CN108402262A - 咖啡豆制备方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种咖啡豆制备方法及装置，咖啡豆制备装置包括：腔体，在侧壁的上侧和下侧分别形成有供水口和排水口；磁化水生成器，将从外部提供的水进行磁化后向上述供水口提供；托板，以横穿上述腔体的内部空间中的形成上述供水口的位置与形成上述排水口的位置之间的方式设置，形成有多个排出孔；加热部，用于加热上述托板；引导板，配置于上述腔体的内部空间中的上述加热部的下侧，来向上述排水口引导通过上述排出孔排出的磁化水；以及温度及湿度调节器，具有一个以上的用于测量上述腔体内部的温度和湿度的传感器，使得上述腔体内部的温度和湿度维持在用户选择的范围以内。

Description

咖啡豆制备方法及装置

技术领域

本发明涉及使咖啡生豆发芽后，通过烘焙制备咖啡豆的方法及装置，更详细地，涉及可通过使用磁化水使生豆发芽，从而增加咖啡的有效成分的咖啡豆制备方法及装置。

背景技术

咖啡树是在热带地区生长或栽培的茜草科长绿树。通过种植咖啡生豆并使其发芽后移植到田里来栽培咖啡树，通常种植3～5年左右后结果，可从这一期间开始收获咖啡果实。由于在咖啡果实的成熟过程中从绿色渐渐变成红色，因而还被称为樱桃咖啡。这种咖啡果实内含被称为“咖啡豆”的生豆部分。通常，呈两个半圆形生豆相向的形态，其周边还包围有被称为银皮(sliver skin)的薄膜和被称为内果皮(parchment)的硬皮。而且，内果皮的外侧具有果肉，随着果肉的成熟呈红色。此时，咖啡果实的果肉容易腐烂，因此所收获的咖啡果实需要马上进行提取生豆的作业，可通过提纯过程获得生豆。此时，生豆上可沾由多需银皮。而且被提纯的生豆通过烘焙过程制备成咖啡豆，被烘焙的咖啡豆成为咖啡饮料的材料。

另一方面，生豆通过烘焙来经过碳化过程成为咖啡豆，借助这种过程咖啡豆具有独特的口感和香味，此时粘在生豆上的银皮与生豆一同被烤焦，从而抑制咖啡豆散发出独特的口感和香味。不仅如此，上述银皮在被烤焦的过程中产生致癌物质，在致癌物质渗入咖啡豆的情况下制备的咖啡豆对人体及其有害。

并且，咖啡的口感根据产地或种类存在差异，但包含矿物质、单宁酸、脂肪、糖分、水分、蛋白质、提取物、纤维质等，这些成分的组成比为咖啡因1.0～2.0重量百分比、矿物质3～5重量百分比、单宁酸5～7重量百分比、糖分7～10重量百分比、水分10～15重量百分比、脂肪10～13重量百分比、蛋白质10～15重量百分比、提取物15～20重量百分比以及纤维质25～35重量百分比等。咖啡为嗜好食品，因此是享受香味和口味的食品，其淡淡的香味和咖啡独特的口味取决于咖啡因或单宁酸成分的含量，因此咖啡因或单宁酸成分是咖啡的重要因素。

但是，另一方面，咖啡因通过抑制作为存在于脑神经末端的化学物质的腺苷的作用来刺激神经细胞、增加心率，因而存在如下的问题，即，对咖啡因表现出敏感反应的人引起兴奋或导致失眠或消化不良等的副作用，因此正在积极进行减少咖啡因成分含量的研究。

作为一例，韩国公开专利第10-2010-0132220号公开了如下的技术，即，为了通过使咖啡生豆发芽来减少咖啡因或单宁酸的含量并维持咖啡的香味和口感，在冷冻机冻结被烘焙的咖啡。但仍存在无法根本上调节咖啡因或单宁酸的缺点。并且，韩国授权专利第10-1031142号开发了如下技术，即，将咖啡生豆浸渍在碱性水后，将吸收碱性水的生豆放入发芽装置，以在湿润的气氛下，经过多次喷射碱性水的复杂过程使咖啡生豆发芽。上述方法具有促进咖啡生豆的发芽及减少咖啡因或单宁酸的含量的效果，但因碱性水中包含的钙或镁及有机物质而存在使咖啡生豆腐烂的问题。

