JP2017042083A - 焙煎されたコーヒー豆の製造方法、コーヒー豆の焙煎装置、及び焙煎されたコーヒー豆から発生する一酸化炭素の量を決定する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所望の焙煎度のコーヒー豆の製造において、コーヒー豆を製造するオペレーターの技量に依存する必要性がなく、かつ、正確な焙煎度のコーヒー豆を製造可能な、コーヒー豆の製造方法、コーヒー豆の焙煎装置、及び、焙煎されたコーヒー豆から発生する一酸化炭素の量を決定する方法の提供。【解決手段】コーヒー豆の製造方法は、コーヒー豆に対して熱を供給し、該コーヒー豆を焙煎する工程１０を有する焙煎されたコーヒー豆の製造方法であって、焙煎中のコーヒー豆から発生する一酸化炭素の量を測定する工程１１と、一酸化炭素の量の測定時における測定結果に基づいて、焙煎する工程における焙煎の条件を調整する工程と、を有するコーヒー豆の焙煎方法。【選択図】図１

Description

本発明は、焙煎されたコーヒー豆の製造方法、コーヒー豆の焙煎装置、及び焙煎されたコーヒー豆から発生する一酸化炭素の量を決定する方法に関する。

コーヒー豆は焙煎することで、そのコーヒー豆の味や香りを引き出すことができるが、コーヒー豆の味や香りは、コーヒー豆の焙煎度によって変わる。したがって、所望のコーヒー豆の味や香りを引き出すためには、所望の焙煎度のコーヒー豆を製造する必要がある。

所望の焙煎度のコーヒー豆を製造する方法としては、例えば、焙煎中にオペレーターがコーヒー豆の色、排出する煙の色や量、煙の香り、焙煎ドラム内雰囲気温度等を頻繁に確認したり、あるいは、焙煎されるコーヒー豆が発生するクラック音を聞く等の操作を行うことで、コーヒー豆の焙煎の状態を判断し、目標となる焙煎度になるように焙煎機を操作することで、コーヒー豆を製造する方法が知られている。

また、特許文献１には、焙煎ドラムにおける生豆の焙煎温度を検出する焙煎温度センサや、焙煎ドラムから排出される排気の温度を検出する排気温度センサを備える、コーヒー豆の焙煎装置が開示されている。

特開２００３−２６５１５４号公報

ところが、オペレーターによるコーヒー豆の製造方法は、オペレーター個人の技量に依存するところが大きいという問題がある。

他方、特許文献１に記載されたような温度を検出手段を有する焙煎装置を用いれば、温度に基づいて焙煎度を判定して所望の焙煎度のコーヒー豆を自動で製造することが可能であるため、オペレーターのような個人の技量に依存せずに、焙煎されたコーヒー豆を製造することができる。

しかしながら、特許文献１に記載されるようなコーヒー豆の焙煎温度を検出する焙煎温度センサによると、コーヒー豆の表面しか温度を検出することができないため、コーヒー豆内部の温度まで把握できず、このようなコーヒー豆の温度は、焙煎度の指標としては正確性に欠けるものである。

本発明は、以上の実情に鑑みてなされたものであり、所望の焙煎度のコーヒー豆の製造において、コーヒー豆を製造するオペレーターの技量に依存する必要性がなく、かつ、正確な焙煎度のコーヒー豆を製造可能な、コーヒー豆の製造方法、コーヒー豆の焙煎装置、及び、焙煎されたコーヒー豆から発生する一酸化炭素の量を決定する方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、コーヒー豆から発生する一酸化炭素の量をコーヒー豆の焙煎度の指標として用いることで、正確な焙煎度のコーヒー豆を製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。

（１） コーヒー豆に対して熱を供給し、該コーヒー豆を焙煎する工程を有する焙煎されたコーヒー豆の製造方法であって、
焙煎中の前記コーヒー豆から発生する一酸化炭素の量を測定する工程と、
前記一酸化炭素の量の測定時における測定結果に基づいて、前記焙煎する工程における焙煎の条件を調整する工程と、を有する、製造方法。

（２） 前記焙煎の条件の調整が、前記コーヒー豆に対する熱の供給を停止することによって行われるものである、（１）に記載の製造方法。

（３） コーヒー豆に対して熱を供給可能な熱源を有し、該コーヒー豆を焙煎可能な焙煎手段と、
焙煎中の前記コーヒー豆から発生する一酸化炭素の量を測定可能な測定手段と、
前記測定手段による測定結果に基づいて、前記焙煎手段における焙煎の条件を調整可能な調整手段と、を備える、コーヒー豆の焙煎装置。

