JP2014140328A - コーヒー豆用焙煎装置及び焙煎方法 - Google Patents

Abstract

【課題】遠赤外線による焙煎効率を高めると共に、コーヒー豆から滲出するタールなどの不純物が豆の表皮に付着するのを防止して、風味が良くかつ人体に有益なミネラル分にも富んだ焙煎コーヒー豆を得ることができる、コーヒー豆用焙煎装置及び焙煎方法を提供する提供する。
【解決手段】焙煎装置が、焙煎室４を内部に有する中空の焙煎容器３と、該焙煎容器３を加熱する加熱装置７と、前記焙煎室４内にコーヒー豆と一緒に収容される粉粒体８とを有し、前記焙煎容器３は、二酸化ケイ素を含有する火成岩によって中空状に形成され、前記粉粒体８は、火成岩及び火山砕屑物の少なくとも一方により形成されていて、多孔状をなし、該粉粒体８の粒径はコーヒー豆２の直径より小さく形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、遠赤外線を利用したコーヒー豆用焙煎装置と、この焙煎装置を用いたコーヒー豆の焙煎方法とに関するものである。

コーヒー豆の焙煎装置として一般に使用されているものは、金属（鉄）で形成された円筒形の焙煎容器を有し、この焙煎容器の中に生のコーヒー豆を投入し、該焙煎容器を回転させてコーヒー豆を撹拌しながら、ガスバーナー等の加熱装置で該焙煎容器を加熱することによって前記コーヒー豆を焙煎するものである。
しかし、前記従来の焙煎装置は、金属製の焙煎容器から伝わる熱でコーヒー豆を直接加熱する方式であるため、コーヒー豆が高温になりすぎて焦げたり、コーヒー豆の表面と内部とに温度差が生じて内外均一な加熱ができなかったり、コーヒー豆から滲出したタールなどの不純物が豆の表皮に付着して風味が損なわれ易い等の欠点があった。

また、特許文献１に開示されている焙煎機のように、金属製ドラム（焙煎容器）の内面にアルミナ系セラミックス層をプラズマコーティングし、このセラミック層から発生する遠赤外線によってコーヒー豆を焙煎するようにしたものも知られているが、この焙煎機においては、プラズマコーティングされたセラミック層が一般に薄いため、遠赤外線効果は小さく、焙煎効率が良いとは言えない。しかも、コーヒー豆から滲出したタールなどの不純物が豆の表皮に付着して風味が損なわれ易いという欠点は解消されていない。

一方、特許文献２には、セラミック系鉱石で構成した焙煎容器を有する焙煎装置が開示されている。この焙煎容器は、陶器を製造するセラミック系鉱石を一度粉砕したあと固めて構成したもので、多数の熱風連通孔を有し、この熱風連通孔から研磨室（焙煎室）内に導入した熱風によりコーヒー豆を加熱して焙煎するものであって、実質的に熱風による直火加熱方式である。このため、従来の焙煎装置と同様、コーヒー豆の表面と内部との間に温度差が生じて豆を内外均一に加熱ができないため、該コーヒー豆が焦げたり、該コーヒー豆から滲出したタールなどの不純物が豆の表皮に付着して風味が損なわれ易い等の欠点がある。

更に、特許文献３に開示されているように、金属製の焙煎容器の中に小石やセラミック粒、金属粒等の加熱媒体をコーヒー豆と一緒に収容し、該焙煎容器を加熱しながら該焙煎容器の内部を撹拌することにより、前記加熱媒体から発生する遠赤外線とガスの熱とによってコーヒー豆を焙煎する方法も提案されている。

しかしながら、この方法は、前記加熱媒体として粒径がコーヒー豆の径より大きいものを使用しているため、該加熱媒体の一つ一つの重量が大きく、重量の大きい該加熱媒体がコーヒー豆に次々に衝突することによって該コーヒー豆が破壊され、品質低下を来たし易いという問題がある。しかも、前記加熱媒体は、コーヒー豆から滲出するタールなどの不純物を吸着する機能を持っていないため、この不純物がコーヒー豆の表皮に付着するのを防止することはできない。