现有技术文献

专利文献：(专利文献1)KR 10-1031142B1

发明内容

技术问题

本发明是为解决上述问题而提出的，其目的在于，提供通过使咖啡生豆发芽来增加咖啡的有效成分的咖啡豆制备方法。并且本发明的另一目的在于，提供向咖啡生豆均匀地供给磁化水和热量，以使所有咖啡生豆均匀发芽，并且易于维护和修理的咖啡豆制备装置。

解决问题的手段

为了实现上述目的，本发明的咖啡豆制备装置的特征在于，包括：腔体，在侧壁的上侧和下侧分别形成有供水口和排水口；磁化水生成器，包括磁化水生成管和磁性体，上述磁化水生成管与上述供水口相连接，上述磁性体设置于上述磁化水生成管的内部且向在上述磁化水生成管的内部流动的水施加磁场，上述磁化水生成器将从外部提供的水进行磁化后向上述供水口提供；托板，以横穿上述腔体的内部空间中的形成上述供水口的位置与形成上述排水口的位置之间的方式设置，形成有多个排出孔；加热部，用于加热上述托板；以及热传递板，向上述托板传递在上述加热部产生的热量。

根据本发明一实施例的的咖啡豆制备装置，其特征在于，还包括磁化水分配板，上述磁化水分配板以横穿上述腔体的内部空间中的装载咖啡生豆的空间与形成上述供水口的位置之间的方式设置，具有均匀分布的多个分配孔，用于均匀分配通过上述供水口供给的磁化水。

根据本发明一实施例的的咖啡豆制备装置,其特征在于，还包括杂质吸附部,上述杂质吸附部以包围上述磁性体的方式安装于上述磁化水生成管的内部。

根据本发明一实施例的的咖啡豆制备装置,其特征在于，上述杂质吸附部呈网状结构的中空管形状，以能够更换的方式设置于上述磁化水生成管的内部，横剖面呈具有多个边角的形状，仅使上述边角的末端与上述磁化水生成管的内侧面相接触。

根据本发明一实施例的的咖啡豆制备装置,其特征在于，还包括引导板，上述引导板以倾斜的方式配置于上述腔体的内部空间中的上述加热部的下侧，来向上述排水口引导通过上述排出孔排出的磁化水。

根据本发明一实施例的咖啡豆制备装置,其特征在于，还包括温度及湿度调节器，上述温度及湿度调节器具有一个以上的用于测量上述腔体内部的温度和湿度的传感器，通过调节上述磁化水的供给流量和上述加热部的发热量，使得上述腔体内部的温度和湿度维持在用户选择的范围以内。

根据本发明一实施例的咖啡豆制备装置,其特征在于，上述热传递板包括从上述托板的上部面向上延伸的多个横向板和竖向板。

根据本发明一实施例的咖啡豆制备方法，其特征在于，包括：第一步骤，清洗咖啡生豆；第二步骤，使清洗后的咖啡生豆浸渍于热水中达第一时间，从而进行熟成；第三步骤，在将结束熟成的咖啡生豆装载于腔体内部后，向上述装载于腔体内部的咖啡生豆投入磁化水；第四步骤，对上述咖啡生豆进行烘干；以及第五步骤，对结束烘干的咖啡生豆进行烘焙。

根据本发明一实施例的咖啡豆制备方法，其特征在于，上述第一时间为72小时。

根据本发明一实施例的咖啡豆制备方法，其特征在于，投入到咖啡生豆的上述磁化水以第一流量通过排出孔排出，以上述第一流量从供水口供给新的磁化水。

本发明存在如下的优点，即，在使用本发明的咖啡豆制备方法的情况下，可利用磁化水使咖啡生豆发芽，从而增加咖啡的有效成分，在使用本发明咖啡豆制备装置的情况下，可向咖啡生豆均匀地供给磁化水和热量，以使所有咖啡生豆均匀地发芽，并且维护及休息变得容易。