（４） 前記調整手段は、前記コーヒー豆に対する熱の供給を停止可能な手段を有する、（３）に記載のコーヒー豆の焙煎装置。

（５） コーヒー豆の焙煎度と一酸化炭素の量との対応関係を決定する方法であって、
コーヒー豆に対して熱を供給し、該コーヒー豆を焙煎する工程と、
前記コーヒー豆を焙煎する工程において、焙煎中の前記コーヒー豆から発生する一酸化炭素の量を測定する工程と、
前記コーヒー豆を焙煎する工程において、前記一酸化炭素の量の測定時におけるコーヒー豆の焙煎度を確認する工程と、
前記コーヒー豆の焙煎度の確認結果に基づいて、コーヒー豆の焙煎度と一酸化炭素の量との対応関係を決定する工程と、を有する、方法。

（６） コーヒー豆に対して熱を供給し、該コーヒー豆を焙煎する工程を有する焙煎されたコーヒー豆の製造方法であって、
焙煎中の前記コーヒー豆から発生する一酸化炭素の量が、５０〜１００ｐｐｍ、１０１〜２００ｐｐｍ、２０１〜３００ｐｐｍ、３０１〜４００ｐｐｍ、又は４０１〜５００ｐｐｍになったときに、前記焙煎する工程における焙煎の条件を調整する工程を有する、製造方法。

本発明によれば、所望の焙煎度のコーヒー豆の製造において、コーヒー豆を製造するオペレーターの技量に依存する必要性がなく、かつ、正確な焙煎度のコーヒー豆を製造可能な、コーヒー豆の製造方法、コーヒー豆の焙煎装置、及び、焙煎されたコーヒー豆から発生する一酸化炭素の量を決定する方法を提供することができる。

本発明のコーヒー豆の焙煎装置の一実施形態を示す図である。 本発明の一実施形態のコーヒー豆の焙煎装置を用いて、コーヒー豆を焙煎する態様を示す図である。 コーヒー豆の焙煎による一酸化炭素の濃度の経時変化を示すグラフである。 コーヒー豆の焙煎による一酸化炭素の濃度の経時変化を示すグラフである。 コーヒー豆の焙煎による一酸化炭素の濃度の経時変化を示すグラフである。 コーヒー豆の焙煎による一酸化炭素の濃度の経時変化を示すグラフである。 コーヒー豆（ブラジル・ダテーラリザーブ）の焙煎による一酸化炭素の濃度の経時変化を示すグラフである。 コーヒー豆（ガテマラ）の焙煎による一酸化炭素の濃度の経時変化を示すグラフである。 コーヒー豆（ブラジル・ダテーラリザーブ）の焙煎による一酸化炭素の濃度の経時変化を示すグラフである。 コーヒー豆（エチオピア・モカイルガチェフ）の焙煎による一酸化炭素の濃度の経時変化を示すグラフである。 コーヒー豆（ブラジル・ダテーラリザーブ）の焙煎による一酸化炭素の濃度の経時変化を示すグラフである。 コーヒー豆（ブラジル・ダテーラスイートイエロー）の焙煎による一酸化炭素の濃度の経時変化を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに特に限定されない。

＜コーヒー豆の製造方法＞
本発明のコーヒー豆の製造方法は、コーヒー豆に対して熱を供給し、該コーヒー豆を焙煎する工程を有する焙煎されたコーヒー豆の製造方法であって、焙煎中のコーヒー豆から発生する一酸化炭素の量を測定する工程と、一酸化炭素の量の測定時における測定結果に基づいて、焙煎する工程における焙煎の条件を調整する工程と、を有する。本発明は、かかる構成により、所望の焙煎度のコーヒー豆の製造する場合において、コーヒー豆を製造するオペレーターの技量に依存する必要性がなく、かつ、正確な焙煎度のコーヒー豆を製造することができる。更に、本発明のコーヒー豆の製造方法によれば、コーヒー豆の種類に応じて焙煎度の指標を調整する必要がない。

本発明のコーヒー豆の製造方法において、コーヒー豆の種類にかかわらず、正確な焙煎度のコーヒー豆を製造することができる理由は、コーヒー豆の焙煎により発生する一酸化炭素と、焙煎度が相関関係にあり、それはコーヒー豆の種類にかかわらず、略一定であるからと推察される。

以下に、本発明の各工程について、説明する。

（焙煎工程）
本発明における焙煎工程は、コーヒー豆に対して熱を供給し、該コーヒー豆を焙煎する工程である。

熱の供給は、従来のコーヒー豆の焙煎において使用される公知にいずれの手段を用いることができる。例えば、焙煎容器（例えば、コーヒー豆の焙煎用の回転ドラム）内に収容されたコーヒー豆に対して、電熱ヒーター等の熱源から発する熱を圧縮機（ブロワ）、送風機等により送風し、コーヒー豆に熱風をあてることにより、熱の供給を行うことができる。供給する熱の温度は、通常のコーヒー豆の焙煎に用いられる加熱の温度を用いることができ、例えば、１００〜３００℃の範囲の温度を用いることができる。また、熱風の送風量は、コーヒー豆１ｇあたり毎分０．１〜１Ｌの範囲内の風量を用いることができる。なお、焙煎工程における熱を供給する対象のコーヒー豆は、焙煎されたコーヒー豆の原料となるコーヒー豆のことを指す。

