JPH0325152B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、高品質のコーヒー焙煎豆を製造でき
る焙煎装置に関するものである。 〔従来技術およびその問題点〕 従来のコーヒー豆焙煎装置には、ガスバーナを
熱源としコーヒー豆がその火炎で直接焙られるよ
うに構成された直火式のものがあつたが、この直
火式では豆の外表面のみを焦がし易いのでコーヒ
ーの香りが焦げ臭くなり易くコーヒー特有のまろ
やかな風味が出ない欠点がある。 また、従来から高温度の熱風でコーヒー豆を焙
煎する方式もあつたが、熱風式は直火式に比べコ
ーヒー豆に対し均等な温度を与えることができる
ものの、多量の熱風と比較的長時間を必要とする
ことも相俟ち、加熱によるコーヒー豆の成分変化
が最適とならず、ともすれば大量生産において生
じがちな大味な製品しか得られない欠点を有して
いた。 一方、筒篭状の回転ドラム内にコーヒー豆を入
れてこれを回転させると共に、その下方にガスバ
ーナ設けて該回転ドラムを焙るようにしたコーヒ
ー豆焙煎機が実公昭54−39518号公報により知ら
れているが、このコーヒー豆焙煎機のように回転
によりコーヒー豆が撹拌されるようにしてもこの
ように直火式加熱であるものではなおも豆の外表
面のみが焼け易く焦げ臭が出てすつきりしたマイ
ルドな味が出にくいという問題点がある。 また熱源として、ニクロム線当の電熱線を石英
ガラス管内に封入してなる電熱ヒーター（以下石
英管ヒータという）を用いたコーヒー豆焙煎機が
実公昭60−40157号公報に開示されている。しか
し石英ガラス管は波長が３〜5μｍ以上の赤外線
を殆んど通さず、しかも熱源である金属発熱線の
赤外線放射率が低いことからこの石英管ヒータで
コーヒー豆を焙煎した場合第５図に示したように
豆表面付近の温度に対して豆中心部分の温度の上
昇が非常に遅く、この実験によれば雰囲気温度を
200℃に設定したときその温度差は最大30℃にも
なり、要するに熱の吸収性がよくないため、コー
ヒー豆中心部まで熱を浸透させるのに時間がかか
り、その結果コーヒー豆の表面が中心部よりも過
度に熱分解され加熱変化が均一になされないとい
う問題があつた。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上記問題点を解決し、コーヒー豆を芯
までムラなく均一に焼き上げることができ、雑味
や焦げ臭が少なくすつきりしたマイルドで香りの
よいコーヒーを抽出できるコーヒー豆焙煎装置を
提供しようとするものである。 このために本発明のコーヒー豆焙煎装置は、断
熱壁によつて炉体を形成すると共に、該炉体の内
部のほぼ中心には、周壁に多数の小孔を穿設した
略円筒状の回転ドラムを水平姿態で回転動するよ
うに支持し、電熱抵抗体を板状のセラミツク材の
内部に埋設することによつて波長が3μｍ、５〜
8μｍ程度のところに比エネルギー強度のピーク
を持つ赤外線を放射する複数の赤外線ヒータを該
回転ドラムを取り囲むように炉体内壁面に配置し
てなることを特徴とするものである。 〔作用〕 周知のように、物体にはその分子構造により、
ある波長の電磁波（赤外線は電磁波の一種）はよ
く吸収するが、別の波長はあまり吸収しないとい
う波長別選択吸収特性がある。 コーヒー豆の場合は、3μｍ、5.7μｍ、8.3μｍの
ゾーンで高い吸収率を示す。 一方、電熱抵抗体を板状のセラミツク材の内部
に埋設してなる赤外線ヒータは波長が3μｍ、５
〜8μｍ程度のところに比エネルギー強度のピー
クを持つ赤外線を放射するので、コーヒー豆の赤
外線吸収等性と符合し、コーヒー豆内部への熱の
吸収性がよい。このため均一なる焙煎が効率よく
できる。 〔実施例〕 図において、１は前・後、上・下、左・右、の
各側壁２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆをそ
れぞれ断熱材を使用して箱形に形成した炉体であ
り、前側壁２ａのほぼ中央に開口３を設けると共
り、該開口３に後記する回転ドラム６内に先端を
臨ませる投入樋４を挿通した開閉扉５を装着す
る。 ６は炉体１内の中心に設置されコーヒー豆を受
け入れる回転ドラムであつて、前端面６ａを開口
すると共に後端面を当板６ｂによつて閉塞し、周
壁６ｃは後端面側に沿つてやや小径となす略円筒
径に形成される。また、周壁６ｃに多くの小孔７
を穿設すると共に該周壁６ｃの内面にコーヒー豆
を撹拌するためのじやま板８をらせん状に複数枚
突設する。また前記回転ドラム６の前端面６ａの
開口を開閉扉５に近接するようにし、後端面の当
板６ｂの外側に後側壁２ｂの外方に突出し軸受９
によつて支持される軸棒１０を固着し、該軸棒１
０を変速歯車群１１を介して駆動モータ１２と連
動させることにより、回転ドラム６を水平姿態で