附图说明

图1为本发明的咖啡豆制备方法的顺序图。

图2为本发明的咖啡豆制备装置的垂直剖面图。

图3及图4为包括在本发明的磁化水生成器的纵向剖视图及横向剖视图。

图5为包括在本发明的杂质吸附部的立体图。

图6示出在托板的上部面另外形成热传递板的实施例。

图7为示出形成于托板的底部面的排出管的形状。

图8示出另外设置有磁化水分配板的本发明的咖啡豆制备装置另一实施例。

附图标记的说明

10：咖啡生豆 100：腔体

120：排水口 210：磁化水生成管

230：杂质吸附部 310：排出孔

20：供水线 110：供水口

200：磁化水生成器 220：磁性体

300：托板 320：排出管

500：引导板 610：传感器

710：横向板 730：通气孔

810：分配孔 600：温度及湿度调节器

700：热传递板 720：竖向板

800：磁化水分配板

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的咖啡豆制备方法及装置的实施例进行详细说明。

图1为本发明的咖啡豆制备方法的顺序图。

本发明的咖啡豆制备方法的最大特征在于，并非直接烘焙咖啡生豆，而是使咖啡生豆发芽一定程度后进行烘焙，其中，可利用磁化水烘焙咖啡生豆，从而增加咖啡的有效成分。

即，如图1所示，本发明的咖啡豆制备方法包括：清洗咖啡生豆的第一步骤S10；将被清洗的咖啡生豆在热水中浸渍72小时，且熟成咖啡生豆的第二步骤S20；将结束熟成的咖啡生豆装载于腔体内部后，向上述装载于腔体内部的咖啡生豆投入磁化水的第三步骤S30；烘干上述咖啡生豆的第四步骤S40；以及烘焙已结束烘干的咖啡生豆的第五步骤S50。

一般而言，磁化水作为如下的六边形结构，即，水分子中的氧原子在其一边上布置有氢原子，并且，当向流动的水施加磁场时，借助磁束的磁化力使水分子重新排列，从而生成磁化水。

在六边形排列的磁化水中，与通常的水相比，由于其构成水的分子间的间距窄，因而具有强渗透力，并且由于这种特性，可易于被人体等的动植物细胞膜吸收，从而可保护细胞膜，并灵活地供给氧和营养物质，由此增进细胞的活力。

磁化水的生成原理如下，水分子呈聚集15～20个水分子的群形态，当向水施加磁场时，引力以构成水分子的氢朝向－极(N极)、氧分子朝向+极(S极)的方式起到作用，当水分子快速旋转时，水分子借助磁力快速旋转与形成于磁场内部的无数个阴电荷(阴离子)冲突，以形成水分子的微细化。之后，被微细化的水分子通过再结合来被活性化，并通过离子化形成群，此时，再结合结构呈六边结构，以形成六边形的磁化水。

如上所述，本发明具有如下的优点，即，当使用磁化水使咖啡生豆发芽时，处于休眠状态的酶同时被活性化，在发芽过程中，通过积蓄大量的现有各种蛋白质及矿物质和纤维质、氨基丁酸(GABA)，来增加在一般咖啡生豆中未见过的咖啡的有效成分，并帮助人体吸收，因各种氨基酸的平均分布其口感和香味丝滑，因而可获得有利于人体的咖啡豆。

在此情况下，由磁化水使咖啡生豆发芽后，烘干及烘焙咖啡生豆的过程实质上与以往的咖啡豆制备方法相同，因此将省略对其的详细说明。

图2为本发明的咖啡豆制备装置的垂直剖面图，图3及图4为包括在本发明的磁化水生成器的纵向剖视图及横向剖视图，图5为包括在本发明的杂质吸附部的立体图。

本发明的咖啡豆制备装置作为用于自动化咖啡生豆10的发芽过程的装置，包括：腔体100，在侧壁的上侧和下侧分别形成有供水口110和排水口120；磁化水生成器200，将从外部提供的水进行磁化后向上述供水口110提供；托板300，以横穿上述腔体100的内部空间中的形成上述供水口110的位置与形成上述排水口120的位置之间的方式设置，形成有多个排出孔310；加热部400，用于加热上述托板300；引导板500，配置于上述腔体100的内部空间中的上述加热部400的下侧，来向上述排水口120引导通过上述排出孔310排出的磁化水；以及温度及湿度调节器600，具有一个以上的用于测量上述腔体100内部的温度和湿度的传感器610，使得上述腔体100内部的温度和湿度维持在用户选择的范围以内。