コーヒー豆の量は、特に限定されず、目的に合わせて適宜設定することができるが、例えば、通常、５０〜５００ｇの量を用いることができる。焙煎されたコーヒー豆から発生する一酸化炭素の量を、適切なコーヒー豆の焙煎度の指標として用いやすくなることから、コーヒー豆の量は、１００〜４００ｇであることが好ましく、１５０〜３００ｇであることがより好ましく、２００〜２５０ｇであることが好ましい。

本発明において使用されるコーヒー豆の種類は、特に限定されない。このように、焙煎されたコーヒー豆から発生する一酸化炭素の量を指標として、焙煎条件を行うことにより、コーヒー豆の種類に応じて焙煎度の指標を調整する必要がないという点で、本発明は有用である。よって、コーヒー豆の種類は、限定されず、従来の公知のコーヒー豆の種類（例えば、ガテマラ、ブラジル（サントス、ダテーラ等）、エチオピア（モカイルガチェフ等）、コスタリカ、キリマンジャロ、ベトナム、コロンビア、タンザニア、モカ、ブルーマウンテン、クリスタルマウンテン、ケニア、マンデリン、メキシコ等）を用いることができる。コーヒー豆は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

焙煎工程において、焙煎容器（回転ドラム）を回転させて、コーヒー豆を混ぜながら、コーヒー豆を焙煎してもよい。回転の条件としては、従来の公知の条件を用いることができ、例えば、１０〜６０ｒｐｍの条件を用いることができる。

焙煎工程において、温度センサ等の温度測定手段を用いて、焙煎容器内の温度を測定してもよく、測定しなくてもよい。焙煎容器内の温度を測定することで、焙煎時の焙煎容器内の雰囲気温度を確認することができる。

本発明における焙煎工程において、焙煎しながら、コーヒー豆のチャフ（いわゆる、シルバースキン）を除去するために、焙煎により発生したチャフを回収してもよい。

本発明における焙煎工程において、焙煎時間は、指標とする一酸化炭素の設定値に応じて、自ずと定まるものであるが、例えば、３００〜１５００秒の範囲内で行われてもよい。

（測定工程）
本発明における測定工程は、焙煎中のコーヒー豆から発生する一酸化炭素の量を測定する工程である。

測定対象の一酸化炭素の量は、発生した一酸化炭素の絶対量であってもよく、相対量（濃度）であってもよい。

測定工程において用いられる一酸化炭素の測定手段（センサー）は、例えば、根本特殊化学社製のＮＡＰ−５０５等を用いることができる。

測定工程において、測定は、焙煎が行われる箇所と同じ箇所で行ってもよく、焙煎が行われる箇所から排気したものを測定してもよい。このように排気したものを測定する場合において、一酸化炭素を測定するための測定手段に一酸化炭素を送気する際に、より正確に測定を行うために、フィルター（例えば、チャフフィルター等）による異物の除去を行うことが好ましい。また、送気は、一酸化炭素の量を正確に測定するために、一定の速度で行うように行うことが好ましい。一酸化炭素の送気は、送気の速度を調整するために、気体ポンプにより行ってもよいが、気体ポンプを用いなくてもよい。送気により、測定箇所の圧力が変化する場合、測定箇所の圧力を一定に保つために、圧力を測定箇所の外部に逃がしてもよい。

測定は、連続的に行ってもよく、断続的に行ってもよい。

（調整工程）
本発明における調整工程は、上述の一酸化炭素の量の測定時における測定結果に基づいて、焙煎工程における焙煎の条件を調整する工程である。

一酸化炭素の量の測定時における測定結果は、焙煎条件の条件を調整するための指標となるものである。例えば、一酸化炭素の量の測定時における測定結果により、コーヒー豆の焙煎度を把握することができるので、その焙煎度に応じて焙煎条件を調整することができる。

焙煎条件の調整は、目的に応じて適宜設定することができるが、コーヒー豆に対する熱の供給を停止することによって行ってもよい。あるいは、コーヒー豆の焙煎度と連動して、コーヒー豆に対する熱の供給の条件（例えば、熱源の温度、送風の条件、回転ドラムの回転の条件等）を変更し、焙煎の進行速度等を調整してもよい。焙煎条件の調整は、あらかじめ設定された一酸化炭素の濃度に達したことを検出することによって行うことが、簡便でかつ正確であることから好ましい。

本発明のコーヒー豆の製造方法は、コーヒー豆に対して熱を供給し、該コーヒー豆を焙煎する工程を有する焙煎されたコーヒー豆の製造方法であって、焙煎中のコーヒー豆から発生する一酸化炭素の量が、５０〜１００ｐｐｍ、１０１〜２００ｐｐｍ、２０１〜３００ｐｐｍ、３０１〜４００ｐｐｍ、又は４０１〜５００ｐｐｍになったときに、焙煎する工程における焙煎の条件を調整する工程を有するものであってもよい。この場合において、焙煎の条件を調整する工程は、上述で述べたものと同様のものを用いることができる。

