JP2019503647A - 焙煎方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
−所定の食品種類のバッチを焙煎機器に入れるステップと、
−前記食品の加熱であって、前記食品を焙煎するように適合化された加熱を開始するために、前記焙煎機器の動作パラメータを、前記所定の食品種類用の初期基準値に従って設定するステップと、
−前記食品の前記加熱中の前記焙煎機器の動作のフィードバック制御を、
*前記食品により発せられる音であって、ヒトの耳の可聴周波数域と超音波周波数域の両方を含む周波数範囲で検出される音と相関関係のある音量の数値を瞬間ごとに取得する副ステップ、
*各瞬間に取得された前記音量の数値を、前記所定の食品種類についての前記音量対時間の焙煎曲線において前記音量が当該瞬間に取る数値と比較する副ステップ、および
*前記比較の結果に応じて前記焙煎機器の前記動作パラメータを瞬間ごとに調節する副ステップ、
により実行するステップと、
を備える、方法に関する。
−焙煎対象である所定の食品種類のバッチを受け入れるように構成された焙煎機器であって、ヒトの耳の可聴周波数域および超音波周波数域を含む周波数範囲で動作する音センサを含む、焙煎機器と、
−前記焙煎機器の動作パラメータに作用することにより前記焙煎機器の動作を調節する制御装置と、
−複数の食品種類のそれぞれについて、音量対時間の対応する焙煎曲線および前記動作パラメータの対応する初期基準値を記憶するように構成されたデータベースと、
を備え、前記制御装置が、
−前記食品の加熱であって、前記食品を焙煎するように適合化された加熱を開始するために、前記動作パラメータを、前記データベース内において前記所定の食品種類についての対応する初期基準値に従って初期設定し、
−前記食品の前記加熱中の前記焙煎機器の動作のフィードバック制御を、
*前記食品により発せられる音であって、前記音センサにより検出される音の音量の数値を瞬間ごとに取得することにより、かつ、
*各瞬間に取得された前記音量の数値を、前記データベース内において前記所定の食品種類についての前記音量対時間の対応する焙煎曲線において前記音量が当該瞬間に取る数値と比較することにより、かつ、
*前記比較の結果に応じて前記焙煎機器の前記動作パラメータを瞬間ごとに調節することにより、
実行するように構成されている、装置に関する。
*前記加熱中に前記食品が達する温度を表す温度の数値を瞬間ごとに取得する副ステップ、および
*各瞬間に取得された前記温度の数値を、前記所定の食品種類についての温度対時間の焙煎曲線において前記温度が当該瞬間に取る数値と比較する副ステップ、
を含み、前記焙煎機器の前記動作パラメータを瞬間ごとに調節する前記副ステップが、前記温度の数値の前記比較の結果にも応じて行われる。
*瞬間ごとに、当該瞬間までに前記食品により放出された音エネルギーの数値を求める副ステップ、および
*各瞬間に取得された前記音エネルギーの数値を、前記所定の食品種類についての音エネルギー対時間の焙煎曲線において前記音エネルギーが当該瞬間に取る数値と比較する副ステップ、
を含み、前記焙煎機器の前記動作パラメータを瞬間ごとに調節する前記副ステップが、前記音エネルギーの数値の前記比較の結果にも基づいて行われる。
*瞬間ごとに、当該瞬間までに前記食品に伝達された伝達熱を表す数値を求める副ステップ、および
*各瞬間に求められた前記伝達熱を表す数値を、前記所定の食品種類についての伝達熱対時間の焙煎曲線において前記伝達熱が当該瞬間に取る数値と比較する副ステップ、
を含み、前記焙煎機器の前記動作パラメータを瞬間ごとに調節する前記副ステップが、前記伝達熱の数値の前記比較の結果にも基づいて行われる。
*2つの音センサ16により検出される音の音圧の数値を瞬間ごとに(例えば、0.1秒ごとに)取得するステップ;
*各瞬間に取得された前記音圧の数値を、音圧対時間の焙煎曲線において前記音圧が当該瞬間に取る数値と比較するステップ;
*温度センサ11により測定される温度を瞬間ごとに取得するステップ;
*各瞬間に取得された前記温度を、温度対時間の焙煎曲線において前記温度が当該瞬間に取る数値と比較するステップ;および
*複数の前記比較の結果に応じて焙煎機器10の動作パラメータを瞬間ごとに調節するステップ;
により焙煎機器10の動作を連続的にフィードバック制御するように構成されている。
