JP2012090616A - 電子レンジを利用した焙煎、煎り工程並びに攪拌加熱に関する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子レンジを使用した家庭用コーヒー焙煎装置を提供する。
【解決手段】容器の内部と蓋の内部全体に磁性体を塗布し、焼結し、セラミックを電子レンジのマイクロ波によって加熱する。電子レンジのマイクロ波はセラミック容器の内部で赤外線、遠赤外線に波長転換され、セラミック容器の内部でコーヒー豆を焙煎する。電子レンジは回転テーブルの付いている機種は回転テーブルの回転軸７を利用し、セラミック容器１に回転フィン４を装着し、コーヒー豆を回転させ、攪拌させて、焙煎する。電子レンジに回転テーブルの付いていない機種はセラミック容器の内部に磁性体を表面に塗布し、焼結したスノコを使用し、コーヒー豆を均一に焙煎する方法。
【選択図】図−１

Description

電子レンジの高い熱効率を利用し、セラミックの内部に磁性素材を焼結した容器の内部にコーヒー豆、玄米茶、ほうじ茶を入れ焙煎及び玄米、麦、雑穀類、栗、ぎんなん、大豆、ごま、松の実、ナッツ類の煎れ工程を均一に又ゲル状液体を安定し加熱する方法。

背景の技術

家庭で簡単にコーヒー豆の美味しい焙煎ができることが望まれている。
家庭で求められる焙煎は、小ロットでも安定した品質で焙煎が可能で克つ美味しく焙煎できる方法である。
従来、家庭用電気式コーヒー焙煎器は存在するが価格的には高く、焙煎時間は２０分以上の加熱を必用とされてきた。手動焙煎の古い焙烙も存在するが、常に使うには、手間が掛かりすぎる。
焙煎されたコーヒー豆は、酸化が早く、冷凍保存や真空パックによる保存が望ましいとされている。市販されているコーヒー豆は、２００ｇ以上の単位が多く、飲用までに味覚が低下することが多い。
最近の医学界の報告では、コーヒーの焙煎する香りは、精神的な安定、癒し効果が高いと報告されている。家庭で低量を簡便に焙煎できる方法が望まれている。
コーヒー焙煎の最適な波長は、遠赤外線の波長とされており、古くは炭火焙煎の看板が多く見られた。我々はマイクロ波の波長を遠赤外線に波長転換する技術開発の特許の申請を行っている。
高齢化社会では、嚥下困難な食事の対応としてゲル状の液体食が多くなっている。ゲル状液体の電子レンジ加熱は突沸現象によるやけどなどの事故が報告されている。液体を攪拌しながら加熱すると突沸が回避され、安定した加熱が出来る。電子レンジの構造を利用し容器内部で液体を攪拌し加熱すると突沸は避けられる。
簡便で手軽に、安全な調理加熱が求められている。
特願２００５−７１８８５、特願２００７−５１９０９０、特願２００８−５１５６０４の遠赤外線領域の熱輻射を利用した、新たな構造の容器によって、焙煎、煎り工程、ゲル状の液体を攪拌しながら加熱及び調理できる方法が広く求められている。

発明が解決しようとした課題

電子レンジの熱効率は高く、世界に広く普及している。電子レンジのマイクロ波でコーヒーの焙煎をすると豆内部の分子回転による加熱から一気に高温になり、炭化する。焙煎している最中に一部から炭化が見られるとその部分が一層高温になり、均一な焙煎が困難になる。マイクロ波の分子摩擦による加熱では、コーヒー豆の風味が変化し美味しい焙煎にはならず、これまで利用されていない。電子レンジのもうひとつの欠点は、ゲル状の液体を加熱すると液体内部の部分的な加熱が生じやすく、突沸現象が発生する。ゲル状の液体などでは、液体内部を攪拌しなければ連続した加熱は困難である。電子レンジの中に入れた容器の内部を攪拌することは、従来難しいとされてきた。化学実験などでは、電子レンジの上部に穴を空けてモーター部分を電子レンジの上にセットし回転フィンをセットしている場合もあるがセッティングの手間と安定性及び取り出しに苦労が多い。
電子レンジの波長が偏らないために、庫内にターンテーブルを装置として入れ、その上に容器を乗せ回転しマイクロ波の安定した輻射を試みている。しかし、焙煎や煎り工程ゲル状になる液体の加熱は困難であり、容器の内部を攪拌する構造には至っていない。

