JP3617906B2 - 豆の焙煎冷却方法とその装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コーヒー煎り豆が高い香りと風味を持つように、焙煎直後の冷却方法につき特に配慮した、低コストの豆の焙煎冷却方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コーヒー煎り豆の製造は、豆の焙煎工程と焙煎直後の冷却工程とにより処理されている。
【０００３】
上記焙煎工程では、コーヒー豆を熱風ドラム焙煎機で４００℃〜５００℃の熱風で１０分程度焙煎し、２００℃程度の煎り豆にしている。
また、冷却工程では、焙煎直後の煎り豆を約５分間程風冷により、２０℃程度の常温に冷却している。
これら焙煎、冷却の主要工程を経て形成されたコーヒーの風味は、焙煎によって豆内に形成される多くの化学成分によるものであるが、
ａ、これら風味は、焙煎後の時間の経過につれ成分の散逸と化学変化により変化を起こすものである。
ｂ、また、焙煎直後の余熱で香り成分が散逸を起こしたり、余熱により２次焙煎が進行し焙煎むらを起す問題がある。
ｃ、また、新鮮なコーヒーは、香が高く、ドリップ時、コーヒーの粉末に熱湯を注ぐと大きく膨張し膨らみを見せる。一方古いコーヒーはドリップ時の膨らみもなく香も少ない。
このドリップ時の膨らみは、コーヒー挽き豆に含まれる炭酸ガスに起因すると推定され、また炭酸ガスは前記挽き豆が古くなるにつれ散逸し、香りも炭酸ガスとともに散逸し、挽き豆の炭酸ガスの保持量が香りの度合を示すことになる。
上記したように、コーヒーの香りや風味は焙煎後の香り成分や炭酸ガスの散逸や化学変化に起因し、また、焙煎後の余熱の問題もある。
結局、焙煎直後の冷却処理と冷却処理後の保管に問題があると考えられる。
【０００４】
ところで、従来の冷却処理は、風冷による冷却装置による冷却処理により、約２００℃の焙煎直後の温度より２０℃の常温への冷却を行なっている。
上記冷却装置は、例えば特公昭５７―２１３７２号に発明Ａが開示されているが、
該発明Ａによれば図３の冷却装置７０に示すように、冷却槽６５とファン５６と集塵機６１とそれらを結ぶ矢印Ａの点線循環回路６６及びフィルタ６２ａを備えた濾過式集塵機６２を経由し脱臭機６３を経て大気へ排出する矢印Ｂの点線排出回路６７とよりなっており、
冷却槽６５内の排気は、吸引されて集塵機６１を経て脱塵され冷却槽６５に戻す点線循環回路６６を形成し、
該循環回路６６を循環する排気の一部は、点線排出回路６７を経て、焙煎室５１内よりファン５４、脱塵機６０、ファン５５を介して脱塵した排気が通過する排出路に合流して、濾過式集塵機６２を経由、脱臭機６３により脱臭し外気へ放出するようにしてある。
なお、冷却時は焙煎は停止され焙煎室５１よりの排気は停止しており、冷却空気の排気量よりずっと小さい焙煎室よりの排気量に対応した容量を持つ脱臭機でも十分間に合うようにしてある。
つまり、上記発明Ａの場合は、冷却時に冷却槽より発生する排気を脱塵して循環させ、循環する脱塵排気を少しずつ脱臭して外気へ排出するようにしたものである。この場合は、冷却の際は多量の排気を脱臭する必要があるが、そのためには大容量の脱臭装置が必要となり、その解決手段のひとつとして提案されたものである。
【０００５】
また、特公平４―２１４６５号には発明Ｂが開示されているが、
発明Ｂにおいては、焙煎後の煎り豆の冷却のため、空気による冷却槽を設け、該冷却槽の冷却排気を冷却開始直後の臭みの伴う短時間の間は脱臭機を経由し、脱臭して外気へ放出するようにし、その後の冷却排気は脱臭せず直接外気へ放出するようにし、
