BRPI0616405A2 - torrefador de alimentos - Google Patents

Abstract

TORREFADOR DE ALIMENTOS. A presente invenção refere-se a um torrefador de alimentos, um kit para a torrefação de alimentos e um conjunto para a torrefação de alimentos. O torrefador de alimentos geralmente compreende uma base (118); um conjunto de motor (109) e ventilador (107) posicionados dentro da base (118), um elemento aquecedor (108) posicionado dentro da base (118) e em comunicação gasosa com o conjunto de motor (109) e ventilador (107); uma câmara de torrefação (103) fixada removivelmente à parte superior da base (118), uma torre de sustentação (116) fixada mecanicamente à base, e um filtro (101 A) para remover o fumo expelido da câmara de torrefação (103), o filtro (101 A) posicionado em uma parte superior da torre de sustentação (116), onde a base (118), o conjunto de motor (109) e ventilador (107), o elemento aquecedor (108), a câmara de torrefação (103), e o filtro (101<a>) são configurados ao longo de um eixo vertical substancialmente unitário.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "TORREFADORDE ALIMENTOS".

Campo da Invenção

As modalidades da presente invenção referem-se a torrefadoresde alimentos, métodos de torrar alimento e kits para torrar alimento; particu-larmente a torrefadores de grãos de café, métodos de torrar grãos de café ekits de torrar grãos de café.

Antecedentes

Todas as publicações aqui são incorporadas por referência namesma extensão que se cada publicação individual ou pedido de patentefosse especificamente e individualmente indicada para ser incorporada porreferência. A descrição seguinte inclui informação que pode ser útil no en-tendimento da presente invenção.Não é uma admissão que qualquer uma dainformação fornecida aqui é técnica anterior ou relevante para a invençãoreivindicada presentemente, ou que qualquer publicação especificamente ouimplicitamente referenciada é técnica anterior.

Torrefação doméstica pode fornecer controle sobre a origem dosgrãos e o método de torrar. Torrefadores domésticos podem ter acesso afornecedores especializados em grãos de qualidade. Estes grãos podemcustar mais os grãos tipicamente usados por torrefadores comerciais, maspodem ter características favoráveis procuradas por conhecedores de café.

A qualidade em café torrado em casa é freqüentemente associ-ada com a fonte de grãos crus ("verde") usados e o fator de frescor. De fato,o café pode perder 25% de seu sabor nas primeiras 24 horas depois da tor-refação.

Adicionalmente, os grãos de café crus contêm uma alta quanti-dade de antioxidantes. O café torrado pode perder a maioria de seu conteú-do antioxidante dentro de três dias. Compostos polifenólicos chamados fla-vonóides são particularmente comuns em plantas e importante na proteçãode doenças. Os grãos de café verdes podem conter cerca de 1.000 antioxi-dantes, e o processo de infusão pode adicionar mais 300.

Como tal, café torrado doméstico pode prover o consumidor comcafé saboroso, fresco com conteúdos de antioxidantes maiores. A torrefaçãodoméstica pode também, apresentar uma economia para o consumidor.

No entanto, super-torrefação, torrar muito rapidamente, e/ou tor-rar em uma temperatura muito alta pode queimar os grãos de café e sub-torrefação, torrar muito lentamente e/ou torrar a uma temperatura muito bai-xa pode esgotar o sabor do grão. Como tal, existe uma necessidade na téc-nica de um torrefador de grão de café para permitir torrefação doméstica, ocontrole variável do processo de torrefação e fornecem ciclos de torrefaçãoapropriados.

Sumário da Invenção

As modalidades seguintes e aspectos das mesmas são descritose ilustrados em conjunto com aparelhos, métodos e kits são pretendidos pa-ra serem exemplares e ilustrativos, não limitando em escopo.

As modalidades da presente invenção fornecem torrefadores dealimento, métodos de torrar alimento e kits para torrar alimento.

Várias modalidades da presente invenção fornecem torrefadoresde alimentos, Em uma modalidade, o torrefador de alimentos compreendeuma base; um conjunto de motor e ventilador posicionado dentro da base;um primeiro elemento de aquecimento posicionado dentro da base e emcomunicação gasosa com o conjunto de motor e ventilador; uma câmara detorrefação removivelmente fixada em uma parte superior da base; uma torrede suporte mecanicamente fixada na base; e um filtro para remover fumaçaexpelida da câmara de torrar, o filtro posicionado dentro de uma parte supe-rior da torre de suporte, em que a base, o conjunto de motor e ventilador, oelemento de aquecimento, a câmara de torrefação, e o filtro são configura-dos ao longo de um eixo vertical substancialmente unitário.

Em uma modalidade, o torrefador de alimento pode ser adapta-do para torrar grãos de café.

Em outra modalidade, a câmara de torrar do torrefador de ali-mento pode compreender um manipulo. Em outra modalidade, a câmara detorrefação pode compreender um agitador em comunicação mecânica comuma parte da câmara de torrefação. Em outra modalidade, a câmara de tor-refação pode compreender um termômetro configurado para medir a tempe-ratura de um alimento ou a temperatura do ar na câmara de torrefação. Emuma modalidade particular, o termômetro pode ser um par térmico. Em outramodalidade, a câmara de torrefação pode compreender sulcos na paredeinterna para ajudar na misturação e controlar o fluxo de alimento. Em outramodalidade, a câmara de torrefação pode compreender pelo menos umaaba configurada para interagir com pelo menos um elemento mecânico cor-respondente na base para fixar de modo removível a câmara de torrefaçãona base.

Em outra modalidade, o filtro pode compreender um catalisadore um segundo elemento de aquecimento.

Em outra modalidade, o torrefador de alimentos pode ainda com-preender uma engrenagem de acionamento conectada ao motor e agitador.

Em outra modalidade, o torrefador de alimentos pode aindacompreender uma polia e uma correia de acionamento conectadas ao motor;e um jogo de engrenagens de redução conectado à polia e correia de acio-namento.

Em outra modalidade, o torrefador de alimentos pode aindacompreender um coletor de farelos removivelmente fixado ao filtro. Em umamodalidade, o coletor de farelos pode compreender um anel anular para co-letar farelo.

