CN116322373A - 烘焙咖啡豆的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在烘焙系统(10)中烘焙咖啡豆的方法，所述系统包括：‑烘焙设备(2)，和‑烟气处理单元(3)，该烟气处理单元被配置成处理由该烘焙设备产生的烟气，所述烟气处理单元包括被配置用于过滤颗粒物或VOC的至少一个过滤装置(221,222,223)，所述过滤装置能够保留预定最大量的颗粒物或VOC，其中在该烘焙设备中实施的每次烘焙操作中，该方法包括以下步骤：‑获得豆的量和应用于该豆的烘焙水平，‑确定保留在该过滤装置中的或VOC的量，‑确定在自该过滤装置的最后一次清洁操作以来实施的所有该烘焙操作期间保留在该过滤装置中的特定物质或VOC的总体量，‑估计在所述总体量等于能够被该过滤装置保留的颗粒物或VOC的该预定最大量之前仍然能够实施的烘焙操作的次数。

Description

烘焙咖啡豆的方法

技术领域

本发明涉及用于在安全环境中烘焙咖啡豆的设备。

背景技术

烘焙咖啡豆是众所周知的过程。主要步骤包括将豆加热至期望的烘焙水平，然后对经加热的咖啡豆冷却或淬火以停止烘焙。在加热期间，散发出烟气。此烟气包含所有安全且期望的组分，特别是常见的烘焙咖啡香味，但也包含不期望的不太安全的挥发性有机化合物(VOC)VOC诸如吡啶、2-呋喃甲醇、咖啡因糠醛、甲醛、乙醛……和颗粒物(PM2.5、PM10)……

在生产大量烘焙型咖啡豆的制造场所中实施烘焙时，通常提供用于捕获不安全组分的所有条件。

但是，最近的趋势是在顾客能够消费由经新鲜烘焙的咖啡豆冲煮的咖啡的商店、餐厅、咖啡馆和家中利用小型烘焙机实施小批量烘焙。烘焙机不仅提供新鲜度和剧院的优点，而且还将令人愉悦的经烘焙的咖啡香味分配在商店或咖啡馆内。

然而，如上所述，也会散发有害的组分。当烘焙机用于封闭环境(如商店、咖啡馆或餐厅)中时，一些组分的排放可根据房间的尺寸、房间的通风而变得有害，...对于在房间内工作数小时的人，闻到烘焙机的烟气可导致健康问题。

因此，在这种环境中，建议减少从烘焙机排放烟气，以避免对商店中存在的人的任何健康问题。现有的解决方案包括破坏污染物，诸如能够热氧化污染物的后燃器或催化后燃器，或将污染物保留在设备内，如机械过滤器(金属筛或纸过滤器)、活性炭过滤器或静电沉降器或它们的组合。

活性炭过滤器捕集VOC，直至达到某个最大量为止。当达到该量时，该过滤器不再保留VOC，并且必须用新的活性炭过滤器替换活性炭过滤器。这种替换意味着操作者的成本和预期，该操作者必须订购并且存储新的活性炭过滤器。

静电沉降器捕捉一些PM。静电沉降器的优点是其使用成本低，在其使用期间不会产生噪音或热量。因为静电沉降器捕集仍然附着在静电沉降器的带电隔间上的污染物，所以该设备必须定期清洁。清洁操作包括从过滤装置中去除静电沉降器的隔间，并且用水并且任选地用洗涤剂对其进行洗涤。然后，隔间在重新安装在过滤器单元内之前需要干燥。

其他过滤器用于捕集最大的颗粒物，比如高金属网或金属过滤器(例如超细钢丝绒介质过滤器)和高效颗粒累积器(HEPA)过滤器。这些过滤器也需要清洁并且甚至比静电沉降器更频繁地需要清洁，这是因为它们是过滤由烘焙机发出的烟气的第一装置；它们保留最大的颗粒并且被快速阻塞。

最后，因为油脂沉积物粘到内壁上，所以将烟气从烘焙机引导到过滤单元和烟气处理单元的不同过滤装置的管道的上游部分也需要清洁。

随着近来在商店、餐厅和咖啡馆中使用小型烘焙机的趋势，烘焙操作在营业时间期间频繁发生，并且对清洁烟气过滤装置的需要在营业时间期间可紧急发生。在这种情况下，清洁的时长变得与烘焙机和过滤装置的高使用率不相容。

可以基于操作烘焙机期间的最大时数或基于经烘焙的咖啡豆的最大量来设置清洁警告。但是这种警告不是完全准确的并且可以迫使操作者清洁过滤器单元，尽管这并不是必需的，其中缺点是过于频繁地清洁或更换一些一次性过滤元件，比如仍然高效的活性炭，这增加了烘焙机的操作成本。或者，相反地，警告可以迫使操作者过晚清洁过滤器，导致在最后的烘焙操作期间缺乏过滤效率并且不能保证烘焙机周围的人员的安全环境。

本发明的目的是解决上述存在的问题。

具体地，本发明的目的是解决向操作者通知必须以准确方式清洁过滤单元的时刻的问题。

提供如下方法将是有利的：该方法使得烘焙操作者能够以预防性方式被告知清洁时刻，使得他/她能够安排清洁时刻，同时避免在过早阶段的不必要的清洁操作或在过晚阶段的清洁操作。

发明内容

在本发明的第一方面，提供了在烘焙系统中烘焙咖啡豆的方法，所述系统包括：

-烘焙设备，和

-烟气处理单元，该烟气处理单元被配置成处理由烘焙设备产生的烟气，所述烟气处理单元包括被配置用于过滤颗粒物或VOC的至少一个过滤装置，所述过滤装置能够保留预定最大量的颗粒物或VOC，

其中在烘焙设备中实施的每次烘焙操作中，该方法包括以下步骤：

-直接或间接获得在所述烘焙操作期间烘焙的豆的量和在所述烘焙操作期间应用于豆的烘焙水平

-基于所获得的烘焙的豆的量和所获得的烘焙水平来确定在所述烘焙操作期间保留在所述过滤装置中的特定物质或VOC的量，

-确定在自过滤装置的最后一次清洁操作以来实施的所有烘焙操作期间保留在所述过滤装置中的PM或VOC的总体量，

-估计在所述总体量等于能够被过滤装置保留的颗粒物或VOC的预定最大量之前仍然能够实施的烘焙操作的次数。

该方法涉及借助于系统来烘焙咖啡豆，该系统包括两个设备：第一，在其中加热咖啡豆以进行烘焙的烘焙设备；以及第二，被配置成处理在咖啡豆烘焙期间于第一烘焙设备内产生的烟气的烟气处理单元。

这两个设备可为单个主系统的子部件，或另选地，可将这两个设备视为在烘焙过程中协同工作的单独模块。

可使用任何类型的烘焙设备。在烘焙设备中，咖啡豆被加热并且优选地进行混合以使咖啡豆的加热均匀化。

加热源可以是由天然气、液化石油气(LPG)或甚至木材进料的燃烧器(意指燃烧)。另选地，热源可为电阻器、陶瓷加热器、卤素源、红外源或微波源。

优选地，加热源是电动的，使得在烘焙期间产生的空气污染物是仅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。

