CN113226066B - 用于烘焙咖啡豆的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于烘焙咖啡豆的设备，所述设备包括：‑容器(1)，所述容器用以容纳咖啡豆，‑加热装置(12)，所述加热装置用以加热容纳在所述容器中的咖啡豆，‑控制系统(180)，所述控制系统可操作以控制所述加热装置并且被配置成应用烘焙配方(R)，所述烘焙配方提供分别要在离散的相继时间t₁、t₂……处施加的温度T_@t1、T_@t2……，其中对于引入容器内的定制的量m的咖啡豆，‑所述控制系统被配置成至少获得引入所述容器内的咖啡豆所述量m，并且‑所述控制系统被配置成访问适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)的相同类型咖啡豆且适于所述预先确定量M_i、M_i+1……的至少一个烘焙配方系列(R_i、R_i+1……)，并且‑所述控制系统被配置成基于适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)的相同类型咖啡豆的可访问的烘焙配方系列(R_i、R_i+1……)，并且基于所获得的引入所述容器内的咖啡豆的量m，确定要应用于引入所述容器内的所获得的量m的咖啡豆的所述烘焙配方(R)。

Description

用于烘焙咖啡豆的设备和方法

技术领域

本发明涉及用加热的空气烘焙咖啡豆，并且更具体地涉及烘焙不同的量的咖啡豆，特别适用于家庭中或商店和咖啡馆中。

背景技术

在过去几十年中，已经开发了许多烘焙机以用于家庭中或小型商店和咖啡馆中。大多数烘焙机基于实施热空气流化床室的流化床技术。在此类室内，以足够的力迫使加热的空气通过咖啡豆下方的筛网或穿孔板以提升咖啡豆。当咖啡豆在此流化床内翻滚和循环时，热量被传递到咖啡豆。

从US 3,964,175(Sivetz)中所述的工业烘焙机得出，该技术已适用于小型家用装置，如US4484064、US4494314、US4631838、US4968916、US5269072、US5564331……，并且如今，这些烘焙机中的大多数烘焙机实施自动烘焙过程，其中烘焙模式存储在设备的控制单元中。

虽然家庭装置的烘焙室的尺寸通常被设计成保持在每次烘焙操作时系统地填充的少量咖啡豆，但是用于小型商店和咖啡馆的装置的尺寸通常被设计成较大规模，使得操作者能够另选地根据需要为大量或少量消费者烘焙咖啡豆。例如，烘焙室的尺寸可被设计成使得能够烘焙50g至300g范围内的量的咖啡豆。

烘焙参数(基本上是时间、温度)对于要烘焙的不同的量的咖啡豆不能相同。否则，当咖啡豆的量显著偏离标准通常量时，烘焙的质量可受到不利影响：咖啡豆可变得烧焦或可能不会达到期望的程度，或者咖啡豆可不均匀地烘焙，或者可能不会提供最佳感官特征。

US 2004/074400描述了一种烘焙设备，其中烘焙参数可根据咖啡豆的重量和类型进行调整。具体地讲，可基于引入烘焙机内部的咖啡豆的重量来调整标准烘焙曲线。然而，未解释该标准烘焙曲线所代表的内容以及其如何适用于不同的类型的咖啡豆。

US 2014/0314923描述了一种烘焙设备，其中存储烘焙模式，并且其中控制器可操作以基于关于要烘焙的咖啡的信息(如咖啡豆的重量和类型)来计算最佳烘焙模式。然而，没有提供对该计算的描述。

发明内容

本发明的目的是改进咖啡豆的自动烘焙。

有利的是提供一种烘焙设备，不管烘焙咖啡豆的量是多少，该烘焙设备都实现最佳烘焙。

有利的是提供一种烘焙设备，该烘焙设备自动应用对应于引入设备中的咖啡豆的量的烘焙模式。

本发明的目的通过根据权利要求1所述的用于烘焙咖啡豆的设备、根据权利要求14所述的系统、根据权利要求15所述的方法和根据权利要求18所述的计算机程序来实现。

在本发明的第一方面，提供了一种用于烘焙咖啡豆的设备，该设备包括：

-容器，该容器用以容纳咖啡豆，

-加热装置，该加热装置用以加热容纳在容器中的咖啡豆，

-控制系统，该控制系统可操作以控制加热装置并且被配置成应用烘焙配方(R)，该烘焙配方提供分别要在离散的相继时间t₁、t₂……处施加的温度T_@t1、T_@t2……，

其中，对于引入所述容器内的定制的量m的咖啡豆，

-所述控制系统被配置成至少获得引入所述容器内的咖啡豆所述量m，并且

-控制系统被配置成访问：

·适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)的相同类型咖啡豆的至少一个烘焙配方系列(R_i、R_i+1……)，以及

·所述预先确定量M_i、M_i+1……，并且

-所述控制系统被配置成基于适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)的相同类型咖啡豆的可访问的烘焙配方系列(R_i、R_i+1……)，并且基于所获得的引入所述容器内的咖啡豆的量m，确定要应用于引入所述容器内的所获得的量m的咖啡豆的所述烘焙配方(R)。

烘焙设备包括用以在烘焙过程期间容纳咖啡豆的容器。在容器中，咖啡豆被加热并且优选地混合以使通过咖啡豆的加热均匀化。

混合可用热空气的流化床或用搅拌叶片或通过转筒的旋转机械地获得。

优选地，容器为热空气流化床室。在这样的容器内，以足够的力迫使加热的空气通过咖啡豆下方的筛网或穿孔板以提升咖啡豆。当咖啡豆在此流化床内翻滚和循环时，热量被传递到咖啡豆。

另选地，容器可为筒室，其中咖啡豆在加热环境中翻滚。筒室可由水平转筒组成，或者筒室可包括搅拌叶片以在加热环境中使咖啡豆翻滚。

烘焙设备包括用以加热容纳在容器中的咖啡豆的装置。

优选地，加热装置被配置成产生热空气流，所述热空气流被引导至容纳在容器中的咖啡豆以便加热咖啡豆。通常，加热装置至少包括空气驱动器和用以加热由空气驱动器产生的空气流的加热器。

作为热源，设备优选地包括电加热器。该电加热器通常为电阻。电动加热器的优点在于，在烘焙期间产生的空气污染物是由咖啡豆本身的加热产生的污染物，而不是由在加热源是使用天然气、丙烷、液化石油气(LPG)或甚至木材的气体燃烧器时发生的气体燃烧产生的污染物。

设备包括控制系统，该控制系统可操作以控制加热器并且被配置成应用烘焙配方。该烘焙配方(R)提供分别要在烘焙过程的离散的相继时间t₁、t₂……处施加的温度T_@t1、T_@t2……。该烘焙配方通常表示为温度与时间曲线。

通常，该控制基于反馈回路控制中定位在容器中的至少一个温度传感器的量度来实施。

将控制施加在加热装置上，通常施加在加热器上和/或空气驱动器上。

控制系统被配置成当量m的咖啡豆被引入容器内时，至少获得引入容器内的咖啡豆的量m。

该量可为容器中存在的咖啡豆的重量或另选地体积或料位。优选地，该量为重量。

设备的控制系统被配置成当将定制的量m的咖啡豆引入容器内时，确定适于该特定量m的咖啡豆的烘焙配方R。

控制系统使得能够烘焙任何量的咖啡豆，特别是先前未确定烘焙配方或控制系统无法访问烘焙配方的量。

利用本设备，就这样的新量而言，设备的控制系统被配置成确定适于定制的量的烘焙模式。

设备的控制系统被配置成能够访问适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)的相同类型咖啡豆的至少一个烘焙配方系列(R_i、R_i+1……)，即在一个系列中，所有烘焙配方适于烘焙相同咖啡豆，配方之间的唯一一差异是所述咖啡豆的重量。这些不同的预先确定量可被设定成覆盖能够在设备内烘焙的最小量与最大量之间的不同的量。优选地，两个不同的依次的预先确定量之间的差值从所述最小量到所述最大量是相同的。

此外，设备的控制系统被配置成访问分别与系列的每个烘焙配方(R_i、R_i+1……)相关联的预先确定量(M_i、M_i+1……)。优选地，量(M_i、M_i+1……)为重量。

适于烘焙不同的预先确定量的咖啡豆的不同的烘焙配方(R_i、R_i+1……)通常由实验来定义。这些配方中的每一者对应于一个预先确定量的咖啡豆的烘焙，所述预先确定量的所有咖啡豆具有相同类型。一般来讲，烘焙配方由常见类型的咖啡豆如阿拉比卡咖啡豆定义，但在一个优选的实施方案中，对于不同的类型的咖啡豆定义了不同的系列的烘焙配方，并且控制系统能够考虑引入容器内的咖啡豆的类型，以访问与该特定类型的咖啡豆相关联的烘焙配方系列，如下文将进一步描述。