特開２００２−１１９２６９号公報 特開２００３−１６９６５４号公報 特開平１０−４８８１号公報

本発明の目的は、前記従来の欠点を解消し、遠赤外線による焙煎効率を高めると共に、コーヒー豆から滲出するタールなどの不純物が豆の表皮に付着するのを防止して、風味が良くかつ人体に有益なミネラル分にも富んだ焙煎コーヒー豆を得ることができる、コーヒー豆用焙煎装置及び焙煎方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明によれば、焙煎室を内部に有する中空の焙煎容器と、該焙煎容器を加熱する加熱装置と、前記焙煎室内にコーヒー豆と一緒に収容される粉粒体とを有し、前記焙煎容器は、二酸化ケイ素を含有する火成岩によって中空状に形成され、前記粉粒体は、火成岩及び火山砕屑物の少なくとも一方により形成されていて、多孔状をなし、該粉粒体の粒径はコーヒー豆の直径より小さいことを特徴とするコーヒー豆用焙煎装置が提供される。

本発明において、前記焙煎容器は、前記火成岩をくり貫くことによって中空状に形成されていることが望ましい。
また、前記ヒーターは電気発熱式のヒーターであり、該ヒーターが前記焙煎室を取り囲むように前記焙煎容器に取り付けられていることが望ましい。

本発明によれば、二酸化ケイ素を含有する火成岩によって中空状に形成された焙煎容器と、火成岩及び火山砕屑物の少なくとも一方により形成された多孔状で粒径がコーヒー豆の直径より小さい粉粒体とを使用し、前記焙煎容器の内部の焙煎室内に生のコーヒー豆と前記粉粒体とを収容し、前記コーヒー豆と粉粒体とを攪拌しながら前記焙煎容器を加熱装置で加熱することにより、前記焙煎容器及び粉粒体から放射される遠赤外線によって前記コーヒー豆を焙煎することを特徴とするコーヒー豆の焙煎方法が提供される。
焙煎時にコーヒー豆から排出されるタールは、前記粉粒体によって吸着される。

本発明によれば、二酸化ケイ素を含有する火成岩により形成された焙煎容器と、火成岩及び火山砕屑物の少なくとも一方からなる多孔質の粉粒体とを使用してコーヒー豆を焙煎するようにしたので、これら焙煎容器と粉粒体とから放射される遠赤外線によってコーヒー豆が内部から均一に加熱されて効率良く焙煎されると同時に、前記焙煎容器から分離されるケイ素等のミネラル分がコーヒー豆に吸収され、該コーヒー豆から滲出するタールなどの不純物は前記粉粒体に吸着されてコーヒー豆の表皮に付着するのが防止され、その結果、風味が良くかつ人体に有益なミネラル分にも富んだ焙煎コーヒー豆を得ることができる。

本発明に係るコーヒー豆用焙煎装置の第１実施形態を示す断面図である。 焙煎容器と加熱装置の異なる実施形態を示す分解斜視図である。 本発明に係るコーヒー豆用焙煎装置の第２実施形態を示す断面図である。 焙煎容器の異なる実施形態を示す分解斜視図である。 焙煎容器の更に異なる実施形態を示す分解斜視図である。

図１は本発明に係るコーヒー豆用焙煎装置の第１実施形態を示すもので、この焙煎装置１Ａは、コーヒー豆２を焙煎するための焙煎室４を内部に有する中空の焙煎容器３と、該焙煎容器３を回転自在に支持する支持装置５と、前記焙煎容器３を回転させる回転装置６と、前記焙煎容器３を加熱する加熱装置７と、前記焙煎室４内に収容された粉粒体８とを有している。

前記焙煎容器３は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）含有する火成岩で形成されている。火成岩とは、地下の溶融したマグマが地表又は地下で冷えて固結することにより形成された岩石の総称であり、マグマが地表に噴出して冷却、固結してできた溶岩はこの火成岩の一種である。本発明において好ましくは、この溶岩を用いて前記焙煎容器３を形成することである。

前記火成岩に含有される二酸化ケイ素の含有量は、２０％（重量％）以上であることが好ましく、より好ましくは４０％以上である。このように二酸化ケイ素を含有する火成岩で前記焙煎容器３を形成すると、コーヒー豆２の焙煎時に該焙煎容器３からケイ素が分離してコーヒー豆２に付着し、ケイ素を含む焙煎コーヒー豆が得られる。
前記ケイ素は、活性酸素を除去して細胞を活性化させると共に、人体内のコラーゲンを増強するミネラルとして重要な物質であることが知られている。

