Proces de prăjire a unor cantități mici de boabe de cafea - NOVOPACK MASCHB GMBH

Procedeu de prăjire a unor cantități mici de boabe de cafea într-o cameră de prăjire cilindrică direcționată vertical (4) la care boabele de cafea neprăjite pot fi alimentate în loturi și îndepărtate după ce procesul de prăjire a fost finalizat, prăjirea fiind efectuată prin intermediul unui flux de aer fierbinte care curge prin camera de prăjire (4), iar apoi boabele de cafea prăjite Îndepărtarea din camera de prăjire poate fi răcită printr-un flux de aer rece, caracterizat prin aceea că prăjirea și răcirea boabelor de cafea pot fi controlate prin intermediul unei unități de control programabile, cu cel puțin combinația parametrilor durata de prăjire, temperatura de prăjire și debitul volumului aerului de prăjire fierbinte ca seturi de date selectabile cu parametri reglabili stocate în unitatea de control iar debitul de aer cald poate fi controlat prin intermediul unui compresor cu canal lateral controlat în frecvență.

2. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că înregistrările de date conțin suplimentar parametrii debitului volumic al aerului de răcire și durata răcirii.

3. Metodă conform revendicării 1 sau 2, caracterizată prin aceea că înregistrările de date conțin suplimentar parametrii gradului de înnegrire a boabelor de cafea, cantitatea de umplere și/sau temperatura aerului evacuat.

5. Metodă conform uneia dintre revendicările precedente, caracterizată printr-o variație temporală a parametrilor de funcționare și/sau limită ai seturilor de date.

Invenția se referă la o metodă de prăjire a unor cantități mici de boabe de cafea conform preambulului revendicării 1.

Pentru a prepara o cafea deosebit de aromată și proaspătă, se știe să prăjească boabele de cafea doar imediat înainte ca boabele să fie măcinate și preparate. Aceasta previne evaporarea substanțelor anormale în timpul depozitării prelungite. Deși este, de asemenea, cunoscut pentru a stoca cafeaua măcinată în pachete de vid pentru perioade mai lungi de timp, aceasta influențează și aroma.

Prin urmare, este de dorit să puteți folosi cafea proaspăt prăjită.

S-au cunoscut prăjitoarele cu boabe de cafea care pot fi folosite în gospodărie. Cu toate acestea, este dificil să se asigure parametrii de proces adecvați pentru prăjirea boabelor în condiții casnice.

Cu toate acestea, un nivel mai ridicat de calitate al dispozitivelor de prăjire poate fi utilizat economic în magazinele cu amănuntul, prin care timpul dintre procesul de prăjire și consum poate fi, de asemenea, foarte scurt. Un prăjitor de boabe de cafea potrivit pentru astfel de scopuri este cunoscut din EP 0 288 870 B1. În acest dispozitiv, se folosește o cameră de prăjire cilindrică la care este furnizat aer fierbinte astfel încât să se stabilească un pat fluidizat în camera de prăjire, în care boabele de cafea sunt prăjite uniform. La câteva minute după prăjire, boabele de cafea răcite pot fi măcinate și, după preparare, pot face o băutură de cafea deosebit de proaspătă și aromată.

Pentru a opera și controla parametrii de proces ai acestui dispozitiv, este necesară o pregătire extinsă a operatorului pentru a obține rezultate profesionale. Prin urmare, funcționarea dispozitivului de către un client nu este posibilă.

Un prăjitor de boabe de cafea cu o unitate de control programabilă este cunoscut din brevetul SUA nr. 6.053.093, în care parametrii duratei de prăjire și temperatura de prăjire sunt stocate ca seturi de date selectabile în unitatea de control.

Setarea singură a timpului de prăjire și a temperaturii de prăjire nu produce un rezultat optim de prăjire.

Invenția se bazează pe obiectivul specificării unei metode de prăjire a unor cantități mici de boabe de cafea cu un prăjitor de boabe de cafea, în special de tipul specificat mai sus, în care efortul de funcționare este minimizat, dar rezultate de prăjire de înaltă calitate pot fi obținute în același timp.