前者の冷却空気の流量は低く押さえ排気流量の小さな焙煎工程の焙煎室よりの排気に使用する脱臭機を共用できるようにし、脱臭機を使用しない後者の場合は冷却空気の流量を大きくして、大量の空気冷却により煎り豆の冷却を促進して香り保持ができるようにしたものである。
即ち、発明Ｂの場合は、煎り豆の香り保持のために、十分な冷却空気の流量を確保し、冷却排気の一部である冷却開始初期の臭みの多い排気は脱臭機を使用して外気へ放出し、その後は直接外気は放出するようにしたものである。
また、最近は冷却槽に外部より新鮮な空気の吹き込みを行い、焙煎工程の排気量の３倍以上の排気量の排気により脱塵機を介して煎り豆の風冷を行い、一部は外気へ直接放出し一部は前記脱臭機を経由外気へ放出するようにしている。
【０００６】
また特公平７―１１０２００号には発明Ｃが開示され、
発明Ｃにおいては、コーヒー豆を焙煎後、３．５分以内に―１７℃〜―３５℃に急速冷却し、ガス抜きせず気密性を有する容器に包装することを特徴とし、煎り豆の香りの劣化防止を目的としたものである。
なお、上記ガス抜きは、コーヒー煎り豆を、気密性のあるサイロにて、１１２時間から４日間保存し炭酸ガスを抜くことを指している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記先行技術に於いても、コーヒー豆の焙煎冷却に対し、冷却の促進及び臭み除去の種々改善が提案されているが焙煎直後の冷却操作の過程における下記事項に対する対策はない。
即ち、前記したように、コーヒーの香りや風味の劣化は、焙煎直後の特に冷却時における大量の冷却排気風に起因する香り成分の散逸やガスの発散や化学変化醸成等の問題及び焙煎後の余熱による焙煎むらの発生の問題を考慮すると、焙煎後の冷却処理に対し跋本的対策が必要であると考えれる。
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、焙煎直後に行なわれる煎り豆の冷却方法につき、煎り豆に含まれている香り成分の散逸やガスの発散や化学変化を極力押さえ、従来品に比較し格段の有意差のあるコーヒー豆の提供を可能とする製造方法及び装置の提供を目的としたものである。
【０００８】
そこで、本発明の請求項１、請求項２の発明は、
煎り豆の香り成分の散逸やガスの発散を防止可能とした豆の焙煎冷却方法特に冷却手段の提供を目的としたものである。
【０００９】
また、請求項３記載の発明は、
豆の焙煎冷却時の脱臭に対し焙煎工程のみの適用を特定した豆の焙煎冷却方法の提供を目的としたものである。
【００１０】
また、請求項４記載の発明は、
煎り豆の冷却手段及び香り成分の散逸やガスの発散を防止可能とした豆の焙煎冷却装置の提供を目的としたものである。
【００１１】
また、請求項５記載の発明は、
豆の焙煎冷却時の脱臭に対し焙煎工程のみの適用を特定した豆の焙煎冷却装置の提供を目的としたものである
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、
豆の焙煎冷却処理において、
焙煎後の豆に対し、冷却用冷風を外気より閉鎖循環させ、急速冷却して香りの発生を押さえるとともに、冷却時発生する香り成分を含む発生ガスの外気への排出を閉鎖させ、冷却中の豆に封じ込むようにした、ことを特徴としたものである。
【００１３】
即ち、本発明の冷却方法に於いては、冷却用冷風が循環する閉鎖空間において煎り豆の冷却を行い、冷却時発生する香り成分及びそれを含むガスの発散散逸を防止して煎り豆の中へ封じ込むようにしたものである。
【００１４】
また、請求項２記載の発明は、
請求項１記載の冷風は、１０℃以下の低温冷風の使用による冷却時間及び冷却風量の削減とにより、香り成分を含むガスの発生を最低限にしたことを特徴としたものである。
【００１５】
また、請求項３記載の発明は、