なお、前記火成岩は、二酸化ケイ素の含有量によって超塩基性岩（＜４５％ＳｉＯ_２）、塩基性岩（４５〜５２％ＳｉＯ_２）、中性岩（５２〜６３％ＳｉＯ_２）、中性−酸性岩（６３〜６９％ＳｉＯ_２）、酸性岩（＞６９％ＳｉＯ_２）に区分され、何れも焙煎容器３の素材として好適に使用することができるが、中でも、塩基性岩、中性岩、中性−酸性岩、酸性岩がより好適である。
また、前記火成岩の中には、多数の気孔や気泡を含むことによって多孔状をしているものと、多孔状をしていないものとがあり、どちらも焙煎容器３として使用することができるが、好ましくは多孔状の火成岩を使用することである。

前記焙煎容器３は、前記火成岩を円柱状に加工すると共に、その内部に円形の穴１０を軸線Ｌ方向の一端から他端近くまで開設することによって中空状に形成し、前記穴１０を前記焙煎室４としたもので、該焙煎室４の一端の開口部に開閉自在の蓋１１が取り付けられている。
そして、この焙煎容器３が、前記開口部が斜め上向きになるように軸線Ｌを水平に対して傾斜させた姿勢で、端壁３ａから延出する回転軸１２を前記支持装置５の支持アーム部５ａにベアリング１３で回転自在なるように支持され、該回転軸１２に連結された前記回転装置６で、前記軸線Ｌを中心に正逆必要な方向に必要な速度（例えば毎分５０〜９０回転）で駆動回転されるようになっている。

図示した例では、前記回転装置６が減速機構付きの電動モーターで構成されているが、この回転装置６は、手動操作のためのハンドルであっても良い。

前記穴１０（焙煎室４）の内周面には、軸線Ｌ方向に延びるフィン状をした複数の攪拌翼１４が、前記穴１０の円周方向に等間隔で取り付けられている。
また、前記焙煎室４の内周面即ち室壁面は、コーティング等が施されることなく、前記火成岩の表面（肌）がそのまま現れた面となっている。

前記加熱装置７は、電気発熱式の線状ヒーター７ａで形成されていて、該線状ヒーター７ａが、前記焙煎容器３の外周に形成された螺旋状の取付溝１５内に収容されることにより、該焙煎容器３の外周を螺旋状に取り囲んだ状態に設けられ、図示しない電気接続装置やスイッチ等を介して電源に接続されるようになっている。前記線状ヒーター７ａの回りは金属製の保護カバー１６で覆われ、該保護カバー１６と線状ヒーター７ａとの間は電気的に絶縁されている。前記保護カバー１６はセラミック製であっても良い。
このように、加熱装置７で焙煎容器３を全体的に加熱すると、該焙煎容器３全体が均等に暖められて遠赤外線が均等に放射されるため、焙煎効率が向上する。

前記焙煎室４内の適宜位置には温度センサー１７が取り付けられ、この温度センサー１７で焙煎室４内の温度を監視することにより、非図示の制御装置で焙煎室４を一定温度に保つことができるようになっている。この温度センサー１７は、前記焙煎容器３の躯体内に埋設し、該焙煎容器３の温度も検出できるようにしても良い。

前記粉粒体８は、前記焙煎容器３を形成する火成岩と同種又は異種の火成岩を必要な粒径に粉砕するか、あるいは、火山礫や火山灰、軽石（シラス）等の火山砕屑物を必要な粒径に粉砕することにより形成されたものである。この場合、互いに分類及び性状の異なる複数種類の火成岩からなる粉粒体を混合して使用することも、互いに分類及び性状の異なる複数種類の火山砕屑物からなる粉粒体を混合して使用することもでき、あるいは、火成岩からなる粉粒体と火山砕屑物からなる粉粒体とを混合して使用することもできる。
前記粉粒体８は、コーヒー豆２から排出されるタールやその他の不純物を吸着できるように、多数の細孔を有する多孔状のものであることが望ましい。

前記粉粒体８の粒径は、焙煎するコーヒー豆２の直径より小径であり、その好ましい粒径は１５０〜２，０００μｍ程度である。また、前記粉粒体８は、全てが同一粒径である必要はなく、異なる粒径のものが混合されていても良い。
このようにコーヒー豆２より小径の粉粒体８を使用することにより、焙煎時に該粉粒体８がコーヒー豆２に接触あるいは衝突してもコーヒー豆２を破損することがないだけでなく、粉粒体８全体の表面積が大きくなってコーヒー豆２から排出されるタール等の不純物を吸着し易くなる。

