WO2010080016A1

WO2010080016A1 - Dispositivo y método evaluador de tostado de café

Info

Publication number: WO2010080016A1
Application number: PCT/MX2009/000007
Authority: WO
Inventors: Karla Dinora Chavez Quiroz; David Dominguez Espinoza; Martín Gustavo VÁZQUEZ PALMA; Dino Alejandro PARDO GUZMÁN; Francisco Antonio MUÑOZ SOTO
Original assignee: Karla Dinora Chavez Quiroz; David Dominguez Espinoza; Vazquez Palma Martin Gustavo; Pardo Guzman Dino Alejandro; Munoz Soto Francisco Antonio
Priority date: 2009-01-12
Filing date: 2009-01-23
Publication date: 2010-07-15
Also published as: MX2009000902A

Abstract

El presente invento describe un dispositivo evaluador de tostado de café que consta de un gabinete con un cajón deslizable, una pantalla táctil, una cámara digital, un sistema de iluminación, una placa acondicionadora de luz y un sistema digital que una vez que se ha colocado una muestra de café en su interior mediante el cajón deslizable el operador obtiene su grado de tostación tocando un botón en la pantalla táctil con Io que el sistema digital hace operar el sistema de iluminación para luego activar la cámara para obtener una imagen, evaluar la coloración de la muestra y mostrar el resultado obtenido en la pantalla. El objeto de esta invención es proporcionar un dispositivo evaluador del grado de tostación del café, que permita obtener el avance del proceso de tostado en la industria de procesamiento de café, de una forma objetiva y que elimine los errores de apreciación de los operadores.

Description

DISPOSITIVO Y MÉTODO EVALUADOR DE TOSTADO DE CAFÉ

CAMPO TÉCNICO

El campo técnico de Ia presente invención es el eléctrico y óptico, dado que trata de un aparato electrónico basado en dispositivos ópticos, de iluminación y de procesamiento de datos para evaluar el grado de tostación de café basado en medición de intensidad y color de Ia luz reflejada.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En Ia industria del procesamiento del café, Ia etapa de tostado se lleva a cabo en hornos que tradicionalmente son monitoreados por un operador, éste verifica visualmente el grano y en base a su experiencia determina si alcanzó el grado de tostación requerido. Esta situación hace que el proceso sea altamente dependiente de Ia subjetividad del operador, a su vez Ia calidad del producto queda vulnerable a Ia rotación de personal. En este mismo sentido, el nuevo personal suele requerir de mucho tiempo de entrenamiento y no necesariamente da los resultados esperados. Una solución adoptada por este tipo de industria es Ia utilización de colorímetros de laboratorio para determinar el grado de tostado del café por medición del color. Este tipo de colorímetros son generalmente instalados en un área donde se tengan las condiciones de operación especificadas por el fabricante, a Ia vez que generalmente se trata de un elemento voluminoso, caro y sensible a las variables ambientales; es decir, no puede ser operado en las inmediaciones del horno de tostado, por Io que se requiere de mucho tiempo para el proceso de medir el grado de tostado, Io que Io hace engorroso y poco práctico. Esta situación hace que este tipo de aparatos sean utilizados para medir Ia calidad de tostado obtenida una vez que el proceso ya ha acabado, Io que provoca que sólo se les utilice como elementos de apoyo para clasificar el producto y no para mantener el control del tostado dentro de los requerimientos. La Patente US 6207211 titulada: "Roasted coffee and coffee roasting method" del inventor Gerald S. Wasserman et al, hace mención de un método para el tostado de café basado en Ia observación del color de forma intermitente por etapas entre las cuales se va incrementando Ia temperatura, sin embargo su enfoque es hacia el proceso de tostado de café y no al de Ia forma en cómo opera el analizador de color.

La presente invención soluciona los problemas de alta variación en Ia calidad del producto, minimiza el impacto provocado por Ia rotación del personal de control de tostado y disminuye Ia pérdida de materia prima provocada por desperdicios de grano que no fue tostado conforme a los requerimientos.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Los detalles característicos de este novedoso Dispositivo Evaluador De Tostado De Café, se muestran claramente en Ia siguiente descripción y en los dibujos que se acompañan, siguiendo los mismos signos de referencia para indicar las partes y las figuras mostradas.