Em outra modalidade, o torrefador de alimento pode ainda com-preender uma peneira removivelmente fixada ao coletor de farelos.

Em outra modalidade, o torrefador de alimentos pode aindacompreender um painel de controle posicionado na torre de suporte. Emuma modalidade, a torre de suporte pode ainda compreender uma parte infe-rior e uma dobradiça conectando a parte inferior da torre de suporte na partesuperior da torre de suporte.

Em outra modalidade, a base do torrefador de alimentos podeainda compreender uma entrada de ar.

Em outra modalidade, o torrefador de alimento pode ainda com-preender um cabo elétrico para fornecer comunicação elétrica entre o torre-fador de alimentos e um suprimento de energia externo.

Em outra modalidade, a parte superior da torres de suporte podeainda compreender uma aba de travamento configurada para interagir comum elemento correspondente na câmara de torrefação para prender a partesuperior da torre de suporte na câmara de torrefação.

Outras modalidades da presente invenção fornecem métodos detorrar alimento. Em uma modalidade, um método de torrar alimento compre-ende fornecer alimento cru; colocar o alimento cru em um torrefador de ali-mento, que compreende uma base, um conjunto de motor e ventilador posi-cionado dentro da base, um primeiro elemento de aquecimento posicionadodentro da base e em comunicação gasosa com o conjunto de motor e venti-lador, uma câmara de torrefação removivelmente fixada em uma parte supe-rior da base, uma torre de suporte mecanicamente fixada na base, e um filtropara remover a fumaça expelida da câmara de torrefação, o filtro posiciona-do dentro de uma parte superior da torre de suporte, em que a base, o con-junto de motor e ventilador, o elemento de aquecimento, a câmara de torre-fação e o filtro são configurados ao longo de um eixo vertical substancial-mente unitário, e em que o alimento é colocado na câmara de torrefação;operar o torrefador de alimento para fornecer fluxo de ar aquecido dentro dacâmara de torrefação e permitir a exaustão da câmara de torrefação fluir a-través do filtro antes de sair do torrefador de alimento; e resfriar o alimento.

Em outra modalidade, o torrefador de alimento utilizado pelo mé-todo pode ainda compreender um agitador em comunicação mecânica comuma parte da câmara de torrefação, e operar o torrefador de alimento podeainda compreender operar o torrefador de alimento para agitar o alimentocru com o agitador.

Em outra modalidade, o filtro do torrefador de alimento utilizadopelo método pode ainda compreender um catalisador e um segundo elemen-to de aquecimento, e operar o torrefador de alimento pode ainda compreen-der aquecer a exaustão no filtro antes de permitir a exaustão sair do torrefa-dor de alimentos.

Em outra modalidade, o método pode ainda compreender permi-tir que o alimento seja aquecido de cerca de 220°C a cerca de 250°C.

Em outra modalidade, o alimento cru torrado pelo método podecompreender grãos de café crus.

Modalidades adicionais da presente invenção fornecem kits paratorrar alimentos. Os kits compreendem um torrefador de alimentos, quecompreende uma base; um conjunto de motor e ventilador posicionado den-tro da base; um primeiro elemento de aquecimento posicionado dentro dabase e em comunicação gasosa com o conjunto de motor e ventilador; umacâmara de torrefação removivelmente fixada em uma parte superior da base;uma torre de suporte mecanicamente fixada na base; e um filtro para remo-ver fumaça expelida da câmara de torrar, o filtro posicionado dentro de umaparte superior da torre de suporte, em que a base, o conjunto de motor eventilador, o elemento de aquecimento, a câmara de torrefação, e o filtro sãoconfigurados ao longo de um eixo vertical substancialmente unitário; e ins-truções para usar o torrefador de alimento para torrar um alimento cru. Emuma modalidade, o alimento cru torrado pelo kit pode compreender grãos decafé crus.

Outros aspectos e vantagens da invenção se tornarão evidentesa partir da descrição detalhada seguinte, tomada em conjunto com os dese-nhos anexos, que ilustram, por meio de exemplo, vários aspectos das moda-lidades da invenção.

Breve Descrição das Figuras

Modalidades exemplares da presente invenção são ilustradasnas figuras 1 -5. É pretendido que as modalidades e figuras descritas aquisão consideradas ilustrativas em vez de restritivas.

A figura 1A e 1B representam uma vista lateral e de topo, res-pectivamente, de um torrefador de grão de café de acordo com várias moda-lidades da presente invenção.

A figura 2 representa um torrefador de café com a seção superi-or elevada de acordo com uma modalidade da presente invenção.

A figura 3 representa um torrefador de grãos de café com a câ-mara de torrefação removida de acordo com uma modalidade da presenteinvenção.

A figura 4 representa vários componentes de uma câmara detorrefação de acordo com uma modalidade da presente invenção.

A figura 5A e 5B representam um torrefador de grãos de cafécom a seção superior abaixada e levantada, respectivamente, de acordocom várias modalidades da presente invenção.

Descrição da Invenção

A menos que definido de outro modo, os termos técnicos e cien-tíficos usados aqui têm o mesmo significado que comumente entendido poralguém versado na técnica a qual esta invenção pertence. Alguém versadona técnica reconhecerá muitos métodos e materiais similares ou equivalen-tes àqueles descritos aqui, que poderiam ser usados na prática da presenteinvenção. De fato, a presente invenção não é de modo algum limitada aosmétodos e materiais descritos.

"Primeiro estalido" como usado aqui se refere ao som de estaloque é ouvido quando grãos de café atingem cerca de 160°C.

"Segundo estalido" como usado aqui se refere ao som de estaloque é ouvido depois da cessação ou cessação substancial do primeiro esta-lido.

"Eixo vertical substancialmente unitário" como usado aqui comrespeito aos componentes do torrefador de alimentos, refere-se a ter a maio-ria ou todos os componentes do torrefador de alimentos posicionados uemcima um do outro ao longo do eixo vertical do torrefador de alimentos. Ésubstancialmente unitário porque considerações de desenho podem resultarem um produto no qual os componentes não são exatamente unitários, masainda tendo uma orientação em geral linear ao longo de um eixo vertical par-ticular.