回転動できるようにする。該回転ドラム６の回転
速度は低速回転が好ましく、通常は72rpmであ
る。なお、回転ドラム６は後述する赤外線ヒータ
１８からの輻射熱を効率良く吸収させるため、そ
の外周面に赤外線吸収率の高いセラミツクホーロ
ー基材あるいは金属酸化物を焼結させてもよい。
また、回転ドラム６の材質は金属製に限定される
ものではなく、セラミツク材の一体成形品とすれ
ば耐摩耗性が高くて長寿命である上に、赤外線吸
収率が高く、しかも、衛生的であるため、コーヒ
ー豆を汚すことがない。 そして、炉体１の上側壁２ｃには煙抜きの排気
口１３を開設し、後側壁２ｂの上方には炉体１の
内部を照らす照明灯１４を取着し、開閉扉５には
回転ドラム６内でコーヒー豆が焙煎される状態が
視認できるように覗き窓１５を設ける。１６は焙
煎されたコーヒー豆を回転ドラム６から取り出す
際、取り出し易いように開口３の下面に敷設され
た案内部材であり、１７は焙煎中のコーヒー豆か
ら落ち零れる焼け皮のくず等を受けるため下側壁
２ｄ上に出し入れ自在に載置した受け皿である。 １８，１８…は回転ドラム６からそれぞれ適当
距離を離して同一平面内で該回転ドラム６を取り
囲むように左右側壁面２ｅ，２ｆに固着して配置
された板状の赤外線ヒータであり、その輻射面１
９は８基ともすべて回転ドラム６の方向に向いて
いる。しかして、該赤外線ヒータ１８，１８…は
実公昭50−3303号公報に係るものを使用してお
り、これはニクロム線などの電熱抵抗体を施釉し
た陶磁器製板などのセラミツク材（例えばコージ
エライト磁器、ジルコン磁器、アルミナ磁器等の
耐熱衝撃性大なもの）の内部にジグザグ状に埋設
したものであるから、ニクロム線の発熱により施
釉した陶磁器製板が加熱されるため、該赤外線ヒ
ータは湿気に強いうえに清潔で衛生的で、しか
も、熱容量が大きくて冷めにくいので、ヒータ自
体の降温速度は遅く、設定温度にする変動幅が小
さいので均一に加熱できる利点を有する。なお、
陶磁器製板は湾曲状とするほか、平面状としても
よい。 また、炉体１内に配置された８基の赤外線ヒー
タのうち上端の２基は100V100W、下方の６基は
100V200Wとワツト密度を高くして炉体１の下側
壁２ｄ付近の低温化を防止している。なお炉体下
側の低温化防止対策としては上記のようにワツト
密度を高くする他に下方のヒータ取付ピツチを密
にしても良い。 なお、回転ドラム６が長大化して、赤外線ヒー
タ１８をドラム長に沿つて複数個を配置した場合
は、開閉扉５に覗き窓１５が設けられているの
で、開閉扉５からの熱放散が大きくなり開閉扉付
近の炉内雰囲気温度が低下する。これに対して
は、開閉扉５に近いヒータ１８のワツト密度を他
のヒータ１８のワツト密度より高くすることによ
つて、開閉扉５付近の低温化を防止し均一加熱す
ることができる。 上記構成よりなるコーヒー豆焙煎装置では、赤
外線ヒータ１８，１８…に電流を流して炉体１内
を所定温度まで上げた後、駆動モータ１２を駆動
させ回転ドラム６を回転させつつ投入樋４から回
転ドラム６内に適量のコーヒー生豆を投入し、適
度な時間をかけてそのコーヒー生豆を焙煎する。
焙煎し終わつた後は、赤外線ヒータ１８，１８…
の電源を止め、回転ドラム６を回転させながら開
閉扉５を開けてコーヒー豆を取り出す。 なお、焙煎中、回転ドラム６は72rpmでゆつく
り回転し該回転ドラム６内のコーヒー豆はじやま
板８により撹拌されるので、回転ドラム６内のコ
ーヒー豆は赤外線ヒータ１８，１８…から放射さ
れる赤外線を吸収して直接加熱されることのほ
か、回転ドラム６の内面との接触による伝導熱、
および、その撹拌に伴なう熱気の対流でコーヒー
豆表面の境界熱膜が除去され対流熱を均等に受け
ることにより加熱される。 第３図にコーヒー豆の赤外線吸収スペクトル曲
線を示し、第４図にはここで使用した赤外線ヒー
タの示差赤外線輻射率測定法による輻射率分光分
布曲線を示した。第３図から判るようにコーヒー
豆は赤外線吸収率が殆んどの波長において50％以
上の高い値を示すが、特に波長が3μｍ、5.7μｍ、
8.3μｍの３点にて赤外線吸収率がピークを示すこ
とが判る。一方赤外線ヒータ１８，１８…から放
射される赤外線の比エネルギー強度はやはり波長
が3μｍ、５〜8μｍ程度のところにピークがある
ことが判る。これらのことからこの赤外線ヒータ
１８，１８…から放射される赤外線は非常に高い
吸収率をもつてコーヒー豆に吸収されることが判
る。 そしてこの波長の赤外線はコーヒー豆の内部ま
でよく吸収し、第６図に実験結果を第５図との比
較において示したように、豆中心部分の温度を豆
表面付近の温度と略々同等に昇温させることがで
きる。 第１表に産地の異なる各種コーヒー豆につき、
本発明に係る赤外線ヒータの方式と従来の熱風方

