Процес смаження невеликих кількостей кавових зерен - NOVOPACK MASCHB GMBH
Процес обсмажування невеликих кількостей кавових зерен у вертикально спрямованій циліндричній камері для запікання (4), до якої необсмажені кавові зерна можна подавати партіями та видаляти з них після закінчення процесу обсмажування, причому обсмажування здійснюється за допомогою потоку гарячого повітря, що протікає через камеру обсмажування (4), а потім обсмажених кавових зерен Видалення з камери обжарювання може охолоджуватися потоком холодного повітря, що відрізняється тим, що обсмажуванням та охолодженням кавових зерен можна керувати за допомогою програмованого блоку управління, при цьому принаймні поєднання параметрів тривалості обсмажування, температури випалу та об'ємного потоку гарячого обсмажуваного повітря зберігається в блоці управління як вибір наборів даних з регульованими параметрами а потік гарячого повітря можна регулювати за допомогою частотно-регульованого компресора бічного каналу.
Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що набори даних додатково містять параметри об'ємного потоку охолоджуючого повітря і тривалості охолодження.
3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що записи даних додатково містять параметри ступеня почорніння кавових зерен, кількості наповнення та/або температури відпрацьованого повітря.
Спосіб за одним із попередніх пунктів, який характеризується тимчасовим зміною робочих та/або граничних параметрів записів даних.
Винахід відноситься до способу обсмажування невеликої кількості кавових зерен згідно з преамбулою п. 1.
Для того, щоб приготувати особливо ароматну та свіжу каву, відомо, що кавові зерна смажать лише безпосередньо перед тим, як зерна подрібнюють та заварюють. Це запобігає випаровуванню аномальних речовин при тривалому зберіганні. Хоча також відомо, що мелена кава зберігається у вакуумних упаковках протягом тривалого періоду часу, це також впливає на аромат.
Тому бажано мати можливість вживати свіжообсмажену каву по можливості.
Стали відомі жаровні на кавових зернах, які можна використовувати в домашньому господарстві. Однак важко забезпечити технологічні параметри, придатні для смаження квасолі в побутових умовах.
Однак більш високий рівень якості обсмажувальних пристроїв може бути економічно використаний у роздрібних магазинах, завдяки чому час між процесом обсмажування та споживанням може також бути дуже коротким. Піджарювач для кавових зерен, придатний для таких цілей, відомий в ЕР 0 288 870 B1. У цьому пристрої використовується циліндрична камера для обсмажування, до якої подається гаряче повітря таким чином, що в камері для запікання встановлюється киплячий шар, в якому кавові зерна обсмажуються рівномірно. Через кілька хвилин після запікання остиглі кавові зерна можна подрібнити і після варіння приготувати особливо свіжий та ароматний кавовий напій.
Для роботи та контролю параметрів процесу цього пристрою необхідна велика підготовка оператора для досягнення професійних результатів. Отже, користувач пристроєм не працює.
З патенту США № 6 053 093 відома жаровня для кавових зерен із програмованим блоком управління, в якій параметри тривалості смаження та температура смаження зберігаються як вибір наборів даних у блоці управління.
Встановлення часу смаження та температури смаження, однак, не дає оптимального результату смаження.
Винахід базується на задачі визначення способу обсмажування невеликих кількостей кавових зерен жаровнею з кавових зерен, зокрема зазначеного вище типу, при якому робочі зусилля мінімізуються, але одночасно можуть бути досягнуті якісні результати обсмажування.
Ця мета досягається за допомогою ознак, зазначених у п. 1. Вигідні подальші розробки винаходу вказані в підзаявках.
Винахід засновано на способі обсмажування невеликих кількостей кавових зерен у вертикально спрямованій циліндричній камері обсмажування, до якої необсмажені кавові зерна можна подавати партіями та видаляти з них після завершення процесу обсмажування, причому обсмажування здійснюється за допомогою потоку гарячого повітря, що протікає через камеру обсмажування та обсмажених кавових зерен після видалення охолоджуватися з обжарювальної камери потоком холодного повітря. Згідно винаходу, обсмажуванням та охолодженням кавових зерен можна керувати за допомогою програмованого блоку управління, принаймні поєднання параметрів тривалості обсмажування, температури випалу та об'ємного потоку гарячого повітря для випалу зберігається як вибір наборів даних з регульованими параметрами в блоці управління, а потік гарячого повітря регулюється за допомогою компресора з регульованою частотою бічного каналу.
Таким чином, вибравши попередньо визначений набір даних на блоці управління, оператор може досягти високоякісних результатів обсмажування, залежно від бажаного результату обсмажування або наявних кавових зерен, що підлягають обсмажуванню, без необхідності мати якісь спеціальні знання про технічні особливості машини та інші параметри обсмажених кавових зерен, що впливають на результат обсмажування необхідні.