A presente invenção fornece torrefadores de alimento, métodosde torrar alimentos e conjuntos para torrar alimento.

A figura 1 representa uma modalidade da presente invenção.Como mostrado na figura 1A, o torrefador pode compreender um ou mais doseguinte, um filtro 101 A, um coletor de farelos 102, uma câmara de torrefa-ção 103, um manipulo 104, um agitador 105, uma engrenagem de aciona-mento para o agitador 106, um conjunto de motor e ventilador 120 compre-endendo um ventilador 107 e um motor 109, um elemento de aquecimento108, uma polia e correia de acionamento 110, uma entrada de ar 111, umjogo de engrenagens de redução 112, um cabo elétrico 113, um painel decontrole 114, uma dobradiça 115, uma torre de suporte inferior 116, umatorre de suporte superior 117 e uma base 118. Em uma modalidade, dois oumais componentes do torrefador de alimento podem ser configurados aolongo de um eixo vertical substancialmente unitário. A disposição pode terbenefícios durante a produção do torrefador de alimento; por exemplo, redu-zir o custo de produção e/ou aumentar a eficácia de produção. Esta disposi-ção pode também ser benéfica ao usuário. A linha aerodinâmica do desenhopode usar menos espaço de balcão e/ou ser mais agradável esteticamente.Torre de Suporte

Em uma modalidade, como representado na figura 1 A, uma torrede suporte para a presente invenção pode compreender uma torre de supor-te inferior 116 e uma torre de suporte superior 117. uma torre de suporte in-ferior 116 pode compreender um painel de controle 114 com controles ele-trônicos e mostradores; por exemplo o painel de circuito impresso (PCB),tela de LCD, luzes LED, botões; e um cabo elétrico 113 para fornecer comu-nicação elétrica entre o torrefador de alimentos e um suprimento de energiaexterno. O usuário pode determinar o tempo de torrefação e a partida dotorrefador com este painel de controle 114. Em uma modalidade alternativa,o usuário pode determinar o tipo de torrefação 514 (isto é mais claro ao maisescuro) (ver figura 5A). O usuário pode também parar o processo de torrefa-ção a partir deste painel de controle 114. A torre de suporte inferior 116 podeser integral com a base 118 do torrefador. O ciclo de torrefação pode serprogramado para iniciar em um momento predeterminado. Por exemplo, umbotão de autopartida 515 pode ser utilizado para programar o torrefador parainiciar o ciclo de torrefação em um momento posterior (ver figura 5A). Istopode ser benéfico para o usuário, por exemplo, permitindo que o usuárioprograme o torrefador à noite e tenha grãos de café torrados recentementepela manhã.

As luzes de LED podem ser utilizadas para indicar o progressodo ciclo de torrefação; por exemplo, uma luz de LED vermelho pode indicarque o ciclo de torrefação está em progresso e uma luz de LED verde podeindicar que o ciclo de resfriamento está em progresso. Outros tipos de mar-cadores podem alternadamente ser utilizados para indicar o progresso dociclo de torrefação.

Uma torre de suporte superior 117 pode ser conectada à torre desuporte inferior 116 com uma dobradiça 115. A torre de suporte superior 117pode compreender um filtro 101A para filtrar a fumaça gerada durante umciclo de torrefação, e um coletor de farelos 102. Em uma modalidade, a torrede suporte superior 117 pode rodar qualquer número de graus para facilitar aremoção da câmara de torrefação 103 e o coletor de farelos 102. Em umamodalidade, a torre de suporte superior 117 pode rodar qualquer número degraus para facilitar a remoção da câmara de torrefação 103 e o coletor defarelos 102. Em uma modalidade particular, como mostrado na figura 2, atorre de suporte superior é rodada cerca de 45° 201. A torre de suporte su-perior 117 pode conter um microcomutador, ou qualquer outro dispositivosensor, que pode sentir o fechamento da torre de suporte superior 117. Atorre de suporte superior 117 pode ter uma mola que impede o microcomu-tador de fechar a menos que a torre de suporte superior 117 esteja apropria-damente engatada na câmara de torrefação. Um sistema de controle podeser configurado para não permitir que o torrefador opere sem a torre de su-porte superior 117 estar apropriadamente engatada.

A Figura 1B representa uma vista de topo de um torrefador deacordo com uma modalidade da presente invenção. As seções superior einferior do torrefador podem ser montadas com parafusos 121 ou quaisqueroutros elementos de fixação mecânicos. A seção superior pode ter uma abade travamento 122. Uma câmara de torrefação pode rodar 123 em posiçõesaberta e fechada 124. Em uma modalidade, a posição fechada pode serqualquer número de graus a partir do centro do torrefador. Em uma modali-dade, quando um manipulo da câmara de torrefação está cerca de 40e docentro do torrefador, a câmara de torrefação está em uma posição fechada.