上述磁化水生成器200包括：磁化水生成管210，长度方向两侧分别与供水线20和供水口110相连接，通过上述供水线20供给的水经过其内部后向供水口110流动；磁性体220，设置于上述磁化水生成管210的内部，向在上述磁化水生成管210的内部流动的水施加磁场，从而将在上述磁化水生成管210的内部流动的水转换为磁化水；以及杂质吸附部230，以包围上述磁性体220的方式安装于上述磁化水生成管210的内部。向水施加磁场并转换为磁化水的通常的磁性体220也同样适用于以往的磁化水生成装置，因此将省略对上述磁性体220的结构及工作原理的详细说明。

上述托板300用于托起大量的咖啡生豆10的结构因素，形成有多个排出孔310，以便按照规定比例排出通过供水口110提供的磁化水。在此情况下，上述排出孔310需以比咖啡生豆10小的大小形成，以防止上述咖啡生豆10通过排出孔310排出。

并且，加热部400作为用于加热上述托板300，使得装载于托板300的咖啡生豆10维持在适合发芽的温度，可使用电发热装置，以略微调节发热量。当然，若能够略微增减上述托板300的加热温度，则上述加热部400可选择电发热装置以外的多种种类的发热装置中的任意一种。在此情况下，通过上述排出孔310流动的磁化水可与加热部400相接处，因此，优选地上述加热部400具有防水功能。

上述引导板500作为将上述磁化水的流动方向引导至排水口120的结构因素，使得通过托板300的排出孔310落下的磁化水可更迅速地通过排水口120排水，如图2所示，上述引导板500能够以倾斜的方式配置，使得通过各自的排出孔310落下的磁化水向排水口120流动。

另一方面，在用于测量上述腔体100内部的温度及湿度的传感器610中，只要是能够测量腔体100内部的温度和湿度后将其传输至温度及湿度调节器600，可适用任何种类的温度计及湿度计。像这样，测量温度和湿度的温度计和湿度计以多种结构在本申请的技术领域中是众所周知的，将省略对其的详细说明。上述温度及湿度调节器600以调节上述磁化水供给流量(更明确地说，通过供水口110向腔体100的内部提供的磁化水流量)和上述加热部400的发热量的方式形成，使得上述腔体100内部的温度和湿度维持在用户所选择的范围以内。

在此情况下，上述腔体100以一定程度以上的标准制作，使得在内部储存大量的咖啡生豆10，上述腔体100的内部空间中的上侧与下侧温度及湿度可存在差异。因此，优选地，在腔体100的内部空间中的上侧和下侧分别设置一个上述传感器610。

在像这样构成的本发明的咖啡豆制备装置中，通过供水线20供给的通常的水一边通过磁化水生成器200，一边转换为磁化水，并通过供水口110向咖啡生豆10投入。在此情况下，在上述供水口110可另外安装喷嘴(未图示)，使得通过上述供水口110供给的磁化水可均匀喷射在腔体100的内部空间。

在此情况下，投入到咖啡生豆10的上述磁化水并非积在托板300，而是通过排出孔310按照规定比例排出，并且新磁化水以规定比例通过上述供水口110持续被供给，装载于上述托板300的咖啡生豆10维持始终与新磁化水相接触的状态。

像这样，在向咖啡生豆10投入磁化水的时间内，加热部400以适合咖啡生豆10的发芽的温度对托板300进行加热，使得装载于上述托板300的咖啡生豆10可更有效地发芽。并且，上述温度及湿度调节器600通过检测腔体100内部的温度和湿度来调节加热部400的发热量和磁化水的供给量，从而使腔体100的内部维持适合咖啡生豆10的发芽的状态，本发明的咖啡豆制备装置存在可将咖啡生豆10的发芽效率极大化的优点。

另一方面，在对水进行磁化的过程中，可产生碳酸钙等水垢，这种水垢沉淀在磁化水生成管210的内侧面。当沉淀在磁化水生成管210的内壁的水垢的厚度变厚时，磁化水生成管210的流路变窄，从而不仅不能使水正常流动，还可发生水的磁化不能正常进行的情况