Breve descripción de las figuras: La Figura 1 es una vista de un corte lateral del dispositivo evaluador de tostado de café que permite observar sus partes internas. La Figura 2 es una vista frontal del dispositivo evaluador de tostado de café.

Con referencia a dichas figuras el dispositivo evaluador de tostado de café esta compuesto por: a) El gabinete (fig. 1 , no. 1) en forma de una caja cerrada que impide que Ia luz ambiental afecte su operación, que cuenta con un cajón deslizable (fig. 1, no. 5) que permite Ia introducción al gabinete de un recipiente (fig. 1 , no. 6) con Ia muestra de café a evaluar. b) Un cámara digital que funge como sensor de color (fig. 1 , no. 4) que permite detectar Ia intensidad del color' del café, que tiene adosado en su lente un filtro polarizante de luz (fig. 1 , no. 12). c) Un sistema de iluminación (fig. 1 , no. 8) basado en leds de eficiencia de al menos 40 lúmenes por watt y en un circuito electrónico de control de intensidad que permite tener luz estable y constante. d) Un sistema digital de procesamiento de datos (fig. 1 , no. 2) cuyas funciones son Ia de controlar al sistema de iluminación, al circuito electrónico sensor de color, analizar los datos entregados por este, Ia interacción con el operador, el despliegue del resultado obtenido mediante una pantalla táctil y el control de un puerto de comunicación de datos (fig. 1 no. 13) para posible interconexión con una computadora. e) Una pantalla táctil (fig. 1 , no. 3) que permite al usuario operar el dispositivo utilizando menús interactivos.

T) Una fuente de poder (fig. 1 , no. 7) que alimenta toda Ia circuitería consistente de una tarjeta electrónica que adapta Ia energía eléctrica del tomacorriente convencional al nivel deseado y una etapa electrónica de regulación de alimentación. g) Una placa acondicionadora de luz consistente en una placa polarizante (fig. 1 , No. 10) y una placa difusora de luz (fig. 1 , no. 11).

Funcionamiento del dispositivo evaluador de tostado de café:

Inicialmente el dispositivo evaluador de tostado de café se enciende mediante un interruptor (fig. 1 , no. 9), de tal forma que queda en estado de espera a que el operador inicie el proceso. Una vez que el operador ha introducido Ia muestra de café al gabinete (fig. 1 , no. 1) mediante el cajón deslizable (fig. 1 , no. 5), el operador toca un botón mostrado en Ia pantalla táctil (fig. 1 , no. 3) que da Ia señal de inicio al sistema digital (fig. 1 , no. 2) que activa el sistema de iluminación (fig. 1 , no. 8) hasta que, en conjunto con Ia cámara digital (fig. 1 , no. 4), determina si Ia luz alcanzó el nivel iluminación requerido, manteniéndola estable durante el proceso de captura de Ia imagen, Ia luz pasa a través de Ia placa difusora (fig. 1 , no. 11) con el fin de eliminar Ia proyección de patrones de sombras y posteriormente pasa por Ia placa polarizante (fig. 1 , no. 10) con Io que, en conjunto con el lente polarizante (fig. 1 , no. 12) ubicado en Ia cámara se logran eliminar reflejos especulares, luego el sistema digital activa Ia captura de imagen con Ia cámara, recibe Ia imagen capturada por Ia cámara, aplica el Método Evaluador De Tostado De Café, despliega el resultado en Ia pantalla táctil (fig. 1 , no. 3 y fig. 2, no. 2) en forma de valor de tostación en una escala gráfica que indica claramente el grado de tostado, luego espera a que el operador acepte Ia lectura tocando el botón "aceptar" mostrado en Ia pantalla táctil y finalmente graba Ia información de Ia hora, fecha, número de lectura y el resultado del proceso en su memoria interna para posible consulta posterior ya sea mediante Ia misma pantalla o mediante otro tipo de equipo de cómputo conectado al puerto de datos (fig. 1 , no. 13). El operador puede consultar Ia información grabada en Ia memoria interna presionando los botones virtuales mostrados en Ia pantalla táctil (fig. 1 , no. 2) o puede consultarla desde otra computadora conectada al puerto de datos (fig. 1 , no. 13). Una vez terminado el proceso, el dispositivo queda listo para realizar Ia siguiente evaluación.