A Base

Em uma modalidade, uma base 118 pode ser uma parte integralda torre de suporte inferior. A base 118 do torrefador pode compreender umconjunto de motor e ventilador 120 compreendendo um motor 109 e um ven-tilador 107, e um elemento de aquecimento 108 em comunicação gasosacom o conjunto de motor e ventilador 120. O elemento de aquecimento 108pode aquecer o ar que é soprado dentro da câmara de torrefação 103 peloventilador 107. Em uma modalidade, o ar quente pode ser soprado para den-tro e através da câmara de torrefação 103 em uma direção vertical 119. Atemperatura do ar quente pode ser uma temperatura que é suficiente paratorrar o alimento. Em várias modalidades, a temperatura do ar pode ser sufi-ciente para torrar grãos de café. As temperaturas apropriadas serão facil-mente reconhecidas por aqueles versados na técnica. Em uma modalidade,o ar quente pode ser de cerca de 150°C a cerca de 300°C. Em outra modali-dade, o ar quente pode ser de cerca de 190°C a cerca de 250°C. Em outramodalidade, o ar quente pode ser de cerca de 190°C a cerca de 200°C. O arpode ser soprado em qualquer velocidade apropriada. Em uma modalidade,o fluxo de ar pode ser cerca de 1,6 m/seg a cerca de 2,5 m/seg. Em outramodalidade, o fluxo de ar pode ser cerca de 1,8 m/seg a cerca de 2,0 m/seg.O ventilador 107 e o elemento de aquecimento 108 na base podem ser con-figurados como mostrado na figura 1A com o ventilador 107 acima do ele-mento de aquecimento 108. Alternativamente, o ventilador 107 e o elementode aquecimento 108 podem ser configurados com o ventilador 107 abaixo doelemento de aquecimento 108. O torrefador pode compreender um termô-metro (não mostrado na figura 1) para medir a temperatura do ar antes desair da torre de suporte inferior 116. Isto pode permitir regular o elemento deaquecimento 108 para manter uma temperatura de torrefação. Em uma mo-dalidade, o termômetro pode ser um par térmico 506 para sentir a tempera-tura do alimento. (Ver figura 5A). Em uma modalidade, o torrefador pode in-cluir um circuito de regulagem que regula a temperatura tal que a temperatu-ra desejada ou a faixa de temperatura é alcançada.A base pode também compreender uma engrenagem de acio-namento 106 que engata mecanicamente com o fundo da câmara de torre-fação 103 para rodar um agitador 104 a uma velocidade menor que a veloci-dade do motor 109. Em uma modalidade, a velocidade do agitador 104 podeser significantemente menor que a velocidade do motor 109. Em uma moda-lidade, o agitador 104 pode girar a uma velocidade que é cerca de 5% a cer-ca de 20% da velocidade do motor 109. Em outra modalidade, o agitador104 pode girar a uma velocidade que é cerca de 10% a cerca de 15% davelocidade do motor 109. Em outra modalidade, o agitador 104 pode girar auma velocidade que é cerca de 12% da velocidade do motor 109. Em outramodalidade, a engrenagem de acionamento 106 pode rodar um agitador 104a uma velocidade que é mais rápida que a velocidade do motor 109. Emuma modalidade adicional, um ou mais jogos de engrenagens de redução112 podem ser incluídos tal que o agitador 105 pode girar a uma velocidademais lenta que a velocidade do motor 109. Em uma modalidade, o jogo deengrenagens de redução 112 pode ser configurado para realizar uma redu-ção de cerca de 1:5 a cerca de 1:10. Em outra modalidade, o jogo de engre-nagens de redução 112 pode ser configurado para realizar uma redução decerca de 1:8. O jogo de engrenagens de redução 112 pode ser conectado auma polia e correia de acionamento 110 que podem ser conectadas ao mo-tor 109. Em uma modalidade alternativa, como representado na figura 5A, ojogo de engrenagens de redução 508 pode ser diretamente conectado aomotor 510. O jogo de engrenagens de redução 112 pode também servir co-mo um diferencial. Em situações onde o agitador falha em girar apropriada-mente (por exemplo se torna preso ou emperrado), o diferencial permite queo motor 109 e/ou o ventilador 107 girem livremente. Esta modalidade podeajudar a evitar a possibilidade de sobrecarga elétrica ou térmica que de outromodo pode apresentar um risco de incêndio.

O ar pode ser retirado dentro da base 118 através de uma en-trada de ar 111, que pode ter fendas no painel de fundo e/ou fendas na su-perfície lateral vertical. Em outra modalidade, a interface entre a base 118 ea câmara de torrefação 103 pode ter uma peneira (não mostrada) ou painelperfurado (não mostrado) para permitir o ar passar mas impedir detritos decair dentro de ou de ser introduzidos na base.

Câmara de Torrefacão

Em uma modalidade, como representado na figura 1A, acima dabase 118 está a câmara de torrefação 103. A câmara de torrefação 103 re-tém o alimento (por exemplo grãos de café, grãos, nozes, etc.) durante oprocesso de torrefação, que pode incluir um período de resfriamento.

A câmara de torrefação 103 pode ser qualquer tamanho apropri-ado. Em uma modalidade, a câmara de torrefação 103 pode ser de um ta-manho adequado para um torrefador doméstico. Em outra modalidade, acâmara de torrefação 103 pode ser de um tamanho maior que seja adequa-do para uso em uma cafeteria ou café. Em uma modalidade particular, a câ-mara de torrefação 103 pode reter até cerca de 250 ml de alimento. Em ou-tra modalidade, a câmara de torrefação 103 pode reter até cerca de 200 mlde alimento. Em outra modalidade, a câmara de torrefação 103 pode reteraté cerca de 150 ml de alimento. Em outra modalidade, a câmara de torrefa-ção 103 pode reter até cerca de 135 ml de alimento. Alguém versado na téc-nica também reconhecerá e será capaz de configurar vários componentesdo torrefador para acomodar o tamanho da câmara de torrefação 103.

A câmara de torrefação 103 pode ser de qualquer formato ade-quado. Em uma modalidade, a câmara de torrefação 103 pode ser cilíndrica.Em outra modalidade, a câmara de torrefação 103 pode ser de um formatoque permite a misturação apropriada do alimento (por exemplo, grãos decafé). Em outra modalidade, o formato da câmara de torrefação 103 podeser dependente do formato de um agitador 105 para permitir a misturaçãoapropriada do alimento e/ou controle apropriado do fluxo de alimento.

A misturação apropriada e/ou fluxo apropriado do alimento po-dem ser obtidos pelo movimento laminar ou turbulento do alimento. O movi-mento laminar pode compreender camadas verticais de alimento em tornoda circunferência da câmara de torrefação com camadas alternadas se mo-vendo para cima e para baixo, e com o alimento no centro sendo rodado elevantado pelo agitador. As camadas podem ter cerca de 15 mm de largura.Em outra modalidade, o movimento pode ser laminar com bolsos de turbu-lência.

Em outra modalidade, a câmara de torrefação 103 pode ter sul-cos na parede interna para ajudar a misturar o alimento ou controlar o fluxode alimento. Em uma modalidade, os sulcos podem ser verticais. Em outramodalidade, os sulcos podem ser horizontais. Em modalidades adicionais,os sulcos podem ser diagonais.