Acest obiectiv este realizat prin caracteristicile specificate în revendicarea 1. Dezvoltările suplimentare avantajoase ale invenției sunt specificate în revendicări secundare.

Invenția se bazează pe o metodă de prăjire a unor cantități mici de boabe de cafea într-o cameră de prăjire cilindrică direcționată vertical, la care boabele de cafea neprăjite pot fi alimentate în loturi și îndepărtate din acestea după ce procesul de prăjire a trecut, prăjirea fiind efectuată prin intermediul unui flux de aer fierbinte care curge prin camera de prăjire și boabele de cafea prăjite după îndepărtare. să fie răcit din camera de prăjire printr-un curent de aer rece. Conform invenției, prăjirea și răcirea boabelor de cafea pot fi controlate prin intermediul unei unități de control programabile, cel puțin combinația parametrilor duratei de prăjire, a temperaturii de prăjire și a debitului volumic al aerului de prăjire fierbinte fiind stocate ca seturi de date selectabile cu parametri reglabili în unitatea de control, iar debitul de aer cald fiind controlabil prin intermediul unui compresor cu canal lateral controlat în frecvență.

Prin selectarea unui set de date definit anterior pe unitatea de control, este, prin urmare, posibil ca un operator să obțină rezultate de prăjire de înaltă calitate, în funcție de rezultatul dorit de prăjire sau de boabele de cafea disponibile care trebuie prăjite, fără cunoștințe speciale ale caracteristicilor tehnice ale mașinii și de alți parametri ai boabelor de cafea care trebuie prăjite care influențează rezultatul prăjirii. necesare sunt.

Un prăjitor de boabe de cafea acționat conform metodei conform invenției poate fi, de aceea, operat și de către operatori neantrenați, prin care este, de asemenea, posibil ca clienții să pornească și să acționeze singuri prăjitorul de boabe de cafea, astfel încât intervenția operatorilor instruiți este necesară numai în scopuri de întreținere și curățare. . Acest lucru permite reducerea considerabilă a costurilor de manipulare a unui astfel de prăjitor de boabe de cafea.

Parametrii seturilor de date care pot fi utilizați pot fi setați individual în funcție de program și pot fi adaptați la tipurile disponibile, cantitățile și prăjitorul individual de boabe de cafea atunci când prăjitorul de boabe de cafea este ajustat pentru prima dată sau ulterior.

De preferință, parametrii de bază pentru prăjire definesc, de asemenea, parametrii debitului volumic al aerului de răcire și a duratei de răcire, astfel încât răcirea boabelor de cafea prăjită să poată fi setată și individual.

Culoarea prăjirii sau gradul de înnegrire a boabelor de cafea, cantitatea de umplere, temperatura aerului evacuat și eventual alți parametri care influențează rezultatul prăjirii pot fi adăugate la înregistrările de date ca parametri suplimentari ai înregistrărilor de date.

Parametrii care influențează prăjirea pot fi setați în valorile lor limită respective în funcție de timp, astfel încât parametrii să poată fi dependenți unul de altul sau pot fi adaptați la procesul de prăjire.

Deoarece debitul de aer fierbinte pentru prăjirea boabelor de cafea este controlat prin intermediul controlului vitezei unui compresor cu canal lateral, zgomotul generat de prăjitorul de boabe de cafea poate fi redus semnificativ, deoarece fluxul complet de volum al aerului cald este necesar doar pentru perioade scurte de timp.

Invenția este explicată mai detaliat mai jos folosind un exemplu de realizare exemplar. Arată:

1 este o vedere laterală a unui prăjitor de boabe de cafea și

2 este o vedere frontală a unui prăjitor de boabe de cafea.

Prin utilizarea invenției, o mașină de prăjit complet automată poate fi acționată pentru prăjirea cafelei. Doar încărcarea boabelor verzi, neprăjite și îndepărtarea boabelor de cafea prăjite se face manual.

