, hvilke midler er forbundet med systemet til regulering af tilførslen.

5. For at opnå en G.N. værdi der svarede til den, der blev opnået med holdetid , skulle kaffen brændes i 115 sekunder, istedet for de 100 sekunder med holdetid. Aroma-indekset er defineret som det. aritmetiske 10 gennemsnit af absorptionen ved 212 og 273 nm af et distilat af flygtige substanser, der er til stede i en prøve, der er afdrevet med damp og kondenseret i vand. Aroma-indekset stiger med aroma-indholdet. Ligevægts-faktoren er defineret som forholdet 15 mellem absorptionen ved 212 nm og absorptionen ved 273 nm. Denne faktor giver information om den brændingsgrad kaffen har været udsat for, idet faktoren stiger i takt med at kaffens farve bliver mørkere.

20 PATENTKRAV

6. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at den horisontale cylindriske tromle (8), er lejret 15 drejeligt omkring sin længdeakse, og at mikrobølgeenheden (3) omfatter mindst én mikrobølgekilde (13), men fortrinsvis fra 2 til 4 mikrobølgekilder.

7. Apparat ifølge krav 5 eller 6, kendetegnet ved, at midlerne til at regulere og styre 20 holdetiden, har form af en temperaturføler (S^) for den brændte kaffe, og en niveauføler (S2)/· hvilke følere er .anbragt i forskellige højder i opbevaringsbeholderen (15).

8. Apparat ifølge krav 5 eller 6, kende-25 t e net ved, at midlerne til at regulere og styre holdetiden, har form af en udmålingsvægt, der bærer opbevaringsbeholderen (15).

9. Apparat ifølge ethvert af kravene 5-8, kendetegnet ved, at tilførselsreguleringssystemet 30 har form af en motordrevet snegletransportør (17).