A câmara de torrefação 103 pode conter um agitador 105 paraagitar, misturar e/ou controlar o fluxo de alimento durante a torrefação, em-bora não exigido. Em uma modalidade, o agitador 105 pode ser um agitadormecânico. Em outra modalidade,m o método de agitar o alimento pode serrealizado usando ar para levantar e circular o alimento. A agitação do ali-mento permite aquecimento uniforme do alimento; de outro modo, o alimentono fundo da câmara de torrefação 103 pode ser cozido mais que o alimentono topo da pilha. Controlar o fluxo de alimento pode também permitir a mis-turação apropriada do alimento. A câmara de torrefação 103 pode ser feitade qualquer material apropriado que pode suportar o calor durante o ciclo detorrefação. Em uma modalidade, a câmara de torrefação 103 pode ser feitade vidro de alta temperatura. Em outras modalidades, a câmara de torrefa-ção 103 pode ser feita de material que é metal, composto, cerâmica ou com-binações dos mesmos.

A câmara de torrefação pode também conter um par térmico 506para sentir a temperatura do alimento. (Ver figura 5A). o par térmico 506 po-de também estar ligado a um sistema de circuitos para monitorar e/ou res-ponder à temperatura do alimento. Por exemplo, o sistema de circuitos poderegular o elemento de aquecimento 502 para obter uma temperatura de ali-mento específica. O sistema de circuitos pode também ser usado para inter-romper o processo de torrefação quando o alimento atinge uma temperaturaespecífica.

O ar quente pode passar verticalmente através da câmara detorrefação 103, torrando o alimento, e pode sair no topo onde pode entrar nocoletor de farelos 102.A câmara de torrefação 103 pode ainda compreender um mani-pulo 104 para o operador segurar a câmara de torrefação 103 para remoçãodo torrefador e transferência do alimento. Por exemplo, o operador podetransferir alimento torrado (por exemplo, grãos de café torrados) para ummoedor ou recipiente de armazenamento. O manipulo pode compreenderuma aba para engatar a parte superior do torrefador no lugar durante o pro-cesso de torrefação.

Em outra modalidade, como mostrado na figura 3, a câmara detorrefação 303 pode ser removivelmente fixada na base 318 quando em uso,por uma ou mais abas 302 configuradas para interagir com um ou mais ele-mentos mecânicos correspondentes na base. A câmara de torrefação 303pode ser rodada uns poucos graus ou mais para remoção 301 da base 318.Em uma modalidade, a câmara de torrefação 303 pode ser rodada cerca de45° e elevada para remoção da base 318.

Em outra modalidade, o fundo da câmara de torrefação pode teruma peneira (não mostrada) ou um painel perfurado (não mostrado) parapermitir a passagem de ar, mas mantém o alimento na câmara de torrefação.

Em uma modalidade, o agitador 105 pode ser fixado em umaparte de fundo da câmara de torrefação 103. Em uma modalidade, a partede fundo da câmara de torrefação pode ser removida da câmara de torrefa-ção 103 (não mostrada). Em outra modalidade, como mostrado na figura 4, oagitador 405 pode ser removivelmente fixado em uma parte de fundo da câ-mara de torrefação 403. Em uma modalidade alternativa, o agitador pode serremovivelmente fixado em uma parte de topo da câmara de torrefação. Aremoção do agitador 405 pode permitir que alguém limpe o agitador 405e/ou a câmara de torrefação 403. Em uma modalidade, o agitador 405 podeser fixado ou removido da câmara de torrefação 403 aparafusando ou desa-parafusando 404 da câmara de torrefação 403. Em modalidades alternati-vas, o agitador 405 pode ser fixado ou removido da câmara de torrefação403 por qualquer outra maneira conhecida na técnica.Coletor de Farelos

Em uma modalidade, como representado na figura 1A, acima dacâmara de torrefação 103 pode estar um coletor de farelos 102. O volume evelocidade de ar, que é soprado através da câmara de torrefação 103, po-dem ser suficientes para carregar o farelo verticalmente para fora da câmarade torrefação 103 e dentro do coletor de farelos 102. Em uma modalidade, ocoletor de farelos 102 pode compreender um copo central com aberturaspara o fluxo de ar em torno da periferia. Quando o fluxo de ar que contém ofarelo se move da periferia do coletor de farelo para o centro para passardentro do filtro 101 A, o fluxo de ar pode perder muito de sua habilidade emexercer uma força vertical no farelo. Em outra modalidade, o coletor de fare-lo 102 pode compreender um anel anular com uma abertura para o ar fluiratravés do centro (não mostrado). Nesta modalidade, o ar pode fluir atravésdo centro do coletor de farelo e o farelo pode ser coletado no anel anular.

Em uma modalidade, como representado na figura 4, uma penei-ra removível 401 pode assentar acima do coletor de farelo 402. O farelo, in-capaz de passar através da peneira, pode cair em um copo coletor. O coletorde farelo 402 pode se removivelmente fixado no fundo do filtro. Em outramodalidade, o coletor de farelo 402 pode ser rodado por qualquer número degraus para removê-lo para limpeza. Depois da remoção, a peneira 401 podeser removida e o farelo pode ser descarregado para descarte. A peneira 401pode ser um peneira de encaixe de pressão simples no topo do coletor defarelo 402 com uma pequena aba para o usuário segurar para facilitar a re-moção, embora outros dispositivos de sujeição mecânicos possam ser tam-bém usados.

Em outra modalidade, um microcomutador pode ser usado parasentir a presença do coletor de farelo 402 no torrefador. O sistema de con-trole pode ser configurado de modo a não permitir o torrefador operar sem ocoletor de farelo no lugar.

