JP2022511560A - コーヒー豆の焙煎方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、部分的に事前に焙煎されたコーヒー豆を焙煎するための装置に関し、装置は、コーヒー豆を収容する容器（１）と、容器内に収容されたコーヒー豆を加熱するための電気ヒータ（１３）と、容器内の温度を測定するための少なくとも１つの温度センサ（２３）と、ヒータを制御するように動作可能な制御システム（１８０）と、を備え、制御システムは、少なくとも温度対時間プロファイルを含む、部分的に事前に焙煎された豆の焙煎専用の焙煎レシピを適用し、焙煎レシピが適用されている間に容器内で生成された煙中の少なくとも１つの揮発性有機成分（ＶＯＣ）の濃度を測定し、時間の関数としての測定された濃度の増加を検出し、設定基準時間ｔ１を経過しても、測定された濃度の増加が起こらない場合、加熱することを停止する、ように構成されている。【選択図】 図１

Description

本発明は加熱された空気を用いたコーヒー豆の焙煎に関し、より具体的には、好ましくは比較的少量のコーヒー豆の、特に家庭での又はショップ及びカフェでの使用に特に適した、部分的に事前に焙煎された豆の焙煎に関する。

通常、コーヒー豆の焙煎は、コーヒー生豆の焙煎からなる。この焙煎は一定の時間を必要とし、特に焙煎の第１段階において一定量の煙を生成する。更には、焙煎は、様々な異なる生豆から最良の焙煎を取得し、最終顧客の嗜好に一致させるために、特定の知識を必要とする。

生豆の焙煎のより単純な代替として、部分的に焙煎された豆を焙煎することが提案されている。これらの豆は、消費前における第２の最終焙煎を可能にする程度まで、製造焙煎プラントで部分的に焙煎されている。最初の部分的焙煎は、最終焙煎を短縮する利点をもたらし、これは数分間だけ継続し得る。別の利点は、最終焙煎中に発生する煙が少ないことである。部分的に焙煎された豆の使用は、国際公開第０３／０８２７０５号、米国特許第２０１３／１８０４０６号、国際公開第２０１５／１１０３３７号、国際公開第２０１５／１６２０２１号に記載されている。

この代替案のおかげで、焙煎の非専門家にとって焙煎がより容易になり、様々な新しい焙煎装置が、家庭、又はショップ及びカフェでの使用のために提案され得る。このような焙煎装置は、焙煎の経験がない操作者が焙煎操作を始めることができるように、十分に自動化することができる。

焙煎装置が、部分的に事前に焙煎された豆のみを焙煎するように構成されている場合、特にユーザが非専門家であると、ユーザが誤って生豆を装置に導入するリスクがある。問題は、部分的に事前に焙煎された豆の加熱プロファイルが、生豆から開始する加熱プロファイルとは異なることである。生豆に適合されていない加熱プロファイルを使用すると、焙煎プロセスの終了時に、生豆が十分に焙煎されていないかもしれないという結果をもたらし、これに関連して、後続のステップにおいて、焙煎された豆を挽くために使用されるデバイスをこれらの豆が損傷する、及びこれらの焙煎され挽かれた豆から抽出されるコーヒーが高レベルのアクリルアミドを呈するというリスクを伴う。

同様に、焙煎装置が非専門家によって操作される場合、焙煎操作の終了時に、ユーザが完全に焙煎された豆を装置から除去することを忘れ、これらの既に焙煎された豆なしで新たな焙煎を開始するリスクがある。結果として、これらの豆が燃えて、装置内で火災が発生する場合がある。また、ユーザが、部分的に事前に焙煎された豆で焙煎操作を開始し、予測不可能な理由のために、焙煎プロセスをその終了に至る前に停止させることも起こる場合がある。ユーザは、その後、始めから開始された新しい焙煎サイクルで焙煎を再始動させる。焙煎のこの再始動は、上述した火災のリスクにつながる、又は豆に適合されていない焙煎の問題につながり、最終的な品質が劣る場合がある。

本発明の目的は、部分的に焙煎された豆の焙煎を実装する装置におけるコーヒー豆の焙煎を改善することである。

生豆又は完全に焙煎された豆などの誤ったコーヒー豆の装填に起因する火災のリスクを回避する焙煎装置を提供することが有利であろう。

本発明の目的は、請求項１に記載のコーヒー豆を焙煎するための装置、請求項９に記載の方法、及び請求項１１に記載のコンピュータプログラムによって達成される。

本出願では、「部分的に事前に焙煎された豆」とは、コーヒー生豆を加熱し、第１のクラックの終了前にその加熱プロセスを停止することによって得られる豆であると理解される。この定義には、コーヒー生豆を加熱し、第１のクラックの始まりの前にその加熱プロセスを停止することによって得られる豆が含まれる。