コーヒー豆には、大きさや乾燥状態のばらつきがあり、均一な熱輻射にもかかわらず、ばらついた熱吸収を見ることが多い、ばらついた熱吸収を起こすと焙煎による味覚差が生じることがあり、品質の異なった豆においても均一な焙煎が求められている。コーヒーの嗜好は奥が深く、香りや酸味は焙煎の加熱工程によって異なり、繊細な特長を生かすことが求められている。

電子レンジのメーカーは多く、最高出力も１ｋｗ、８００ｗ、７００ｗ、６００ｗ、５００ｗや低出力の調整も、３００ｗ、２００ｗ、１７０ｗ、１００ｗ、機種によっては、強と弱又は解凍など様々で一定ではない。マグネトロンからエネルギー転換効率も一定ではなく、機種やメーカーによって、６０％〜７０％の格差がある。最近ではターンテーブル付いていない機種も存在している。
マグネトロンから輻射する方法においてもメーカーによって異なった方法を取り入れており、同じ出力表示でも加熱能力に差があり、加熱のバラツキに違いがある。
加熱能力の異なった機種を利用し、ばらつきの少ない、焙煎や煎り行為、ゲル状液体の加熱が安定し可能にする装置が求められている。

ターンテーブルが付いていない電子レンジは、一定の平面に対して均一なマイクロ波の輻射ではなく、加熱する素材によって、偏った加熱が進む傾向が強い。遠赤外線や過熱水蒸気の輻射する構造の電子レンジも市販されているが、遠赤外線と過熱水蒸気が同時に熱輻射する構造ではなく、マイクロ波、遠赤外線、過熱水蒸気は別々に機能し同時には機能しない。
特願２００５−７１８８５、特願２００７−５１９０９０、特願２００８−５１５６０４の構造において、マイクロ波を照射すると内部に水を入れると加熱され水蒸気化として気化する。輻射する遠赤外線波長は、約２００℃で輻射しており、水蒸気は過熱水蒸気となり、セラミック容器の内部に充満し、過熱水蒸気のエネルギーとなり、均一な熱輻射を行う。特願２００８−５１５６０４において申請しているスノコを入れ、スノコの面を平面に、スノコの凹面をセラミックス容器の底に向けると、鍋底とスノコの空間から先にエネルギー密度の高い構造になり、水は過熱水蒸気となりセラミックス容器の内部に充満する。
スノコの底面からの熱輻射、過熱水蒸気、遠赤外線の波長の相乗効果によって均一に安定した焙煎、煎り工程ができる。

発明を解決するための手段

電子レンジには、ターンテーブルが装置として付いている場合がある。図−１にその構造を示す。ターンテーブルは取り外し、掃除が可能になっている。ターンテーブルのセンターの下にはモーターからの回転軸７があり、回転軸７の回転によってターンテーブルは回転する。
焙煎や煎り工程では、容器の内部に入れたコーヒー豆が容器内部で回転し攪拌していると温度の上昇に対して温度ムラが少なく安定した加熱になる。図−１の電子レンジ１０のターンテーブルを取り外し、図−１に示すセラミックス容器１の内部の底に回転軸７と整合する穴を空け、その穴から電子レンジの中央部の穴６を通して回転軸７と連結する位置に、セラミックス容器の穴を装置し、セラミックス容器の内部に回転フィン４を入れ、セラミックス容器の穴から図−５の回転フィン４の回転軸５を電子レンジの回転軸７に固定させ、回転フィン４を回転できる装置として設定する。セラミックス容器１は、電子レンジ１０の内部で固定され、回転フィン４が容器内部で回転する。電子レンジのターンテーブルの回転数は、メーカーによって異なるが、６／６０秒〜８／６０秒で低速回転であり、焙煎や煎り工程、攪拌などには最適な回転数である。回転ファンは金属のファンは利用できずセラミックスファンが最適である。

図ー１、図ー２、に示すセラミックス容器１は、耐熱性の素材を成型し内部には特願２００５−７１８８５、特願２００７−５１９０９０、特願２００８−５１５６０４に申請している素材Ｍｎ−Ｚｎの磁性素材３をセラミック容器の蓋２の内側とセラミック容器１の内部全体に塗布し焼結する。セラミックスの内部は電子レンジで加熱するとマイクロ波、２．４５Ｇｈｚの波長から波長転換し、遠赤外線の波長に転換され輻射し加熱する。コーヒーの焙煎、煎り工程、ゲル状の液体は内部で攪拌でき均一な加熱が維持できる。