控制系统被配置成基于所获得的引入容器内的咖啡豆的量m并且基于烘焙配方系列及其相关联的预先确定量，确定要应用于引入容器内的所获得的量m的咖啡豆的烘焙配方(R)。

有利地，解决了本发明的目的，因为访问对于不同的预先确定量的咖啡豆定义的一系列不同的配方使得能够基于所述现有配方确定新配方。因此，不论引入容器内的咖啡豆的量是多少，都可确定确保正确烘焙操作的新配方。

优选地，控制系统被配置成根据可访问的至少一个烘焙配方系列(R_i、R_i+1……)中的一种或两种配方来确定要应用于引入容器内的所述量m的咖啡豆的所述烘焙配方(R)，

所述一种或两种配方中的每一者分别适于烘焙一种预先确定量的咖啡豆，并且所述一个预先确定量(在从一种配方确定的情况下)或多个预先确定量(在从两种配方确定的情况下)的咖啡豆与所获得的量m存在一个最小量差(在从一种配方确定的情况下)或多个最小量差(在从两种配方确定的情况下)。

因此，由一种现有配方或存在与新定制的量的咖啡豆最接近的预先确定量的两种现有配方计算出新配方。

控制系统被配置成根据所获得的量m和现有配方的可访问依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)，确定要应用于量m的咖啡豆的烘焙配方(R)：

-根据适于烘焙与所获得的定制的量m存在最小量差的预先确定量(M_i)的咖啡豆的烘焙配方(R_i)，

-或者根据适于烘焙依次的预先确定量(M_i、M_i+1)的咖啡豆的两种烘焙配方(R_i、R_i+1)，所述依次的预先确定量接近所获得的定制的量m。

在一个第一实施方案中，控制系统被配置成通过选择可访问的至少一个烘焙配方系列(R_i、R_i+1……)中的一种配方来确定要应用于引入容器内的所述量m的咖啡豆的烘焙配方(R)，所述选择包括识别适于烘焙预先确定量(M_i)的咖啡豆的烘焙配方(R_i)，所述预先确定量的咖啡豆与所获得的定制的量m存在最小量差。

在一个第二实施方案中，控制系统被配置成通过以下方式来确定要应用于引入容器内的所述量m的咖啡豆的所述烘焙配方(R)：

-在所述至少一个烘焙配方系列中识别出适于烘焙两个依次的预先确定量M_i和M_i+1的咖啡豆的两种烘焙配方R_i和R_i+1，其中量m包含在这两个依次的预先确定量M_i和M_i+1之间，

-分别根据识别出的两种烘焙配方R_i和R_i+1，其提供分别要在离散的相继时间t₁、t₂……处施加的温度T_Mi@t1、T_Mi@t2……和T_Mi+1@t1、T_Mi+1@t2……，如下确定要在所述离散的相继时间t₁、t₂……的每一者处施加于所获得的量m的咖啡豆的温度T_m：

Tm@tz＝T_Mi@z+[(T_Mi+1@tz–T_Mi@tz).C.(m-M_i)/(M_i+1-M_i)]

其中C≤1。

与第一实施方案相比，该第二实施方案提供对要应用于所述量m的咖啡豆的烘焙配方(R)的更准确确定，因为针对每个特定量确定特定烘焙模式。

在该第二实施方案的一种模式中，C等于1。

在一个第三实施方案中，控制系统被配置成通过以下方式来确定要应用于引入容器内的所述量m的咖啡豆的烘焙配方(R)：

-在所述至少一个烘焙配方系列中识别出适于烘焙两个依次的预先确定量M_i和M_i+1的咖啡豆的两种可访问的烘焙配方R_i和R_i+1，其中量m包含在这两个依次的预先确定量M_i和M_i+1之间，

-分别根据识别出的两种烘焙配方R_i和R_i+1，其提供分别要在离散的相继时间t₁、t₂……处施加的温度T_Mi@t1、T_Mi@t2……和T_Mi+1@t1、T_Mi+1@t2……，如下确定在所述离散的相继时间t₁、t₂……的每一者处施加于所获得的量m的咖啡豆的温度T_m：

·如果m更接近M_i，则T_m@tz＝T_Mi@tz+[(T_Mi+1@tz–T_Mi@tz).C.(m-M_i)/(M_i+1-M_i)]

·如果m更接近M_i+1，则T_m@tz＝T_Mi+1@tz–[(T_Mi+1@tz–T_Mi@tz).C.(M_i+1-m)/(M_i+1-M_i)]

其中C≤1。

与第二实施方案相比，该第三实施方案提供对要应用于所述量m的咖啡豆的烘焙配方(R)的更准确确定。

在该第三实施方案的一种优选模式中，C等于1。

优选地，控制系统被配置成：

-获得引入容器内的咖啡豆的类型Ny，并且

-基于所获得的类型Ny，访问至少一个烘焙配方系列(R_yi、R_yi+1……)和预先确定量M_i、M_i+1……以及任选地特定于所述类型Ny的咖啡豆的系数Cy，其中所述烘焙配方系列适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)的所述类型Ny的咖啡豆，并且

-基于以下来确定要应用于引入容器内的所述量m的类型Ny的咖啡豆的烘焙配方(R)：适于烘焙类型Ny的咖啡豆的的可访问的烘焙配方系列(R_yi、R_yi+1……)，以及所述预先确定量(M_i、M_i+1……)，以及任选地所述系数Cy。

上述实施方案使得能够控制烘焙设备，根据引入设备内的咖啡豆的量和类型应用烘焙模式，以保证无论量和类型如何，咖啡豆都被正确烘焙。

通常，咖啡豆的类型与咖啡豆的对烘焙咖啡豆的过程具有直接影响的至少一个特征有关。

咖啡豆的类型可与特定特征相关，诸如：

-咖啡豆的来源(阿拉比卡、罗布斯塔，......)或不同的来源的咖啡豆的特定混合物或共混物。该混合物可通过特定咖啡豆的选择和/或通过这些不同的特定咖啡豆的比率来定义。

-咖啡豆的预烘焙程度。待烘焙的咖啡豆可以是生咖啡豆或者可以是部分预烘焙的咖啡豆，该部分预烘焙的咖啡豆通过加热生咖啡豆并且在第一次爆裂结束之前停止所述加热过程而获得。这些部分预烘焙的咖啡豆可以以不同的程度预烘焙，对烘焙设备中操作的后续最终烘焙产生直接影响。

-咖啡豆的水分，

-咖啡豆的尺寸。

咖啡豆的类型可明确地指咖啡豆的性质，如来源、预烘焙程度……，或者可为参考，如标识号、SKU号或商标。

咖啡豆类型Ny可通过不同的方式获得：

-来自用户。在该情况下，设备的用户界面可显示咖啡豆的类型列表，并且促使用户选择她/他正在引入容器内的类型。另选地，该列表可通过被配置成与设备的控制系统通信的移动装置的界面来显示。

或

-来自代码，诸如在咖啡豆包装上提供的代码。在该情况下，设备可包括代码读取器，并且控制系统可被配置成促使操作者扫描她/他正在引入容器内的咖啡豆(例如，在咖啡豆包装上提供)的代码。

在获得类型Ny的咖啡豆的该实施方案中，设备的控制系统可访问不同的系列的烘焙配方。一个系列与另一个系列的不同之处在于咖啡豆的类型。在一个系列中，所有烘焙配方涉及相同类型咖啡豆的烘焙。

在不同的系列中，依次的预先确定量M_i、M_i+1……可以相同或不同，因为控制系统被配置成无论如何都能够访问这些量。

此外，在获得类型Ny的咖啡豆的该实施方案中，设备的控制系统可被配置成：

-访问特定于所述类型Ny的咖啡豆的系数Cy，并且

-通过应用上述公式来确定要应用于引入容器内的所述量m的类型Ny的咖啡豆的烘焙配方(R)，从而使用所述特定系数Cy来确定要在所述离散的相继时间t₁、t₂的每一者处施加于所获得的量m的咖啡豆的温度T_m@t1、T_m@t2……。

在另一个实施方案中，控制系统可被配置成：

-在预先确定的用途列表(uα、uβ……)中获得经烘焙的咖啡豆的另外用途ux，并且

-基于所获得的特定另外用途ux，至少访问适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)的咖啡豆以实现所述特定另外用途ux的烘焙配方系列(R_xi、R_xi+1……)，并且任选地访问特定于咖啡豆的所述用途ux的系数Cx，并且