Método Evaluador De Tostado De Café: Consiste en los siguientes pasos:

1. Obtener un recorte en forma de cuadro en el centro de Ia imagen obtenida previamente.

2. Eliminar puntos de pixeles saturados.

3. Se calcula el promedio de los valores de las componentes de color de RGB de los pixeles del recuadro que no resultaron saturados.

4. Se hace referencia a una tabla preestablecida de "valor promedio - grado de testación" para comparar a que escala de intensidad de tostado pertenece.

5. Se muestra el resultado.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un Dispositivo Evaluador De Tostado De Café compuesto por un gabinete en forma de una contenedor cerrado, caracterizado porque que cuenta con (a) un cajón deslizable que permite Ia introducción al gabinete de un recipiente con Ia. muestra de café a evaluar; (b) una cámara digital a color que permite detectar Ia intensidad del color del café; (c) un sistema de iluminación basado en leds de eficiencia de al menos 40 lúmenes por watt que incluye una placa difusora de luz y una placa polarizante de luz, (c) un circuito electrónico de control de intensidad, (d) un sistema digital de procesamiento de datos, (e) una pantalla táctil que permite al usuario operar el dispositivo utilizando menús interactivos (f) una fuente de poder que alimenta toda Ia circuitería consistente de una tarjeta electrónica que adapta Ia energía eléctrica del tomacorriente convencional al nivel deseado y una etapa electrónica de regulación de alimentación, (g) una placa acondicionadora de luz consistente en una placa difusora de luz y una placa polarizante de luz; porque el operador puede usar el dispositivo para determinar el grado de tostación de Ia muestra de café que introdujo al gabinete operando el dispositivo evaluador de tostado de café con los botones mostrados en Ia pantalla táctil que es controlada por el sistema digital, porque el sistema digital activa el sistema de iluminación manteniendo Ia luz estable y constante, porque Ia luz es difuminada mediante Ia placa difusora para eliminar proyección de patrones de sombras, porque luego es polarizada al pasar por Ia placa polarizante, porque Ia cámara digital cuenta con un lente polarizante para captar una imagen del café iluminada uniformemente y sin brillos especulares, porque el sistema digital procesa Ia imagen evaluando el grado de intensidad del color de tostado del café y porque muestra el resultado obtenido en Ia pantalla táctil en una escala de grados de tostación, porque permite que el operador descarte, acepte o repita el proceso, porque el resultado puede ser guardado en Ia memoria interna del sistema digital y porque los resultados pueden ser consultados mediante el puerto de comunicación de datos mediante un equipo de procesamiento de datos externo.

2. Un Método Evaluador De Tostado De Café caracterizado porque consiste en: a. Obtener un recorte en forma de cuadro en el centro de Ia imagen obtenida previamente. b. Eliminar puntos de pixeles saturados. c. Se calcula el promedio de los valores de las componentes de color de RGB de los pixeles del recuadro que no resultaron saturados. d. Se hace referencia a una tabla preestablecida de "valor promedio - grado de testación" para comparar a que escala de intensidad de tostado pertenece. e. Se muestra el resultado.

3. Un Dispositivo Evaluador De Tostado De Café como el del Ia reivindicación 1 que consta de un adaptador inalámbrico caracterizado porque entrega los resultados de Ia evaluación vía una red de datos a equipos de cómputo remoto.

4. Un Dispositivo Evaluador De Tostado De Café como el del ia reivindicación 1 que consta de un sistema de iluminación con una mayor cantidad de leds caracterizado porque no requiere difuminar Ia luz.

5. Un Dispositivo Evaluador De Tostado De Café como el del Ia reivindicación 1 que consta de una fuente de poder a base de baterías recargables y un cargador caracterizado porque es portátil.

6. Un Dispositivo Evaluador De Tostado De Café como el del Ia reivindicación 1 que consta de una pantalla no táctil y de un bloque de botones caracterizado porque se opera a base de botones reales.

7. Un Dispositivo Evaluador De Tostado De C'afé como el del Ia reivindicación 1 que consta de una montura para banda transportadora caracterizado porque se puede insertar en una línea de producción que no requiere de un operador que introduzca las muestras de café al dispositivo.