因此需要定期去除上述沉淀的水垢，但存在需具备很多时间和劳动力来去除直接沉淀在磁化水生成管210的水垢的问题。当然，也可以提出更换新的磁化水生成管210的方法，但存在需要消耗很多费用来更换磁化水生成管210的问题。

本发明的磁化水生成器200具有另一特点，即，具有包围磁性体220的周边的中空管形状的杂质吸附部230，以解决上述问题。上述杂质吸附部230以网状结构制作，以使水通过，并且由金属材料制作，以使碳酸钙等的水垢沉淀。

像这样，当在磁化水生成管210内部形成有杂质吸附部230时，在磁化水生成管210内部的水转换为磁化水的过程中，即使产生碳酸钙等的水垢，上述水垢也不会沉淀在磁化水生成管210的内壁，而是沉淀在杂质吸附部230。因此，用户可获得如下的效果，当在上述杂质吸附部230沉淀规定量以上的水垢时，仅更换新的上述杂质吸附部230，而磁化水生成管210和磁性体220可重新使用，即，可减少维持费用。

在此情况下，上述杂质吸附部230以嵌合方式插入于上述磁化水生成管210内部，使得即使没有另外的固定部件，也可固定于磁化水生成管210，当上述杂质吸附部230的外侧面整体与磁化水生成管210的内侧面相接触时，沉淀在杂质吸附部230的水垢还可固定于磁化水生成管210的内侧面，因此，优选地上述杂质吸附部230以最小化与磁化水生成管210的接触面积的方式形成。即，如图4所示，上述杂质吸附部230的横剖面呈具有多个边角的形状，使得以仅上述边角的末端与上述磁化水生成管210的内侧面相接触的方式安装于上述磁化水生成管210。

在本实施例中，仅示出上述杂质吸附部230具有六个边角且为了使边角部分尖锐墙面呈弯曲的情况，但上述杂质吸附部230的边角的数量和边角的角度、壁面的曲率等可进行多种变更。

图6示出在托板300的上部面追加形成热传递板700的实施例。

如图2所示，当在平板形状的托板300放置大量咖啡生豆10，上述托板300由加热部400被加热时，可对靠近托板300咖啡生豆10以充分地温度进行加热，但是对远离托板300的咖啡生豆的加热微弱，因此存在发芽不能正常进行的担忧。即，存在如下的担忧，在装载于托板的大量的咖啡生豆10中，位于下部的咖啡生豆10可正常发芽，位于下部的咖啡生豆不能发芽。

在本发明的咖啡豆制备装置中，可设置从上述托板300的上部面向上延伸的热传递板700，使得向装载于托板300的大量的咖啡生豆10均匀地传递加热部400的热量。如图6所示，上述热传递板700由多个横向板710和竖向板720形成，可更均匀地分散并传导被传递至托板300的热量。因此，装载于托板300的大量的咖啡生豆10通过热传递板700均匀地被传递热量，并且可期待无论与托板300的距离如何，可正常发芽的效果。

在此情况下，上述横向板710和竖向板720形成有多个通气孔730，以使水和空气通过，上述通气孔730的数量及排列图案可以进行多种变更。

图7为示出形成于托板的底部面的排出管的形状。

即使用于加热托板300的加热部400经过防水处理，若通过排出孔310排出的磁化水与上述加热部400长时间接触，则上述加热部400可被损坏。

因此，在上述托板300的底部面可形成有从上述排出孔310的边缘向下延伸长的排出管320。上述排出管320的末端位于加热部400的底部面的下方，由此，可原则上防止上述加热部400与磁化水相接触的现象。

上述排出管320可与托板300制作成一体，也可以与上述托板300另外制作后，在排出孔310的边缘与之相结合。

图8示出另外设置有磁化水分配板的本发明的咖啡豆制备装置另一实施例。

如图2所示，当供水部形成于腔体100的一侧墙面时，可产生如下的情况，即，靠近上述供水口110的咖啡生豆10可被充分供给到磁化水，远离供水口110的咖啡生豆10则不能被充分供给到磁化水。

因此，在本发明的咖啡豆制备装置中，还可以另外设置磁化水分配板800，上述磁化水分配板800以横穿上述腔体100的内部空间中的装载咖啡生豆10的空间与形成上述供水口110的位置的方式设置，且以均匀分布有多个分配孔810的方式形成。