本出願では、「完全に焙煎された豆」とは、第２のクラックの後まで焙煎された豆であると理解される。

本発明の第１の態様では、コーヒー豆を焙煎するための装置が提供され、この装置は、
コーヒー豆を収容する容器と、
容器内に収容されたコーヒー豆を加熱するためのヒータと、
容器内の温度を測定するための少なくとも１つの温度センサと、
ヒータを制御するように動作可能な制御システムと、を備え、
制御システムは、
少なくとも温度対時間プロファイルを含む、部分的に事前に焙煎された豆の焙煎専用の焙煎レシピを適用し、
焙煎レシピが適用されている間に容器内で生成された煙中の少なくとも１つの揮発性有機成分（ＶＯＣ）の濃度を測定し、
時間の関数としての測定された濃度の増加を検出し、
設定基準時間ｔ_１を経過しても、測定された濃度の増加が起こらない場合、加熱することを停止する、ように構成されている。

容器内では、コーヒー豆が加熱され、好ましくは混合されて、豆全体にわたって加熱が均質化される。

混合は、熱風の流動床、又は撹拌翼によって若しくは回転ドラムの回転を介して機械的に得ることできる。

好ましくは、容器は熱風流動床チャンバである。このような容器内では、加熱された空気が、豆を持ち上げるのに十分な力で、コーヒー豆の下のスクリーン又は穿孔板を通して強制的に送られる。熱は、この流動床内でタンブリングし、循環するにつれて、豆に伝達される。

あるいは、容器は、加熱された環境においてコーヒー豆がタンブリングされるドラムチャンバであり得る。ドラムチャンバは、水平回転ドラムからなることができる、又はドラムチャンバは、加熱された環境においてコーヒー豆をタンブリングさせるための撹拌ブレードを備えることができる。

加熱源として、好ましくは装置は電気ヒータを備える。この電気ヒータは通常、電気抵抗を備える。加えて、好ましくは、ヒータは、ヒータによって加熱された空気を循環させるための空気駆動器を備える。いくつかの装置では、例えば、装置が撹拌翼を含む又は回転ドラムである場合、空気駆動器は必要ではない。

電気的に給電されたヒータは、焙煎中に生成される空気汚染物質が、コーヒー豆自体の加熱からのみ生成される汚染物質であり、熱源が天然ガス、プロパン、液化石油ガス（ＬＰＧ）、又は更には木材を使用するガスバーナである場合、生じるようなガスの燃焼からのものではない、という利点を有する。

装置は、容器内の温度を測定するための少なくとも１つの温度センサを備える。センサは、容器の容積内、又は容器内の加熱空気の入口の近くに配置することができる。

装置は、容器内での温度対時間プロファイルを適用するために、電気ヒータを制御するように動作可能な制御システムを備える。通常この制御は、フィードバックループ制御において、容器内に配置された少なくとも１つの温度センサの測定値に基づいて実現される。

温度対時間プロファイルは、部分的に事前に焙煎された豆の焙煎専用の焙煎レシピに対応する。通常、このようなプロファイルの時間の長さは、コーヒー生豆の焙煎専用のプロファイルの時間長さよりも短い。

加えて、制御システムは、焙煎レシピが適用されている間に容器内で生成された煙中の少なくとも１つの揮発性有機成分（ＶＯＣ）、好ましくは、ＣＯ、ＣＯ_２、ＮＯ、ＮＯ_２、ＳＯ_２、ホルムアルデヒドのリストからの少なくとも１つの成分、の濃度が測定される。

好ましくは、ＶＯＣのためのセンサは、容器内部に、又は容器の下流に、例えば容器の出口に配置される。

制御システムは、時間の関数としての測定された濃度の増加を検出するように構成されている。

好ましい実施形態では、ＣＯ及び／又はＣＯ_２の濃度が測定される。

コーヒー生豆から開始して、水の注入によるコーヒー飲料の調製を可能にする焙煎レベルに至る、コーヒー豆を焙煎するプロセスでは、コーヒー豆は、いくつかの段階を経る。特に、
放出レベルが低いままである第１段階、次いで、
発熱性の内部反応が生じ、ＣＯ、ＣＯ_２、及び他のＶＯＣのような成分が生成され放出される第１のクラックステップ、次いで、
放出レベルが減少する第２段階、
発熱性の内部反応が生じ、ＶＯＣが再び放出される第２のクラックステップ、を経る。

加熱されるのが生豆であるか、部分的に事前に焙煎された豆であるかに応じて、第１のクラックステップが生じる時間は異なる。すなわち、
生豆は、部分的に事前に焙煎された豆の場合よりも、通常は少なくとも２分間長く、
完全に焙煎された豆では第１のクラックは存在しない。