図−３にターンテーブルが存在しない電子レンジの構造を示す。ターンテーブルが存在しない電子レンジは、一定面に対して均一な加熱ではなく、コーヒー豆を耐熱ガラスの上に平面に並べ過熱すると過熱のムラが生じていることが解り、部分的にはじき飛び散り、焙煎処理にはならない。低出力にしても、一部がはじかれて、均一な輻射ではないことを示す。特願２００８−５１５６０４において申請している、磁性体を表面に塗布し、焼結しているスノコを用いる。図ー３、図−４のスノコ８を示す。スノコ８を入れるとマイクロ波の波長がそれぞれのスノコの穴９に分散し吸収される。スノコの穴９の凹面を鍋底に面して設置するとスノコの凹面から下部に向かって、熱輻射するスノコ８の平面は輻射する波長の比熱から均一な熱輻射を行う。スノコ８とセラミックスの底にの間に少量の水を入れると短時間に水は気化する、水蒸気化した水はセラミックスから輻射する波長の温度は、約２００℃で波長の主な輻射範囲は、２．０μ〜１００μｍであり、水が吸収できる波長（２．５μｍ〜３．３μｍ）を吸収し過熱水蒸気となりセラミックス容器内部に充満し熱輻射する。水蒸気が吸収しない波長の輻射輻射と過熱水蒸気の相乗効果とセラミックスのスノコ８からの比熱による熱輻射で均一な焙煎、煎り工程が安定する。
容器の内部の構造によって一定面積に均一な加熱輻射をすることが出来る。

コーヒー豆の焙煎には、焙煎加熱の方法で味覚が味覚が変わり、用語として、ライト、シナモン、ミディアム、ハイ、シティー、ストロング、フルシティー、フレンチ、エスプレッソ、イタリアン、別に浅煎り、中煎り、中黒煎り、深煎り、極深煎り等の名称があり、焙煎の好みはや嗜好は様々である。
好みにあった焙煎には繊細さが求められる。Ｍｎ−Ｚｎフェライトから輻射する波長は酸化還元反応をによって加熱する（特願２００９−２７０７３７）為に、加熱する波長の領域がコーヒー豆が有する吸収波長と整合することで雑味やえぐみが消える焙煎ができる。

発明の効果

好みに合わせた焙煎が家庭で簡便に出来ることが望まれていた。
そのためには家庭で誰もが所有している電子レンジをそのまま活用でき、経済的にも安価にコーヒーが飲用できる。
コーヒーの焙煎する香りは、人々の感性α波が多くなり精神的な安定に役立つとする医学的報告もあり、家庭で簡単に焙煎できることが望まれていた。
高級な電子レンジほど多機能が付いている。遠赤外線による調理や過熱水蒸気が輻射する機能である。しかし、レンジ加熱との併用は出来ず、機能は個別になっており、消費電力は大きい。電子レンジのレンジ機能だけで複合的に活用できる方法であり、消費電力も遙かに少なき調理の時間も短い。
実験１，実験２、実験３で示すとおり、焙煎時間はコーヒー１００ｇで１０分以内であり、ヒーター過熱の場合は多くが１ｋｗを使っており約２０分を要している。エネルギーコストは１／３程度で焙煎ができる。
当発明の装置において、酸化し味覚が低下した、コーヒー豆、紅茶、雑穀類の煎りもの、風味の落ちたいりごまも短時間に再加熱すると味覚が安定する。
家庭から廃棄される未活用食材は多く、無駄になっている、そのために食品残渣が問題とされている。家庭からの無駄な廃棄物の減少にも活用できる。
高齢化社会は、嚥下困難な人たちも増加しており、ゲル状の嚥下食が多く出回っている。
ゲル状の液体を電子レンジで加熱すると突沸事故が多く危険である。再加熱には安全性が求められている。レンジの内部に入れたセラミックス容器の内部で攪拌すると突沸せずに加熱することができ、安全に加熱できる。
電子レンジにはマイクロ波を均一に照射するために内部に回転盤を設けている場合が多い、この回転板を回転させるためのセンターに回転軸が存在し、その上に回転板を回転させるローターをおいている。回転板やローターは取り外しが出来る構造になっている。
この回転軸に容器の内部から連動し回転できる回転ローターを付けるとレンジの内部において加熱するときに電子レンジの内部で攪拌工程が可能になる。