前記豆の焙煎冷却処理において、
豆の脱臭は焙煎工程のみ行なうようにしたことを特徴としたものである。
【００１６】
即ち、本発明の冷却方法に於いては、冷却時に発生する所謂臭みの脱臭は行なわず、冷却用冷風が循環する閉鎖空間に閉じこめるようにしたものである。
【００１７】
また、請求項４記載の発明は、
豆の加熱焙煎する焙煎機と焙煎工程の灰、埃等を除去する脱塵機と脱塵した焙煎排気より脱臭する脱臭機とよりなる焙煎手段と、焙煎後の豆の冷却をする冷却手段とよりなる焙煎冷却装置において、
前記冷却手段を、冷却槽と冷風発生機と脱塵機とそれらを結ぶ冷風閉鎖循環路とより構成した、ことを特徴としたものである。
【００１８】
また、請求項５記載の発明は、
請求項４記載の脱臭機は、焙煎工程のみ作動するように構成した、ことを特徴としたものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、形状、その相対的位置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
図１は本発明の豆の焙煎冷却方法を実施する焙煎冷却装置の概要を示すブロック図で、図２は図１の冷却装置に基づき計画された試験装置の概略の構成を示す図である。
【００２０】
本発明の豆の焙煎冷却方法は、脱臭は焙煎工程のみ行なうようにし焙煎室より発生する排気ガスは集塵機、フィルタ、脱臭機を介して外気へ放出するようにしてある。
一方焙煎直後の冷却は、加圧した冷却用冷風が外気より閉鎖した状態で循環するようにした閉鎖空間に、焙煎直後煎り豆を介在させ急速冷却を行なうとともに、冷却時間及び循環風量の削減による香り成分及びそれを含む炭酸ガスの分離発生を最低限に押さえるとともに、前記閉鎖空間によりそれら成分ガスの外部散逸を防止し、当該煎り豆の中に封じこめるようにしたものである。
冷却時の冷却操作は全て冷風循環路を含む閉鎖密閉空間で行なうようにし、従来の脱臭等の全ての排気は行なわない。
【００２１】
上記豆の焙煎冷却方法を実施する豆の焙煎冷却装置は、図１に示すように、焙煎機５０と、該焙煎機５０よりの排気吸引用のファン５４と、該ファン５４からの排気を脱塵する遠心分離器６０と、脱塵された排気よりファン５５を経て集塵する濾過式集塵器６２と、集塵後の排気より脱臭する脱臭機１５とよりなる焙煎装置と、冷却装置１０と、より構成してある。
【００２２】
上記冷却装置１０は、冷却槽１４と、高圧ファン１２ｂと集塵器１２ａとよりなる集塵部１２と、冷気発生器１１と、それらを結ぶ冷気循環路１３とよりなり、従来の開放型脱臭機を使用しない閉鎖密閉冷却空間を形成するようにしてある。
冷気発生器１１は空冷コンデンシングユニット１１ａと熱交換器１１ｂとよりなり、熱交換器１１ｂ出口の冷気の温度を略―１８℃に保持して、前記熱交換器１１ｂの入り口側に設けた冷気循環用ファンにより加圧送風するようにしてある。
図２には上記冷却装置１０に基づき計画された試験冷却装置の概略の構成が示され、同図において、１１ａは空冷コンデンシングユニットで、フィン型熱交換器１１ｂを蒸発器として機能させ、膨張弁７１を利用して冷凍サイクルを構成し、温度計Ｔ４、Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９、Ｔ５に基づいてフィン型熱交換器１１ｂ内を通過する冷却用冷気の温度管理を行っている。７２は冷媒の予冷用熱交換器である。また、１２ｃはフィルタ、１２ｂは高圧ファンで、冷気循環路１３内の冷却用冷気を高圧下で圧送するようにしてある。
そして、集塵部１２により冷却循環路１３内の冷却用冷気を高圧下で圧送するようにしてある。