*瞬間ごとに、当該瞬間までにコーヒー豆により放出された音エネルギーを求めるステップ;
*各瞬間に求められた前記エネルギーを、音エネルギー対時間の焙煎曲線において前記音エネルギーが当該瞬間に取る数値と比較するステップ;
*瞬間ごとに、当該瞬間までに前記コーヒー豆に伝達された伝達熱を求めるステップ;
*各瞬間に求められた前記熱を、伝達熱対時間の焙煎曲線において前記伝達熱が当該瞬間に取る数値と比較するステップ;および
*複数の前記比較の結果にも応じて焙煎機器10の動作パラメータを瞬間ごとに調節するステップ;
により実行するように構成されている。
−2つの音センサ16から出力された前記信号を、工学単位(例えば、パスカル等)に変換すること;
−前記信号を、設定可能な帯域周波数(典型的には、7,500〜40,000Hz)で帯域通過フィルタリングすること;
−信号のうちの設定可能な時間長さ(典型的には、100ミリ秒)の部分について、Paで表現されたrms(二乗平均平方根)を算出すること;
−信号のうちの設定可能な時間長さ(典型的には、100マイクロ秒)の部分について、ピーク値(Pa)を算出すること;
−瞬間ごとにピーク値とrms値との差分を算出し、設定可能な時間長さ(典型的には、100ミリ秒)の可動窓内の99パーセンタイル(100分位数の99番目)のレベルを抽出すること;
−リアルタイムで実行されたPaで表現される(図2の曲線A’などの曲線で表されることが可能な)測定結果から、ピークのうち、所定の設定可能な閾値レベルを超える(典型的には、0.5Pa超の)レベル(Pa)であって、検出の回数(典型的には、3回)で表現される設定可能な区間よりも長い時間長さのレベル(Pa)を抽出すること;
−これらのピークを、2つの音センサ16により検出される音の音圧の(図2の曲線Aなどの曲線で表されることが可能な)数値であって、後に理論的な基準値と比較される数値を瞬間ごとに取得するように補間すること;および
−瞬間ごとに当該瞬間までにコーヒー豆により放出された音エネルギーの(図2の曲線Bなどの曲線で表されることが可能な)数値であって、後に理論的な基準値と比較される数値を取得するように、瞬間ごとに前記ピークのレベル(Pa)を算出し(エネルギー単位で)これまでのレベルに加算する(二乗の合計)こと。
Claims (14)
- 食品を焙煎する方法であって、
−所定の食品種類のバッチを焙煎機器に入れるステップと、
−前記食品の加熱であって、前記食品を焙煎するように適合化された加熱を開始するために、前記焙煎機器の動作パラメータを、前記所定の食品種類用の初期基準値に従って設定するステップと、
−前記食品の前記加熱中の前記焙煎機器の動作のフィードバック制御を、
*前記食品により発せられる音であって、ヒトの耳の可聴周波数域と超音波周波数域の両方を含む周波数範囲で検出される音と相関関係のある音量の数値を瞬間ごとに取得する副ステップ、
*各瞬間に取得された前記音量の数値を、前記所定の食品種類についての前記音量対時間の焙煎曲線において前記音量が当該瞬間に取る数値と比較する副ステップ、および
*前記比較の結果に応じて前記焙煎機器の前記動作パラメータを瞬間ごとに調節する副ステップ、
により実行するステップと、
を備える、方法。 - 請求項1に記載の方法において、前記食品の前記加熱が、前記食品を熱風流に曝すことによって行われる、方法。
- 請求項2に記載の方法において、前記焙煎機器の前記動作パラメータが、熱風温度および熱風流速のうちの少なくとも1つを含む、方法。
- 請求項2に記載の方法において、前記焙煎機器は、内部に前記食品が入れられる反応器を備え、前記動作パラメータが、熱風温度、熱風流速、および前記反応器の少なくとも1つの回転部材の回転速度のうちの少なくとも1つを含む、方法。
- 請求項1から4のいずれか一項に記載の方法において、前記音量が、前記食品により発せられる前記音の音圧または強度を表す、方法。
- 請求項1から5のいずれか一項に記載の方法において、さらに、
前記食品により発せられる前記音の周波数を瞬間ごとに取得して、経時的に取得された周波数によって前記食品種類を特定するステップ、
を備える、方法。 - 請求項6に記載の方法において、さらに、
前記音量の数値の前記比較が、前記食品種類についての実際の前記音量対時間の焙煎曲線であって、そのように特定された焙煎曲線に基づいて行われていることを確認するステップ、