像这样，当在腔体100的内部另外设置磁化水分配板800时，通过上述供水口110供给的磁化水聚集在磁化水分配板800后，通过各自的分配孔810向下落下，因此，所有位置的咖啡生豆10可被供给到磁化水。即，如图8所示，当追加安装磁化水分配板800时，无论与供水口110的距离如何，所有咖啡生豆10都能够均匀地发芽。

以上，使用优选实施例对本发明进行了详细说明，但本发明的保护范围并不局限于特定实施例，可通过所附的发明要求保护范围来被解释。并且，只要是本发明所属技术领域的普通技术人员，就能从这种记载中进行多种修改及变形。

Claims (10)

1.一种咖啡豆制备装置，其特征在于，包括：

腔体(100)，在侧壁的上侧和下侧分别形成有供水口(110)和排水口(120)；

磁化水生成器(200)，包括磁化水生成管(210)和磁性体(220)，上述磁化水生成管(210)与上述供水口(110)相连接，上述磁性体(220)设置于上述磁化水生成管(210)的内部且向在上述磁化水生成管(210)的内部流动的水施加磁场，上述磁化水生成器(200)将从外部提供的水进行磁化后向上述供水口(110)提供；

托板(300)，以横穿上述腔体(100)的内部空间中的形成上述供水口(110)的位置与形成上述排水口(120)的位置之间的方式设置，形成有多个排出孔(310)；

加热部(400)，用于加热上述托板(300)；以及

热传递板(700)，向上述托板(300)传递在上述加热部(400)产生的热量。

2.根据权利要求1所述的咖啡豆制备装置，其特征在于，还包括磁化水分配板(800)，上述磁化水分配板(800)以横穿上述腔体(100)的内部空间中的装载咖啡生豆(10)的空间与形成上述供水口(110)的位置之间的方式设置，具有均匀分布的多个分配孔(810)，用于均匀分配通过上述供水口(110)供给的磁化水。

3.根据权利要求1所述的咖啡豆制备装置，其特征在于，还包括杂质吸附部(230)，上述杂质吸附部(230)以包围上述磁性体(220)的方式安装于上述磁化水生成管(210)的内部。

4.根据权利要求3所述的咖啡豆制备装置，其特征在于，上述杂质吸附部(230)呈网状结构的中空管形状，以能够更换的方式设置于上述磁化水生成管(210)的内部，横剖面呈具有多个边角的形状，仅使上述边角的末端与上述磁化水生成管(210)的内侧面相接触。

5.根据权利要求1所述的咖啡豆制备装置，其特征在于，还包括引导板(500)，上述引导板(500)以倾斜的方式配置于上述腔体(100)的内部空间中的上述加热部(400)的下侧，来向上述排水口(120)引导通过上述排出孔(310)排出的磁化水。

6.根据权利要求1所述的咖啡豆制备装置，其特征在于，还包括温度及湿度调节器(600)，上述温度及湿度调节器(600)具有一个以上的用于测量上述腔体(100)内部的温度和湿度的传感器(610)，通过调节上述磁化水的供给流量和上述加热部(400)的发热量，使得上述腔体(100)内部的温度和湿度维持在用户选择的范围以内。

7.根据权利要求1所述的咖啡豆制备装置，其特征在于，上述热传递板(700)包括从上述托板(300)的上部面向上延伸的多个横向板(710)和竖向板(720)。

8.一种咖啡豆制备方法，其特征在于，包括：

第一步骤，清洗咖啡生豆；

第二步骤，使清洗后的咖啡生豆浸渍于热水中达第一时间，从而进行熟成；

第三步骤，在将结束熟成的咖啡生豆装载于腔体内部后，向上述装载于腔体内部的咖啡生豆投入磁化水；

第四步骤，对上述咖啡生豆进行烘干；以及

第五步骤，对结束烘干的咖啡生豆进行烘焙。

9.根据权利要求8所述的咖啡豆制备方法，其特征在于，上述第一时间为72小时。

10.根据权利要求8所述的咖啡豆制备方法，其特征在于，投入到咖啡生豆的上述磁化水以第一流量通过排出孔排出，以上述第一流量从供水口供给新的磁化水。