-基于适于咖啡豆的另外用途ux的可访问的烘焙配方系列(R_xi、R_xi+1……)并且任选地基于所述系数Cx，确定要应用于所获得的量m的咖啡豆的烘焙配方(R)。

烘焙的咖啡豆的另外用途涉及一旦咖啡豆已经被烘焙设备烘焙就应用于咖啡豆的咖啡提取过程。用户期望的这种另外用途可以是例如：制备浓缩咖啡，通过滴滤制备咖啡，通过弗氏压碎器制备冷泡咖啡。也可考虑期望使用这些提取咖啡中的一种提取咖啡通过与乳、奶精……混合来制备白杯的事实。

优点在于可烘焙特定量m的咖啡豆以使所得烘焙咖啡豆的感官特征适应该后续制备。

在获得烘焙咖啡豆的另外用途ux的该实施方案中，设备的控制系统访问不同的系列的烘焙配方。一个系列与另一个系列的不同之处在于咖啡豆的另外用途。在一个系列中，所有烘焙配方涉及咖啡豆的烘焙以实现相同的另外用途，而两个系列的不同之处在于在每个系列中烘焙的咖啡豆的预期另外用途。

在不同的系列中，依次的预先确定量M_i、M_i+1……可以相同或不同，因为控制系统被配置成无论如何都能够访问这些量。

此外，在获得咖啡豆的另外用途ux的该实施方案中，设备的控制系统可被配置成：

-访问特定于咖啡豆的所述另外用途的系数Cx，并且

-通过应用上述公式来确定要应用于引入容器内的所述量m的咖啡豆的烘焙配方(R)，从而使用所述特定系数Cy来确定要在所述离散的相继时间t₁、t₂的每一者处施加于所获得的量m的咖啡豆的温度T_m@t1、T_m@t2……。

与上文相似，控制系统可被配置成：

-获得引入所述容器内的咖啡豆的所述类型Ny和所述另外用途ux，

并且

-基于所获得的类型Ny和所述另外用途ux，访问适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)的咖啡豆以实现类型Ny的经烘焙的咖啡豆的所述特定另外用途ux的至少一个烘焙配方系列(R_yxi、R_yxi+1……)，并且

-基于适于咖啡豆Ny的所述另外用途ux的可访问的烘焙配方系列(R_yxi、R_yxi+1……)，确定要应用于所获得的量m的咖啡豆的烘焙配方(R)。

根据一个实施方案，可由用户供应引入容器中的咖啡豆的量m。用户可通过设备用户界面或另选地通过被配置成与设备的控制系统通信的移动设备的界面来提供该量。

根据一种模式，可从用户获得引入容器中的咖啡豆的量m。在该情况下，设备可包括用户界面以使得用户能够输入她/他正在引入容器内的咖啡豆的量。另选地，该量可通过被配置成与设备的控制系统通信的移动装置的接口输入，这意味着控制系统可包括与外部移动装置通信的通信接口。

在一个实施方案中，设备的容器可以是透明的，并且容器的壁可呈现操作者可读的料位指示器。

因此，当操作者将咖啡豆引入透明容器中时，他/她能够通过查看料位指示器来读取所引入的量。然后可例如通过用户界面将该信息作为输入来输入到设备的控制系统内。

在另一种模式下，可从被配置成测量咖啡豆的量m并且连接到设备的控制系统的测量装置获得引入容器中的咖啡豆的量m。在该情况下，咖啡豆的量的量度可被自动提供给设备的控制系统。

根据一个实施方案，该设备可包括所述测量装置，该测量装置被配置成测量引入容器中的咖啡豆的量m，并且在向控制器供应量m的咖啡豆的步骤中，咖啡豆的所述量可由测量装置自动测量并提供给设备的控制系统。

测量装置可以是

-测量咖啡豆的重量的秤，或者

-包括预定体积的至少一个腔的装置，或者

-测量所述容器内的咖啡豆的体积的料位传感器。

优选地，该量为重量，并且测量设备为重量秤。

包括预定体积的至少一个腔的装置使得用户能够选择预定体积的腔并且用咖啡豆完全填充该腔，结果是测量了咖啡豆的限定体积。烘焙设备的控制系统设置有该精确体积的咖啡豆。在一个具体实施方案中，烘焙设备可包括一组不同的容器以容纳不同的体积的咖啡豆，诸如小体积容器、中体积容器和大体积容器。在该实施方案中，控制系统可被配置成通过识别哪个容器(小容器、中容器、大容器)定位在烘焙设备内来获得容器内咖啡豆的量。

测量装置可以是测量容器内的咖啡豆的体积的料位传感器。容器可在填充操作期间从烘焙设备移除，并且一旦容器定位回烘焙设备内部，料位传感器就可测量咖啡豆的料位。该过程控制被配置成从所述测量料位推导咖啡豆的体积。

如果是测量的咖啡豆的体积，则基于咖啡豆类型的标识，可以获得它们的密度，并且可相应地推导出它们的精确重量。

根据另一个实施方案，该设备可包括：

-一组不同的容器，每个容器被配置成保持特定量的咖啡豆，以及

-容器识别装置，并且

-在获得引入容器中的咖啡豆的量m的步骤中，咖啡豆的所述量通过识别容器自动供应。

根据另一个实施方案，该设备可包括：

-容器，该容器用以储存咖啡豆，

-定量给料装置，该定量给料装置用以将咖啡豆定量给料并供应到容器，

并且，在获得引入容器中的所标识的咖啡豆的量m的步骤中，定量给料的咖啡豆的量可被自动供应到控制系统。

在一个具体实施方案中，该设备可包括识别装置，该识别装置被配置成从咖啡豆包装读取标识器件，所述标识器件直接或间接地提供包装内咖啡豆的量m。

在一种模式下，该咖啡豆包装可被配置成为设备的容器供应其全部内容物，并且因此自动获得引入容器中的咖啡豆的量。

在另一种模式下，可将包装的咖啡豆的一部分引入容器中并且根据上述实施方案中的一个进行测量。然后可自动确定包装中剩余的咖啡豆的量。

在第二方面，提供了一种用于烘焙咖啡豆的系统，该系统包括：

-诸如上文所述的烘焙设备，

以及

-用于测量引入容器内的咖啡豆的量的设备，

并且其中烘焙设备的控制系统可操作以获得：

-引入容器内的咖啡豆的由测量设备测量的量m。

通信装置可通过Wi-Fi、蓝牙、电缆(USB，串行)、光通信、GSM通信来实现烘焙设备和测量设备之间的通信。

在第三方面，提供了一种使用诸如上文所述的设备并应用烘焙配方来烘焙咖啡豆的方法，该烘焙配方提供分别要在离散相继时间t₁、t₂……处施加的温度T_@t1、T_@t2……，该方法包括：

-获得引入所述容器内的咖啡豆的量m，

-访问至少一个烘焙配方系列(R_i、R_i+1……)和预先确定量Mi、Mi+1……，所述配方适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)的相同类型咖啡豆，以及

-基于适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)的相同类型咖啡豆的可访问的烘焙配方系列(R_i、R_i+1……)，并且基于所获得的引入所述容器内的咖啡豆的量m，确定要应用于引入所述容器内的所获得的量m的咖啡豆的所述烘焙配方(R)。

优选地，该方法包括：

-获得引入容器内的咖啡豆的类型Ny，以及

-访问至少一个烘焙配方系列(R_yi、R_yi+1……)，所述烘焙配方系列适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)的类型Ny的咖啡豆，以及

-基于适于类型Ny的咖啡豆的可访问的烘焙配方系列(R_yi、R_yi+1……)，确定要应用于所述量m的类型Ny的咖啡豆的烘焙配方(R)。

在一个实施方案中，该方法包括：

-在预先确定的用途列表(uα、uβ……)中获得引入容器内的经烘焙的咖啡豆的另外用途ux，以及

-访问至少一个烘焙配方系列(R_xi、R_xi+1……)，所述烘焙配方系列适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)以实现所述另外用途ux，以及

-基于适于所述另外用途ux的可访问的烘焙配方系列(R_xi、R_xi+1)，确定要应用于所获得的量m的咖啡豆的所述烘焙配方(R)。

在第四方面，提供了如上所述的用于烘焙咖啡豆的设备的控制系统的处理单元的计算机程序，该计算机程序包括程序代码和/或程序逻辑，该程序代码和/或程序逻辑在该处理单元上执行时实现以下步骤：