＜コーヒー豆の焙煎装置＞
本発明のコーヒー豆の焙煎装置は、上述の本発明のコーヒー豆の製造方法に使用可能なものである。以下に本発明の一実施形態である焙煎装置１について、図１を参照しながら説明する。

焙煎装置１は、図１に示すように、焙煎手段１０と、測定手段１１１を備えるセンサーユニット１１と、調整手段と、を備える。以下に、各部位について、説明する。

（焙煎手段１０）
焙煎手段１０は、コーヒー豆に対して熱を供給可能な熱源を有し、該コーヒー豆を焙煎可能な手段である。本発明のコーヒー豆の焙煎装置は、従来の公知のコーヒー豆の焙煎手段のいずれのものも使用することができるが、本実施形態においては、焙煎手段１０は、焙煎容器１０１と、熱源部１０２と、送風部１０３と、温度測定部１０４と、排気部１０５と、チャフコレクター１０６と、制御部と、を備える。

焙煎容器１０１は、コーヒー豆を収容するための容器である。焙煎容器１０１は、コーヒー豆を混合するために、回転可能に構成することが好ましい。また、焙煎容器１０１は、上述の本発明のコーヒー豆の製造方法と同様の回転条件とすることができるものを用いることができる。
熱源部１０２は、熱を発生可能な手段であり、例えば、電熱ヒーター等を用いることができる。熱源部１０２は、上述の本発明のコーヒー豆の製造方法と同様の加熱温度とすることができるものを用いることができる。
送風部１０３は、熱源部１０２から発する熱を焙煎容器１０１に収容されたコーヒー豆に対して送風可能な手段である。送風部１０３は、上述の本発明のコーヒー豆の製造方法と同様の送風条件とすることができるものを用いることができる。送風部１０３としては、例えば、圧縮機（ブロワ）等を用いることができる。
温度測定部１０４は、焙煎容器１０１内の雰囲気温度を測定する手段である。
排気部１０５は、後述する測定手段１１１に一酸化炭素を送気可能に構成された部位である。
チャフコレクター１０６は、コーヒー豆のチャフ（いわゆる、シルバースキン）を除去する手段である。
制御部は、コーヒー豆の焙煎条件を直接変更可能な手段である。例えば、後述する調整手段からの指示に応じて、焙煎条件を変更し、制御することができる。例えば、後述する調整手段からの指示に応じて、焙煎を終了させ（つまり、熱源からの熱の供給を停止させ）、焙煎容器１１内において冷却を開始したり、あるいは、冷却を開始してから、排出口の温度が一定温度になったことを指標として冷却を停止したりするように制御できる。

（センサーユニット１１）
センサーユニット１１は、焙煎手段１０から送られた一酸化炭素の量を測定可能に構成されるものである。本実施形態においては、センサーユニット１１は、測定手段１１１を備えるものであり、更に、フィルター１１２を更に備えて構成した。

測定手段１１１は、焙煎中のコーヒー豆から発生する一酸化炭素の量を測定可能な手段である。測定手段１１１は、一酸化炭素例えば、根本特殊化学社製のＮＡＰ−５０５等を用いることができる。測定手段１１１は、本実施形態においては、焙煎手段１０から排気された一酸化炭素を測定するように、焙煎手段１０とは別のセンサーユニット１１の一部として構成したが、焙煎手段１０の内部に測定手段１１１を設けてもよい。

フィルター１１２は、図１に示すように、焙煎手段１０から送気された一酸化炭素が測定手段１１１に達するまでの間の一酸化炭素の通路に配置されるものである。フィルター１１２によって、測定手段１１１に一酸化炭素を送気する際に、異物（例えば、チャフ）を除去することができるため、より正確な測定を行うことができる。フィルター１１２としては、チャフフィルター等を用いることができる。

また、本実施形態においては備えていないが、センサーユニット１１は、一酸化炭素を測定手段１１１に送気するための気体ポンプを更に備えてもよ一酸化炭素い。

（調整手段）
調整手段は、測定手段による測定結果に基づいて、焙煎手段における焙煎の条件を調整可能な手段である。

調整手段は、測定手段１１１からの一酸化炭素の測定値のデータの出力を受け取り、そのデータに基づいて、焙煎手段１０の制御部に焙煎条件を変更するように指示をする。これにより、焙煎手段１０における焙煎の条件を調整可能とする。