このことは、同じ焙煎プロファイルを適用することにより、第１のクラックが、部分的に焙煎された豆と比較して、生豆では遅く生じ、完全に焙煎された豆では全く生じないという点で、生豆及び完全に焙煎された豆を、部分的に事前に焙煎された豆から区別できることを意味する。部分的に事前に焙煎された豆の第１のクラックが通常起こる基準時間を設定することにより、容器内に存在して焙煎されているのが、実質的に部分的に事前に焙煎された豆であるか否かを検出できる。

制御システムは、設定基準時間を経過してもＣＯ、ＣＯ_２などの測定された濃度の増加が起こらない場合、ヒータを停止させるように構成されている。実際には、基準時間を、部分的に事前に焙煎された豆の第１のクラックが発生する時間に設定することにより、その時間において消費の減少が起こらない場合、それは、容器内には生豆又は完全に焙煎された豆が導入されている、又は更には豆が導入されていないことを意味する。安全対策により、加熱が停止される。

メッセージが表示されて、操作者に通知し、容器内に導入された豆の性質を調べるように誘導することができる。

ヒータによる電力消費の第１の減少が生じる時間を、上述したように検出することにより、容器内に導入された豆の性質を検証することが可能になるので、有利なことに、本発明の目的が達成される。

基準時間ｔ_１は、部分的に事前に焙煎された豆の焙煎専用の焙煎レシピを適用する焙煎装置で使用するために生産された部分的に事前に焙煎された豆の性質に応じて定めることができる。好ましくは、測定された濃度の第１の増加に関する基準時間は５分に設定される。

実際には、生豆については、測定された濃度の第１の増加は、通常、少なくとも５分であることが観察されている。

操作者が誤って、第１のクラックの終了と第２のクラックの始まりとの間の点まで事前に焙煎された豆を容器内に導入すること、又は操作者が、前の焙煎操作からの豆を容器から取り出すことを忘れることが起こり得る。その場合、焙煎プロファイルを適用すると、これらの豆の加熱を開始した後に、第１のクラックは存在しないが、第２のクラックが非常に急に起こる。そのようなエラーが生じる場合、燃える問題は、完全に焙煎された豆の場合よりも重要ではないが、最終焙煎は最適化された製品につながらず、そのような焙煎は推奨されない。

好ましい実施形態では、このような焙煎を回避するために、制御システムは、設定基準時間ｔ_０の前に、測定された濃度の第１の増加が起こった場合、電気ヒータを停止するように構成され得る。好ましくは、この基準時間ｔ_０は３分に設定され得る。

一実施形態では、制御システムは、ユーザによって容器内に導入されたコーヒー豆を識別するように構成されている。豆の識別は、豆を焙煎するプロセスに直接影響を及ぼす豆の性質に関連する。一般に、この性質は豆の起源（アラビカ、ロブスタなど）に関連する。

豆の識別は、
ユーザからの手動入力によって、
ユーザによって提示された豆パッケージから識別手段を自動的に読み取るように構成された識別デバイスから得られる。

全ての場合において、豆はユーザによって容器内に導入され、これは、容器内の豆が部分的に事前に焙煎された豆でないかもしれないという問題を説明する。

制御システムは、焙煎レシピを適用するステップの前に、識別されたコーヒー豆に対応する焙煎レシピを取得するように構成され得る。焙煎レシピは、
メモリから、
サーバから、
識別デバイスから、得ることができる。

本発明の上記の諸態様は、任意の好適な組み合わせで組み合わせることができる。更には、本明細書における様々な特徴を、上記の諸態様のうちの１つ以上と組み合わせることにより、具体的に図示及び説明されたもの以外の組み合わせを提供することができる。本発明の更なる目的及び有利な特徴は、「特許請求の範囲」、「発明を実施するための形態」、及び添付図面から明らかとなるであろう。

本発明の特徴及び利点は、以下の図との関連で、より良好に理解されるであろう。
本発明の方法の実現を可能にする一般的な焙煎装置の概略図である。 図１による一般的な装置の制御システムのブロック図である。 生豆に又は部分的に事前に焙煎された豆に適用される加熱プロファイルの概略的な曲線を表す。 部分的に事前に焙煎されたコーヒー豆を焙煎するステップ中のヒータの電力消費の第１の曲線と、生豆を焙煎するステップ中のヒータの電力消費の第２の曲線とを概略的に示す。

図１は、焙煎装置１の例示的な部分図を示す。機能的には、焙煎装置１は、この容器内に導入された熱風の流れによって、容器１１内に保持されたコーヒー豆を焙煎するように動作可能である。第１のレベルでは、装置は、ハウジング１５、焙煎ユニット１０、及び制御システム１８０を備える。次に、これらの構成要素を順次説明する。

焙煎装置のハウジング
ハウジング１５は、前述の構成要素を収容及び支持し、基部１５１及び本体１５２を備える。基部１５１は、支持面と当接し、好ましくは基部と支持面との間に間隙を提供する足部１５４を介して当接する。本体１５２は、構成要素を取り付けるためのものである。