を備える、方法。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載の方法において、前記食品の前記加熱中の前記焙煎機器の動作のフィードバック制御を実行する前記ステップが、さらに、
*前記加熱中に前記食品が達する温度を表す温度の数値を瞬間ごとに取得する副ステップ、および
*各瞬間に取得された前記温度の数値を、前記所定の食品種類についての温度対時間の焙煎曲線において前記温度が当該瞬間に取る数値と比較する副ステップ、
を含み、前記焙煎機器の前記動作パラメータを瞬間ごとに調節する前記副ステップが、前記温度の数値の前記比較の結果にも基づいて行われる、方法。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載の方法において、前記食品の前記加熱中の前記焙煎機器の動作のフィードバック制御を実行する前記ステップが、さらに、
*瞬間ごとに、当該瞬間までに前記食品により放出される音エネルギーの数値を求める副ステップ、および
*各瞬間に取得された前記音エネルギーの数値を、前記所定の食品種類についての音エネルギー対時間の焙煎曲線において前記音エネルギーが当該瞬間に取る数値と比較する副ステップ、
を含み、前記焙煎機器の前記動作パラメータを瞬間ごとに調節する前記副ステップが、前記音エネルギーの数値の前記比較の結果にも基づいて行われる、方法。 - 請求項1から9のいずれか一項に記載の方法において、前記食品の前記加熱中の前記焙煎機器の動作のフィードバック制御を実行する前記ステップが、さらに、
*瞬間ごとに、当該瞬間までに前記食品に伝達された伝達熱を表す数値を求める副ステップ、および
*各瞬間に求められた前記伝達熱を表す数値を、前記所定の食品種類についての伝達熱対時間の焙煎曲線において前記伝達熱が当該瞬間に取る数値と比較する副ステップ、
を含み、前記焙煎機器の前記動作パラメータを瞬間ごとに調節する前記副ステップが、前記伝達熱の数値の前記比較の結果にも基づいて行われる、方法。 - 請求項1から10のいずれか一項に記載の方法において、前記食品が、コーヒー豆、大麦粒またはナッツ類で構成される、方法。
- 請求項1、8、9または10に記載の方法において、前記食品が焙煎されると、瞬間ごとに取得されたか又は求められた、前記音量、前記温度、前記音エネルギーおよび前記伝達熱の任意の1つまたは複数の数値をデータベースに記憶し、かつ、当該数値を前記所定の食品種類に、音量、温度、音エネルギーおよび伝達熱の任意の1つまたは複数の焙煎曲線として関連付ける、方法。
- 請求項1、8、9または10に記載の方法において、前記食品が焙煎されると、瞬間ごとに行われた前記焙煎機器の前記動作パラメータの調節をデータベースに記憶し、かつ、当該調節を前記所定の食品種類に前記動作パラメータの所定の基準値として関連付ける、方法。
- 食品を焙煎する装置であって、
−焙煎対象である所定の食品種類のバッチを受け入れるように構成された焙煎機器であって、ヒトの耳の可聴周波数域および超音波周波数域を含む周波数範囲で動作する音センサを含む、焙煎機器と、
−前記焙煎機器の動作パラメータに作用することにより前記焙煎機器の動作を調節する制御装置と、
−複数の食品種類のそれぞれについて、音量対時間の対応する焙煎曲線および前記動作パラメータの対応する初期基準値を記憶するように構成されたデータベースと、
を備え、前記制御装置が、
−前記食品の加熱であって、前記食品を焙煎するように適合化された加熱を開始するために、前記動作パラメータを、前記データベース内において前記所定の食品種類についての対応する初期基準値に従って初期設定し、
−前記食品の前記加熱中の前記焙煎機器の動作のフィードバック制御を、
*前記食品により発せられる音であって、前記音センサにより検出される音の音量の数値を瞬間ごとに取得することにより、かつ、
*各瞬間に取得された前記音量の数値を、前記データベース内において前記所定の食品種類についての前記音量対時間の対応する焙煎曲線において前記音量が当該瞬間に取る数値と比較することにより、かつ、
*前記比較の結果に応じて前記焙煎機器の前記動作パラメータを瞬間ごとに調節することにより、
実行するように構成されている、装置。
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