調整手段において、焙煎条件の調整するための手段は、目的に応じて適宜選択されるが、例えば、コーヒー豆に対する熱の供給を停止可能な手段であってもよい。より具体的には、本実施形態においては、コーヒー豆に対する熱の供給を停止するように制御部に指示可能な手段であってもよい。あるいは、コーヒー豆の焙煎度に連動して、コーヒー豆に対する熱の供給の条件（例えば、熱源の温度、送風の条件、回転ドラムの回転の条件等）を変更し、焙煎の進行速度等を調整可能な手段であってもよい。調整手段は、あらかじめ設定された一酸化炭素の濃度に達したことを検出することによって行うように構成することで、簡便でかつ正確に焙煎できる。よって、調整手段は、あらかじめ設定された一酸化炭素の濃度に達したことを検出することによって行うように構成することが好ましい。

また、本実施形態においては備えていないが、調製手段は、センサーユニット１１における気体ポンプのスイッチのオン・オフを指示するように構成してもよい。また、本実施形態において備えていないが、調製手段は、データ（例えば、一酸化炭素濃度、焙煎開始からの経過時間、焙煎温度内の温度、気温等）を記録するために、別のコンピュータ（パソコン）にデータを送るように構成してもよい。

（使用方法）
本発明のコーヒー豆の焙煎装置１の使用方法の一例について、以下に説明する。

まず、調整手段において、焙煎条件の変更のための指標とするための一酸化炭素の種類と量（例えば、濃度）を設定する。次いで、焙煎手段１０に、コーヒー豆を収容し、焙煎を開始する。焙煎は、まず、熱源部１０２が熱を発し、その熱を送風部１０３が送風することによって熱風がコーヒー豆にあたることで開始する。この際、焙煎容器１０１を回転させることで、コーヒー豆を混ぜてコーヒー豆に均一に熱風があたるようにする。

焙煎により、コーヒー豆から一酸化炭素が発生するので、その一酸化炭素を、排気部１０５からセンサーユニット１１のフィルター１１２を通して、測定手段１１１まで一酸化炭素を送気する。測定手段１１１により、あらかじめ設定された一酸化炭素の量に達したことを検出したら、調整手段が、焙煎手段１０の制御部に、焙煎条件を変更するように指示をする。

以上で述べたような本発明のコーヒー豆の焙煎装置１は、コーヒー豆に対して熱を供給可能な熱源を有し、該コーヒー豆を焙煎可能な焙煎手段１０と、焙煎されたコーヒー豆から発生する一酸化炭素の量を測定可能な測定手段１１１と、測定手段１１１による測定結果に基づいて、焙煎手段における焙煎の条件を調整可能な調整手段と、を備えて構成したものである。かかる構成により、本発明のコーヒー豆の焙煎装置は、所望の焙煎度のコーヒー豆の製造する場合において、コーヒー豆を製造するオペレーターの技量に依存する必要性がなく、コーヒー豆の種類に応じて焙煎度の指標を調整する必要がなく、かつ、正確な焙煎度のコーヒー豆を製造することができる。

＜コーヒー豆の焙煎度と一酸化炭素の量との対応関係を決定する方法＞
本発明は、コーヒー豆の焙煎度と一酸化炭素の量との対応関係を決定する方法であって、コーヒー豆に対して熱を供給し、該コーヒー豆を焙煎する工程と、コーヒー豆を焙煎する工程において、焙煎中のコーヒー豆から発生する一酸化炭素の量を測定する工程と、コーヒー豆を焙煎する工程において、一酸化炭素の量の測定時におけるコーヒー豆の焙煎度を確認する工程と、コーヒー豆の焙煎度の確認結果に基づいて、コーヒー豆の焙煎度と一酸化炭素の量との対応関係を決定する工程と、を有する方法を包含する。

上述の本発明のコーヒー豆の製造方法、コーヒー豆の焙煎装置によると、コーヒー豆の種類に応じて焙煎度の指標を調整する必要がないが、コーヒー豆の量や、熱風の送風条件によって、焙煎度の指標を調整する必要がある場合がある。しかしながら、本発明の上記方法により、コーヒー豆の焙煎度と一酸化炭素の量との対応関係を決定することができるため、焙煎度の指標となる一酸化炭素の量の調整に用いることができる。

（焙煎工程）
本発明における焙煎工程は、コーヒー豆に対して熱を供給し、該コーヒー豆を焙煎する工程である。本発明における焙煎工程は、上述の本発明のコーヒー豆の製造方法と同様のものを用いることができる。

（測定工程）
本発明における測定工程は、コーヒー豆を焙煎する工程において、焙煎中のコーヒー豆から発生する一酸化炭素の量を測定する工程である。本発明における測定工程は、上述の本発明のコーヒー豆の製造方法と同様のものを用いることができる。

（焙煎度確認工程）
本発明における焙煎度確認工程は、コーヒー豆を焙煎する工程において、一酸化炭素の量の測定時におけるコーヒー豆の焙煎度を確認する工程である。

コーヒー豆の焙煎度の確認は、従来の公知の方法を用いることができる。例えば、アグトロン社の測定器のキット（Ａｇｔｒｏｎ ｓｃａｌｅ）を用いて、焙煎度の確認をすることができる。