焙煎装置の焙煎ユニット
焙煎ユニット１０は、コーヒー豆を収容し焙煎するように動作可能である。

焙煎ユニット１０は、典型的には、焙煎装置１の第２のレベルにおいて、容器１１、空気流駆動器１２、ヒータ１３を備え、これらについて順次説明する。

容器１１は、操作者によって導入されたコーヒー豆を収容し保持するように構成されている。取り外し可能なカバー１７が、豆の導入及び除去を可能にする。容器の底部は空気が通過できるように構成されている。具体的には、底部は穿孔板１４であって、穿孔板の上に豆が載ることができ、穿孔板を通って空気が上向きに流れることができる。

チャフ収集器１６は、容器１と流体連通しており、豆から徐々に分離され、その軽い密度ゆえにチャフ収集器へと吹き飛ばされるチャフを受け取る。

容器１１は、ユーザがハウジング１５から容器を取り外し、焙煎された豆を得ることを可能にするためのハンドル１１２を備える。

空気流駆動器１２は、容器の底部の方向に空気流を生成するように動作可能である。生成される流れは、豆を加熱し、豆を撹拌し持ち上げるように構成され、空気の流動床を形成する。その結果、豆は均質に加熱される。具体的には、空気流駆動器は通常、モータ１２１によって駆動されるファンであり得る。ハウジング内に空気を供給するために、空気入口１５３をハウジングの基部１５１の内側に設けることができ、空気流駆動器は、この空気を容器１１の方向に吹き付ける。

図示していないロースターの代替的実施形態では、容器は、容器内で豆を回転させるための回転デバイスを備えることができる。その場合、単純な空気流を供給することができ、回転デバイスは豆の均質な加熱を可能にする。

ヒータ１３は、空気流駆動器１２によって生成された空気流を加熱するように動作可能である。図示した実施形態では、ヒータは、ファンと穿孔板１４との間に配置された電気抵抗であり、その結果、空気流は容器１１に入る前に加熱されて、豆を加熱し、豆を持ち上げる。

ヒータ１３及び／又は空気流駆動器は、豆に焙煎プロファイルを適用するように動作可能であり、この焙煎プロファイルは、時間に対する温度の曲線として定義される。

焙煎装置の制御システム
ここで図１及び図２を参照して制御システム１８０について考察する。制御システム１８０は、焙煎ユニットの構成要素を制御してコーヒー豆を焙煎するように動作可能である。制御システム１８０は、典型的には、焙煎装置の第２レベルにおいて、ユーザインターフェース２０と、処理ユニット１８と、少なくとも１つのセンサ２３と、電源２１と、メモリ１９と、任意選択のコードリーダーと、任意選択の遠隔接続用の通信インターフェースとを備える。

ユーザインターフェース２０は、ユーザインターフェース信号によってユーザが処理ユニット１とインターフェースすることを可能にするハードウェアを含む。より具体的には、ユーザインターフェースは、ユーザからコマンドを受信し、ユーザインターフェース信号は、このコマンドを入力として処理ユニット１８に転送する。コマンドは、例えば、容器内に導入された豆の性質に関する情報（例えば、起源、供給業者の参照）、並びに、焙煎プロセスを実行する（プロセスを開始する）、及び／又は焙煎装置１の動作パラメータ（最終焙煎の所望のレベル、焙煎する豆の量）を調整する、及び／又は焙煎装置１の電源をオン若しくはオフにする命令であってもよい。処理ユニット１８はまた、焙煎プロセスの一部としてユーザインターフェース２０にフィードバックを出力して、例えば、焙煎プロセスが開始されたこと、若しくはプロセスに関連付けられたパラメータが選択されたことを示してもよい、又はプロセス中のパラメータの漸進的変化を示してもよい、又はアラームを生成してもよい。

ユーザインターフェースのハードウェアは、任意の好適なデバイス（複数可）を含んでもよく、例えば、ハードウェアは、ジョイスティックボタン、ノブ若しくは押しボタン、ジョイスティック、ＬＥＤ、グラフィック、又は文字ＬＤＣ、タッチ感知及び／若しくはスクリーンエッジボタンを有するグラフィックスクリーンのうちの１つ以上を含む。ユーザインターフェース２０は、１つのユニットとして又は複数の離散的なユニットとして形成できる。

ユーザインターフェースの一部はまた、後述するように、装置に通信インターフェース２４が設けられる場合、モバイルアプリ上にあってもよい。

少なくとも１つのセンサ２３は、焙煎プロセス及び／又は焙煎装置の状態を監視するために、処理ユニット１８に入力信号を提供するように動作可能である。入力信号は、アナログ信号又はデジタル信号とすることができる。センサ２３は、典型的には、少なくとも１つの温度センサ２３１を備え、任意選択で、容器１に関連付けられた豆レベルセンサ、並びに容器１１及び／又はチャフ収集器１６に関連付けられた位置センサのうちの１つ以上、を備える。