-获得引入所述容器内的咖啡豆的所述量m，

-访问至少一个烘焙配方系列(R_i、R_i+1……)和预先确定量M_i、M_i+1……，所述配方适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)的相同类型的咖啡豆，以及

-基于适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)的相同类型咖啡豆的可访问的烘焙配方系列(R_i、R_i+1……)，并且基于所获得的引入所述容器内的咖啡豆的量m，确定要应用于引入所述容器内的所获得的量m的咖啡豆的所述烘焙配方(R)。

优选地，该程序代码和/或程序逻辑实现以下步骤：

-获得引入容器内的咖啡豆的类型Ny，以及

-访问至少一个烘焙配方系列(R_yi、R_yi+1……)，所述烘焙配方系列适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)的类型Ny的咖啡豆，以及

-基于适于类型Ny的咖啡豆的可访问的烘焙配方系列(R_yi、R_yi+1……)，确定要应用于所述量m的类型Ny的咖啡豆的烘焙配方(R)。

在一个实施方案中，该程序代码和/或程序逻辑实现以下步骤：

-在预先确定的用途列表(uα、uβ……)中获得引入容器内的经烘焙的咖啡豆的另外用途ux，以及

-访问至少一个烘焙配方系列(R_xi、R_xi+1……)，所述烘焙配方系列适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)以实现所述另外用途ux，以及

-基于适于所述另外用途ux的可访问的烘焙配方系列(R_xi、R_xi+1)，确定要应用于所获得的量m的咖啡豆的所述烘焙配方(R)。

本发明的以上方面可按任何合适的组合方式进行组合。此外，本文中的各种特征可以与上述方面中的一者或多者组合，以提供除了具体示出和描述的那些以外的组合。根据权利要求书、具体实施方式以及附图，本发明的另外的目的和有利特征将显而易见。

附图说明

参照以下附图将更好地理解本发明的特性和优点：

-图1是使得能够实施本发明的方法的一般烘焙设备的示意图，

-图2示出根据图1的一般设备的控制系统的框图；

-图3示意性地表示适于烘焙相同性质的不同的依次的预先确定量(M₁、M₂……)的咖啡豆的烘焙配方系列(R₁、R₂……)；

-图4表示由配方系列确定用于定制的量m的咖啡豆的烘焙配方R；

-图5和图6示意性地表示烘焙配方系列(R₁、R₂……)；

-图7a至7d示意性地示出了根据本发明的系统的不同的实施方案；

-图8和图9示意性地表示使用根据本发明的系统的方法。

具体实施方式

烘焙设备

图1示出了烘焙设备1的部分的示例性视图。在功能上，烘焙设备1可操作以借助于引入容器11内的热空气流烘焙保持在该容器中的咖啡豆。在第一层级处，该设备包括：壳体15、烘焙单元10和控制系统180。现在将按顺序描述这些部件。

烘焙设备的壳体

壳体15容纳并支撑前述部件，并且包括基部151和主体152。基部151用于与支撑表面邻接，优选地通过在基部和支撑表面之间提供间隙的支脚154。主体152用于在其上安装部件。

烘焙设备的烘焙单元

烘焙单元10可操作以接收并烘焙咖啡豆。

烘焙单元10通常在烘焙设备1的第二层级处包括：容器11和加热装置12，它们被按顺序描述。

容器11被配置成接收和保持由操作者引入的咖啡豆。可移除盖17使得能够引入和移除咖啡豆。容器的底部被配置成使空气能够穿过，具体地讲，其可以是穿孔板14，咖啡豆可位于该穿孔板上并且空气可通过该穿孔板向上流动。

麸皮收集器16与容器1流体连通以接收逐渐与咖啡豆分离的麸皮，并且由于它们的轻密度而被吹到麸皮收集器。

容器11包括柄部112，以便使得用户能够从壳体15移除容器并获得经烘焙的咖啡豆。

在图示实施方案中，容器1是至少部分透明的并且包括设计在容器上的上料位线111b和下料位线111a。一旦咖啡豆已被引入容器1内，用户就能够检查通过参考这些料位111a、111b引入的咖啡豆的量。具体地讲，操作者能够检查量是低于下料位、介于下料位和上料位之间还是高于上料位。

在如图7b至图7d所示的烘焙机的另选实施方案中，烘焙单元可包括用以自动检测引入容器1内的咖啡豆的量的装置，如容器内的重量秤或料位传感器(电容式或光学式)。

在未表示的烘焙机的另一个实施方案中，烘焙单元可包括一组不同的容器，每个容器被配置成保持特定量的咖啡豆。烘焙单元可包括容器识别装置。

加热装置12包括气流驱动器121和加热器122。

气流驱动器121可操作以在容器底部的方向上产生空气流。所产生的流被配置成加热咖啡豆并搅拌和提起咖啡豆。因此，咖啡豆被均匀地加热。具体地讲，气流驱动器可以是由马达13供电的风扇。空气入口153可设置在壳体的基部151内，以便将空气送入壳体的内部，空气流驱动器如虚线箭头所示沿容器11的方向吹送该空气。

加热器122可操作以加热由气流驱动器121产生的空气流。在具体示出的实施方案中，加热器是定位在风扇和穿孔板14之间的电阻，其结果是空气流在其进入容器11之前被加热以加热和提起咖啡豆。

加热器122和/或气流驱动器121可操作以将烘焙模式应用于咖啡豆，该烘焙模式被定义为温度相对于时间的曲线。

尽管本发明是用实施热空气流化床的烘焙机来描述的，但本发明不限于该特定类型的烘焙设备。可使用筒式烘焙机和其他类型的烘焙机。

烘焙设备10通常包括使得能够显示和输入信息的用户界面20。

烘焙设备可包括代码读取器以读取与例如存在于咖啡豆包装上的咖啡豆类型相关联的代码。优选地，该代码读取器定位在设备中，使得操作者能够容易地将代码定位在其前面。其优选地定位在设备的前面，例如靠近设备的用户界面20。因此，由代码提供的信息可通过位于一旁的用户界面20的显示器立即显示。

烘焙设备的控制系统

参考图1和图2，现在将考虑控制系统180：控制系统180可操作以控制烘焙单元的部件来烘焙咖啡豆。控制系统180通常在烘焙设备的第二层级处包括：用户界面20、处理单元18、传感器23、功率源21、存储器19、任选地用于远程连接的通信接口24、任选地代码读取器3、任选地测量装置4、任选地数据库25。

用户界面20包括用以使用户能够通过用户界面信号与处理单元1进行交互的硬件。更具体地，用户界面接收来自用户的命令，用户界面信号将所述命令作为输入传输到处理单元18。命令例如可以是执行烘焙过程和/或调节烘焙设备1的操作参数和/或对烘焙设备1通电或断电的指令。处理单元18还可将反馈输出到用户界面20作为烘焙过程的一部分，例如以指示已经启动烘焙过程或已经选择与过程相关联的参数或指示该过程期间参数的演变或形成警报。

在特定实施方案中，用户界面可用于：

-通过手动输入提供引入容器内的咖啡豆的量m。

-通过手动输入诸如选择预先选择的咖啡豆列表中的标识类型，或通过输入例如从咖啡豆包装读取的咖啡的数字参考，提供引入容器内的咖啡豆的标识Ny。

-通过手动输入诸如在预先确定用途列表(uα、uβ……)中选择用途，提供引入容器中并在容器内烘焙的咖啡豆的另外用途ux。

用户界面的硬件可包括任何合适的装置，例如，硬件包括以下各项中的一个或多个：按钮(诸如操纵杆按钮、旋钮或按压按钮)、操纵杆、LED、图形或字符LDC、带触摸感测的图形屏幕和/或屏幕边缘按钮。用户界面20可被形成为一个单元或多个分立单元。

当设备设置有如下所述的通信接口24时，用户界面的一部分也可位于移动应用程序上。在这种情况下，输入和输出可通过通信接口24传输到移动装载。

传感器23可操作以将输入信号提供给处理单元18，以用于监控烘焙过程和/或烘焙设备的状态。输入信号可为模拟或数字信号。传感器23通常包括至少一个温度传感器231和任选地以下传感器中的一者或多者：与容器1相关联的料位传感器，空气流速传感器，与容器和/或麸皮收集器相关联的位置传感器。

如果设备或系统包括测量装置24，则该装置可操作以提供输入22，该输入为引入容器11内的咖啡豆的量。该输入22可为由称测量的咖啡豆的重量、或咖啡豆的体积、或通过与容器11相关联的料位传感器测量的料位。