Таким чином, жаровня для кавових зерен, що експлуатується за способом згідно з винаходом, може також експлуатуватися необученими операторами, завдяки чому клієнти також можуть самі запускати та експлуатувати жаровню для кавових зерен, так що втручання кваліфікованих операторів потрібно лише для цілей технічного обслуговування та очищення. . Це дозволяє значно скоротити витрати на обробку такого жаровня для кавових зерен.
Параметри наборів даних, які можна використовувати, можуть бути встановлені індивідуально програмою та можуть бути адаптовані до наявних типів кавових зерен, кількостей та окремих обсмажувачів кавових зерен, коли жаровня кавових зерен налаштована вперше або пізніше.
Основні параметри обсмажування переважно також визначають параметри об'ємного потоку охолоджуючого повітря та тривалості охолодження, так що охолодження смажених кавових зерен також можна встановити індивідуально.
Колір смаження або ступінь почорніння кавових зерен, кількість наповнення, температура відпрацьованого повітря та, можливо, інші параметри, що впливають на результат смаження, можуть бути додані до записів даних як додаткові параметри записів даних.
Параметри, що впливають на обсмажування, можуть бути встановлені у відповідних граничних значеннях як функція часу, так що параметри можуть бути залежними один від одного або можуть бути адаптовані до процесу обсмажування.
Оскільки потік гарячого повітря для смаження кавових зерен регулюється за допомогою регулятора швидкості компресора бічного каналу, шум, що створюється жаровнею для кавових зерен, може бути значно зменшений, оскільки повний об'ємний потік гарячого повітря необхідний лише протягом коротких періодів часу.
Далі винахід пояснюється більш докладно з використанням зразкового варіанту здійснення. Це показує:
1 - вигляд збоку жаровні на кавових зернах;
2 - вигляд спереду жаровні на кавових зернах.
За допомогою винаходу можна повністю експлуатувати автоматичну машину для смаження кави. Тільки завантаження зелених, не смажених зерен та видалення смажених кавових зерен виконується вручну.
Згідно винаходу етапи процесу нагрівання, обсмажування та охолодження контролюються програмою у всіх програмах обсмажування. PLC (програмований логічний контролер), як відомо з інших промислових пристроїв, переважно використовується в жаровні. Це дозволяє зробити доступними кілька місць пам'яті програм. Ці місця пам'яті програми містять щонайменше такі змінні параметри обсмажування:
- - час смаження
- - Температура смаження (яку можна змінювати протягом загального часу смаження)
- - Об'ємний потік гарячого повітря для смаження (може змінюватися протягом усього часу смаження
Оскільки кількість зеленої кави та індивідуальні властивості кави визначають енергетичні потреби смаженого, параметри обсмажування в місцях пам'яті програми повинні бути адаптовані до смаженої партії. Різний ступінь обсмажування зеленої кави також можна смажити, коригуючи введену енергію в програмі або вибираючи іншу програму з різною енергією.
Не всі вищезазначені параметри необхідні в кожному випадку для приготування засмажки. За бажанням можуть бути використані інші параметри, які можуть впливати на контроль процесу обсмажування або роботу жаровні для кавових зерен, такі як об’ємний потік охолоджуючого повітря, тривалість охолодження, колір або ступінь почорніння кавових зерен, кількість наповнення, щільна температура відпрацьованого повітря. Параметри процесу можуть представляти задані значення або граничні значення і можуть використовуватися для зміни в часі. Наприклад, кавові зерна, які ще не прожарились спочатку, мають відносно високу частку вологи, яка випалюється, що відповідає за сильне перемішування в камері для запікання. Для того, щоб відповідати цій стадії, або початкову температуру обпалювальної машини можна встановити дуже високою, або об'ємний потік випалу повітря можна вибрати відповідно високим. Параметри можна використовувати для встановлення відповідних комутаційних пристроїв, таких як B. нагрів або вентилятор для регулювання або регулювання. Для того, щоб забезпечити якісне регулювання, у відповідних місцях жаровні для кавових зерен доступні датчики, які визначають контрольні змінні для визначення параметрів процесу.
Жаровня для кавових зерен, показана на фіг.1, містить корпус 1, який виконаний, зокрема, як каркасний корпус зі скляними стінками, щоб забезпечити клієнту можливість побачити машину. У той же час корпус захищає машину від робочих шумів. Основна структура жаровні для кавових зерен зазначеного типу вже міститься в ЕР 0 288 870 B1.