加えて、センサ２３は、少なくとも１つのＶＯＣ成分の濃度を測定するセンサ２３２を備える。このセンサ２３２は通常、容器の出口に配置される。容器の出口が煙処理ユニットに配置されている場合、測定値が煙処理によって変化しないように、このセンサ２３２はあらゆるフィルタ又は触媒コンバータの上流に配置される。

処理ユニットは、例えば、豆パッケージ上のコードを読み取るシステムと関連付けられたコードリーダー３を備え得る。

処理ユニットは、焙煎装置１がサーバシステム及び／又はモバイルデバイスなどの別のデバイス及び／又はシステムとデータ通信するための通信インターフェース２４を備え得る。通信インターフェース２４は、焙煎プロセス情報、豆の性質、豆の量などのコーヒー豆焙煎プロセスに関する情報を供給及び／又は受信するために使用することができる。通信インターフェース２４は、複数のデバイスとの同時データ通信又は別々の媒体を介する通信のために、第１及び第２の通信インターフェースを備えてもよい。

通信インターフェース２４は、ケーブルメディア又はワイヤレスメディア又はそれらの組み合わせのために構成することができ、これらは、例えば、ＲＳ－２３２、ＵＳＢ、Ｉ２Ｃ、ＩＥＥＥ８０２．３で定義されたイーサネット（登録商標）などの有線接続、無線ＬＡＮ（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１）若しくは近距離通信（ＮＦＣ）などの無線接続、又はＧＰＲＳ若しくはＧＳＭ（登録商標）などのセルラシステムである。通信インターフェース２４は、通信インターフェース信号によって処理ユニット１８とインターフェースする。一般的に、通信インターフェースは、通信ハードウェア（例えば、アンテナ）をマスタ処理ユニット１８とインターフェースするように制御するための別個の処理ユニット（その例を上記に提示した）を備える。しかしながら、処理ユニット１８との直接シリアル通信のための単純な有線接続のような、あまり複雑でない構成を使用することができる。

処理ユニット１８は、通常は、メモリと、典型的にはマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラなどの集積回路として構成された入出力システム構成要素とを備える。処理ユニット１８は、例えば、ＡＳＩＣなどの他の適切な集積回路、ＰＡＬ、ＣＰＬＤ、ＦＰＧＡ、ＰＳｏＣなどのプログラマブルロジックデバイス、システムオンチップ（ＳｏＣ）、コントローラなどのアナログ集積回路を備えてもよい。そのようなデバイスに関しては、適切である場合、前述のプログラムコードは、プログラムドロジックと見なすことができる、又はプログラムドロジックを追加で含むと見なすことができる。また、処理ユニット１８は、上記集積回路のうちの１つ以上を備えてもよい。後者の例では、いくつかの集積回路がモジュール式に互いに通信するように配置されており、例えば、ユーザインターフェース２０を制御するためのスレーブ集積回路が、焙煎ユニット１０を制御するためのマスタ集積回路と通信する。

処理ユニット１８は、一般的に、プログラムコードとしての命令及び任意選択的にデータを記憶するためのメモリユニット１９を備える。この目的のために、メモリユニットは、通常、例えば、命令としてのプログラムコード及び動作パラメータ保存のためのＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、又はＦｌａｓｈと、一時的データ保存のための揮発性メモリ（ＲＡＭ）とを備える。メモリユニットは、別個の及び／又は（例えば、半導体のダイ上に）集積されたメモリを備えることができる。プログラマブルロジックデバイスのために、命令をプログラムされた論理として記憶することができる。

メモリユニット１９に記憶された命令は、コーヒー豆焙煎プログラムを含むように理想的に表現することができる。コーヒー豆焙煎プログラムは、ユーザインターフェース２０からのコマンド、及び／又は温度センサ２３１、濃度センサ２３２、豆のレベル又は量のセンサ、コードリーダー３のようなセンサ２３の信号、などの入力に応答して、処理ユニット１８によって実行され得る。コーヒー豆焙煎プログラムの実行により、処理ユニット１８が以下の構成要素、すなわちヒータ１３及び空気流駆動器１２を制御する。

処理ユニット１８は、
入力、すなわち、ユーザインターフェース２０からのコマンド、及び／又はセンサの信号（例えば、容器１に関連付けられた温度センサ２３１、豆レベルセンサ）、及び／又はコードリーダー３を受信し、
メモリユニット１９に記憶された及び／又は通信インターフェース２４などの外部ソースから入力されたプログラムコード（又はプログラムされた論理）に従って入力を処理し、
焙煎プロセスである出力を提供する、ように動作可能である。より具体的には、出力は、少なくともヒータ１３及び／又は空気流駆動器１２の動作を含む。