Filtro de Fumaça

Em outra modalidade, como representado na figura 1A, a seçãomais superior do torrefador pode ser um filtro 101A para remover a fumaçagerada durante o processo de torrefação. O filtro 101A pode ser uma parteintegral da torre de suporte superior 117. O filtro de fumaça 101A pode com-preender um aparelho de filtro 101B para remoção de fumaça gerada noprocesso de torrefação. Uma modalidade, o aparelho de filtro 101B podecompreender um filtro de carvão vegetal. Outra modalidade, o aparelho defiltro 101B pode compreender um filtro catalítico. Se um filtro catalítico é u-sado, um elemento de aquecimento 502 pode ser usado para aquecer o arno catalisador 501 para facilitar o processo catalítico. (Ver figura 5). O catali-sador 501 pode ser qualquer catalisador apropriado e pode ser facilmentedeterminado por alguém versado na técnica. Em uma modalidade, o catali-sador 501 pode ser similar a ou o mesmo que aqueles tipicamente usadosem fornos autolimpantes. Em outra modalidade, o catalisador 501 pode serum metal precioso revestido em um substrato. Em uma modalidade, o metalprecioso pode ser platina. Em uma modalidade, o substrato pode ser cerâ-mica. Em outra modalidade, o substrato pode ser aço ou aço inoxidável. O arpode ser aquecido a uma temperatura suficiente para facilitar o processocatalítico. Alguém versado na técnica será capaz de determinar facilmente atemperatura apropriada. Em uma modalidade, o ar pode ser aquecido decerca de 400°C a cerca de 425°C. em uma modalidade particular, o ar podeser aquecido a cerca de 400°C. O ar pode passar verticalmente através dofiltro 101A e sair do torrefador através de uma fenda no topo do torrefador.Em outra modalidade, a fenda pode estar ao longo da borda vertical do filtro

101 A. Esta modalidade pode impedir detritos de cair dentro da câmara detorrefação 103.

Processo de Torrefação

O sabor de café é sujeito mas um copo de café ruim é normal-mente facilmente evidente a um consumidor. A 400°C, os açúcares e carboi-dratos dentro do grão verde se caramelizam em pirólise que cria acima de800 componentes de sabor, solúveis em água, voláteis (chamados =óleosde café) dando a um copo de café seu sabor. O grau de torrefação é umafunção da temperatura interna obtida pelo grão durante a torrefação. Umatemperatura de cerca de 220°C a cerca de 230°C pode gerar uma torrefaçãoclara. Uma temperatura de cerca de 245°C a cerca de 250°C pode geraruma torrefação escura.

A maneira em que o café é torrado pode ter um efeito profundoem seu sabor. Os grãos de café torrados rapidamente a uma temperaturamuito alta podem queimar o exterior do grão. Os grãos de café torrados mui-to lentamente a uma temperatura muito baixa podem exaurir o grão de seusabor.

Em geral, um processo de torrefação pode incluir seis fases. (1)Ciclo de Secagem: esta e a primeira fase do processo de torrefação, quandoa temperatura dos grãos sobe para cerca de 100°C. Também, nesta fase, osgrãos mudam de uma cor verde brilhante para um amarelo pálido. (2) Pri-meiro Estalido: quando os grãos atingem 160°C, reações químicas comple-xas começam a ocorrer causando um som de estalo. (3) Início de Torrefa-ção: os grãos incham em cerca de 140-160% de seu tamanho inicial. Os e-lementos dentro dos grãos começam a caramelizar, dando aos grãos suacor marrom. (4) Pausa: nesta fase, o estalido audível cessa, mas as reaçõesquímicas continuam. O tempo deste silêncio depende da quantidade de caloraplicada pelo torrefador. (5) Segundo Estalido: a desidratação progressivados grãos os torna quebradiços. Como resultado, mais estalidos podem serouvidos. É neste estágio que os elementos no grão começam a carbonizar,produzindo a s características de queima de torrefações extremamente es-curas. (6) Parar a Torrefação: uma vez que a quantidade ótima de tempo detorrefação transcorreu, os grãos são resfriados rapidamente. Isto é usual-mente realizado introduzindo grandes quantidades de ar frio ou água.

Em uma modalidade, o processo de torrefação realizado pelapresente invenção pode ser um processo de "torrefação rápida". O ar queentra no fundo da câmara de torrefação pode estar em qualquer temperaturaadequada para torrar o alimento, incluindo mas não limitado a grãos de café,grãos e nozes. Temperaturas apropriadas serão facilmente reconhecidas poraqueles versados na técnica. Em uma modalidade, o ar quente pode estarde cerca de 150°C a cerca de 300°C. Em outra modalidade, o ar quente po-de estar de cerca de 190°C a cerca de 250°C. Em outra modalidade, o arquente pode estar de cerca de 190°C a cerca de 200°C. O ar pode ser so-prado em qualquer velocidade apropriada. Em uma modalidade, o fluxo dear pode ser cerca de 1,6 m/seg a cerca de 2,5 m/seg. Em outra modalidade,o fluxo de ar pode ser cerca de 1,8 m/seg a cerca de 2,0 m/seg. Isto podegerar uma taxa alta de transferência de calor para o alimento. Para torrargrãos de café, o primeiro estalido pode ocorrer entre cerca de 100 e cercade 180 segundos. O segundo estalido pode ocorrer entre cerca de 80 a cer-ca de 120 segundos depois do primeiro estalido.

Em uma modalidade, o operador pode determinar o tempo detorrefação. Tipicamente isto pode ser de cerca de 3 a cerca de 6 minutos.Em uma modalidade, o torrefador pode ter um tempo de torrefação máximode até cerca de 7 minutos. Alternativamente, o tempo de torrefação podeestar entre cerca de 10 e cerca de 15 minutos e pode ter um tempo de torre-fação máximo de até cerca de 15 minutos. Quando o processo de torrefaçãoestá terminado, o torrefador pode automaticamente iniciar um período deresfriamento. O período de resfriamento pode ser de cerca de 3 minutos acerca de 5 minutos. O período de resfriamento compreende desligar o ele-mento de aquecimento e continuar a funcionar o ventilador e o agitador degrãos. Para grãos de café, a temperatura dos grãos pode ser menor quecerca de 75°C dentro de cerca de dois minutos do início do ciclo de resfria-mento. Em uma modalidade alternada, o período de resfriamento pode inclu-ir uma quantidade suficiente de tempo não somente o alimento, mas tambémo torrefador propriamente dito, resfriar; por exemplo, um período de resfria-mento de cerca de 5 minutos. Isto pode conferir características de segurançabenéficas ao dispositivo.