実験例１

コーヒー豆１００ｇを図−１のセラミックス容器１に入れ、電子レンジ１０は、７００Ｗ、３００Ｗの出力機能の２通りの切り替えが可能な、電子レンジを利用してコーヒーの焙煎を行った。
電子レンジに図ー１の焙煎用セラミックス１を入れ、３００Ｗで１分加熱、その後に、コーヒー豆１００ｇ入れ、３００ｗで４分、７００ｗに切り替え、１分３０秒ピチピチとはじき始め、２分３０秒で、浅煎りの状態になる。３００ｗに切り替え、３０秒単位に、深く煎られ、それぞれ好みの焙煎に時間を合わせることが出来る。
焙煎ムラが無く、安定した焙煎を確認した。

実験例２

電子レンジ１０、５００ｗ、３００ｗ、１７０ｗ、１００ｗの出力機能がある電子レンジ１０による焙煎を図ー１のセラミックス容器１を利用しコーヒー豆１００ｇを入れ実験を行った。
実験例１と同様にセラミックス容器の初期加熱３００ｗで１分、コーヒー豆１００ｇを入れ３００ｗで４分、その後５００ｗで１分３０秒でピチピチはコーヒー豆のハジル音が始まり、３分２０秒で浅煎り焙煎が仕上がる、その後１００ｗに切り替えて焙煎の進み具合を確認した。実験１の場合の３００ｗで煎り工程の場合よりも、より正確な変化が見られ、繊細な焙煎には、最終処理は１００ｗの機能が付いている方が効果的な焙煎が出来る。

実験例３

図ー３のセラミック容器１を使い、コーヒー豆１００ｇを使いターンテーブルの付いていない電子レンジ１０を利用しコーヒー焙煎を行った。
電子レンジの出力機能は６００ｗ、５００ｗ、３００ｗ、１５０ｗ、１００ｗである。
図ー３で示すようにスノコ８を入れ、その上に耐熱レンジペーパーを入れ、その上にコーヒー豆１００ｇを均一に並べ加熱する方法である。
始めに３００ｗで１分間セラミック容器１全体を加熱し、取り出しスノコ８の上にペーパーをのせ、その上に均一にコーヒー豆を並べ、３００ｗで４分加熱、セラミックス鍋１を取り出し、加熱ムラの状態を確認した。バランス翌加熱されていることを確認し、５００ｗに切り替え１分３０秒でピチピチとコーヒー豆の恥じることが始まり、セラミックスのスノコ８の下に水１０ｃｃを入れ２分間加熱する、この間に水は水蒸気となり容器内部に拡散する。
その後、１００ｗに切り替え、２０秒〜３０秒単位に好みの焙煎に加熱できる。
電子レンジの出力機能が細分化されているほど、微細な焙煎が可能になる。

実験例４

図ー１のセラミックス容器１と回転フィン４をシール加工し、液体がもれない構造にし、水３００ｃｃに片栗粉大さじ１杯を入れ、電子レンジ１０ ３００ｗで５分間加熱した、水温は６４℃になり、水はゲル状に変化していた。回転フィン４は電子レンジの回転スピード６／６０秒の回転で、加熱時間帯のなかで突沸することなく過熱することが確認できた。

回転フィン付きコーヒー焙煎装置の側面構造図。電子レンジ内部のセラミック容器で回転フィンを利用して、コーヒー豆を攪拌して焙煎する。［符号の説明］１．セラミック容器 ２．セラミック容器の蓋 ３．セラミック容器と蓋の内部に焼結された磁性体 ４．フィン ６．電子レンジ中央部の穴 ７．電子レンジのターンテーブルのモーターからの回転軸 １０．電子レンジ 図−１のセラミック容器の平面図 ［符号の説明］１．セラミック容器 ３．セラミック容器の内部に焼結された磁性体 ４．フィン スノコ付きコーヒー焙煎装置の側面構造図 電子レンジ内部のセラミック容器ですのこを利用して、コーヒー豆を焙煎する。［符号の説明］１．セラミック容器 ２．セラミック容器の蓋 ３．セラミック容器と蓋の内部に焼結された磁性体 ８．磁性体を表面に塗布し、焼結したすのこ １０．電子レンジ 図−３のセラミック容器の平面図 ［符号の説明］１．セラミック容器 ３．セラミック容器の内部に焼結された磁性体 ８．磁性体を表面に塗布し、焼結したすのこ ９．すのこの穴 図−１、図−２の回転フィンの構造図 ［符号の説明］４．フィン ５．フィンの回転軸 図−３、図−４のすのこの構造図 ［符号の説明］８．磁性体を表面に塗布し、焼結したすのこ ９．すのこの穴