Conform invenției, etapele procesului de încălzire, prăjire și răcire sunt controlate de program în toate programele de prăjire. Un PLC (controler logic programabil), așa cum este cunoscut din alte dispozitive industriale, este utilizat de preferință în prăjitor. Acest lucru permite punerea la dispoziție a mai multor locații de memorie a programului. Aceste locații de memorie ale programului conțin cel puțin următorii parametri modificabili de prăjire:

- timpul de prăjire
- Temperatura de prăjire (care poate fi modificată pe parcursul întregului timp de prăjire)
- Debitul volumic al aerului fierbinte de prăjire (poate fi modificat pe parcursul întregului timp de prăjire

Deoarece cantitatea de cafea verde și proprietățile individuale ale cafelei determină necesarul de energie al unei prăjiri, parametrii de prăjire ai locațiilor de memorie ale programului trebuie să fie adaptați la lotul care trebuie prăjit. Diferite grade de prăjire a unei cafele verzi pot fi de asemenea prăjite prin corectarea aportului de energie în cadrul unui program sau selectarea unui program diferit cu aport de energie diferit.

Nu toți parametrii menționați anterior sunt necesari în fiecare caz pentru a efectua o friptură. Dacă se dorește, pot fi utilizați alți parametri care pot influența controlul procesului de prăjire sau funcționarea prăjitorului de boabe de cafea, cum ar fi debitul volumic al aerului de răcire, timpul de răcire, culoarea sau gradul de negru al boabelor de cafea, cantitatea de umplere, temperatura strânsă a aerului de evacuare. Parametrii procesului pot reprezenta valori de referință sau valori limită și pot fi folosiți pentru a varia în timp. De exemplu, boabele de cafea care nu au fost încă prăjite au inițial o proporție relativ mare de umiditate prăjită, care este responsabilă pentru amestecarea intensă în camera de prăjire. Pentru a corespunde acestei etape, fie temperatura inițială a mașinii de prăjit poate fi setată foarte mare, fie debitul volumic al aerului de prăjire poate fi selectat în mod corespunzător ridicat. Parametrii pot fi utilizați pentru a seta dispozitivele de comutare corespunzătoare, cum ar fi B. încălzire sau ventilator pentru reglare sau control. Pentru a permite o reglare de înaltă calitate, sunt disponibili senzori în punctele adecvate din prăjitorul de boabe de cafea, care determină variabilele de control pentru determinarea parametrilor procesului.

Prăjitorul pentru boabe de cafea prezentat în FIG. 1 conține o carcasă 1 care este proiectată în special ca o carcasă de cadru cu pereți de sticlă pentru a permite clientului să vadă mașina. În același timp, carcasa protejează mașina de zgomotul de funcționare. Structura de bază a unui prăjitor de boabe de cafea de tipul prezentat poate fi găsită deja în EP 0 288 870 B1.

O anumită cantitate de boabe de cafea poate fi alimentată în aparat printr-o pâlnie de umplere pivotabilă 2 opțional. Boabele de cafea cad în camera de prăjire cilindrică, transparentă 4, în care sunt prăjite într-un pat fluidizat alimentând un flux central de aer fierbinte printr-o conductă 7. După terminarea procesului de prăjire, acestea sunt transferate printr-o clapă de fund 5 acționată hidraulic, pneumatic sau electric într-un recipient de răcire 6, prin care curge aer rece prin conducta 8 pentru a efectua răcirea boabelor de cafea prăjite.

Cojile și cojile produse în timpul prăjirii sunt separate de fluxul de aer evacuat într-un ciclon 11 și colectate într-un recipient de colectare 3. Fluxul de aer care iese din ciclonul 11 este printr-un coș de fum 9; care sunt precedate de un convertor catalitic post-combustie 10 și un cartuș de încălzire 13 pentru reîncălzirea aerului evacuat, eliberat în mediu.