在烘焙操作期间，咖啡豆的混合可用热空气的流化床或用搅拌叶片或转筒以机械方式获得。

优选地，烘焙设备为热空气流化床室。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豆。当豆在此流化床内翻滚和循环时，热量被传递到豆。

另选地，烘焙设备可为筒室，其中咖啡豆在加热环境中翻滚。筒室可由沿着水平轴线旋转的筒组成，或者筒室可包括搅拌叶片以在加热环境中使咖啡豆翻滚。

烘焙设备包括出口，在烘焙操作期间产生的烟气可从该出口排放。

一般来讲，系统的烟气处理单元包括烟气入口，该烟气入口被配置成与烘焙设备的此烟气出口配合并且通过此烟气入口收集烟气。

系统的烟气处理单元包括至少一个烟气过滤装置。此装置处理烟气以便减少或消除烟气包含的有害污染物。

烟气处理单元可以包括至少一个过滤装置，该过滤装置被配置用于过滤颗粒物或PM、挥发性有机化合物或VOC和/或烃类。

优选地，烟气处理单元包括以下列表中的至少一个过滤装置：高效颗粒累积器过滤器、金属过滤器、静电沉降器、活性炭过滤器、纸过滤器、棉、布。任选地，烟气处理单元可以包括额外的过滤装置，比如湿式洗涤器、催化转化器、后燃器。

被配置用于捕集VOC的过滤器优选地为活性炭过滤器或木炭过滤器。

被配置用于捕集以高于2,5μm(通常在2,5μm与10μm之间)的尺寸呈现的大颗粒物的过滤器优选地为：

-高效颗粒累积器(HEPA)过滤器。它们可以过滤白色飘升烟气和小颗粒。

-金属过滤器，例如超细钢丝绒介质过滤器或金属网。它们可以去除谷壳细粉并且捕集大于10μm的颗粒。

静电沉降器可用于捕集以包括在1,0μm与10μm之间的尺寸呈现的颗粒。

优选地，烟气处理单元包括若干过滤器，这取决于它们保留特定污染物的能力。

优选地，根据烟气流在烟气处理单元内的方向，烟气过滤子单元依次包括至少一个过滤器以去除颗粒物，然后包括活性炭过滤器。此顺序防止活性炭过滤器被颗粒物阻塞。

优选地，如果实施了静电沉降器，则将其物理地定位在活性炭过滤器的上游。

借助于被配置成通过烟气处理单元将烟气从烟气处理单元的入口循环到出口的烟气驱动器将烟气驱动到烟气处理单元和不同的过滤器内。在出口处，由于烟气和污染物已被捕集，因此可安全地将经处理的流释放到房间的大气中。

烟气驱动器通常是将烟气驱动到出口的风扇。

优选地，风扇靠近烟气处理单元的出口定位。因此，风扇不被未经处理的烟气污染并且其维护更容易。

根据一个优选实施方案，烟气过滤子单元至少相继地包括：

-金属网，然后

-静电沉降器，然后

-根据烟气处理单元内的烟气流的移动的活性炭过滤器。

优选地，在此实施方案内，活性炭过滤器物理地定位在静电沉降器上方。因此，烟气通过后续装置被向上引入。

一般来讲，过滤装置能够在损失效率并且需要清洁或更换之前保留预定最大量的颗粒物或VOC。

过滤装置是将污染物保留在装置内的无源处理单元。这是针对机械过滤器(金属筛或纸过滤器)、活性炭过滤器或静电沉降器的情况。因此，在每次烘焙操作中，颗粒物或VOC的沉积物在过滤装置内累积至过滤装置的效率降低或甚至根本不保留颗粒物或VOC的水平。当达到该水平时，必须清洁或更换过滤装置。

一些过滤装置可以在再次使用之前进行简单地清洁。ESP的金属过滤器和金属板可以从烟气处理单元中去除、被洗涤，然后被再引入烟气处理单元内。

一些其他过滤装置必须用新的过滤装置(比如纸过滤器、HEPA和活性炭或木炭过滤器)替换。

在本发明的烘焙方法中，在烘焙设备中实施的每次烘焙操作中，该方法包括以下步骤：直接或间接获得在所述烘焙操作期间的豆的量和豆的期望烘焙水平；以及基于在所述烘焙操作期间烘焙的豆的量和基于在所述烘焙操作期间应用于豆的烘焙水平来确定在所述烘焙操作期间保留在所述过滤装置中的特定物质或VOC的量。

由于豆的量和豆的烘焙水平直接影响在烘焙操作期间产生的特定物质和VOC的量，因此基于所述准则来确定特定物质和VOC的量提供了在对应烘焙操作期间保留在过滤装置中的PM和VOC的量的可靠确定。

另外，在烘焙设备中实施的每次烘焙操作中，该方法包括以下步骤：确定在自过滤装置的最后一次清洁操作以来实施的所有烘焙操作期间保留在过滤装置中的PM或VOC的总体量。实际上，由于在每次烘焙操作中，以可靠方式确定保留在过滤装置中的PM和VOC的量，因此也能够以可靠方式连续地添加这些量以确定保留在过滤装置中直至最后一次烘焙操作为止的总体量。

最后，在烘焙设备中实施的每次烘焙操作中，该方法包括以下步骤：估计在所述总体量等于(在过滤装置失去效率并且需要清洁或更换之前)能够被过滤装置保留的颗粒物或VOC的预定最大量之前仍然能够实施的烘焙操作的次数。

确定在一个特定烘焙操作期间由过滤装置保留的PM或VOC的量的步骤和估计仍然可实施的烘焙操作的次数的最终步骤都是从以下知识得出的结果：

-由经烘焙至特定水平的特定量的豆产生的PM或VOC的预定义的特定量，以及

-在过滤装置失去效率并且需要清洁或更换之前能够被过滤装置保留的颗粒物或VOC的预定最大量。

由经烘焙至特定水平的特定量的豆产生的PM或VOC的这些特定量通常是在烘焙操作期间针对相同的预定义量的豆在不同的烘焙水平(轻度、中度、深度)下通过实验测量来预定义的。实际上，已经观察到，在深度水平下烘焙比在轻度水平下烘焙排放更多的排放物。关于豆的量，排放物的量与烘焙豆的量成比例。

在具体实施方案中，在烘焙操作期间保留在过滤装置中的PM或VOC的量也可以基于豆的类型来确定。

咖啡豆的类型可与特定特征相关，诸如：

-豆的来源和/或豆的植物性品种(阿拉比卡、罗布斯塔……)或不同豆的特定预先存在的混合物或共混物；预先存在的混合物或共混物可通过不同特定豆的选择和/或通过这些不同特定豆的比率来定义。