電子レンジの高い熱効率を利用し、セラミックの内部に磁性素材を焼結した容器の内部にコーヒー豆、玄米茶、ほうじ茶を入れ焙煎及び玄米、麦、雑穀類、栗、ぎんなん、大豆、ごま、松の実、ナッツ類の煎れ工程を均一に又ゲル状液体を安定し加熱する方法。

背景の技術

家庭で簡単にコーヒー豆の美味しい焙煎ができることが望まれている。
家庭で求められる焙煎は、小ロットでも安定した品質で焙煎が可能で克つ美味しく焙煎できる方法である。
従来、家庭用電気式コーヒー焙煎器は存在するが価格的には高く、焙煎時間は２０分以上の加熱を必用とされてきた。手動焙煎の古い焙烙も存在するが、常に使うには、手間が掛かりすぎる。
焙煎されたコーヒー豆は、酸化が早く、冷凍保存や真空パックによる保存が望ましいとされている。市販されているコーヒー豆は、２００ｇ以上の単位が多く、飲用までに味覚が低下することが多い。
最近の医学界の報告では、コーヒーの焙煎する香りは、精神的な安定、癒し効果が高いと報告されている。家庭で低量を簡便に焙煎できる方法が望まれている。
コーヒー焙煎の最適な波長は、遠赤外線の波長とされており、古くは炭火焙煎の看板が多く見られた。我々はマイクロ波の波長を遠赤外線に波長転換する技術開発の特許の申請を行っている。
高齢化社会では、嚥下困難な食事の対応としてゲル状の液体食が多くなっている。ゲル状液体の電子レンジ加熱は突沸現象によるやけどなどの事故が報告されている。液体を攪拌しながら加熱すると突沸が回避され、安定した加熱が出来る。電子レンジの構造を利用し容器内部で液体を攪拌し加熱すると突沸は避けられる。
簡便で手軽に、安全な調理加熱が求められている。
特願２００５−７１８８５、特願２００７−５１９０９０、特願２００８−５１５６０４の遠赤外線領域の熱輻射を利用した、新たな構造の容器によって、焙煎、煎り工程、ゲル状の液体を攪拌しながら加熱及び調理できる方法が広く求められている。

発明が解決しようとした課題

電子レンジの熱効率は高く、世界に広く普及している。電子レンジのマイクロ波でコーヒーの焙煎をすると豆内部の分子回転による加熱から一気に高温になり、炭化する。焙煎している最中に一部から炭化が見られるとその部分が一層高温になり、均一な焙煎が困難になる。マイクロ波の分子摩擦による加熱では、コーヒー豆の風味が変化し美味しい焙煎にはならず、これまで利用されていない。電子レンジのもうひとつの欠点は、ゲル状の液体を加熱すると液体内部の部分的な加熱が生じやすく、突沸現象が発生する。ゲル状の液体などでは、液体内部を攪拌しなければ連続した加熱は困難である。電子レンジの中に入れた容器の内部を攪拌することは、従来難しいとされてきた。化学実験などでは、電子レンジの上部に穴を空けてモーター部分を電子レンジの上にセットし回転フィンをセットしている場合もあるがセッティングの手間と安定性及び取り出しに苦労が多い。
電子レンジの波長が偏らないために、庫内にターンテーブルを装置として入れ、その上に容器を乗せ回転しマイクロ波の安定した輻射を試みている。しかし、焙煎や煎り工程ゲル状になる液体の加熱は困難であり、容器の内部を攪拌する構造には至っていない。

コーヒー豆には、大きさや乾燥状態のばらつきがあり、均一な熱輻射にもかかわらず、ばらついた熱吸収を見ることが多い、ばらついた熱吸収を起こすと焙煎による味覚差が生じることがあり、品質の異なった豆においても均一な焙煎が求められている。コーヒーの嗜好は奥が深く、香りや酸味は焙煎の加熱工程によって異なり、繊細な特長を生かすことが求められている。