また、前記焙煎室４内に収容する粉粒体８の量は、重量比でコーヒー豆２の重量の１／３〜２／３程度とすることが好ましく、より好ましくは１／２程度である。例えば、１Ｋｇのコーヒー豆２を焙煎する場合、１／３〜２／３（Ｋｇ）程度の粉粒体８を使用するのが好ましく、より好ましい粉粒体８の量は５００ｇ程度である。しかし、コーヒー豆２と粉粒体８との重量比は必ずしもこのようなものに限定されない。

前記構成を有する焙煎装置１Ａでコーヒー豆を焙煎するときは、焙煎室４の蓋１１を開けて該焙煎室４内に所定量の生のコーヒー豆２と所定量の粉粒体８とを収容したあと、前記蓋１１を閉め、加熱装置７をオンにして設定された加熱温度になるように前記焙煎容器３を加熱すると共に、回転装置６を起動して該焙煎容器３を所定の速度で一方向に回転させる。

このときの加熱温度即ち前記焙煎室４内の温度は、１５０℃程度であって、金属（鉄）製の焙煎容器を用いる従来の焙煎装置の加熱温度（２５０℃）に比べて低く設定されている。これにより、比較的低温の前記焙煎容器３及び粉粒体８から電磁波の一種である遠赤外線が放射される。

そして、前記焙煎容器３の回転によって前記コーヒー豆２と粉粒体８とが攪拌翼１４で攪拌されることにより、各コーヒー豆２は、前記粉粒体８に包み込まれながら該粉粒体８に満遍なく接触すると同時に、前記焙煎容器３の内周面にも接触し、該焙煎容器３及び粉粒体８から放射される遠赤外線を受け、この遠赤外線による自己発熱誘起作用によって内部からも均等に加熱され、焙煎される。

また、前記焙煎時に、主として前記焙煎容器３から、人体内のコラーゲンを増強するミネラル分であるケイ素が分離し、それがコーヒー豆２に付着する。一方、該コーヒー豆２から排出されるタールなどの味を低下させる原因となる不純物は、前記粉粒体８に吸着され、コーヒー豆２の表皮に付着することがない。

焙煎が終了すると、前記加熱装置７と回転装置６とをオフにし、焙煎室４の蓋１１を開けてコーヒー豆２を取り出せば良い。

なお、コーヒー豆２から排出されるタールなどの不純物を吸着した前記粉粒体８は、次の焙煎を行う前に、コーヒー豆を焙煎室４内に投入しない状態で乾煎りして不純物を燃焼させるようにする。焙煎容器３の内面に付着した不純物も、この乾煎りによって除去することができる。

前記構成を有する本発明の焙煎装置１Ａは、金属（鉄）製の焙煎容器を用いる従来の焙煎装置に比べ、遠赤外線の作用によって効率良くコーヒー豆を焙煎することができる。５Ｋｇのコーヒー豆を焙煎する実験を行ったところ、従来の焙煎装置では、２５０度の加熱温度で約３０分を要したのに対し、本発明の焙煎装置では、１５０度の加熱温度で約５分程度加熱するだけで焙煎することができ、加熱温度及び焙煎時間ともに短縮できることが確認された。

また、本発明の焙煎装置１Ａで焙煎されたコーヒー豆（本発明焙煎品）と、従来の焙煎装置で焙煎されたコーヒー豆（従来焙煎品）との外観を顕微鏡で拡大して観察、比較したところ、従来焙煎品は、コーヒー豆から排出されたタールの再付着のため、表面が滑らかで艶があるのに対し、本発明焙煎品は、表面がつや消し状態となって凹凸も見られ、深部から焙煎されていることが確認された。

更に、焙煎されたコーヒー豆の組成分析を行ったところ、従来焙煎品は、人体に有益なケイ素が０．３３重量％程度しか含まれていなかったのに対し、本発明焙煎品では、前記ケイ素が９．８２重量％も含まれていることが分かった。
また、本発明焙煎品から抽出されたコーヒー飲料は、苦みが少なく、非常にまろやかな味であった。

前記第１実施形態の焙煎装置１Ａでは、加熱装置７を線状ヒーター７ａで形成し、この線状ヒーター７ａを焙煎容器３の外周に該焙煎容器３を取り巻くように螺旋状に配設しているが、図２に示すように、加熱装置７を、ケースの内部に電気発熱線を封入した棒状ヒーター７ｂにより形成し、この棒状ヒーター７ｂを、前記焙煎容器３の躯体に軸線Ｌと平行に形成したヒーター取付孔１８内に挿入しても良い。前記ヒーター取付孔１８は、焙煎室４の回りを取り囲むように複数形成され、各々のヒーター取付孔１８に前記棒状ヒーター７ｂが挿入される。
この場合、前記焙煎容器３の形状は、図２のような円柱状に限らず、四角柱状や六角柱状その他の角柱状であっても良い。