-豆的预烘焙程度。待烘焙的咖啡豆可以是生豆或者可以是部分预烘焙的豆，该部分预烘焙的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。这些部分预烘焙的豆可以以不同程度预烘焙，对烘焙设备中操作的后续最终烘焙产生直接影响。

-豆的水分，

-豆的尺寸。

豆的类型可以明确地指豆的性质，比如来源、植物品种、共混物、预烘焙程度。

由经烘焙至特定水平的特定量的豆和任选地针对特定类型的豆产生的PM或VOC的这些特定量通常被预定义用于在应用该方法的特定烘焙设备中进行烘焙。实际上，已经观察到，在包括滚筒的烘焙设备中，滚筒保留一些颗粒，而在包括流化床室的烘焙设备中，更多的颗粒存在于室的出口处的烟气中。因此，对于占相同量并且经烘焙至相同水平的相同豆，与利用包括流化床室的烘焙设备所排放的PM的量相比，利用包括滚筒的烘焙设备所排放的PM的量更小。

由于由经烘焙至特定水平的特定量的豆产生的PM或VOC的特定量是预定义的，因此该PM或VOC的特定量可用于准确地确定在特定烘焙操作期间产生并且保留在过滤装置内的量。

该确定可以根据不同模式来执行：

-可以设置过滤装置100％地保留其被配置成过滤的所排放的PM和/或VOC，或

-可以评估过滤装置仅保留其被配置成过滤的一定百分比的所排放的PM和/或VOC，例如98％，并且应用于排放量的此百分比被考虑用于确定保留量。

此确定可以通过实验或通过参考过滤装置的技术规格来限定。

在每次连续烘焙操作中，将所确定的量增加到自最后一次清洁操作以来保留在所述过滤装置中的PM或VOC的总体量，从而提供准确的总体量。

最后，可以估计在清洁之前仍然能够实施的烘焙操作的次数。

通常，此估计是基于以下各项：

-能够被过滤装置保留的颗粒物或VOC的预定最大量的知识，以及

-特定类型的烘焙操作，所述烘焙操作的类型由在所述烘焙操作期间烘焙的豆的特定量和在所述烘焙操作期间应用于豆的特定烘焙水平限定。

关于能够被过滤装置保留的颗粒物或VOC的预定最大量，该量可以通过先前对过滤装置的实验来确定。

例如，在实验期间，已观察到对于静电沉降器，当在隔间中捕集的PM的水平增加时，电击穿越来越频繁地发生，这是清洁必要的证据。这些击穿对于装备来说是不可取的。通过对击穿的发生进行实验和分析，可以在尚未产生击穿的所捕集的PM的水平下确定最大量。

对于活性炭过滤器，在该装置不能再捕集VOC时会产生强烈气味。通过与引入过滤器中的VOC的水平相比对这种气味的出现进行实验和分析，可以在这种气味出现之前固定最大量。

任选地，这些最大量可以根据由该过滤装置的制造商提供的过滤装置的规格来限定。

该估计提供了在所有将来烘焙操作在实施该特定烘焙操作的特征的特定烘焙条件(即，特定量的豆和特定烘焙水平)下实施的情况下仍然可以实施的烘焙操作的次数。

特定类型的烘焙操作可以根据烘焙设备的不同使用场景来预设，这些使用场景诸如：

-在保守场景中，假设进一步的烘焙操作将为在最高水平(深度)下烘焙。基于该原理，随着进一步的操作被有效地实施，该方法使得能够在每次操作中对烘焙操作的次数进行新的确定，并且能够更准确地确定烘焙操作的次数。所确定的操作次数高于在实际上仅实施轻度水平的烘焙操作的情况下估计的操作次数。

-在乐观场景中，假设进一步的烘焙操作将为在最低水平(轻度)下烘焙。基于该原理，随着进一步的操作被有效地实施，该方法使得能够在每次操作中对烘焙操作的次数进行新的确定，并且能够更准确地确定烘焙操作的次数。所确定的操作次数可低于在实际上仅实施深度水平的烘焙操作的情况下估计的操作次数。

-在另一场景中，可以假设进一步的烘焙操作将另选地在最低水平(轻度)下烘焙和在最深水平(深度)下烘焙。

-在另一场景中，可以假设进一步的烘焙操作将是不同的精确烘焙操作的混合，例如50％的深度水平的烘焙操作、30％的中度水平的烘焙操作以及20％的轻度水平的烘焙操作。不同的精确烘焙操作的这种混合可以对应于操作者的所安排的日常操作并且在烘焙设备中编程。

在这些情况下，特定烘焙操作的豆的特定量可以对应于在实施该方法的特定烘焙设备中待烘焙的豆的建议最佳量。

另选地，特定类型的烘焙操作可以优先地通过机器学习或通过统计来根据在烘焙设备内实施的过去的烘焙操作进行限定。该限定可以是基于已经实施到最后一次操作的一定次数的过去的烘焙操作，或基于自特定时间段以来已经实施的操作。在这些过去的操作期间使用的豆的量和烘焙水平的平均值可以用于限定估计所基于的特定烘焙操作。

实施该方法的设备可以被配置成使得操作者能够选择场景的类型。

随着越来越多的操作发生，该方法提供了对清洁过滤装置的需要的准确评估，从而防止过早清洁或过晚清洁并且使得操作者能够鉴于所安排的烘焙操作来对清洁操作进行编程。

烘焙操作的次数可以在不同方面下加以呈现。

在一个方面，该次数可提供典型烘焙操作仍然可以实施的次数。这种典型烘焙操作是预定义的。例如，这种典型烘焙操作对应于固定量的豆的轻度烘焙。基于这种典型烘焙操作的限定，操作者能够理解，所确定的烘焙次数可以小于在新的烘焙操作以更高水平实施的情况下或针对每次操作更大量的豆确定的烘焙次数。

这种典型烘焙操作可以根据操作者的习惯预定义，并且设置为操作者所使用的通常烘焙水平和烘焙的量。

在另一方面，烘焙操作的次数可提供仍然可以根据如上所述的典型烘焙操作进行烘焙的咖啡量。

在一个实施方案中，烘焙设备可以被配置成使得能够输入在所述烘焙操作期间烘焙的豆的量和/或在所述烘焙操作期间应用于豆的烘焙水平。

输入可以不同的方式实施。

可以获得引入室中的咖啡豆的量：

-来自用户。在该情况下，设备可包括用户界面以使得用户能够输入她/他正在引入室内的每种类型的豆的量。该量可以通过被配置为与烘焙设备的控制系统通信的移动装置的界面来输入。

或

-来自用户对特定烘焙配方的选择，该配方确定了豆的量。

或

-来自连接到烘焙设备的控制系统的测量装置。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。

在这些情况下，直接获得该量。

在一个具体实施方案中，烘焙设备可以被配置成始终烘焙相同的预定量的咖啡豆。在这种情况下，该预定量的豆可以存储在控制系统的存储器中，或可以设置在由控制系统执行的计算机程序的指令中。在这种情况下，间接获得该量。