電子レンジのメーカーは多く、最高出力も１ｋｗ、８００ｗ、７００ｗ、６００ｗ、５００ｗや低出力の調整も、３００ｗ、２００ｗ、１７０ｗ、１００ｗ、機種によっては、強と弱又は解凍など様々で一定ではない。マグネトロンからエネルギー転換効率も一定ではなく、機種やメーカーによって、６０％〜７０％の格差がある。最近ではターンテーブル付いていない機種も存在している。
マグネトロンから輻射する方法においてもメーカーによって異なった方法を取り入れており、同じ出力表示でも加熱能力に差があり、加熱のバラツキに違いがある。
加熱能力の異なった機種を利用し、ばらつきの少ない、焙煎や煎り行為、ゲル状液体の加熱が安定し可能にする装置が求められている。

ターンテーブルが付いていない電子レンジは、一定の平面に対して均一なマイクロ波の輻射ではなく、加熱する素材によって、偏った加熱が進む傾向が強い。遠赤外線や過熱水蒸気の輻射する構造の電子レンジも市販されているが、遠赤外線と過熱水蒸気が同時に熱輻射する構造ではなく、マイクロ波、遠赤外線、過熱水蒸気は別々に機能し同時には機能しない。
特願２００５−７１８８５、特願２００７−５１９０９０、特願２００８−５１５６０４の構造において、マイクロ波を照射すると内部に水を入れると加熱され水蒸気化として気化する。輻射する遠赤外線波長は、約２００℃で輻射しており、水蒸気は過熱水蒸気となり、セラミック容器の内部に充満し、過熱水蒸気のエネルギーとなり、均一な熱輻射を行う。特願２００８−５１５６０４において申請しているスノコを入れ、スノコの面を平面に、スノコの凹面をセラミックス容器の底に向けると、鍋底とスノコの空間から先にエネルギー密度の高い構造になり、水は過熱水蒸気となりセラミックス容器の内部に充満する。
スノコの底面からの熱輻射、過熱水蒸気、遠赤外線の波長の相乗効果によって均一に安定した焙煎、煎り工程ができる。

発明を解決するための手段

電子レンジには、ターンテーブルが装置として付いている場合がある。図−１にその構造を示す。ターンテーブルは取り外し、掃除が可能になっている。ターンテーブルのセンターの下にはモーターからの回転軸７があり、回転軸７の回転によってターンテーブルは回転する。
焙煎や煎り工程では、容器の内部に入れたコーヒー豆が容器内部で回転し攪拌していると温度の上昇に対して温度ムラが少なく安定した加熱になる。図−１の電子レンジ１０のターンテーブルを取り外し、図−１に示すセラミックス容器１の内部の底に回転軸７と整合する穴を空け、その穴から電子レンジの中央部の穴６を通して回転軸７と連結する位置に、セラミックス容器の穴を装置し、セラミックス容器の内部に回転フィン４を入れ、セラミックス容器の穴から図−５の回転フィン４の回転軸５を電子レンジの回転軸７に固定させ、回転フィン４を回転できる装置として設定する。セラミックス容器１は、電子レンジ１０の内部で固定され、回転フィン４が容器内部で回転する。電子レンジのターンテーブルの回転数は、メーカーによって異なるが、６／６０秒〜８／６０秒で低速回転であり、焙煎や煎り工程、攪拌などには最適な回転数である。回転ファンは金属のファンは利用できずセラミックスファンが最適である。

図ー１、図ー２、に示すセラミックス容器１は、耐熱性の素材を成型し内部には特願２００５−７１８８５、特願２００７−５１９０９０、特願２００８−５１５６０４に申請している素材Ｍｎ−Ｚｎの磁性素材３をセラミック容器の蓋２の内側とセラミック容器１の内部全体に塗布し焼結する。セラミックスの内部は電子レンジで加熱するとマイクロ波、２．４５Ｇｈｚの波長から波長転換し、遠赤外線の波長に転換され輻射し加熱する。コーヒーの焙煎、煎り工程、ゲル状の液体は内部で攪拌でき均一な加熱が維持できる。