図３は本発明に係る焙煎装置の第２実施形態を示すもので、この第２実施形態の焙煎装置１Ｂは、加熱装置７がガスバーナー７ｃで形成されている点で前記第１実施形態の焙煎装置１Ａと相違している。即ち、この焙煎装置１Ｂにおいては、支持装置５上に複数の前記ガスバーナー７ｃが設置され、このガスバーナー７ｃが図示しないガス供給源に接続されている。また、火成岩からなる円筒形の焙煎容器３の外周には金属製又はセラミック製の保護カバー２０が取り付けられ、この保護カバー２０を介して前記焙煎容器３が加熱されるように構成されている。前記ガス供給源は、前記支持装置５内に設けられていても、支持装置５外に設けられていても良い。
この第２実施形態の焙煎装置１Ｂの前記以外の構成は第１実施形態の焙煎装置１Ａと同じであるから、それらの同一構成部分に第１実施形態と同じ符号を付してその説明は省略する。

前記各実施形態においては、前記焙煎容器３が、火成岩からなる円柱状あるいは角柱状をした１つの素材をくり貫くことによって中空状に形成されているが、該焙煎容器３は、図４及び図５に示すように、火成岩からなる複数の独立した容器部片を互いに接合することによって中空状に形成することもできる。

図４に示す例は、円弧状の内面２１ａを有する２つの容器部片２１を、内面２１ａ同士を向かい合わせにして相互に接合することにより、円形の穴１０を有する焙煎容器３を形成する場合である。同様に３つ以上の容器部片を接合して焙煎容器３を形成することもできる。この場合、各容器部片２１の円弧状をした内面２１ａの中心角（円弧の曲率中心と内面２１ａの周方向の一端及び他端とを結ぶ２つの直線（曲率半径）の挟む角）は、使用する容器部片２１の数をＮすると、３６０／Ｎ（度）に形成される。

また、図５に示す例は、長方形のプレート状をした複数の容器部片２２を順次接合することにより、多角形状の穴１０を有する前記焙煎容器３を形成する場合である。この例では８枚の容器部片２２が使用されているが、該容器部片２２の数はこれに限定されず、そのほかの数、例えば５枚や６枚あるいは１０枚などであっても構わない。

なお、前記図４及び図５に示すように複数の容器部片２１，２２を接合して焙煎容器３を形成する場合、穴１０の一端を塞ぐ端板３ａ（図１参照）も、前記容器部片２１，２２と同様の火成岩によって形成することが望ましい。

１Ａ，１Ｂ 焙煎装置
２ コーヒー豆
３ 焙煎容器
４ 焙煎室
７ 加熱装置
８ 粉粒体

Claims (5)

1. 焙煎室を内部に有する中空の焙煎容器と、該焙煎容器を加熱する加熱装置と、前記焙煎室内にコーヒー豆と一緒に収容される粉粒体とを有し、
   前記焙煎容器は、二酸化ケイ素を含有する火成岩によって中空状に形成され、
   前記粉粒体は、火成岩及び火山砕屑物の少なくとも一方により形成されていて、多孔状をなし、該粉粒体の粒径はコーヒー豆の直径より小さい、
   ことを特徴とするコーヒー豆用焙煎装置。
2. 前記焙煎容器は、前記火成岩をくり貫くことによって中空状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の焙煎装置。
3. 前記ヒーターは電気発熱式のヒーターであり、該ヒーターが前記焙煎室を取り囲むように前記焙煎容器に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の焙煎装置。
4. 二酸化ケイ素を含有する火成岩によって中空状に形成された焙煎容器と、火成岩及び火山砕屑物の少なくとも一方により形成された多孔状で粒径がコーヒー豆の直径より小さい粉粒体とを使用し、前記焙煎容器の内部の焙煎室内に生のコーヒー豆と前記粉粒体とを収容し、前記コーヒー豆と粉粒体とを攪拌しながら前記焙煎容器を加熱装置で加熱することにより、前記焙煎容器及び粉粒体から放射される遠赤外線によって前記コーヒー豆を焙煎することを特徴とするコーヒー豆の焙煎方法。
5. 焙煎時にコーヒー豆から排出されるタールを前記粉粒体に吸着させることを特徴とする請求項４に記載の焙煎方法。

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