豆的类型C_n可以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豆的类型列表，并且促使用户选择她/他正在引入室内的类型。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/他正在引入室内的豆的代码(例如，在豆包装上提供)。

优选地，烘焙设备包括用户界面，该用户界面被配置为使得操作者能够直接地或间接地提供烘焙的量和/或水平。

在该实施方案中，获得该量和水平(任选地，豆的类型)提供了针对所获得的量和所获得的水平取得保留在过滤装置中的预定量的PM或VOC。

预定量的PM或VOC可以存储在系统的控制系统可访问的数据库或存储器中。

在另一个实施方案中，烟气处理单元可包括定位于烘焙设备的下游的颗粒物传感器或VOC传感器，并且

在烘焙设备中实施的每次烘焙操作中，从由在过滤装置下游的传感器测量的颗粒物或VOC的量获得在所述烘焙操作期间烘焙的豆的量和在所述烘焙操作期间应用于豆的烘焙水平。

在该具体实施方案中，该方法不需要仅依赖于在烘焙操作中使用和应用的烘焙豆的量和水平的输入。可以从在烘焙设备下游的PM或VOC的量度完全推导或确认这些信息片段。

能够将颗粒物传感器和/或VOC传感器定位于烘焙设备的出口处或烟气处理单元的入口处。由于由经烘焙至特定水平的特定量的豆产生的PM或VOC的特定量是预定义的，因此由烘焙设备直接排放的PM或VOC的量度提供或确认烘焙的豆的量和水平。

优选地，颗粒物传感器和/或VOC传感器定位于一个过滤装置的下游。

这种推导是基于过滤装置的已知过滤能力。由于通常过滤装置不完全保留PM或VOC，因此在过滤装置下游测量的PM或VOC的值与由过滤装置处理的PM或VOC的值成比例。因此，能够基于所测量的PM或VOC确定正被烘焙的豆的量和烘焙水平。一般来讲，通过实验确定在一个特定过滤装置下游测量的PM或VOC的值与豆的烘焙量和烘焙水平之间的对应关系。

该实施方案提供了不同的优点：

-如果烘焙单元的控制系统不与烟气处理单元的控制系统通信，则关于重量和烘焙水平的信息可能不能通过烟气处理单元的控制系统获得。

-如果操作者在供应豆的量、烘焙水平或类型时出错，则传感器使得能够确定与操作者所输入的信息的差异。然后可以考虑传感器的值以确定PM或VOC的实际量，并且所确定的PM或VOC的总体量保持准确。

-如果烘焙设备或过滤装置存在技术问题，则在不对应于通常烘焙操作的异常高排放的情况下，可以显示警告。

-如果烟气处理单元包括多于一个过滤装置和各自专用于一个过滤装置的多于一个传感器，则在不同传感器处的量度的一致性可以被控制并且提供关于潜在问题的起源的信息。

-如果操作者自己限定配方(专家模式或未知的豆类型)并且排放的组分的水平未知。

-从两个源(从在烘焙设备处的输入和从在传感器处的量度)获得烘焙的重量和水平，以便避免任何遗漏信息并且能够准确地识别每次实施的烘焙操作。

优选地，烟气处理单元可以包括：

-静电沉降器和用于颗粒物的传感器，所述颗粒物传感器定位于所述静电沉降器的下游，

和/或

-活性炭过滤器和用于VOC的传感器，所述VOC传感器刚好定位于所述活性炭过滤器的下游。

可使用任何类型的传感器。

用于VOC的传感器可以是提供在VOC的水平增加时减小的信号的电阻传感器，例如由博世(Bosch)公司商业化的气体传感器BME680。

在一个具体实施方案中，在烘焙设备中实施的每次烘焙操作中，同时从以下各项获得在所述烘焙操作期间烘焙的豆的量和在所述烘焙操作期间应用于豆的烘焙水平：

从由在烘焙设备下游的传感器测量的颗粒物或VOC的量获得，以及

从在所述烘焙操作期间烘焙的豆的量和/或在所述烘焙操作期间应用于豆的烘焙水平的输入获得。

该实施方案提供了如下优点：即使传感器功能失常，也始终能够获得用于每次烘焙操作的豆的量和烘焙水平。因此，估计保持准确。

优选地，烟气处理单元可以包括若干过滤装置，并且该方法可以应用于烟气处理单元的每个过滤装置。

由于每个过滤装置保留不同类型的PM或VOC并且烘焙操作排放不同量的PM和VOC，因此针对一个过滤装置仍然能够实施的烘焙操作的次数可以不同于针对其他过滤装置的操作的次数。

优选地，烘焙设备可以包括显示单元，并且该方法包括显示在总体量等于能够被过滤装置保留的颗粒物或VOC的最大量之前仍然能够实施的烘焙操作的所确定的次数的步骤。

如果烟气处理单元包括若干过滤装置，则显示针对每个过滤装置仍然能够实施的操作的特定次数。

在一个实施方案中，该方法可以包括建议豆的量和应用于所述豆的烘焙水平以用于将来的烘焙操作的步骤。

基于至少基于特定类型的烘焙操作的烘焙操作的估计次数，所述烘焙操作的类型由在所述烘焙操作期间烘焙的豆的特定量和在所述烘焙操作期间应用于豆的特定烘焙水平限定，如果操作者在排放比在特定类型的烘焙操作中限定的条件更少的PM和/或VOC的条件下烘焙豆，则可以增加估计次数。

优选地，烟气处理单元包括可清洁烟气收集装置，该可清洁烟气收集装置被配置成收集来自烘焙设备的出口的烟气，并且

在烘焙设备中实施的每次烘焙操作中，该方法包括以下步骤：

-基于所获得的烘焙的豆的量和所获得的烘焙水平来确定在所述烘焙操作期间在所述烟气收集装置中捕集的残余物的量，

-确定在自烟气收集装置的最后一次清洁操作以来实施的所有烘焙操作期间在所述烟气收集装置中捕集的残余物的总体量，

-估计在所述总体量等于能够沉积在烟气收集装置中的残余物的最大量之前仍然能够实施的烘焙操作的次数。

在经烘焙至特定水平的特定量的豆的烘焙操作期间在烟气收集装置中捕集的残余物的量通过先前实验来预先确定。

在第二方面，提供了用于烘焙咖啡豆的系统，所述系统包括：

-烘焙设备，和

-烟气处理单元，该烟气处理单元被配置成处理由烘焙设备产生的烟气，所述烟气处理单元包括被配置用于过滤颗粒物或VOC的至少一个过滤装置，所述过滤装置能够在被清洁之前过滤最大量的颗粒物或VOC，