図−３にターンテーブルが存在しない電子レンジの構造を示す。ターンテーブルが存在しない電子レンジは、一定面に対して均一な加熱ではなく、コーヒー豆を耐熱ガラスの上に平面に並べ過熱すると過熱のムラが生じていることが解り、部分的にはじき飛び散り、焙煎処理にはならない。低出力にしても、一部がはじかれて、均一な輻射ではないことを示す。特願２００８−５１５６０４において申請している、磁性体を表面に塗布し、焼結しているスノコを用いる。図ー３、図−４のスノコ８を示す。スノコ８を入れるとマイクロ波の波長がそれぞれのスノコの穴９に分散し吸収される。スノコの穴９の凹面を鍋底に面して設置するとスノコの凹面から下部に向かって、熱輻射するスノコ８の平面は輻射する波長の比熱から均一な熱輻射を行う。スノコ８とセラミックスの底にの間に少量の水を入れると短時間に水は気化する、水蒸気化した水はセラミックスから輻射する波長の温度は、約２００℃で波長の主な輻射範囲は、２．０μ〜１００μｍであり、水が吸収できる波長（２．５μｍ〜３．３μｍ）を吸収し過熱水蒸気となりセラミックス容器内部に充満し熱輻射する。水蒸気が吸収しない波長の輻射輻射と過熱水蒸気の相乗効果とセラミックスのスノコ８からの比熱による熱輻射で均一な焙煎、煎り工程が安定する。
容器の内部の構造によって一定面積に均一な加熱輻射をすることが出来る。

コーヒー豆の焙煎には、焙煎加熱の方法で味覚が味覚が変わり、用語として、ライト、シナモン、ミディアム、ハイ、シティー、ストロング、フルシティー、フレンチ、エスプレッソ、イタリアン、別に浅煎り、中煎り、中黒煎り、深煎り、極深煎り等の名称があり、焙煎の好みはや嗜好は様々である。
好みにあった焙煎には繊細さが求められる。Ｍｎ−Ｚｎフェライトから輻射する波長は酸化還元反応をによって加熱する（特願２００９−２７０７３７）為に、加熱する波長の領域がコーヒー豆が有する吸収波長と整合することで雑味やえぐみが消える焙煎ができる。

発明の効果

好みに合わせた焙煎が家庭で簡便に出来ることが望まれていた。
そのためには家庭で誰もが所有している電子レンジをそのまま活用でき、経済的にも安価にコーヒーが飲用できる。
コーヒーの焙煎する香りは、人々の感性α波が多くなり精神的な安定に役立つとする医学的報告もあり、家庭で簡単に焙煎できることが望まれていた。
高級な電子レンジほど多機能が付いている。遠赤外線による調理や過熱水蒸気が輻射する機能である。しかし、レンジ加熱との併用は出来ず、機能は個別になっており、消費電力は大きい。電子レンジのレンジ機能だけで複合的に活用できる方法であり、消費電力も遙かに少なき調理の時間も短い。
実験１，実験２、実験３で示すとおり、焙煎時間はコーヒー１００ｇで１０分以内であり、ヒーター過熱の場合は多くが１ｋｗを使っており約２０分を要している。エネルギーコストは１／３程度で焙煎ができる。
当発明の装置において、酸化し味覚が低下した、コーヒー豆、紅茶、雑穀類の煎りもの、風味の落ちたいりごまも短時間に再加熱すると味覚が安定する。
家庭から廃棄される未活用食材は多く、無駄になっている、そのために食品残渣が問題とされている。家庭からの無駄な廃棄物の減少にも活用できる。
高齢化社会は、嚥下困難な人たちも増加しており、ゲル状の嚥下食が多く出回っている。
ゲル状の液体を電子レンジで加熱すると突沸事故が多く危険である。再加熱には安全性が求められている。レンジの内部に入れたセラミックス容器の内部で攪拌すると突沸せずに加熱することができ、安全に加熱できる。
電子レンジにはマイクロ波を均一に照射するために内部に回転盤を設けている場合が多い、この回転板を回転させるためのセンターに回転軸が存在し、その上に回転板を回転させるローターをおいている。回転板やローターは取り外しが出来る構造になっている。
この回転軸に容器の内部から連動し回転できる回転ローターを付けるとレンジの内部において加熱するときに電子レンジの内部で攪拌工程が可能になる。

実験例１

コーヒー豆１００ｇを図−１のセラミックス容器１に入れ、電子レンジ１０は、７００Ｗ、３００Ｗの出力機能の２通りの切り替えが可能な、電子レンジを利用してコーヒーの焙煎を行った。
電子レンジに図ー１の焙煎用セラミックス１を入れ、３００Ｗで１分加熱、その後に、コーヒー豆１００ｇ入れ、３００ｗで４分、７００ｗに切り替え、１分３０秒ピチピチとはじき始め、２分３０秒で、浅煎りの状態になる。３００ｗに切り替え、３０秒単位に、深く煎られ、それぞれ好みの焙煎に時間を合わせることが出来る。
焙煎ムラが無く、安定した焙煎を確認した。