代码读取器3可被提供并且可操作以读取咖啡豆包装上的代码，并且自动提供输入，该输入是引入测量装置4或容器11中的咖啡豆的标识。

处理单元18通常包括布置为集成电路(通常为微处理器或微控制器)的存储器、输入及输出系统部件。处理单元18可包括其他合适的集成电路，诸如：ASIC、可编程逻辑装置(诸如PAL、CPLD、FPGA、PSoC)、片上系统(SoC)、模拟集成电路(诸如控制器)。对于这样的装置，在适当的情况下，上述程序代码能够被认为是编程逻辑或者另外包括编程逻辑。处理单元18还可包括上述集成电路中的一者或多者。后者的示例是若干集成电路以模块化方式被布置成彼此通信，例如：用以控制用户界面20的从集成电路与用以控制烘焙单元10的主集成电路通信。

功率源21可操作以向所述受控部件和处理单元18供应电能。功率源21可包括各种器件，诸如电池或用以接收和调节主电源的单元。功率源21可操作地连接到用户界面20的部分以用于使烘焙设备通电或断电。

处理单元18通常包括用于存储指令作为程序代码和任选数据的存储器单元19。为此，存储器单元通常包括：用于存储程序代码和操作参数作为指令的非易失性存储器，例如EPROM、EEPROM或闪存，用于临时数据存储的易失性存储器(RAM)。存储器单元可包括单独或集成的(例如在半导体管芯上)的存储器。对于可编程逻辑设备，指令可被存储为编程逻辑。

存储在存储器单元19上的指令可以被理想化为包括咖啡豆烘焙程序。

控制系统180可操作以通过通常使用温度探针231的信号控制加热装置12(即，在图1的特定图示实施方案中，气流驱动器121和/或加热器122)来应用该咖啡豆烘焙程序。

咖啡豆烘焙程序可使用在代码上编码的提取信息和/或可以作为数据存储在存储器单元19上或通过通信接口从远程源存储和/或经由用户界面20输入的其他信息和/或传感器23的信号来实现对所述部件的控制。

具体地讲，控制系统被配置成应用烘焙配方(R)，该烘焙配方提供分别要在离散的相继时间t₁、t₂……t_final处施加的温度T_@t1、T_@t2……T_@tfinal。

为此，处理单元18可操作以：

-接收温度传感器231的输入，

-根据烘焙配方R处理该输入，

-提供输出，该输出为烘焙配方R。更具体地讲，输出包括至少加热器122和气流驱动器121的操作。

由温度传感器231测量的温度用于在反馈回路中调整加热器122的功率和/或空气驱动器121的马达13的功率，以便将烘焙配方R应用于咖啡豆。

根据在烘焙机中施加的控制的类型，加热器122可以以一个预先确定的功率供电，这意味着其温度是恒定的，并且在该情况下，空气驱动器121的马达13的功率可基于在传感器231处监测到的温度来控制，以便在其移动期间改变流动空气通过加热器的接触时间。

另选地，空气驱动器121的马达13可以以一个预先确定的功率供电，这意味着空气的流速是恒定的，并且在该情况下，加热器122的功率可基于在传感器231处监测到的温度来控制，以便在其通过加热装置期间加热更多或更少的空气。

在最后替代形式中，加热器122和马达13均可基于传感器231对温度的监测来控制。

处理单元可包括用于烘焙设备1与另一个装置和/或系统(诸如服务器系统、移动装置和/或物理分离的测量设备2)进行数据通信的通信接口24。通信接口24可用于供应和/或接收与咖啡豆烘焙过程相关的信息，诸如烘焙过程信息、咖啡豆的类型、咖啡豆的量。通信接口24可包括用于同时与若干装置进行数据通信或者经由不同的介质进行通信的第一通信接口和第二通信接口。

通信接口24可被配置用于缆线介质或无线介质或它们的组合，例如：有线连接，诸如RS-232、USB、I2C、由IEEE 802.3定义的以太网，无线连接，诸如无线LAN(例如，IEEE802.11)或近场通信(NFC)，或蜂窝系统，诸如GPRS或GSM。通信接口24通过通信接口信号与处理单元18交互。通常，通信接口包括用以控制通信硬件(例如，天线)与主处理单元18交互的单独处理单元(其示例在上文提供)。然而，可使用较不复杂的构型，例如，用于直接与处理单元18进行串行通信的简单有线连接。

处理单元18使得能够访问适于烘焙不同的依次的预先确定量(M₁、M₂……)的咖啡豆的不同的烘焙配方(R₁、R₂……)以及所述预先确定量(M₁、M₂……)。

配方和预先确定量可存储在处理单元18的存储器19中。另选地，这些数据可存储在远程服务器中，并且可通过通信接口24、直接或间接地通过在远程服务器和处理单元之间建立连接的移动装置向处理单元18提供对该远程服务器的访问。

如上所述，这些配方和量可以是存储在存储器单元19中或远程存储的数据库25的一部分。

在一个另选的实施方案中，在代码读取操作期间可向控制系统提供烘焙配方及其相关联的预先确定量M，这些信息片段在代码内被编码并由控制系统解码。

图3示意性地示出了处理单元可访问的烘焙配方的类型。例示的烘焙配方R₁、R₂……R₅中的每一者提供要分别根据时间函数应用于对应咖啡豆的专用量M₁、M₂……M₅的温度曲线。例如，不同的预先确定量M₁、M₂……M₅的咖啡豆可为相同类型的咖啡豆或咖啡豆的相同共混物的离散重量，诸如50g、100g、150g、200g和250g。

这些温度曲线通常通过定义预先确定量的咖啡豆的最佳分布由实验来定义。

通常，一个烘焙配方系列R₁、R₂……R₅适于特定类型的咖啡豆。咖啡豆的类型可与特定特征相关，诸如：

-咖啡豆的来源(阿拉比卡、罗布斯塔，......)或不同的来源的咖啡豆的特定混合物。该混合物可被定义为不同的特定来源的咖啡豆的共混物，并且通过这些不同的特定来源的咖啡豆的比率来定义，

-咖啡豆的预烘焙程度。待烘焙的咖啡豆可以是生咖啡豆或者可以是部分预烘焙的咖啡豆，该部分预烘焙的咖啡豆通过加热生咖啡豆并且在第一次爆裂结束之前停止所述加热过程而获得。这些部分预烘焙的咖啡豆可以以不同的程度预烘焙，对后续烘焙产生直接影响。

-咖啡豆的水分，

-咖啡豆的尺寸。

图5示出了三个不同的烘焙配方系列(R_1；1、R_1；2……R_1；5)、(R₂；₁、R_2；2……R_2；5)和(R_3；1、R_3；2……R_3；5)，分别适于三种不同的类型的咖啡豆(咖啡豆1、咖啡豆2、咖啡豆3)和预先确定量(M₁、M₂……M₅)，类似于图3。

在特定实施方案中，一个烘焙配方系列R₁、R₂……R₅可适于烘焙咖啡豆的特定另外用途。根据最终烘焙咖啡豆的期望用途(即，从烘焙咖啡豆中提取咖啡饮料的方式)，烘焙咖啡豆的感官特征可适于该后续制备。

该另外用途可以是：

-用加压热水制备浓缩咖啡，

-用弗氏压碎器制备咖啡，

-用滴滤器制备咖啡，

-通过冷泡法制备咖啡，

-制备咖啡，无论何种提取，最终目的都是制备将提取的咖啡与白色组分诸如乳、奶精……混合的白杯。

图6示出了烘焙配方系列R₁、R₂……R₅，该烘焙配方系列适于不同的类型咖啡豆(咖啡豆1、咖啡豆2、咖啡豆3……)的不同的预先确定量(M₁、M₂……M₅)并且适于所述咖啡豆的不同的另外用途(咖啡豆1-用途1、咖啡豆1-用途2、咖啡豆1-用途3……和咖啡豆2-用途1、咖啡豆2-用途2、咖啡豆2-用途3……和咖啡豆3-用途1……)。