焙煎ユニットの動作は、通常、温度センサ２３１からの入力信号を、コーヒー豆に温度対時間プロファイルを適用するためのフィードバックとして使用する閉ループ制御である。

制御システム８０は、通常は温度プローブ２３１の信号を使用して、空気流駆動器１２及び／又はヒータ１３を制御することにより、このコーヒー豆焙煎プロセスを適用するように動作可能である。

この焙煎レシピＲを豆に適用するために、温度プローブ２３１によって測定された温度を使用して、ヒータ１３の電力及び／又は空気駆動器１２の電力がフィードバックループで適合される。

制御のタイプに応じて、ヒータ１３を、ある所定の電力で給電することができ、これは温度が一定であることを意味し、その場合、空気流がヒータを通って移動する間に、ヒータに接する時間を変化させるために、空気駆動器１２の電力を、プローブ２３１で監視される温度に基づいて制御することができる。

代替として、空気駆動器１２を、ある所定の電力で給電することができ、これは流量が一定であることを意味し、その場合、空気がヒータを通って移動する間に、加熱する空気を減らす又は増やすために、ヒータ１３の電力を、プローブ２３１で監視される温度に基づいて制御することができる。

最後の代替形態では、ヒータ１３及び空気駆動器１２の両方を、プローブ２３１による温度の監視に基づいて制御することができる。

焙煎プログラムの一部は、豆に適用される温度対時間プロファイルを含む焙煎レシピに基づく。コーヒー豆焙煎プログラムは、部分的に事前に焙煎された豆を焙煎するように構成されている。

図３は、装置１内でコーヒー生豆（曲線Ａ_生豆）、及び同じ起源の部分的に事前に焙煎された豆（曲線Ａ_{事前に焙煎された}）を焙煎するための加熱プロファイル（温度対時間）を示す。ｔ_{１．クラック開始}は、第１のクラックの開始に対応する時間であり、ｔ_{１．クラック終了}は、第１のクラックの終了に対応する時間であり、ｔ_{２．クラック開始}は、第２のクラックの開始に対応する時間である。

曲線Ａ_{事前に焙煎された}に示すように、豆が部分的に事前に焙煎されている場合、加熱プロファイルは時間が短く、曲線Ａ_生豆の第１の部分は適用されないが、加熱プロファイルはｔ_{１．クラック終了}の前に始まる。したがって、焙煎装置１では、制御システムは、曲線Ａ_{事前に焙煎された}の加熱プロファイルによって示されるような、部分的に事前に焙煎された豆の焙煎専用の焙煎レシピ又は焙煎プログラムを適用するように構成されている。

電源２１は、前述の制御される構成要素、及び処理ユニット１８に電気エネルギーを供給するように動作可能である。電源２１は、バッテリー又は主電源を受電し調節するためのユニットなどの様々な手段を備えてもよい。電源２１は、焙煎装置１の電源をオン又はオフにするためにユーザインターフェース２０の一部に動作可能に連結されてもよい。

メモリユニット１９に記憶された命令の別の部分に基づいて、処理ユニット１８は、
焙煎レシピが適用されている間に容器内で生成された煙中の少なくとも１つのＶＯＣ成分の濃度を測定し、
時間の関数としての測定された濃度の増加を検出し、
設定基準時間ｔ_１を経過しても、測定された濃度の増加が起こらない場合、加熱することを停止する、ように動作可能である。

焙煎操作中に、容器内で生成された煙中の少なくとも１つのＶＯＣ成分、好ましくは、ＣＯ、ＣＯ_２、ＮＯ、ＮＯ_２、ＳＯ_２、ホルムアルデヒドのリストにある成分の濃度の入力２３０が、処理ユニット１８により監視される。

焙煎レシピが適用されている間の濃度の測定値に基づき、処理ユニット１８は、時間の関数としてのこの濃度の増加を検出するように構成されている。

好ましくは、検出される濃度の増加が、コーヒー豆の第１のクラックの間のＶＯＣ成分の生成に対応することが十分に重要である。

ヒータの濃度のフォローアップに基づいて、設定基準時間ｔ_１を経過しても濃度の増加が起こらない場合、処理ユニット１８は、電気ヒータを停止させるように構成されている。

実際には、プロセスの開始後の比較的短い時間に濃度の増加が起こらない場合、これは、部分的に事前に焙煎された豆が装置内に導入されておらず、容器１１が、生豆又は完全に焙煎された豆のいずれかを保持している、又は更には豆を全く保持していないことを意味する。

図３の曲線に示すように、部分的に事前に焙煎されたコーヒー豆と、同じ起源の生豆とに、同じ加熱プロファイルを適用しているが（すなわち、部分的に事前に焙煎されたコーヒー豆を前述の生豆から得ている）、生豆の第１のクラックは、部分的に事前に焙煎されたコーヒー豆の第１のクラックよりも後に生じている。