-控制系统，该控制系统可操作以根据诸如以上所述的方法来控制烘焙过程。

在第三方面，提供了包括指令的计算机程序，该指令在由计算机、处理器或控制单元执行时致使该计算机、该处理器或该控制单元执行诸如以上所述的烘焙方法。

在一个实施方案中，该计算机程序可以由烘焙设备的处理单元和烟气处理单元的处理单元执行，两个处理单元一起通信。具体地，烘焙设备的处理单元可传达烘焙水平和烘焙豆的量，并且烟气处理单元的处理单元可传达在自过滤装置的最后一次清洁操作以来实施的所有烘焙操作期间保留在过滤装置中的特定物质或VOC的总体量。

在第五方面，提供了包括指令的计算机可读存储介质，该指令在由计算机、处理器或控制单元执行时致使该计算机、该处理器或该控制单元进行诸如以上所述的烘焙方法。

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

现将参考以下附图以举例的方式进一步描述本发明的具体实施方案：

-图1是根据本发明的一个系统的视图，示出了烟气通过系统的路径，

-图2示出了根据图1的系统的控制系统的框图，

-图3是系统的用户界面和可在其上显示的信息类型的图示。

具体实施方式

用于烘焙的系统

图1示出了烘焙设备1和烟气处理单元2的系统的示意图。在功能上，烘焙设备能被操作以烘焙咖啡豆，并且烟气处理单元能够操作以处理在烘焙期间由烘焙设备产生的烟气。

烘焙设备

烘焙设备1可操作以在烘焙室12内接收并烘焙咖啡豆。

优选地，烘焙设备1包括烘焙室12，热空气流被引入该烘焙室中以搅拌并加热咖啡豆。热空气流通常由气流驱动器和加热器产生。这些装置定位在烘焙室下方并通过烘焙室的底部引入热空气流。在所示的附图中，室的底部被构造成使空气能够穿过，具体地讲，其可以是穿孔板，咖啡豆可位于该穿孔板上并且空气可穿过该穿孔板向上流动。

气流驱动器能被操作以在容器底部的方向上向上生成空气流。所生成的流被配置成加热豆并搅拌和提升豆。因此，咖啡豆被均匀地加热。具体地讲，空气流驱动器可以是由马达供电的风扇。空气入口可设置在壳体的基部内，以便将空气馈送到壳体内，气流驱动器在室12的方向上吹送此空气。

加热器能被操作以加热由空气流驱动器生成的空气流。优选地，加热器是定位在风扇与穿孔板之间的电阻，其结果是空气流在进入室12之前被加热以加热并提升咖啡豆。

加热器和/或风扇能被操作以将烘焙曲线应用于咖啡豆，该烘焙曲线被定义为温度对时间的曲线。

优选地，烘焙设备包括用户界面13，该用户界面能够：

-输入关于烘焙(特别是关于引入烘焙室内的豆的量和期望的烘焙水平)的信息以及输出关于烘焙操作的信息(状态、温度、时间)，以及

-优选地关于有关烟气处理单元2的信息的输出，特别是关于不同过滤装置的清洁的信息的输出。

烘焙咖啡豆生成烟气，由于气流驱动器生成的气流，烟气被驱动到烘焙室的顶部开口121，如图1中的箭头S1所示。

一般来讲，麸皮收集器与室的顶部开口121流体连通以接收在烘焙期间逐渐与咖啡豆分离并且由于其较轻密度而被吹到麸皮收集器的麸皮。

烟气的其余部分通过位于烘焙设备的顶部的烟气出口11排放。

烟气处理单元

烟气处理单元2能被操作以接收并处理在烘焙设备的烟气出口11处散发的烟气S1。

首先，烟气处理单元2包括适于收集烟气的烟气收集装置21。该烟气收集装置21或收集装置形成内部空隙空间或管道，该内部空隙空间或管道从烘焙设备的出口11沿烟气过滤子单元22的过滤装置的方向引导烟气(虚线S1、S2、S3)。

在烘焙操作期间，大颗粒和油脂沉积物保留在烟气收集装置21的内壁上。大颗粒和油脂沉积物由于以下各项而被保留：温度差异(在壁上冷凝)、碰撞、传导形状(大颗粒太重以致于无法跟随烟流或粘到油脂壁上)。

因此，该烟气收集装置21必须被频繁地清洁以避免不期望的气味、着火的风险以及更多烟气的产生。

因为烟气入口可以被快速拆卸并且用热水和洗涤剂进行洗涤并且在烟气处理单元内进行更换，所以烟气收集装置21的这种清洁不是耗时的，而是建议的。如果不进行清洁操作，则烟气收集装置可能在一段时间后被阻塞并且可干扰烘焙设备和烟气处理单元的功能(由于压力降低)。

烟气过滤子单元22包括适于去除烟气中的VOC的活性炭过滤器221。

另外，在特别例示的实施方案中，烟气过滤子单元22包括用于颗粒物的过滤器，诸如：

-适于过滤比如PM10的大颗粒物的装置223，例如金属网和相关联的扩散器，该扩散器通常为定位于网前面(即，上游)的金属格栅。

-适于过滤小颗粒物PM1、PM2.5和PM10的装置222(例如静电沉降器)。优选地，用于去除颗粒物的装置定位在活性炭过滤器的上游。

此上游位置确保颗粒物不污染活性炭过滤器。

在物理上，静电沉降器定位在活性炭过滤器的下方，以避免当静电沉降器被断电时，颗粒从静电沉降器落在活性炭过滤器上。

当达到由活性炭过滤器221保留的VOC的最大量时，该活性炭过滤器被移除并且由新的活性炭过滤器(通常是保持活性材料并且定位于箱中的多孔袋，该箱使得烟气能够穿过该袋)替换。考虑到这种过滤器的成本，重要的是在更换过滤器之前确保该过滤器已经达到其最大保留VOC量。

该规程对于HEPA过滤器是相同的。

对于静电沉降器222，清洁操作包括从过滤装置中移除静电沉降器的隔间以及用水和任选地用洗涤剂例如在洗碗机中洗涤它们。然后清洁花费一定时间。随着近来在商店、餐厅和咖啡馆中使用小型烘焙机的趋势，烘焙操作可在营业时间期间频繁发生，并且对清洁烟气过滤装置的需要在营业时间期间可紧急发生。在这种情况下，清洁的时长变得与烘焙机和过滤装置的高使用率不相容。优选的是预期清洁操作。

该规程对于金属网和相关联的扩散器是相同的。

烟气过滤子单元22包括烟气驱动器23，通常为风扇，用于通过烟气过滤子单元22(烟气在此处进行处理)将被污染的烟气从收集装置的入口211抽吸到烟气过滤子单元22的出口25(烟气在此处安全地分配到环境大气中)。