（決定工程）
本発明における決定工程は、上述のコーヒー豆の焙煎度の確認結果に基づいて、コーヒー豆の焙煎度と一酸化炭素の量との対応関係を決定する工程である。

一酸化炭素の量の決定は、例えば、コーヒー豆の焙煎度の確認結果と、対応する焙煎中のコーヒー豆から発生する一酸化炭素の量の測定値とを照らし合わせることで行うことができる。例えば、アグトロン社の測定器のキットによる焙煎度が、Ｌｉｇｈｔ Ｍｅｄｉｕｍであったときに、その際の一酸化炭素の量が、４００ｐｐｍであったすると、Ｌｉｇｈｔ Ｍｅｄｉｕｍの焙煎度を所望の場合、コーヒー豆の焙煎度の指標となるその一酸化炭素の量が４００ｐｐｍであると決定することができる。このように、コーヒー豆の焙煎度と一酸化炭素の量との対応関係について、検量線を作成してもよく、あるいは、対応関係についての表を作成してもよい。

＜焙煎装置１Ａの準備＞
焙煎装置１Ａとして、焙煎手段１０、測定手段１１１を含むセンサーユニット１１、調整手段を備えたもの（図２を参照）を作製した。それぞれについて、以下に詳細に説明する。

［焙煎手段１０］
焙煎手段１０は、ＧｅｎｅＣａｆｅ ＣＢＲ−１０１（ＧｅｎｅＳｙｓ社製）を用いた。該焙煎手段は、焙煎容器１０１と、熱源部１０２としての電熱ヒータと、送風部１０３としてのブラワと、温度測定部１０４としての温度センサと、チャフコレクター１０６と、排気部１０５と、制御部とを備えるものである。
制御部は、温度や焙煎時間のタイマーに応じてコーヒー豆の焙煎条件を直接変更可能なものである。該制御部は、調整手段からの指示を受け、タイマーによる焙煎終了後、焙煎手段１０において、冷却を開始し、排気部１０５の温度が６０度になると冷却を停止するように制御する。
排気部１０５は、センサーユニット１１に排気ガスを供給するように設計した。

［センサーユニット１１］
測定手段１１１を含むセンサーユニット１１は、更に、フィルタ１１２、気体ポンプ１１３を備えるものとして設計した。それぞれの手段の詳細は、以下のとおりである。

（測定手段１１１）
測定手段１１１としては、根本特殊化学社製のＮＡＰ−５０５（ＣＯ測定範囲：０−１０００ＰＰＭ）のセンサーデバイスを用いて、ＣＯ（一酸化炭素）を測定した。また、ＣＯセンサーの出力を増幅した上で、出力結果を調整手段に送るように設定した。

（チャフフィルター１１２）
チャフフィルター１１２は、焙煎手段１０の排気部１０５から供給された排気ガスに混じったチャフ等の異物を除去するためのものである。チャフコレクター１１２としては、上述のＧｅｎｅＣａｆｅ ＣＢＲ−１０１（ＧｅｎｅＳｙｓ社製）の付属品を用いた。

（気体ポンプ１１３）
気体ポンプ１１３は、焙煎手段１０における排気部１０５からの排気ガスを測定手段１１１へ送るものである。気体ポンプ１１３としては、ＫＮＦ社製のＮＦ−１１を用いた。該気体ポンプ能力は、１００ｍｌ／分であった。

［調整手段］
調整手段は、以下のような設計のものを作製した。

測定手段１１１（根本特殊化学社製のＮＡＰ−５０５）からのＣＯガス濃度のデータの出力を受け取り、レシピとしてあらかじめ設定されたＣＯガス濃度（後述する表２の「ガス濃度設定値」）に連続して３秒間連続して超えたときに、ＣＯガス濃度が設定値に到達したと判定させ、焙煎手段１０によるコーヒー豆に対する熱の供給を停止させ（つまり、焙煎を終了させ）、ＧｅｎｅＣａｆｅを冷却モードに移行させる指示を制御部に送るように設定した。
また、調製手段は、センサーユニットにおける気体ポンプ１１３のスイッチのオン・オフを指示するように設定した。
また、調製手段は、データを記録するために、ＣＯガス濃度、経過秒、レシピにおいて設定された設定温度、気温をコンピュータ１２（パソコン）へ送るように設定した。

＜コーヒー豆の製造＞
コーヒー豆として、アラビカ種のコーヒー豆ガテマラ（ＳＨＢ）と、ブラジル（ダテーラスィートイエロー）をそれぞれ２５０ｇをＣＯガス濃度１００ｐｐｍ、２００ｐｐｍ、４００ｐｐｍ、５００ｐｐｍを焙煎終了の指標に設定して、焙煎を行った。