図４は、
生豆（曲線Ｂ_生豆）、及び、
生豆と同じ起源から得られた部分的に事前に焙煎されたコーヒー豆（曲線Ｂ_{事前に焙煎された}）
を、図３の曲線Ａ_{事前に焙煎された}の加熱プロファイル（温度対時間）に従って加熱している間に、容器内で生成された煙中のＣＯの測定された濃度Ｑを概略的に示す。

どちらの場合も、曲線は、ＣＯの放出に対応するピークを示す。ＣＯの濃度は、豆の第１のクラックが起こる時点で増加し始め、第２のクラックの後で最大値に至るまで増加し続ける。

部分的に事前に焙煎された豆の第１のクラックに対応するＣＯの濃度の増加は時間ｔ_{事前に焙煎された}において起こり、これは、生豆の第１のクラックに対応するＣＯの濃度の増加に対応する時間ｔ_生豆よりも早い。

ｔ_{事前に焙煎された}より大きいがｔ_生豆より小さい基準時間ｔ_１を設定することにより、部分的に事前に焙煎された豆を生豆から区別することが可能である。一般に（しかし、部分的に事前に焙煎された豆のタイプに依存し得るが）、基準時間ｔ_１は５分に設定される。

部分的に焙煎された豆の代わりに、第２のクラックの後に至るまで焙煎された完全に焙煎された豆が容器内に導入された場合、生豆と同様に、時間ｔ_１の前後においてＣＯの濃度の増加は全く検出されないであろう。

豆が、第１のクラックの終了と第２のクラックの始まりとの間の時点まで焙煎されている場合、ＣＯの放出は、ｔ_{事前に焙煎された}の前に即時に検出されるであろう。したがって、ｔ_{事前に焙煎された}よりも小さい基準時間ｔ_０を設定することにより、これらの豆を、部分的に事前に焙煎された豆から区別できる。一般に（しかし、部分的に事前に焙煎された豆のタイプに依存し得るが）、基準時間ｔ_０は３分に設定される。

最後に、容器内で識別された豆のタイプに応じて、制御システムは、ヒータ１３を継続又は停止するように構成されている。

豆が、部分的に事前に焙煎された豆として識別された場合、焙煎レシピに従って加熱することを遂行できる。

豆が、生豆又は完全に焙煎された豆として識別された場合、加熱は停止され、警告が、例えばユーザインターフェース２０を介してユーザに送られる。

その結果、より高度なモードでは、ユーザによって容器内に豆が導入され、そのタイプに関する情報が、ユーザによって処理ユニットに提供され得る（手動で又はコードによって自動的に）。それでも、モードに関わらず、豆は容器内に手動で導入されるので、部分的に事前に焙煎された豆をユーザが容器内に導入せず、特に、前回の操作からの完全に焙煎された豆を除去することを忘れる、又は容器内に生豆を導入するというリスクがある。

本発明の装置は、複雑で高価なデバイスを実装することなく、ユーザの不注意に起因する火災のいかなるリスクをも回避する利点を有する。

温度センサの測定値に基づいて電気ヒータ及び／又は空気流駆動器を制御することによる少なくとも温度対時間プロファイルを含む焙煎レシピを適用するステップにおいて、焙煎レシピは、デフォルトで、部分的に事前に焙煎された豆を焙煎するためのレシピであってもよい、又は任意選択の識別ステップにおいて識別され、これらの識別された豆の専用の焙煎レシピを取得する任意選択のステップに由来する、部分的に事前に焙煎された豆に専用のレシピであってもよい。

この専用の焙煎レシピは、焙煎装置のメモリユニット１９から取得できる、又は通信インターフェース２４を介してサーバからダウンロードできる、又は任意選択のコード読み取りステップの間にコードリーダーによって読み取ることができる。レシピは、豆の識別に関する情報の一部である。

本発明は、上記で例示された実施形態を参照して説明されているが、請求される本発明は、決してこれらの例示された実施形態によって限定されるものではないことが理解されるであろう。

「特許請求の範囲」で定義されるような本発明の範囲を逸脱することなく、変形及び修正が実施可能である。更に、既知の均等物が特定の特徴に対して存在する場合、かかる均等物は、本明細書で具体的に言及されているかのように組み込まれる。

本明細書で使用するとき、用語「備える」、「備えている」、及び同様の語は、排他的又は包括的な意味で解釈されるべきではない。換言すれば、これらは、「～を含むが、それらに限定されない」ことを意味するものとする。