Em uma modalidade alternativa, o ciclo de torrefação pode serbaseado na temperatura no meio do alimento na câmara de torrefação. Umasonda de temperatura (por exemplo par térmico) pode ser usada na câmarade torrefação para medir a temperatura do alimento e quando a temperaturaatinge um nível predeterminado, o ciclo de torrefação pode terminar. Emuma modalidade, uma torrefação clara pode ser obtida torrando o grão decafé a uma temperatura de grão interna de cerca de 220°C a cerca de230°C. Em uma modalidade, uma torrefação escura pode ser obtida torrandoo grão de café a uma temperatura de grão interna de cerca de 245°C a cercade 250°C. Em outra modalidade, torrefações intermediárias podem ser obti-das torrando o grão de café a uma temperatura de grão interna entre cercade 220°C e cerca de 250°C; por exemplo, temperaturas de 230, 234, 238,242, 246 e 250°C podem ser usadas.

Em outra modalidade, o operador pode escolher o tipo de torre-fação (isto é, clara a escura). Um ou mais ajustes para o tipo de torrefação,que corresponde à temperatura (por exemplo, uma torrefação mais escutacorresponderá a uma temperatura maior), pode ser disponível ao operador.

Kits de Torrefação

A presente invenção é também direcionada a kits para torrar a-limento, O kit é uma montagem de materiais ou componentes, que incluem otorrefador de alimento da invenção. Assim, em algumas modalidades, o kitcontém um torrefador de alimento como descrito acima.

A natureza exata dos componentes configurados no kit da in-venção depende de seu propósito pretendido. Por exemplo, algumas moda-lidades são configuradas para o propósito de torrar grãos de café. Outrasmodalidades são configuradas para o propósito de torrar outros itens alimen-tícios, incluindo mas não limitado a grãos e nozes.

Instruções de uso podem ser incluídas no conjunto. "Instruçõesde uso" incluem tipicamente uma expressão tangível que descreve a técnicaa ser empregada ao usar os componentes do conjunto para torrar alimento.

Instruções de uso podem incluir mas não são limitadas a instruções paraprogramar o torrefador de alimentos, instruções para selecionar os ajustesde temperatura, instruções para selecionar o ajuste de torrefação, instruçõespara selecionar o ciclo de resfriamento, instrução para destacar o coletor defarelo e/ou sua peneira, instruções para destacar a câmara de torrefação,instrução para destacar o agitador, e instruções para limpar componentes dotorrefador de alimentos. Opcionalmente, o kit também contém outros com-ponentes úteis, tais como, ferramentas de medição, recipientes de armaze-namento de alimento cru (por exemplo, café, grãos, nozes, etc.), filtros decafé para preparar infusão de café e outros itens úteis como serão facilmen-te reconhecidos por aqueles versados na técnica.

Os materiais ou componentes montados no kit podem ser forne-cidos ao usuário armazenados em quaisquer maneiras convenientes quepreservem sua operabilidade e utilidade. Os componentes são tipicamentecontidos em material(ais) de embalagem adequado. Como empregado aqui,a frase "material de embalagem" refere-se a uma ou mais estruturas físicasusadas para alojar os conteúdos do kit, tal como o torrefador de alimentosdescrito aqui. Os materiais de embalagem empregados no kit são aquelesutilizados normalmente em utensílios pequenos de cozinha. Como usadoaqui, o termo "embalagem" refere-se a um material adequado tal como vidro,plástico, papel, papelão, chapa, e similar, capaz de prender os componentesde conjunto individuais. O material de embalagem em geral tem um rótuloexterno que indica os conteúdos e/ou propósito do conjunto e/ou seus com-ponentes.

Exemplo

O exemplo seguinte é fornecido para ilustrar melhor a invençãoreivindicada e não é para ser interpretado como limitando o escopo da in-venção. Na medida em que materiais específicos são mencionados, é mera-mente para propósitos de ilustração e não é pretendido limitar a invenção.Alguém versado na técnica pode desenvolver meios equivalentes sem o e-xercício da capacidade de invenção e sem se afastar do escopo da inven-ção.

Exemplo 1

Em uma modalidade, como representado na figura 5A, um torre-fador de grãos de café pode compreender um catalisador 501, um elementode aquecimento 502, um coletor de farelo 503, uma câmara de torrefação504, um agitador de grãos 505, um par térmico 506, um elemento de aque-cimento 507, uma engrenagem de redução e/ou diferencial 508, um conjuntode motor e ventilador 511 compreendendo um ventilador 509 e um motor510. Como mostrado na figura 5B, a torre de suporte superior 517 do torre-fador de grãos de café pode ser rodada/levantada para facilitar a remoçãoda câmara de torrefação 504 e do coletor de farelos 503.

Enquanto a descrição acima se refere a modalidades particula-res da presente invenção, deve ser facilmente evidente para pessoas versa-das na técnica que um número de modificações pode ser feito sem se afas-tar do espírito da mesma. As reivindicações anexas pretendem cobrir taismodificações na medida em que se encontram dentro do espírito real e es-copo da invenção. As modalidades presentemente descritas devem, portantoser consideradas em todos os aspectos como ilustrativas e não restritivas, oescopo da invenção sendo indicado pelas reivindicações anexas em vez dadescrição precedente. Todas as mudanças que se encontram dentro do sig-nificado de e faixa de equivalência das reivindicações pretendem ser abran-gidas na mesma.

Claims (27)

1. Torrefador de alimentos, compreendendo:uma baseum conjunto do motor e de ventilador posicionado dentro da base;um primeiro elemento aquecedor posicionado dentro da base eem uma comunicação gasosa com o conjunto do motor e de ventilador;uma câmara de torrefação unida fixada removivelmente a umaparte superior da base;uma torre de sustentação fixada mecanicamente à base; e umfiltro para remover o fumo expelido da câmara de torrefação, o filtro posicio-nado dentro de uma parte superior da torre de sustentação, onde a base, oconjunto do motor e de ventilador, o elemento aquecedor, a câmara de torre-fação, e o filtro são configurados ao longo de um eixo central vertical subs-tancialmente unitário.