Camera de prăjire 4 poate fi golită sub controlul programului. Dacă pâlnia de umplere și/sau recipientul de colectare sunt proiectate pentru a fi pivotante, pivotarea poate avea loc și sub controlul programului. Astfel, pentru funcționarea complet automată a procesului de prăjire, este necesar doar să introduceți o anumită cantitate de boabe de cafea în pâlnia de umplere 2 și să le scoateți din recipientul de răcire 6 după terminarea procesului de prăjire. Containerul de răcire 6 poate fi, de asemenea, proiectat astfel încât, după ce a ieșit din carcasa 1, o pungă de colectare poate fi prinsă pe partea inferioară a recipientului de răcire 6, astfel încât boabele de cafea prăjite să poată fi transferate direct în punga de colectare.

Figura 2 prezintă prăjitorul de boabe de cafea din Figura 1 într-o vedere frontală. În plus față de elementele deja specificate ale prăjitorului pentru boabe de cafea, FIG. 2 arată, de asemenea, în special ventilatorul 12, care este proiectat ca un compresor cu canal lateral. Aceasta generează fluxul de aer comprimat pentru prăjirea cafelei prin conducta 7 și fluxul de aer de aspirație prin conducta 8 pentru a răci boabele. Cantitatea de aer poate fi mărită sau micșorată prin schimbarea frecvenței compresorului. Acest lucru are un impact asupra procesului de prăjire și amestecul boabelor, precum și asupra emisiilor de zgomot ale mașinii prin viteza de curgere a aerului. Acest lucru face posibilă reducerea cantității de aer după faza de prăjire și astfel uscarea boabelor de cafea verzi inițial pentru a reduce și emisiile de zgomot. Cu puțin înainte de sfârșitul prăjirii, este necesară o reducere suplimentară a cantității de aer, deoarece pierderea în greutate a boabelor de cafea este atât de mare încât boabele mici ar putea fi îndepărtate în fluxul de aer evacuat. Prin urmare, frecvența de funcționare a suflantei canalului lateral este setată la o valoare foarte mică, astfel încât emisia de zgomot este foarte mică.

În același timp cu frecvența suflantei canalului lateral este redusă, temperatura de prăjire poate fi, de asemenea, redusă treptat.

Când boabele sunt umplute în camera de prăjire, cafeaua prăjită este golită în recipientul de răcire și vasul pentru cuticule este golit, compresorul cu canal lateral este complet oprit. Acest lucru se poate face automat prin elemente de comutare adecvate atunci când containerul respectiv este acționat. Acest lucru are ca rezultat și avantajul că clapetele de aer, supapele sau culisele pot fi complet eliminate. Acest lucru simplifică și reduce considerabil lucrările de curățare și întreținere.

Invenția are ca rezultat un prăjitor de boabe de cafea acționat automat pentru cantități mici, care poate fi utilizat în special în magazinele cu amănuntul. Definiția specifică programului a parametrilor de prăjire permite selectarea anumitor combinații de procese. De exemplu, anumite tipuri de boabe de cafea pot necesita selectarea unei anumite combinații de parametri. De exemplu, pentru boabele de cafea dintr-o proveniență A, poate fi necesar să selectați nivelul de comutare 1 apăsând un buton. Pentru a utiliza mașina, z. B. 1000g de cafea verde sunt umplute în pâlnie și după selectarea nivelului 1, este apăsat un buton de pornire. Prăjirea se execută automat în funcție de selecția programului. După terminarea procesului de prăjire, cafeaua prăjită poate fi apoi îndepărtată din recipientul de răcire opțional rotativ.

Dacă se dovedește că un program fix pentru o anumită proveniență nu produce un rezultat optim de prăjire, parametrii unei combinații de parametri pot fi ușor modificați la nivelul de programare al dispozitivului. Tehnicile pentru schimbarea programelor sunt bine cunoscute.

1 Carcasă 2 Pâlnie de umplere 3 Recipient de colectare 4 Cameră de prăjire 5 Clapă inferioară 6 Recipient de răcire 7 Conducte 8 Conducte 9 Coș de fum 10 Catalizator 11 Ciclon 12 Ventilator 13 Cartuș de încălzire