１ ロースター
１０ 焙煎ユニット
１１ 容器
１１２ ハンドル
１２ ファン
１２１ モータ
１３ ヒータ
１４ 穿孔板
１５ ハウジング
１５１ 基部
１５２ 本体
１５３ 空気入口
１５４ 足部
１６ チャフ収集器
１７ カバー
１８ 処理ユニット
１８０ 制御システム
１９ メモリ
２０ ユーザインターフェース
２１ 電源
２３ センサ
２３０ 入力
２３１ 温度センサ
２３２ 濃度センサ
２４ 通信インターフェース
３ コードリーダー

Claims (11)

1. 部分的に事前に焙煎されたコーヒー豆を焙煎するための装置であって、
   コーヒー豆を収容する容器（１）と、
   前記容器内に収容されたコーヒー豆を加熱するための電気ヒータ（１３）と、
   前記容器内の温度を測定するための少なくとも１つの温度センサ（２３）と、
   前記ヒータを制御するように動作可能な制御システム（１８０）と、
   を備え、
   前記制御システムは、
   少なくとも温度対時間プロファイルを含む、部分的に事前に焙煎された豆の焙煎専用の焙煎レシピを適用し、
   前記焙煎レシピが適用されている間に前記容器内で生成された煙中の少なくとも１つの揮発性有機成分（ＶＯＣ）の濃度を測定し、
   時間の関数としての測定された前記濃度の増加を検出し、
   設定基準時間ｔ_１を経過しても、前記測定された濃度の増加が起こらない場合、加熱することを停止する、ように構成されている、装置。
2. ＣＯ、ＣＯ_２、ＮＯ、ＮＯ_２、ＳＯ_２、ホルムアルデヒドのリストからの少なくとも１つの成分の濃度が測定される、請求項１に記載の装置。
3. 前記基準時間ｔ_１が５分に設定されている、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記制御システムは、設定基準時間ｔ_０の前に、前記少なくとも１つの揮発性有機成分（ＶＯＣ）の測定された前記濃度の第１の増加が起こった場合、前記電気ヒータを停止するように構成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記設定基準時間ｔ_０は３分に設定される、請求項４に記載の装置。
6. 前記制御システムは、ユーザによって前記容器内に導入された豆のタイプの識別を取得するように構成されている、請求項１～５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記豆の前記識別は、
   前記ユーザからの手動入力によって、
   前記ユーザによって提示された／スキャンされた豆パッケージから識別手段を読み取るように構成された識別デバイスから、取得され得る、請求項６に記載の装置。
8. 請求項１～７のいずれか一項に記載の装置を使用してコーヒー豆を焙煎する方法であって、
   部分的に事前に焙煎された豆の焙煎専用の焙煎レシピを適用するステップであり、前記焙煎レシピは、少なくとも温度対時間プロファイルを含む、ステップと、
   前記焙煎レシピが適用されている間に前記容器内で生成された煙中の少なくとも１つの揮発性有機成分（ＶＯＣ）の濃度を測定するステップと、
   時間の関数としての測定された前記濃度の増加を検出するステップと、
   設定基準時間ｔ_１を経過しても、前記測定された濃度の増加が起こらない場合、加熱することを停止するステップと、を含む、方法。
9. 前記方法は、設定基準時間ｔ_０の前に、前記少なくとも１つの揮発性有機成分（ＶＯＣ）の前記測定された濃度の第１の増加が起こった場合、前記電気ヒータを停止するステップを含む、請求項８に記載の方法。
10. コーヒー豆を焙煎するための装置の制御システムの処理ユニットのコンピュータプログラムであって、前記装置は、コーヒー豆を収容するための容器と、前記容器内に収容されたコーヒー豆を加熱するための電気ヒータと、前記容器内で生成された煙中の少なくとも１つの揮発性有機成分（ＶＯＣ）の濃度を測定するための少なくとも１つのセンサと、を備えており、前記コンピュータプログラムは、プログラムコード及び／又はプログラム論理を含み、前記プログラムコード及び／又は前記プログラム論理は、前記処理ユニットで実行されると、
    部分的に事前に焙煎された豆の焙煎専用の焙煎レシピを適用するステップであり、前記焙煎レシピは、少なくとも温度対時間プロファイルを含む、ステップと、
    前記焙煎レシピが適用されている間に前記容器内で生成された煙中の少なくとも１つの揮発性有機成分（ＶＯＣ）の濃度を測定するステップと、
    時間の関数としての測定された前記濃度の増加を検出するステップと、
    設定基準時間ｔ_１を経過しても、前記測定された濃度の増加が起こらない場合、加熱することを停止するステップと、をもたらす、コンピュータプログラム。
11. 設定基準時間ｔ_０の前に、前記少なくとも１つの揮発性有機成分（ＶＯＣ）の前記測定された濃度の第１の増加が起こった場合、プログラムコード及び／又はプログラム論理が、前記電気ヒータを停止する前記ステップをもたらす、請求項１０に記載のコンピュータプログラム。

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