実験例２

電子レンジ１０、５００ｗ、３００ｗ、１７０ｗ、１００ｗの出力機能がある電子レンジ１０による焙煎を図ー１のセラミックス容器１を利用しコーヒー豆１００ｇを入れ実験を行った。
実験例１と同様にセラミックス容器の初期加熱３００ｗで１分、コーヒー豆１００ｇを入れ３００ｗで４分、その後５００ｗで１分３０秒でピチピチはコーヒー豆のハジル音が始まり、３分２０秒で浅煎り焙煎が仕上がる、その後１００ｗに切り替えて焙煎の進み具合を確認した。実験１の場合の３００ｗで煎り工程の場合よりも、より正確な変化が見られ、繊細な焙煎には、最終処理は１００ｗの機能が付いている方が効果的な焙煎が出来る。

実験例３

図ー３のセラミック容器１を使い、コーヒー豆１００ｇを使いターンテーブルの付いていない電子レンジ１０を利用しコーヒー焙煎を行った。
電子レンジの出力機能は６００ｗ、５００ｗ、３００ｗ、１５０ｗ、１００ｗである。
図ー３で示すようにスノコ８を入れ、その上に耐熱レンジペーパーを入れ、その上にコーヒー豆１００ｇを均一に並べ加熱する方法である。
始めに３００ｗで１分間セラミック容器１全体を加熱し、取り出しスノコ８の上にペーパーをのせ、その上に均一にコーヒー豆を並べ、３００ｗで４分加熱、セラミックス鍋１を取り出し、加熱ムラの状態を確認した。バランス翌加熱されていることを確認し、５００ｗに切り替え１分３０秒でピチピチとコーヒー豆の恥じることが始まり、セラミックスのスノコ８の下に水１０ｃｃを入れ２分間加熱する、この間に水は水蒸気となり容器内部に拡散する。
その後、１００ｗに切り替え、２０秒〜３０秒単位に好みの焙煎に加熱できる。
電子レンジの出力機能が細分化されているほど、微細な焙煎が可能になる。

実験例４

図ー１のセラミックス容器１と回転フィン４をシール加工し、液体がもれない構造にし、水３００ｃｃに片栗粉大さじ１杯を入れ、電子レンジ１０ ３００ｗで５分間加熱した、水温は６４℃になり、水はゲル状に変化していた。回転フィン４は電子レンジの回転スピード６／６０秒の回転で、加熱時間帯のなかで突沸することなく過熱することが確認できた。

回転フィン付きコーヒー焙煎装置の側面構造図。電子レンジ内部のセラミック容器で回転フィンを利用して、コーヒー豆を攪拌して焙煎する。

１．セラミック容器
２．セラミック容器の蓋
３．セラミック容器と蓋の内部に焼結された磁性体
４．フィン
６．電子レンジ中央部の穴
７．電子レンジのターンテーブルのモーターからの回転軸
１０．電子レンジ

図−２

図−１のセラミック容器の平面図

１．セラミック容器
３．セラミック容器の内部に焼結された磁性体
４．フィン

図−３

スノコ付きコーヒー焙煎装置の側面構造図
電子レンジ内部のセラミック容器ですのこを利用して、コーヒー豆を焙煎する。

１．セラミック容器
２．セラミック容器の蓋
３．セラミック容器と蓋の内部に焼結された磁性体
８．磁性体を表面に塗布し、焼結したすのこ
１０．電子レンジ

図−４

図−３のセラミック容器の平面図

１．セラミック容器
３．セラミック容器の内部に焼結された磁性体
８．磁性体を表面に塗布し、焼結したすのこ
９．すのこの穴

図−５

図−１、図−２の回転フィンの構造図

４．フィン
５．フィンの回転軸

図−６

図−３、図−４のすのこの構造図

８．磁性体を表面に塗布し、焼結したすのこ
９．すのこの穴

Claims (3)

1. 電子レンジのマイクロ波の波長を磁性体によって、赤外線、遠赤外線に波長転換した容器内部において、コーヒー豆を攪拌せずに、均一に焙煎する方法。
2. 請求項１の方法において、過熱水蒸気の加熱と遠赤外線加熱の相乗効果で、コーヒーの豆の内部をポーラスな構造に短時間に焙煎する方法。
3. 電子レンジの安定加熱構造のターンテーブルの回転軸を活用し、容器内部を攪拌し焙煎、煎り工程、液体を攪拌する装置。

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