なお、図２の試験装置の冷気循環路１３には下記種々の冷却方式による試作品により、その優劣を判定すべく外部排出用バルブ１６と外気取り入れ用バルブ１７と中間遮断用バルブ１８を設けてある。
【００２３】
尚、冷却方式として、下記の４種類についてテストを行ったところ、［表１］のような試験結果が得られた。
＃１、−１８℃出口冷気を使用した閉サイクル冷却
＃２、５℃前後の冷気を使用した閉サイクル冷却
＃３、開放サイクル冷却（従来技術）
＃４、冷凍機不使用の外気冷却
【００２４】
【表１】

【００２５】
上記テスト品の試験結果により、本発明の豆の焙煎冷却方法によるテスト品である＃１、＃２は良好な結果が得られ、＃１、＃２とも他のテスト品に比較して格段の有意差のあることが認められた。従って１０℃以下の温度で閉サイクル冷却を行うのが好ましい。
【００２６】
また、焙煎室５０内、冷却槽１４内部、冷却槽１４出口、ファン１２ｂの入り口、フィン型熱交換器１１ｂの入り口と中央の３箇所と出口、冷却槽１４の入り口には、それぞれ試験装置としての温度管理用の温度計Ｔ１、Ｔ、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９、Ｔ５、Ｔ６を設けてある。
上記冷却装置１０により焙煎直後の煎り豆は、冷気循環路１３に密閉状に形成された閉鎖空間内に設けられた冷気発生器１１により低温冷気で急速冷却されるため、煎り豆内の香り成分の化学変化は停止され、香り成分を含んだ揮発分の発生も押さえることができ、また焙煎後の余熱の急速除去による焙煎むらも除去できる。
また、前記閉鎖空間での高圧循環冷気流により冷却処理されるため、香り成分の散逸防止と内蔵する炭酸ガス等のガス分の散逸を防止し豆内への封止込めができる。
【００２７】
図１に示したように冷却装置１０には、冷気循環路１３より焙煎装置の濾過式集塵機６２、脱臭機１５への分岐路は設けてなく、該脱臭機１５は焙煎工程のみ使用するように構成してあり、運転コストの削減にも貢献する。
【００２８】
【発明の効果】
上記構成により、コーヒー豆等の煎り豆の香り成分や風味を格別高く保持できる。また、冷却時における脱臭機不使用による運転コストの削減に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の豆の焙煎冷却方法を実施する焙煎冷却装置の概要を示すブロック図である。
【図２】図１の焙煎冷却装置に基づき計画された、試験冷却装置の概略の構成を示す図である。
【図３】従来の豆の焙煎冷却装置の概略の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０ 冷却装置
１１ 冷気発生機
１２ 集塵部
１３ 冷気循環路
１４ 冷却槽
１５ 脱臭機

Claims (5)

1. 豆の焙煎冷却処理において、
   焙煎後の豆に対し冷却用冷風を外気より閉鎖循環させ、急速冷却して香りの発生を抑えるとともに、冷却時発生する香り成分を含む発生ガスの外気への排出を閉鎖させ、冷却中の豆に封じ込むようにしたことを特徴とした豆の焙煎冷却方法。
2. 前記冷風が、１０℃以下の低温冷風であることを特徴とした請求項１記載の豆の焙煎冷却方法。
3. 請求項１記載の豆の焙煎冷却処理において、
   豆の脱臭は焙煎工程のみ行なうようにした豆の焙煎冷却方法。
4. 豆の加熱焙煎をする焙煎機と焙煎工程の灰及び埃等を除去する脱塵機と脱塵した焙煎排気より脱臭する脱臭機とよりなる焙煎手段と、焙煎後の豆の冷却をする冷却手段とよりなる焙煎冷却装置において、
   前記冷却手段は、冷却槽と冷風発生機と脱塵機とそれらを結ぶ冷風閉鎖循環路とより構成したことを特徴とした豆の焙煎冷却装置。
5. 前記脱臭機は、焙煎工程のみ作動するように構成した請求項４記載の豆の焙煎冷却装置。

Images