烘焙设备和烟气处理单元的系统的控制系统

参考图1和图2，现在将考虑控制系统80：控制系统80可操作以控制系统的部件以烘焙咖啡豆，并且另外根据烘焙操作来监测烟气处理单元的肮脏程度。

可以实施烘焙设备和烟气过滤单元的不同集成：

-如果烟气处理单元是烘焙设备的一部分，通常，烘焙设备的处理单元是主单元，而过滤器的处理单元是从单元。

-如果烘焙设备和烟气处理单元形成两个不同的设备(它们中的每个设备都具有其自身的处理单元)，则这些处理单元可被配置为通信以实施该方法。

图2示出了图1的烘焙设备的控制系统。

控制系统3通常在烘焙设备的第二层级处包括：用户界面13、处理单元30、功率源33、存储器单元31、任选地数据库34、任选地传感器26、27、任选地用于远程连接的通信接口32、任选地代码读取器35、任选地测量装置36。

用户界面13包括使得用户能够借助于用户界面信号与处理单元30交接的硬件。

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30。命令例如可以是执行烘焙过程和/或调节烘焙设备10的操作参数和/或对烘焙设备10通电或断电的指令。

处理单元8还可将反馈输出到用户界面6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。

具体地，用户界面可用于：

-通过手动输入提供引入室内的咖啡豆的量。在另选的实施方案中，仅可烘焙一个预定量的豆，并且这种输入不是必需的。因为是预设的，

所以可以间接获得该量。

-任选地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或用户手册读取的咖啡的数字参考来提供由用户引入室内的咖啡豆的类型。

-通过手动输入诸如在比如轻度、中度、深度的水平列表中进行选择来提供这些豆的期望烘焙水平。

处理单元8还可以将与烟气处理单元3对烟气的处理相关的反馈输出到用户界面6，例如以指示烟气的处理是有效的或产生警报。

具体地，用户界面可用于显示：

-烟气处理单元的肮脏程度状态，

-在清洁烟气处理单元的过滤装置之前仍然能够实施的烘焙操作的次数，

-意外高排放水平的警告，

-清洁指令，

-计数器的重置。

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离散单元。

当设备设置有如下所述的通信接口32时，用户界面的一部分也可以位于移动应用程序上。在该情况下，输入和输出的至少一部分可以通过通信接口32传输到移动装置。

传感器26、27可操作以将输入信号提供给处理单元30，以用于监测过滤在豆的烘焙期间产的排放物的过程。输入信号可为模拟或数字信号。传感器26、27通常包括至少一个PM传感器和/或VOC传感器。

可以提供代码读取器35并且该代码读取器可操作以读取例如在咖啡豆包装上的代码，并且自动提供输入，该输入是引入室1中的咖啡豆类型的标识以及任选地用于烘焙特定量的所述咖啡豆的操作条件。

测量装置35可被设置成测量引入室中的豆的量，并且在向控制系统供应咖啡豆的量的步骤中，咖啡豆的所述量可由测量装置自动测量并且供应给设备的控制系统。

在另一个实施方案中，水平传感器(未示出)可被设置成测量引入室内的咖啡豆的水平，并且在向控制系统供应咖啡豆的量的步骤中，咖啡豆的所述量可由水平传感器自动测量并且供应给设备的控制系统。

在另一个实施方案中，在烘焙设备被配置成仅烘焙豆的一个预定量的情况下，豆的所述预定量可以存储在包装中，并且包装可以在烘焙室中被完全清空。该量可以是存储在如下所述的处理单元的存储器31中的数据的一部分。

处理单元30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8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)。对于此类装置，在适当的情况下，上述程序代码能够被认为是编程逻辑或另外包括编程逻辑。处理单元30还可包括上述集成电路中的一个或多个集成电路。后者的示例是以模块化方式彼此通信布置的若干集成电路，例如：用于控制烟气处理单元2的从集成电路与用于控制烘焙设备10的主集成电路通信，用于控制用户界面13的从集成电路与用于控制烘焙设备10的主集成电路通信。

控制系统80可包括用于烘焙设备10与另一装置和/或系统(诸如服务器系统、移动装置)进行数据通信的通信接口32。通信接口32可以用于供应和/或接收与咖啡豆烘焙过程相关的信息，诸如烘焙过程信息、豆的类型、豆的量。通信接口32可以包括用于同时与若干装置进行数据通信或经由不同介质进行通信的第一通信接口和第二通信接口。

通信接口32可以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32借助于通信接口信号与处理单元30交接。一般来讲，通信接口包括用于控制通信硬件(例如，天线)与主处理单元30交接的单独处理单元(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30进行串行通信的简单有线连接。

功率源33可操作以向所述受控部件和处理单元30供应电能。功率33可包括各种装置，诸如电池或用于接收和调节主电源的单元。功率源33可操作地链接到用户界面13的用于使烘焙设备1和/或烟气处理单元2通电或断电的部分。

处理单元30通常包括用于存储指令作为程序代码和任选地数据的存储器单元31。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和/或集成的(例如在半导体管芯上)的存储器。对于可编程逻辑装置，指令可被存储为编程逻辑。

存储在存储器单元31上的指令可以理想化为包括用于确定系统的烟气处理单元的肮脏程度以及具体地在需要清洁操作之前仍然能够实施的烘焙操作的次数的程序。

在烘焙操作期间，控制系统3可操作以：

-直接或间接获得在所述烘焙操作期间烘焙的豆的量和在所述烘焙操作期间应用于豆的烘焙水平，

-基于所获得的烘焙的豆的量和所获得的烘焙水平，确定在所述烘焙操作期间保留在烟气处理单元的过滤装置中的特定物质或VOC的量，

-确定在自过滤装置的最后一次清洁操作以来实施的所有烘焙操作期间保留在过滤装置中的PM或VOC的总体量，

-确定在所述总体量等于能够被过滤装置保留的颗粒物或VOC的最大量之前仍然能够实施的烘焙操作的次数。

这些操作步骤可以针对烟气处理单元的不同过滤装置部分中的每个过滤装置部分单独实施，以便确定这些过滤装置中的每个过滤装置的肮脏程度。例如，对于图1所示的烟气处理单元2，这些步骤可以针对以下装置中的每个装置单独重复：

-金属过滤器和扩散器223，以及

-静电沉降器222，以及

-活性炭过滤器221。

另外并且以类似的方式，这些操作步骤可以被实施以确定烟气收集装置21的肮脏程度。

对于每次烘焙操作，第一步骤对于所有过滤装置可以是共同的，即，获得豆的量、水平以及任选地类型。

在一个第一实施方案中，烘焙的豆的量和在烘焙操作期间应用于豆的烘焙水平可由操作者通过烘焙设备的用户界面13提供。实际上，这些信息片段(豆的量、水平、任选地类型)通常在操作者限定烘焙操作时输入于烘焙设备的用户界面中。这些信息片段实现特别适于豆的烘焙参数并且保证最佳烘焙的具体实施。