这些温度曲线通常通过对于预先确定量M_i的特定类型N_y的咖啡豆以及对于每种特定另外用途ux定义最佳分布由实验来定义。

本发明的设备的处理单元18被配置成当将定制的量m的咖啡豆引入容器11内以便烘焙时，实施若干步骤。

首先，本发明的设备的处理单元18被配置成对于引入容器内的咖啡豆获得量m的所述类型咖啡豆。

任选地且优选地，处理单元被配置成获得类型Ny的所述咖啡豆。

任选地，处理单元被配置成获得咖啡豆的另外用途ux。

如前所述，可通过烘焙设备的用户界面20提供关于标识、量和用途的这些条信息，用户界面的显示器引导用户输入每种类型咖啡的信息。

另选地，为了标识咖啡类型，可以通过代码读取器3来获得信息，用户能够或被鼓励扫描代码读取器前面的不同的咖啡豆的代码。

另选地，对于咖啡豆的量，该量可例如通过使用直接连接到设备或通过通信接口间接地连接到设备的测量装置4来测量并自动传送到控制系统180，如图8或图9所示。

然后，在另一个步骤中，烘焙设备的控制系统被配置成访问与咖啡豆的烘焙相关的信息，并且具体地讲是访问适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)的相同类型咖啡豆且适于所述预先确定量M_i、M_i+1……的至少一个烘焙配方系列(R_i、R_i+1……)，烘焙配方Ri提供分别在离散的相继时间t_z处施加于该量的咖啡豆的温度T_Mi@t_z。例如，基于图3，控制系统被配置成访问分别适于烘焙相同类型的预先确定量M₁、M₂、M₃、M₄、M₅的烘焙配方系列R₁、R₂、R₃、R₄、R₅。预先确定量表示量的依次的值。

在另一个步骤中，控制系统被配置成确定要应用于引入容器内的所获得的定制的量m的咖啡豆的烘焙配方(R)。

在一个最简单的第一实施方案中，处理单元18可操作以选择可访问的烘焙配方系列R₁、R₂、R₃、R₄、R₅中的一种配方。该选择包括识别适于烘焙预先确定量M_i的咖啡豆的烘焙配方R_i，所述预先确定量M_i的咖啡豆与所获得的量m存在最小量差。

为了举例说明，基于要应用于不同的预先确定重量M₁……M₅(诸如50g、100g、150g、200g和250g)的咖啡豆的图3的配方系列R₁……R₅，如果咖啡豆的量m的输入为210g，则处理单元18可操作以选择对应于预先确定量M₄(200g)的咖啡豆的烘焙配方R₄，因为210与五个预先确定量50g、100g、150g、200g、250g之间的最小差值是210g与200g之间的差值。

在第二实施方案中，处理单元18可操作以从可访问的配方系列(R₁、R₂、R₃、R₄、R₅)计算出要应用于引入容器内的所述特定量m的咖啡豆的特定烘焙配方(R)，如图4所示和下文所述。

图4示意性地示出了烘焙配方系列R₁、R₂……R₅，该烘焙配方系列针对一种咖啡豆类型例如纯阿拉比卡咖啡豆，提供要分别根据时间函数应用于对应专用量M₁、M₂……M₅(例如50g、100g、150g、200g和250g)的咖啡豆的温度曲线。

在确定烘焙配方(R)的第一步骤中，处理单元在系列中识别出适于烘焙两个依次的预先确定量M_i和M_i+1的咖啡豆的两种烘焙配方R_i和R_i+1，其中量m包含在这两个依次的预先确定量M_i和M_i+1之间。例如，如果所获得的量m为160g，则识别出分别对应于150g和200g咖啡豆的烘焙配方R₃和R₄。

在第二步骤中，在离散的相继时间t₁、t₂……t₆处，在所述离散的相继时间t₁、t₂……t₆的每一者处施加于所获得的量m的咖啡豆的温度T_m由烘焙配方R₃和R₄如下计算：

T_m@tz＝T_Mi@tz+[(T_Mi+1@tz–T_Mi@tz).C.(m-M_i)/(M_i+1-M_i)]

其中C≤1。

具体地讲，在时间t₁处，待施加的温度T_m@t1为：

T_M3@t1+[(T_M4@t1–T_M3@t1).C.(m–M₃)/(M₄–M₃)]

例如，对于以上所示的重量，这意味着：

T_M3@t1+[(T_M4@t1–T_M3@t1).C.(160–150)/50]

在每个时间t₂至t₆处重现该计算，从而确定对于量m的咖啡豆的全烘焙配方R。

这些离散的相继时间可以是预定义的，以提供具有足够点以由烘焙设备实施的最终烘焙配方。例如，相继时间可相差约20至40秒。

在上式中，系数C通常是实验上固定的，并且可根据烘焙机规格(功率、容器尺寸、加热器的类型......)、咖啡豆的类型和/或烘焙咖啡豆的未来用途而变化。

在一个实施方案中，系数C可仅根据烘焙机规格来设定。

在另一个实施方案中，系数C可根据咖啡豆的类型来设定。在该情况下，系数C可设定为：

-一般在咖啡豆的高定义水平下，诸如咖啡豆的来源，例如阿拉比卡或罗布斯塔，当烘焙阿拉比卡咖啡豆时提供系数CA，并且当烘焙罗布斯塔咖啡豆时提供系数CR，

-或者更精确地，通过参考适于特定类型的咖啡豆Ny的系数Cy，对于每种类型的咖啡豆Ny，其标准比两个一般的来源更精确。

在这些情况下，控制系统被配置成获得引入容器中的咖啡豆类型(阿拉比卡、罗布斯塔或Ni)，然后访问对应于该类型的咖啡豆的系数CA、CR或Ci。

优选地，系数C根据烘焙机规格和咖啡豆类型来设定。

在特定实施方案中，系数C可根据咖啡豆的另外用途来设定。在该实施方案中，系数C也优选地根据烘焙机规格并且此外甚至更优选地根据咖啡豆的类型来设定。

在不存在关于烘焙机或咖啡豆类型或另外用途的信息的情况下，默认情况下，系数C等于1。

在第三实施方案中，处理单元18可操作以按照与第二实施方案中类似的方式从可访问的配方系列(R₁、R₂、R₃、R₄、R₅)计算要应用于引入容器内的所述特定量m的咖啡豆的特定烘焙配方(R)，不同的是，在确定烘焙配方(R)的第二步骤中，在所述离散的相继时间t₁、t₂……t₆的每一者处施加于所获得的量m的咖啡豆的温度T_m由烘焙配方R₃和R₄如下计算：

·如果m更接近M₃，则T_m@ti＝T_M3@ti+[(T_M4@ti–T_M3@ti).C.(m–M₃)/(M₄–M₃)]

·如果m更接近M₄，则T_m@ti＝T_M4@ti–[(T_M4@ti–T_M3@ti).C.(M₄-m)/(M₄-M₃)]

其中C≤1。

因此，这意味着如果所获得的量m为160g，则m更接近为150g的M₃，并且在t1处施加的温度是T_M3@t1+[(T_M4@t1–T_M3@t1).C.(160–150)/50]。

但是，如果所获得的量m为180g，则m更接近为200g的M₄，并且在t1处施加的温度是T_M4@ti–[(T_M4@ti–T_M3@ti).C.(200–180)/50]。

一般来讲，如果由测量装置提供的量为体积而不是重量，则可从咖啡豆的平均密度间接推导重量，或者更优选地，咖啡豆性质的标识提供了对所述咖啡豆的精确密度的访问，从而使得能够计算引入容器中的咖啡豆的重量。

在处理输出的步骤中，处理单元18通常在闭合回路控制中使用来自温度传感器231的输入信号作为反馈来操作加热装置12，以将温度-时间曲线应用于对应于所确定的烘焙配方(R)的咖啡豆。

在处理单元被配置成获得引入容器内的咖啡豆的类型Ny的情况下，烘焙设备的控制系统可被配置成对于不同的类型的咖啡豆(咖啡豆1、咖啡豆2……)中的每一者访问烘焙配方系列，如图5所示：

-系列“咖啡豆1”(R_1；1、R_1；2、R_1；3……)，适于烘焙不同的依次的预先确定量(M₁、M₂、M₃……)的类型咖啡豆1的咖啡豆，以及

-系列“咖啡豆2”(R_2；1、R_2；2、R_2；3……)，适于烘焙不同的依次的预先确定量(M₁、M₂、M₃……)的类型咖啡豆2的咖啡豆，以及

-系列“咖啡豆3”(R_3；1、R_3；2、R_3；3……)，适于烘焙不同的依次的预先确定量(M₁、M₂、M₃……)的类型咖啡豆3的咖啡豆。

在这种情况下，可实施上述第一实施方案、第二实施方案或第三实施方案，以通过访问适于烘焙所述类型Ny的咖啡豆的烘焙配方系列(R_yi、R_yi+1……)来确定引入容器内的类型Ny的咖啡豆的定制的量m的烘焙模式。例如，如果类型咖啡豆2的咖啡豆被引入容器内并被识别出，则确定咖啡豆2的量m的烘焙模式的步骤基于烘焙模式系列(R_2；1、R_2；2、R₂；₃……)，如图5所示。