2. Torrefador de alimentos da reivindicação 1, onde o torrefadorde alimentos é adaptada aos grãos de café torrados.

3. Torrefador de alimentos da reivindicação 1, onde a câmara detorrefação compreende uma maçaneta.

4. Torrefador de alimentos da reivindicação 1, onde a câmara detorrefação compreende um agitador em uma comunicação mecânica comuma parte da câmara de torrefação.

5. Torrefador de alimentos da reivindicação 1, onde a câmara detorrefação compreende um termômetro configurado para medir a temperatu-ra de um alimento ou a temperatura do ar na câmara de torrefação.

6. Torrefador de alimentos da reivindicação 5, onde o termôme-tro é um par termoelétrico.

7. Torrefador de alimentos da reivindicação 1, onde a câmara detorrefação compreende reforços na parede interna da câmara de torrefaçãopara ajudar em misturar um alimento e/ou em controlar um fluxo do alimento.

8. Torrefador de alimentos da reivindicação 1, onde a câmara detorrefação compreende pelo menos uma tecla configurada para interagir compelo menos um elemento mecânico correspondente na base para fixar removi-velmente a câmara de torrefação à base.

9. Torrefador de alimentos da reivindicação 1, onde o filtro com-preende um catalisador e um segundo elemento aquecedor.

10. Torrefador de alimentos da reivindicação 4, ainda compreen-dendo uma engrenagem da movimentação conectada ao motor e ao agitador.

11. Torrefador de alimentos da reivindicação 1, ainda compreen-dendo: uma polia e uma correia da movimentação conectados ao motor; eum jogo de engrenagem de redução conectado à polia e à correia da movi-mentação.

12. Torrefador de alimentos da reivindicação 1, ainda compreen-dendo um jogo da engrenagem de redução conectado ao motor.

13. Torrefador de alimentos a reivindicação 1, ainda compreen-dendo um coletor do debulho fixado removivelmente ao filtro.

14. Torrefador de alimentos da reivindicação 13, onde o coletordo debulho compreende um anel anular ao debulho do coletor.

15. Torrefador de alimentos da reivindicação 13, ainda compre-endendo uma tela fixada removivelmente ao coletor do debulho.

16. Torrefador de alimentos da reivindicação 1, ainda compreen-dendo um painel do controle posicionado na torre de sustentação.

17. Torrefador de alimentos da reivindicação 1, onde a torre desustentação ainda compreende uma parte inferior e uma dobradiça que co-nectam a parte inferior da torre de sustentação à parte superior da torre desustentação.

18. Torrefador de alimentos da reivindicação 1, onde a base ain-da compreende uma entrada de ar.

19. Torrefador de alimentos da reivindicação 1, ainda compreen-dendo um cabo elétrico para fornecer uma comunicação elétrica entre o tor-refador de alimentos e uma fonte externa de alimentação.

20. Torrefador de alimentos da reivindicação 1, onde a parte su-perior da torre de sustentação ainda compreende uma tecla de tranca confi-gurada para interagir com um elemento correspondente na câmara de torre-fação para fixar a parte superior da torre de sustentação à câmara de torre-fação.

21. Método de torrefazer o alimento, compreendendo: fornecen-do o alimento cru; colocando o alimento cru em um torrefador de alimento,compreendendo: uma base, um motor e um conjunto de ventilador posicio-nados dentro da base, um primeiro elemento aquecedor posicionado dentroda base e em uma comunicação gasosa com o conjunto do motor e de venti-lador, uma câmara de torrefação fixada removivelmente a uma parte superi-or da base, uma torre de sustentação fixada à base, e um filtro para removero fumo expelido da câmara de torrefação, o filtro posicionado dentro de umaparte superior da torre de sustentação, onde a base, o conjunto do motor edo ventilador, o elemento de aquecimento, a câmara de torrefação, e o filtrosão configurados ao longo de um eixo central vertical substancialmente uni-tário, e onde o alimento é posto na câmara de torrefação; operar o torrefadorde alimentos para fornecer fluxo de ar aquecido para a câmara de torrefaçãoe permitir a exaustão da câmara de torrefação para correr através do filtroantes de sair do torrefador de alimentos; e refrigerando o alimento.

22. Método da reivindicação 21, onde o torrefador de alimentosainda compreende um agitador em uma comunicação mecânica com umaparte da câmara de torrefação, e operar o torrefador de alimentos aindacompreende operar o torrefador de alimentos para agitar e/ou controlar ofluxo do alimento com o agitador.

23. Método da reivindicação 21, onde o filtro ainda compreendeum catalisador e um segundo elemento aquecedor, e operar o torrefador dealimentos ainda compreende aquecer a exaustão no filtro antes de permitirque a exaustão saia do torrefador de alimentos.

24. Método da reivindicação 21, ainda compreendendo permitir oalimento a ser aquecido aproximadamente de 220°C a aproximadamente 250°C.

25. Método da reivindicação 21, onde o alimento cru compreen-de grãos de café crus.

26. Kit para a torrefação de alimentos, compreendendo: um tor-refador de alimentos, compreendendo: uma base, um conjunto de motor eventilador posicionados dentro da base, um primeiro elemento aquecedorposicionado dentro da base e em uma comunicação gasosa com o conjuntodo motor e de ventilador, uma câmara de torrefação fixada removivelmente auma parte superior da base, uma torre de sustentação fixa mecanicamente àbase, e um filtro para remover o fumo expelido da câmara de torrefação, ofiltro posicionado dentro de uma parte superior da torre de sustentação, ondea base, o conjunto de motor e ventilador, o elemento aquecedor, a câmarade torrefação e o filtro são configurados ao longo de um eixo central verticalsubstancialmente unitário; e instruções para usar a torrefador de alimentospara grelhar um alimento cru.

27. Kit da reivindicação 26, onde o alimento cru compreendegrãos de café crus.