也可以从测量装置36或水平传感器自动提供咖啡豆的量。

在一个具体实施方案中，该量可以被预先确定并且存储在存储器31中或在程序的指令中加以考虑。

还可以从如上所述的代码读取器35自动提供豆的类型。

然后，对于烟气处理单元中所包括的每个过滤装置，可以实施以下步骤。

基于在第一共同步骤中获得的信息片段(量、水平以及任选地类型)，处理单元30可操作以确定在烘焙操作期间将保留在一个特定过滤装置中的特定物质或VOC的量。

根据以下各项来确定保留量：

-由经烘焙至特定水平的特定量的豆产生(任选地由经烘焙至特定水平的特定量的豆类型产生)的PM和/或VOC的特定量的知识。这些特定量是通过如上所述的实验预先确定的。这些量通常特定于烘焙设备的类型。如果使用不同类型的豆的共混物，则为了确定量，认为整个共混物由产生最高水平的排放物的豆制成。

-特定过滤装置保留100％的PM或VOC的假设，该过滤装置被配置成保留一定百分比的PM或VOC(例如98％)，或知道用于保留该一定百分比的PM或VOC的特定过滤装置的效率。该百分比是通过实验预先确定的或对应于由过滤装置的制造商提供的规格。

对于烟气收集装置21，也通过实验确定基于所获得的烘焙的豆的量和所获得的烘焙水平而在烘焙操作期间在内部捕集的残余物的量。

例如，两个耐久性测试可以仅利用轻度水平的烘焙操作或仅利用深度水平的烘焙操作中的任一者来操作，直到需要清洁为止。在这两种情况下，使用相同的特定量的豆。对清洁的需要可以通过各种控制来进行控制：

-拆卸烟气收集装置并且在视觉上控制结垢，和/或

-测量压降，和/或

-在视觉上观察在烘焙机室出口处的回流？这些测试提供了在需要清洁之前可以在深度水平或轻度水平下操作的烘焙操作的次数。

可以从这两个数字外推中度烘焙水平的操作次数。

这些量可以存储在处理单元30的存储器31中。另选地，这些数据可以存储在远程服务器中，并且可以通过通信接口32、直接或间接地通过在远程服务器与处理单元之间建立连接的移动装置向处理单元30提供对该远程服务器的访问。

控制系统3可包括存储关于咖啡豆(特别是关于用于烘焙特定咖啡豆的操作条件)的信息的数据库34，如下所述。数据库34可本地存储在烘焙设备的控制系统的存储器31中或远程存储在可通过通信接口32访问的服务器中或存储在烟气过滤单元的控制系统的31中。

在一个另选的实施方案中，可以在代码读取操作期间为控制系统提供这些预定义量，这些信息片段被编码在代码内并且被控制系统解码，或代码提供了参考，该参考使得能够在存储器31中或远程地在服务器中从控制系统的存储器31中检索信息片段。

一般来讲，该方法包括对于每个烟气处理单元，访问通过所述烟气处理单元减少每种污染物的水平的性能的步骤。

这些性能可以存储在实施该方法的装置的存储器中，或者存储在所述装置可访问的远程服务器中。这些性能可以形成可访问的数据库。

基于在该烘焙操作期间保留的量，处理单元30可操作以确定在自过滤装置的最后一次清洁操作以来实施的所有烘焙操作期间保留在过滤装置中的PM或VOC的总体量。将新确定的总体保留量简单地增加到自最后一次清洁操作以来的所有先前确定的保留量。

最后，处理单元30可操作以确定在新的总体保留量等于能够被过滤装置保留的颗粒物或VOC的预定最大量之前仍然能够实施的烘焙操作的次数。

仍然可实施的烘焙操作的次数可以根据一个特定的预定义类型的烘焙操作(默认操作)的重复次数来估计。该特定烘焙操作根据豆的量、烘焙水平以及任选地豆的类型来预定义。因此，每个这种预定义的烘焙操作的VOC和/或PM的量可以是预定的。一旦保留在过滤装置中的PM或VOC的总体量已知，与能够被过滤装置保留的颗粒物或VOC的预定最大量的差异使得能够计算仍然可能实施的相同的特定预定义类型的烘焙操作的次数。

这种特定的预定义类型的烘焙操作可以对应于利用烘焙设备实施的优选烘焙操作，例如最频繁操作的烘焙操作，或其可以对应于利用烘焙设备在特定时间段实施的烘焙操作的参数中的平均参数。其还可以对应于设置为产生尽可能低水平的PM和VOC的烘焙操作(诸如在轻度烘焙水平下烘焙平均量)或设置为产生尽可能高水平的PM和VOC的烘焙操作(例如在深度烘焙水平下烘焙平均量)。操作者可能能够在系统的配置步骤中选择这种特定的预定义类型的烘焙操作，或可以在制造厂中预设该配置。

另选地，可以通过提供仍然可以根据典型烘焙操作进行烘焙的咖啡量来呈现。

任选地，对仍然可实施的烘焙操作的次数的估计可以通过应用裕度或误差系数来进行平衡，以避免任何低估风险以及过滤装置被清洁或更换得过晚的风险。该系数对于所有过滤装置可以是相同的，或一个特定系数可以应用于每个特定过滤装置。

例如，在利用包括静电沉降器的烘焙设备进行烘焙的方法中，可以预先确定：

-在必须进行清洁操作之前可以保留的颗粒物PM 2.5的最大量是A克(g)PM 2.5。

在烘焙250g咖啡豆期间排放的颗粒物PM 2.5的量可分别针对轻度、中度或深度水平而分别为a₁ g、a₂ g和a₃ g。

当实施烘焙操作时，豆的量和烘焙水平被限定并且使得能够确定在烘焙操作期间排放的颗粒物PM 2.5的量。例如，对于500g的在中度水平下烘焙的豆，PM 2.5的量将为2×a₂ g。

在操作结束时，该量的2a₂ g的PM 2.5将保留在静电沉降器内。

在每次烘焙操作时，将所确定的量彼此相加以确定保留在静电沉降器中的PM 2.5的总体量。

可以根据所保持的PM 2.5的总体量与PM 2.5的最大量之间的差来估计在静电沉降器需要清洁操作之前仍然能够实施的烘焙操作的次数。

如果默认限定的烘焙操作是将250g的咖啡豆烘焙至轻度水平，则在这种操作期间排放的a₁ g的PM 2.5的对应量使得估计这种烘焙的次数仍然是可能的。该估计次数可以如此显示或可以转换成在这些估计操作期间烘焙的咖啡豆的千克数。

图3示出了烘焙设备的用户界面13，该用户界面显示了在需要清洁或更换所述装置之前仍然可以针对三个过滤装置221、222、223中的每个过滤装置以及针对烟气收集装置21实施的以千克计的咖啡豆烘焙操作的次数。

根据该显示可看出，对于不同的过滤装置可以确定不同量的咖啡豆。这是由于以下事实：一些过滤装置因它们保留排放物的能力以及在不同烘焙操作期间排放的不同类型的排放物(VOC、PM、油、……)的不同量而需要更频繁的清洁。