【表】

【表】 式による焙煎の実験結果を示した。 なお、焙煎度合いはシテイーローストとした。 この結果からも解る通り、本発明に係る赤外線
ヒータ方式によつては、風香味について、「ほこ
りつぽさ」「どろくささ」「くど味」「いやな酸味」
等の悪いくせの少ないすつきりしたバランスの良
いコーヒーが得られた。 次に、ブラジルNo.２のコーヒー豆について、本
発明にかかる赤外線ヒータ方式と従来の熱風方式
による焙煎とでその保存による品質劣化を比較し
た実験結果を第２表に示す。

【表】 条 件 保存温度 37℃ 判定方法 カツプテスト コーヒー豆は粉砕した状態で保存 クラフト紙袋使用 この結果から熱風焙煎のものは、37℃、１日
で、すでにいやな酸味があり、ほこり臭くなつて
しまつており、２日以降はさらに劣化が進行して
しまつている。それに対して、赤外線焙煎はどの
焙煎温度においても劣化が少なく、保存してもい
やな酸味・渋味・ほこりつぽさが出にくく、２日
目から多少、変化しているもののまだ良好といつ
てよく、８日目までそれが維持できた。 最後に、缶コーヒーについて、本発明に係る赤
外線ヒータ方式と従来の熱風方式による焙煎とで
その嗜好性を比較した実験結果を第３表に示す。

〔発明の効果〕

以上実施例について説明したように本発明のコ
ーヒー豆焙煎装置はコーヒー豆を回転ドラム内で
回転させ撹拌しつつ、その回りを囲うように配置
した複数の赤外線ヒータからコーヒー豆の赤外線
吸収特性と符合する波長3μｍ、５〜8μｍ程度に
ピークのある赤外線を放射するようにしたので、
コーヒー豆をその内部まで均一にしかも効率よく
加熱することができ、従来にないマイルドな味、
香りを持つたコーヒーが抽出できるようになる有
益な効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示したコーヒー豆
焙煎装置の縦断面図、第２図はその横断面図、第
３図はコーヒー豆の赤外線吸収スペクトル線図、
第４図は赤外線ヒータの輻射率分光分布線図、第
５図は従来の石英管ヒータを熱源とした加熱時の
コーヒー生豆の温度変化を示す曲線図、第６図は
本発明に係る赤外線ヒータを熱源とした加熱時の
コーヒー生豆の温度変化を示す曲線図である。 １……炉体、２ａ……前側壁、４……投入樋、
５……開閉扉、６……回転ドラム、６ａ……前端
面、７……小孔、８……じやま板、１８……赤外
線ヒータ、１９……輻射板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 断熱壁によつて炉体を形成すると共に、該炉
   体の内部のほぼ中心には、周壁に多数の小孔を穿
   設した略円筒状の回転ドラムを水平状態で回転動
   するように支持し、電熱抵抗体を板状のセラミツ
   ク材の内部に埋設することによつて波長が3μｍ、
   ５〜8μｍ程度のところに比エネルギー強度のピ
   ークを持つ赤外線を放射する複数の赤外線ヒータ
   を該回転ドラムを取り囲むように炉体内壁面に配
   置してなることを特徴としたコーヒー豆焙煎装
   置。