需注意，本发明涵盖在不同的曲线系列中，预先确定量M_i、M_i+1……在所有系列中不相同的实施方案。

以相同的方式，在处理单元被配置成获得引入容器内的咖啡豆的类型Ny和操作者所期望的另外用途ux的情况下，烘焙设备的控制系统可被配置成对于不同的类型的咖啡豆(咖啡豆1、咖啡豆2……)中的每一者以及对于所述咖啡豆的另外用途(用途1、用途2……)的每一者访问烘焙配方系列，如图5所示：

-系列(R_1；1；1、R_1；1；2+、R_1；1；3……)，适于烘焙不同的依次的预先确定量(M₁、M₂、M₃……)的类型咖啡豆1的咖啡豆以实现另外用途1，以及

-系列“咖啡豆1-用途2”(R_1；2；1、R_1；2；2、R_1；2；3……)，适于烘焙不同的依次的预先确定量(M₁、M₂、M₃……)的类型咖啡豆1的咖啡豆以实现另外用途2，以及

-系列“咖啡豆2-用途1”(R_2；1；1、R_2；1；2、R_2；1；3……)，适于烘焙不同的依次的预先确定量(M₁、M₂、M₃……)的类型咖啡豆2的咖啡豆以实现另外用途1，以及

-系列“咖啡豆2-用途2”(R_2；2；1、R_2；2；2、R_2；2；3……)，适于烘焙不同的依次的预先确定量(M₁、M₂、M₃……)的类型咖啡豆2的咖啡豆以实现另外用途2，以及

-系列“咖啡豆3-用途1”(R_3；1；1、R_3；1；2、R_3；1；3……)，适于烘焙不同的依次的预先确定量(M₁、M₂、M₃……)的类型咖啡豆3的咖啡豆以实现另外用途1，以及

-系列“咖啡豆3-用途2”(R_3；2；1、R_33；2；2、R_3；2；3……)，适于烘焙不同的依次的预先确定量(M₁、M₂、M₃……)的类型咖啡豆3的咖啡豆实现另外用途2。

系统

图7a示出了烘焙设备1和测量装置4(优选地为称)的系统10。烘焙设备包括被构造用于在烘焙操作期间保持咖啡豆的容器11。测量装置2被配置成测量咖啡豆的量并通过通信接口将所测量的量输入22传送到烘焙设备的控制系统180。

图7b示出了烘焙设备1和测量装置4(优选地为秤)的另选系统10。测量装置2是烘焙设备的一部分，精确地讲，除了烘焙设备之外，其集成在与烘焙设备相同的框架中。测量装置2被配置成测量咖啡豆的量并且将所测量的量输入22传送到烘焙设备的控制系统180。

图7c示出了烘焙设备1和测量装置4的另选系统10。测量装置4为烘焙设备的一部分。在一种模式下，测量装置可为称，并且在其烘焙位置，容器11可被悬挂到称上。在该模式下，在将容器完全锁定在烘焙设备中以施加烘焙之前对容器进行称重。

在另一种模式下，测量装置可以是料位传感器并且在其烘焙位置，可测量咖啡豆的料位。测量装置2被配置成将所测量的量作为输入22传送到烘焙设备的控制系统180。

图7d示出了烘焙设备1和测量装置4的另选系统10。测量装置4是作为烘焙设备的一部分的称。精确地讲，在其烘焙位置，容器11位于称上。秤4被配置成对咖啡豆进行称重并且将所测量的重量作为输入22传送到烘焙设备的控制系统180。然后将容器锁定在烘焙设备内，并且可施加烘焙。

图8示出了系统100，其中烘焙设备10和测量设备4是物理分离的。在该系统中，咖啡豆5在被引入烘焙设备1的容器11内之前在中间容器6中被引入和测量。

当容器不可从烘焙机移除时，例如在筒式烘焙机的情况下，该系统特别有用。

测量装置6通过电缆(USB，串行)连接到烘焙设备，并且能够为烘焙设备的控制系统供应所测量的量22的咖啡豆。另选地，可通过Wi-Fi或蓝牙建立连接。

图9提供了图8的系统的另选实施方案，其中容器11可从烘焙设备移除，并且可在测量设备4上放置在填充位置和测量位置，然后在烘焙设备上返回定位在烘焙位置。优选地，测量设备4包括接收区域，该接收区域被构造用于保持烘焙设备的容器11，使得其在填充和测量期间被牢固地保持。例如，测量装置可呈现与容器底部匹配的界面。优选地，测量装置被配置成在没有容器的皮重的情况下自动提供咖啡豆的重量。

本发明的烘焙设备具有以下优点：为操作者提供关于要烘焙的咖啡豆的量的灵活性，同时保证恒定的烘焙质量。

虽然已参考以上所示的实施方案描述了本发明，但应当理解，如权利要求书所保护的本发明不以任何方式受限于这些示出的实施方案。

在不背离如权利要求书所限定的本发明范围的情况下，可以做出各种变化和修改。此外，对于具体的特征如果存在已知的等同物，则应如同在本说明书中明确提到的那样来并入此类等同物。

如本说明书中所用，词语“包括”、“包含”和类似词语不应理解为具有排他性或穷举性的含义。换句话讲，这些词语旨在表示“包括但不限于”的意思。

附图中的标引列表：

烘焙机 1

烘焙单元 10

容器 11

料位 111a、111b

柄部 112

加热装置 12

气流驱动器 121

加热器 122

马达 13

穿孔板 14

壳体 15

基部 151

主体 152

空气入口 153

支脚 154

麸皮收集器 16

盖 17

处理单元 18

控制系统 180

存储器 19

用户界面 20

功率源 21

测量的量输入 22

传感器 23

温度传感器 231

通信接口 24

数据库 25

测量装置 2

测量的量输入 22

代码读取器 3

测量装置 4

咖啡豆 5

中间容器 6

系统 100

Claims (20)

1.用于烘焙咖啡豆的设备，包括：

-容器(1)，所述容器用以容纳咖啡豆，

-加热装置(12)，所述加热装置用以加热容纳在所述容器中的咖啡豆，

-控制系统(180)，所述控制系统可操作以控制所述加热装置并且被配置成应用烘焙配方(R)，所述烘焙配方提供分别要在离散的相继时间t₁、t₂……处施加的温度T_@t1、T_@t2……，其中，对于引入所述容器内的任何定制的量m的咖啡豆，

-所述控制系统被配置成至少获得引入所述容器内的咖啡豆的所述定制的量m，并且

-所述控制系统被配置成访问适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)的相同类型咖啡豆的至少一个烘焙配方系列(R_i、R_i+1……)，以及访问所述预先确定量M_i、M_i+1……，并且

-所述控制系统被配置成基于适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、Mi₊₁……)的相同类型咖啡豆的可访问的烘焙配方系列(R_i、R_i+1……)，并且基于所获得的引入所述容器内的咖啡豆的所述定制的量m，确定要应用于引入所述容器内的所获得的所述定制的量m的咖啡豆的所述烘焙配方(R)。

2.根据权利要求1所述的用于烘焙咖啡豆的设备，其中所述控制系统被配置成根据可访问的所述至少一个烘焙配方系列(R_i、R_i+1……)中的一种或两种配方来确定要应用于引入所述容器内的所述量m的咖啡豆的所述烘焙配方(R)，所述一种或两种配方中的每一者分别适于烘焙一个预先确定量的咖啡豆，并且所述预先确定量的咖啡豆与所获得的量m存在最小量差。

3.根据权利要求1或2所述的用于烘焙咖啡豆的设备，其中所述控制系统被配置成通过选择可访问的所述至少一个烘焙配方系列(R_i、R_i+1……)中的一种配方来确定要应用于引入所述容器内的所述量m的咖啡豆的所述烘焙配方(R)，

所述选择包括识别出适于烘焙预先确定量(M_i)的咖啡豆的烘焙配方(R_i)，所述预先确定量的咖啡豆与所获得的量m存在最小量差。

4.根据权利要求1或2所述的用于烘焙咖啡豆的设备，其中所述控制系统被配置成通过以下方式来确定要应用于引入所述容器内的所述量m的咖啡豆的所述烘焙配方(R)：

-在所述至少一个烘焙配方系列中识别出分别适于烘焙两个依次的预先确定量M_i和M_i+1的咖啡豆的两种可访问的烘焙配方R_i和R_i+1，其中所述量m包含在所述两个依次的预先确定量M_i和M_i+1之间，