根据显示在用户界面13上的信息：

-在清洁金属网和扩散器223之前仍然可以烘焙1kg的咖啡豆，

-在清洁静电沉降器222之前仍然可以烘焙1kg的咖啡豆，

-在替换活性炭袋221之前仍然可以烘焙50kg的咖啡豆，

-对于烟气收集装置21，清洁要求的警告已经出现并且已经烘焙了15kg的豆，这是因为该装置需要清洁。

该方法的一个优点是估计以准确方式清洁烟气过滤单元的不同部件的需要。

该方法的另一优点是估计清洁烟气过滤单元的不同部件中的每个部件的需要，并且在不需要清洁其他部件的情况下警示操作者仅需要清洁一个部件。

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出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：

烘焙设备 1

烟气出口 11

烘焙室 12

顶部出口 121

用户界面 13

烟气处理单元 2

烟气收集装置 21

烟气过滤子单元 22

活性炭过滤器 221

静电沉降器 222

PM过滤器 223

烟气驱动器 23

出口 25

PM传感器 26

VOC传感器 27

控制系统 3

处理单元 30

存储器单元 31

通信接口 32

功率源 33

数据库 34

代码读取器 35

测量装置 36

系统 100

Claims (16)

1.一种在烘焙系统(10)中烘焙咖啡豆的方法，所述系统包括：

-烘焙设备(2)，和

-烟气处理单元(3)，所述烟气处理单元被配置成处理由所述烘焙设备产生的烟气，所述烟气处理单元包括被配置用于过滤颗粒物或VOC的至少一个过滤装置(221,222,223)，所述过滤装置能够保留预定最大量的颗粒物或VOC，

其中在所述烘焙设备中实施的每次烘焙操作中，所述方法包括以下步骤：

-直接或间接获得在所述烘焙操作期间烘焙的豆的量和在所述烘焙操作期间应用于所述豆的烘焙水平，

-基于所获得的烘焙的豆的量和所获得的烘焙水平来确定在所述烘焙操作期间保留在所述过滤装置(221,222,223)中的颗粒物或VOC的量，

-确定在自所述过滤装置的最后一次清洁操作以来实施的所有所述烘焙操作期间保留在所述过滤装置(221,222,223)中的特定物质或VOC的总体量，

-估计在所述总体量等于能够被所述过滤装置保留的颗粒物或VOC的所述预定最大量之前仍然能够实施的烘焙操作的次数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述烟气处理单元(3)包括以下列表中的至少一个过滤装置：高效颗粒累积器过滤器(223)、金属过滤器(223)、静电沉降器(222)、活性炭过滤器(221)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法包括以下步骤：

-获得在所述烘焙操作期间烘焙的豆的类型，

-基于所获得的所述类型的烘焙的豆的量和所获得的所述类型的豆的烘焙水平来确定在所述烘焙操作期间所述过滤装置(221,222,223)中的特定物质或VOC的所述量。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中仍然能够实施的烘焙操作的所述数量是基于以下各项来估计的：

-能够被所述过滤装置保留的颗粒物或VOC的所述预定最大量，和

-特定类型的烘焙操作，所述烘焙操作的类型由在所述烘焙操作期间烘焙的豆的特定量和在所述烘焙操作期间应用于所述豆的特定烘焙水平限定。

5.根据前述权利要求所述的方法，其中所述特定类型的烘焙操作优先地通过机器学习或通过统计来根据在所述烘焙设备内实施的过去的烘焙操作进行限定。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述烘焙设备(2)被配置成使得能够输入在所述烘焙操作期间烘焙的豆的所述量和/或在所述烘焙操作期间应用于所述豆的所述烘焙水平。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：

-所述烟气处理单元(3)包括定位于所述烘焙设备的下游的颗粒物传感器(26)或VOC传感器(27)，并且

-在所述烘焙设备中实施的每次烘焙操作中，从由所述传感器(26,27)测量的颗粒物或VOC的量获得在所述烘焙操作期间烘焙的豆的所述量和在所述烘焙操作期间应用于所述豆的所述烘焙水平。

8.根据前述权利要求所述的方法，其中所述烟气处理单元(3)包括：

-静电沉降器(222)和用于测量PM的传感器(26)，所述PM传感器定位于所述静电沉降器的下游，

和/或

-活性炭过滤器(221)和用于VOC的传感器(27)，所述VOC传感器刚好定位于所述活性炭过滤器的下游。

9.根据权利要求6和7所述的方法，其中：

-在所述烘焙设备中实施的每次烘焙操作中，从以下各项获得在所述烘焙操作期间烘焙的豆的所述量和在所述烘焙操作期间应用于所述豆的所述烘焙水平：

.从由在所述烘焙设备下游的所述传感器(26,27)测量的颗粒物或VOC的所述量获得，以及

.从在所述烘焙操作期间烘焙的豆的所述量和/或在所述烘焙操作期间应用于所述豆的所述烘焙水平的所述输入获得。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述烟气处理单元(3)包括若干过滤装置(221,222,223)并且所述方法应用于所述烟气处理单元的每个过滤装置。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述烘焙设备包括显示单元(13)，并且所述方法包括显示在所述总体量等于能够被所述过滤装置保留的颗粒物或VOC的所述预定最大量之前仍然能够实施的烘焙操作的估计次数的步骤。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述烟气处理单元(3)包括可清洁烟气收集装置(21)，所述可清洁烟气收集装置被配置成收集来自所述烘焙设备的出口(11)的烟气，

其中在所述烘焙设备中实施的每次烘焙操作中，所述方法包括以下步骤：

-基于所获得的烘焙的豆的量和所获得的烘焙水平来确定在所述烘焙操作期间在所述烟气收集装置(21)中捕集的残余物的量，

-确定在自所述烟气收集装置的最后一次清洁操作以来实施的所有所述烘焙操作期间在所述烟气收集装置(21)中捕集的残余物的总体量，

-估计在所述总体量等于能够沉积在所述烟气收集装置中的残余物的预定最大量之前仍然能够实施的烘焙操作的次数。

13.一种用于在房间(100)中烘焙咖啡豆的系统(10)，所述系统包括：

-烘焙设备(2)，和

-烟气处理单元(3)，所述烟气处理单元被配置成处理由所述烘焙设备产生的烟气，所述烟气处理单元包括被配置用于过滤颗粒物或VOC的至少一个过滤装置(221,222,223)，所述过滤装置能够在被清洁之前过滤预定最大量的颗粒物或VOC，

-控制系统(3)，所述控制系统可操作以根据权利要求1至12中任一项所述的烘焙方法来控制烘焙过程。

14.一种包括指令的计算机程序，所述指令在由计算机、处理器或控制单元(30)执行时致使所述计算机、所述处理器或所述控制单元(30)执行根据权利要求1至12中任一项所述的烘焙方法。

15.根据前一项权利要求所述的计算机程序，其中所述计算机程序由烘焙设备的处理单元和烟气处理单元的处理单元执行，两个处理单元一起通信。

16.一种包括指令的计算机可读存储介质，所述指令在由计算机、处理器或控制单元执行时致使所述计算机、所述处理器或控制单元(30)执行根据权利要求1至12中任一项所述的烘焙方法。

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