Певну кількість кавових зерен можна подати в машину через додатково поворотну лійку для наповнення 2. Кавові зерна потрапляють у циліндричну, прозору камеру для випалу 4, в якій вони обсмажуються в киплячому шарі, подаючи центральний потік гарячого повітря через трубу 7. Після закінчення процесу обсмажування вони переносяться за допомогою гідравлічного, пневматичного або електричного нижнього клапана 5 в охолоджувальну ємність 6, через яку холодне повітря тече по трубі 8 для охолодження смажених кавових зерен.
Шкурки та лушпиння, що утворюються під час обсмажування, відокремлюються від потоку відпрацьованого повітря в циклоні 11 і збираються в збірний контейнер 3. Потік повітря, що виходить із циклону 11, проходить через димохід 9; яким передують каталітичний нейтралізатор 10 після згоряння і нагрівальний патрон 13 для підігріву відпрацьованого повітря, що виділяється в навколишнє середовище.
Камеру обжарювання 4 можна спорожнити під програмним контролем. Якщо заповнювальна лійка та/або контейнер для збору призначені для повороту, то обертання також може здійснюватися під контролем програми. Таким чином, для повністю автоматичної роботи процесу обсмажування потрібно лише покласти певну кількість кавових зерен у лійку для наповнення 2 і вийняти їх з охолоджуючого контейнера 6 після закінчення процесу обсмажування. Охолоджувальний контейнер 6 також може бути сконструйований таким чином, щоб після виведення з корпусу 1 мішок для збирання можна було зафіксувати на нижній стороні охолоджуючого контейнера 6, щоб обсмажені кавові зерна можна було перенести безпосередньо в мішок для збору.
На рис. 2 представлений пристрій для смаження кавових зерен, зображений на малюнку 1, у вигляді спереду. На додаток до вже згаданих елементів жаровні для кавових зерен, на фіг.2 також показано, зокрема, вентилятор 12, який виконаний як компресор з бічним каналом. Це генерує потік стисненого повітря для обсмажування кави по трубі 7 і потік всмоктуваного повітря через трубу 8 для охолодження зерен. Кількість повітря можна збільшити або зменшити, змінивши частоту роботи компресора. Це впливає на процес обсмажування та змішування бобів, а також на шумові викиди машини через швидкість потоку повітря. Це дає змогу зменшити кількість повітря після фази обсмажування і, таким чином, сушіння спочатку зелених зерен кави, а також зменшити викиди шуму. Незадовго до закінчення смаження необхідне подальше зменшення кількості повітря, оскільки втрата ваги кавових зерен настільки велика, що дрібні зерна можуть бути видалені в потоці відпрацьованого повітря. Тому робоча частота вентилятора бічного каналу встановлюється на дуже мале значення, так що випромінювання шуму є дуже низьким.
Одночасно зі зменшенням частоти повітродувки бічного каналу температуру обсмажування можна також поступово знижувати.
Коли зерна заповнюються в камері для смаження, смажена кава спорожняється в охолоджуючий контейнер, а горщик для кутикули спорожняється, компресор бічних каналів повністю вимикається. Це може бути зроблено автоматично за допомогою відповідних перемикаючих елементів, коли спрацьовує відповідний контейнер. Це також має ту перевагу, що від повітряних заслінок, клапанів або предметних стекол можна повністю відмовитися. Це також значно спрощує та скорочує роботи з чищення та обслуговування.
У результаті винаходу з’являється повністю автоматична машина для смаження кави в зернах для невеликих кількостей, яка може бути використана, зокрема, у роздрібних магазинах. Специфічне для програми визначення параметрів обсмажування дозволяє обрати певні комбінації процесів. Наприклад, для певних видів кавових зерен може знадобитися певна комбінація параметрів для вибору. Наприклад, для кавових зерен з походження А може знадобитися вибрати рівень перемикання 1 натисканням кнопки. Для керування машиною z. B. 1000г зеленої кави заливають у воронку і після вибору рівня 1 натискають кнопку старту. Потім обсмажування запускається автоматично відповідно до вибору програми. Після завершення процесу обсмажування смажену каву можна витягнути з додатково викрученого охолоджуючого контейнера.
Якщо виявиться, що фіксована програма для певного походження не дає оптимального результату смаження, параметри комбінації параметрів можна легко змінити на рівні програмування пристрою. Прийоми зміни програм добре відомі.
1 Корпус 2 Лійка для наповнення 3 Ємність для збору 4 Камера для обсмажування 5 Нижня заслінка 6 Охолоджуюча ємність 7 Трубопровід 8 Трубопровід 9 Димохід 10 Каталізатор 11 Циклон 12 Вентилятор 13 Нагрівальний картридж