-根据识别出的两种烘焙配方R_i和R_i+1，所述烘焙配方R_i和R_i+1提供分别在离散的相继时间t₁、t₂……处施加的温度T_Mi@t1、T_Mi@t2、……和T_Mi+1@t1、T_Mi+1@t2、……，如下确定要在所述离散的相继时间t₁、t₂……的每一者处施加于所获得的量m的咖啡豆的温度T_m@t1、T_m@t2……：

T_m@tz＝T_Mi@tz+[(T_Mi+1@tz–T_Mi@tz).C.(m-M_i)/(M_i+1-M_i)]

其中C≤1。

5.根据权利要求4所述的用于烘焙咖啡豆的设备，其中C等于1。

6.根据权利要求1或2所述的用于烘焙咖啡豆的设备，其中所述控制系统被配置成通过以下方式来确定要应用于引入所述容器内的所述量m的咖啡豆的所述烘焙配方(R)：

-在所述至少一个烘焙配方系列中识别出分别适于烘焙两个依次的预先确定量M_i和M_i+1的咖啡豆的两种可访问的烘焙配方R_i和R_i+1，其中所述量m包含在这两个依次的预先确定量M_i和M_i+1之间，

-分别根据识别出的所述两种烘焙配方R_i和R_i+1，其提供分别要在离散的相继时间t₁、t₂……处施加的温度T_Mi@t1、T_Mi@t2……和T_Mi+1@t1、T_Mi+1@t2……，如下确定在所述离散的相继时间t₁、t₂……的每一者处施加于所获得的量m的咖啡豆的温度T_m@t1、T_m@t2……：

·如果m更接近M_i，则T_m@tz＝T_Mi@tz+[(T_Mi+1@tz–T_Mi@tz).C.(m-M_i)/(M_i+1-M_i)]

·如果m更接近M_i+1，则T_m@tz＝T_Mi+1@tz–[(T_Mi+1@tz–T_Mi@tz).C.(M_i+1-m)/(M_i+1-M_i)]

其中C≤1。

7.根据权利要求6所述的用于烘焙咖啡豆的设备，其中C等于1。

8.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述控制系统(180)被配置成：

-获得引入所述容器(1)内的咖啡豆的类型Ny，并且

-基于所获得的类型Ny，访问至少一个烘焙配方系列(R_yi、R_yi+1……)和预先确定量M_i、M_i+1……以及任选地特定于所述类型Ny的咖啡豆的系数Cy，其中所述烘焙配方系列适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)的所述类型Ny的咖啡豆，并且

-基于以下来确定要应用于引入所述容器内的所述量m的类型Ny的咖啡豆的所述烘焙配方(R)：适于烘焙类型Ny的咖啡豆的可访问的烘焙配方系列(R_yi、R_yi+1……)，以及所述预先确定量(M_i、M_i+1……)，以及任选地所述系数Cy。

9.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述控制系统(180)被配置成：

-在预先确定的用途列表(uα、uβ……)中获得经烘焙的咖啡豆的另外用途ux，并且

-基于所获得的另外用途ux，至少访问适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)的咖啡豆以实现所述另外用途ux的烘焙配方系列(R_xi、R_xi+1……)，并且任选地访问特定于咖啡豆的所述另外用途ux的系数Cx，并且

-基于适于咖啡豆的所述另外用途ux的可访问的烘焙配方系列(R_xi、R_xi+1……)并且任选地基于所述系数Cx，确定要应用于所获得的量m的咖啡豆的所述烘焙配方(R)。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述控制系统(180)被配置成：

-获得引入所述容器内的咖啡豆的类型Ny和所述另外用途ux，并且

-基于所获得的类型Ny和所述另外用途ux，访问适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)的咖啡豆以实现类型Ny的经烘焙的咖啡豆的所述另外用途ux的至少一个烘焙配方系列(R_yxi、R_yxi+1……)，并且

-基于适于咖啡豆Ny的所述另外用途ux的可访问的烘焙配方系列(R_yxi、R_yxi+1……)，确定要应用于所获得的量m的咖啡豆的所述烘焙配方(R)。

11.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述量为重量。

12.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述设备包括测量装置(4)，所述测量装置被配置成测量引入所述容器中的咖啡豆的所述量m，并且在获得引入所述容器中的咖啡豆的所述量m的步骤中，咖啡豆的所述量m由所述测量装置自动测量。

13.根据权利要求12所述的设备，其中所述测量装置(4)是：

-测量咖啡豆的重量的秤，或者

-包括预定体积的至少一个腔的装置，或者

-测量所述容器内的咖啡豆的体积的料位传感器。

14.用于烘焙咖啡豆的系统，包括：

-根据权利要求1至13中任一项所述的设备，

以及

-用于测量引入所述容器内的咖啡豆的量的测量装置，

并且其中所述设备的所述控制系统(180)可操作以获得被引入所述容器内的咖啡豆的由所述测量装置测量的所述量m。

15.使用根据权利要求1至13中任一项所述的设备并应用烘焙配方来烘焙咖啡豆的方法，所述烘焙配方提供要在离散的相继时间t₁、t₂……处施加的温度T_@t1、T_@t2……，所述方法包括：

-获得引入所述容器内的咖啡豆的量m，

-访问至少一个烘焙配方系列(R_i、R_i+1……)和预先确定量M_i、M_i+1……，所述配方适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)的相同类型咖啡豆，以及

-基于适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)的相同类型咖啡豆的可访问的烘焙配方系列(R_i、R_i+1……)，并且基于所获得的引入所述容器内的咖啡豆的量m，确定要应用于引入所述容器内的所获得的量m的咖啡豆的所述烘焙配方(R)。

16.根据权利要求15所述的用于烘焙咖啡豆的方法，其中所述方法包括：

-获得引入所述容器(1)内的咖啡豆的类型Ny，以及

-访问至少一个烘焙配方系列(R_yi、R_yi+1……)，所述烘焙配方系列适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)的类型Ny的咖啡豆，以及

-基于适于类型Ny的咖啡豆的可访问的烘焙配方系列(R_yi、R_yi+1……)，确定要应用于所述量m的类型Ny的咖啡豆的烘焙配方(R)。

17.根据权利要求15或16所述的用于烘焙咖啡豆的方法，其中所述方法包括：

-在预先确定的用途列表(uα、uβ……)中获得引入所述容器(1)内的经烘焙的咖啡豆的另外用途ux，以及

-访问至少一个烘焙配方系列(R_xi、R_xi+1……)，所述烘焙配方系列适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)以实现所述另外用途ux，以及

-基于适于所述另外用途ux的可访问的烘焙配方系列(R_xi、R_xi+1……)，确定要应用于所获得的量m的咖啡豆的所述烘焙配方(R)。

18.根据权利要求1至13中任一项所述的设备的控制系统的处理单元的计算机程序，所述计算机程序包括程序代码和/或程序逻辑，所述程序代码和/或程序逻辑在所述处理单元上被执行时实现以下步骤：

-获得引入所述容器内的咖啡豆的所述量m，

-访问至少一个烘焙配方系列(R_i、R_i+1……)和预先确定量M_i、M_i+1……，所述配方适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)的相同类型咖啡豆，以及

-基于适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)的相同类型咖啡豆的可访问的烘焙配方系列(R_i、R_i+1……)，并且基于所获得的引入所述容器内的咖啡豆的量m，确定要应用于引入所述容器内的所获得的量m的咖啡豆的所述烘焙配方(R)。

19.根据权利要求18所述的计算机程序，其中程序代码和/或程序逻辑实现以下步骤：

-获得引入所述容器(1)内的咖啡豆的类型Ny，以及

-访问至少一个烘焙配方系列(R_yi、R_yi+1……)，所述烘焙配方系列适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)的类型Ny的咖啡豆，以及

-基于适于类型Ny的咖啡豆的可访问的烘焙配方系列(R_yi、R_yi+1……)，确定要应用于所述量m的类型Ny的咖啡豆的所述烘焙配方(R)。

20.根据权利要求18或19所述的计算机程序，其中程序代码和/或程序逻辑实现以下步骤：

-在预先确定的用途列表(uα、uβ……)中获得引入所述容器内的经烘焙的咖啡豆的另外用途ux，以及

-访问至少一个烘焙配方系列(R_xi、R_xi+1……)，所述烘焙配方系列适于烘焙不同的依次的预先确定量(M_i、M_i+1……)以实现所述另外用途ux，以及

-基于适于所述另外用途ux的可访问的烘焙配方系列(R_xi、R_xi+1……)，确定要应用于所获得的量m的咖啡豆的所述烘焙配方(R)。