＜コーヒー豆の焙煎度の判定＞
上記の焙煎されたコーヒー豆の焙煎度は、アグトロン社の測定器のキット（Ａｇｔｒｏｎ ｓｃａｌｅ）を用いて判定した。

判定は、上記キットにおける８枚の色見本と、パウダー状に粉砕し圧縮した状態のコーヒー豆の粉を照らし合わせることでコーヒー豆の焙煎度合いを判定した。焙煎度と色見本番号は、以下の表１のとおりに対応する。

＜判定結果＞
製造したそれぞれのコーヒー豆についての焙煎度の判定結果を以下の表２に示す。なお、表２中の「コーヒー豆の焙煎度」の項目における各数値は、上述の表１における色見本番号を示す。また、表２中の「気温」とは、焙煎開始から焙煎終了まで１秒ごとに計測した気温の平均値を意味する。気温計測のための温度センサーは、焙煎機の熱の影響を受けない場所で焙煎機からおよそ３０ｃｍ離れた場所に設置した。

表２に示すように、いずれのＣＯガス濃度の設定においても、焙煎時間はガテマラよりブラジルのほうが４１秒〜７０秒長くなっているにもかかわらず、Ａｇｔｒｏｎによる焙煎度の判定結果は、ガテマラ、ブラジルのいずれのコーヒー豆においても、同一のＣＯガス濃度の設定のときは、略同じ焙煎度となった。この結果から、焙煎装置から排気されるＣＯガス濃度を指標として、コーヒー豆に対する焙煎条件を調整することで、コーヒー豆の種類にかかわらず、所望の焙煎度のコーヒー豆を正確に製造できることが示された。

＜一酸化炭素濃度と揮発性ガス濃度の測定＞
コーヒー豆を焙煎し、コーヒー豆から発生した一酸化炭素の濃度又は揮発性ガス濃度を経時的に測定することで、焙煎時間とコーヒー豆から発生した一酸化炭素の濃度又は揮発性ガス濃度との関係を検証した。

［一酸化炭素濃度の測定］
上記の焙煎装置１Ａと同様の手段を用いて、コーヒー豆を焙煎し、経時的に一酸化炭素濃度を測定した。コーヒー豆としては、アラビカ種のブラジル・サントス２５０ｇを用い、焙煎は合計４ロット行った。焙煎を終了するガス濃度設定値は、３００ｐｐｍとした。

［揮発性ガス濃度の測定］
上記の焙煎装置１Ａと、測定手段としてフィガロ技研株式会社製のＴＧＳ２４５０（揮発性ガスとしてメチルメルカプタン、硫化水素等を検出可能）を用いた以外は、同様の焙煎装置を用いて、９００秒間、コーヒー豆を焙煎し、経時的に揮発性ガスを測定した。コーヒー豆としては、ブラジル・ダテーラリザーブ、ガテマラ、エチオピア・モカイルガチェフ、ブラジル・ダテーラスイートイエローをそれぞれ２５０ｇ用い、焙煎は、ブラジル・ダテーラリザーブを３ロット、ガテマラを１ロット、エチオピア・モカイルガチェフを１ロット、ブラジル・ダテーラスイートイエローを１ロット行い、合計６ロットのコーヒー豆について焙煎を行った。

［測定結果］
それぞれの測定結果を、図３〜１２に示す。図３〜６のグラフは、焙煎時間とコーヒー豆から発生した一酸化炭素の濃度の関係を示す。図３〜６のグラフの横軸は、焙煎開始時点から６８０秒経過時（焙煎終期）をゼロ点とした焙煎時間（秒数）を示し、縦軸は、コーヒー豆から発生した一酸化炭素の濃度（ｐｐｍ）を示す。図７〜１２のグラフは、焙煎時間とコーヒー豆から発生した揮発性ガスの濃度の関係を示す。図７〜１２のグラフの横軸は、焙煎時間（秒数）を示し、縦軸は、コーヒー豆から発生した揮発性ガスの濃度の指標となる電圧（ｍＶ）を示す。図７〜１２のグラフの縦軸は、電圧が高い方が、コーヒー豆から発生し揮発性ガスの濃度が低いことを示し、電圧が低い方が、コーヒー豆から発生し揮発性ガスの濃度が高いことを示す。

図７〜１２に示すように、焙煎によりコーヒー豆から発生した揮発性ガスの濃度の経時による推移は、コーヒー豆のロット間の違いにより、バラツキがあることから、コーヒー豆は個体差間で揮発性ガスの濃度と焙煎度との対応関係はバラツキがあることが示唆された。これに対し、図３〜６に示すように、焙煎によりコーヒー豆から発生した揮発性ガスの濃度の経時による推移は、コーヒー豆のロットが違っていても略一定であることがわかった。このことから、コーヒー豆の焙煎により、焙煎の終期に発生する一酸化炭素と焙煎度とは相関関係にあり、それはコーヒー豆の個体差間にかかわらず、略一定の対応関係であることが示唆された。

１ 焙煎装置
１Ａ 焙煎装置
１０ 焙煎手段
１０１ 焙煎容器
１０２ 熱源部
１０３ 送風部
１０４ 温度測定部
１０５ 排気部
１０６ チャフコレクター
１１ センサーユニット
１１１ 測定手段
１１２ フィルタ
１１３ 気体ポンプ
１２ コンピュータ

本発明のコーヒー豆の焙煎装置の一実施形態を示す図である。 本発明の一実施形態のコーヒー豆の焙煎装置を用いて、コーヒー豆を焙煎する態様を示す図である。 コーヒー豆の焙煎による一酸化炭素の濃度の経時変化を示すグラフである。 コーヒー豆の焙煎による一酸化炭素の濃度の経時変化を示すグラフである。 コーヒー豆の焙煎による一酸化炭素の濃度の経時変化を示すグラフである。 コーヒー豆の焙煎による一酸化炭素の濃度の経時変化を示すグラフである。 コーヒー豆（ブラジル・ダテーラリザーブ）の焙煎による揮発性ガスの濃度の経時変化を示すグラフである。 コーヒー豆（ガテマラ）の焙煎による揮発性ガスの濃度の経時変化を示すグラフである。 コーヒー豆（ブラジル・ダテーラリザーブ）の焙煎による揮発性ガスの濃度の経時変化を示すグラフである。 コーヒー豆（エチオピア・モカイルガチェフ）の焙煎による揮発性ガスの濃度の経時変化を示すグラフである。 コーヒー豆（ブラジル・ダテーラリザーブ）の焙煎による揮発性ガスの濃度の経時変化を示すグラフである。 コーヒー豆（ブラジル・ダテーラスイートイエロー）の焙煎による揮発性ガスの濃度の経時変化を示すグラフである。

図７〜１２に示すように、焙煎によりコーヒー豆から発生した揮発性ガスの濃度の経時による推移は、コーヒー豆のロット間の違いにより、バラツキがあることから、コーヒー豆は個体差間で揮発性ガスの濃度と焙煎度との対応関係はバラツキがあることが示唆された。これに対し、図３〜６に示すように、焙煎によりコーヒー豆から発生した一酸化炭素の濃度の経時による推移は、コーヒー豆のロットが違っていても略一定であることがわかった。このことから、コーヒー豆の焙煎により、焙煎の終期に発生する一酸化炭素と焙煎度とは相関関係にあり、それはコーヒー豆の個体差間にかかわらず、略一定の対応関係であることが示唆された。

Claims (6)

1. コーヒー豆に対して熱を供給し、該コーヒー豆を焙煎する工程を有する焙煎されたコーヒー豆の製造方法であって、
   焙煎中の前記コーヒー豆から発生する一酸化炭素の量を測定する工程と、
   前記一酸化炭素の量の測定時における測定結果に基づいて、前記焙煎する工程における焙煎の条件を調整する工程と、を有する、製造方法。
2. 前記焙煎の条件の調整が、前記コーヒー豆に対する熱の供給を停止することによって行われるものである、請求項１に記載の製造方法。
3. コーヒー豆に対して熱を供給可能な熱源を有し、該コーヒー豆を焙煎可能な焙煎手段と、
   焙煎中の前記コーヒー豆から発生する一酸化炭素の量を測定可能な測定手段と、
   前記測定手段による測定結果に基づいて、前記焙煎手段における焙煎の条件を調整可能な調整手段と、を備える、コーヒー豆の焙煎装置。
4. 前記調整手段は、前記コーヒー豆に対する熱の供給を停止可能な手段を有する、請求項３に記載のコーヒー豆の焙煎装置。
5. コーヒー豆の焙煎度と一酸化炭素の量との対応関係を決定する方法であって、
   コーヒー豆に対して熱を供給し、該コーヒー豆を焙煎する工程と、
   前記コーヒー豆を焙煎する工程において、焙煎中の前記コーヒー豆から発生する一酸化炭素の量を測定する工程と、
   前記コーヒー豆を焙煎する工程において、前記一酸化炭素の量の測定時におけるコーヒー豆の焙煎度を確認する工程と、
   前記コーヒー豆の焙煎度の確認結果に基づいて、コーヒー豆の焙煎度と一酸化炭素の量との対応関係を決定する工程と、を有する、方法。
6. コーヒー豆に対して熱を供給し、該コーヒー豆を焙煎する工程を有する焙煎されたコーヒー豆の製造方法であって、
   焙煎中の前記コーヒー豆から発生する一酸化炭素の量が、５０〜１００ｐｐｍ、１０１〜２００ｐｐｍ、２０１〜３００ｐｐｍ、３０１〜４００ｐｐｍ、又は４０１〜５００ｐｐｍになったときに、前記焙煎する工程における焙煎の条件を調整する工程を有する、製造方法。

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