背景技术：
咖啡是用经过烘焙的咖啡豆制作出来的饮料，与可可、茶同为流行于世界的三大饮料之一。咖啡树原产于埃塞俄比亚。而当今咖啡的主要产地为巴西、哥伦比亚、埃塞俄比亚等。常见的咖啡树有两种，一种是阿拉比卡种，另一种是罗布斯塔种。人们日常饮用的咖啡是用咖啡豆配合各种不同的烹煮器具制作出来的，而咖啡豆就是指咖啡树果实里面的果仁，将其以适当的方法烘焙而成。一杯标准的咖啡，品尝起来的味道不应是苦涩的，而一名合格的咖啡师在制作咖啡时会严谨地进行每一步操作，最后为客人呈上的咖啡在味觉上会呈现出不同程度的甜度、酸度、醇厚度或是干净度。可以说，原本咖啡生豆本身是没有丝毫的咖啡香味的。咖啡只有把它在炒熟后，才能够闻到其浓郁的咖啡香味。咖啡豆的烘焙，是咖啡豆内部成分的转化过程。只有经烘焙后产生了能够释放出咖啡香味的成分，人们才能闻到咖啡的香味。然而，咖啡豆的烘焙过程中，其成分的转变是十分复杂的。从咖啡的烘焙程度来看，烘焙程度越浅，酸味就越浓；烘焙程度越深苦味越浓。于是，就要根据咖啡豆本身的特性，选择与其相适宜的烘焙程度，例如，对于本身苦味较强和酸味较淡的咖啡豆，一般都是选用中度较浅的烘焙程度。由此就有了各种不同烘焙方式：如浅度烘焙、较深的浅度烘焙、较浅的中度烘焙、中度烘焙、较深的中度烘焙等。为能实现各种烘焙，便出现了咖啡烘焙机。专业的烘焙机制造原理主要分为三类：直火式、半热风式、热风式。目前，以后两种机型的烘焙效果最佳。这三种机型的共同特征是，都采用了电力或燃气作为其热源。它们各有长短优劣。咖啡的烘焙，除受咖啡生豆密度等因素影响之外，还会受到咖啡烘焙时的外界环境等因素的影响很大，诸如烘焙当时的气温、气压、室内温度、空气流通性以及通风等。传统的咖啡烘焙，在通常情况下，首先将锅炉预热大约15～20分钟，有时需要30分钟，使锅温达到180～190℃。烘焙机内放入生豆后，温度降至约150℃。而后锅温又开始缓慢上升。完成一爆乃至二爆。深烘焙最高温度可达约230℃.各种烘焙大概需要10～25分钟左右。应当说，这是一个大量消耗热能的过程。在此缓慢的烘焙过程之中，烘焙机自身会吸收或消耗掉大部分热量。非但如此，咖啡的烘焙也是宝贵的人力资源的消耗。本说明书的烘焙机，与传统的烘焙机主要区别是采用了微波烘焙咖啡方式。所谓微波，是指其频率为300mhz～300ghz的电磁波。它是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在1毫米～1米之间的电磁波，是分米波、厘米波、毫米波的统称。微波的频率，比一般的无线电波频率高，有时也称之为“超高频电磁波”。微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。对于玻璃、塑料和瓷器等，微波几乎是穿越而不被吸收。对于水和食物等则因吸收微波而使自身发热。金属类的物品则反射微波。在此，正是利用微波使咖啡自身发热的特性，将其用于咖啡烘焙。实验证明，在微波较强的火力下，在30几秒之内可使咖啡从生豆变为熟豆，甚至完全碳化。由于微波使咖啡自身发热而受环境的影响很小，所以能够在约3～6分钟内即可完成咖啡的各种烘焙。本专利的微波咖啡烘焙机，是以微波作为热源而进行烘焙的一种咖啡烘焙机。
技术实现要素：
本发明的目的在于，创造一种微波咖啡烘焙机。微波烘焙可大量节省能源，大幅缩短烘焙时间。使烘焙出的咖啡豆具有较好的一致性，极高的烘焙精度。与此同时，本产品的体积远小于传统的咖啡烘焙机，且操作简便而易于掌握。它还能用于烘焙腰果及爆米花等。微波烘焙，既可用于家用烘焙机，也可用于商业烘焙机。其烘焙加热过程和加热工艺均采用微机自动化控制。
为达到上述目的，本发明的微波咖啡烘焙机，包含一个安装有(去除碎屑、银皮及冷却用)鼓风机的微波烤箱；一个由玻璃、树脂(塑料)以及陶瓷等材料制成的咖啡豆的搅拌装置或滚筒装置。它是一种采用了共轴反转技术的搅拌装置或滚筒装置。该微波烤箱外挂有碎屑箱。烤箱的箱体上安装有烘焙温度、烘焙时间、搅拌机、鼓风机以及烟感报警器等的微机控制装置。
具体实施方式
谈到咖啡的烘焙，专业咖啡的烘焙方式通常分为下例八个阶段。1.极浅烘焙(lightroast)。其烘焙程度属极浅度烘焙，又名浅烘焙。第一爆开始前后，锅温最高在195～205℃。当第一爆结束时约205度。它是所有烘焙阶段中最浅的烘焙度。咖啡豆的表面呈淡淡的肉桂色，其口味和香味均不足，此状态几乎不能饮用。一般是用在检验上，很少用来品尝。2.浅烘焙(cinnamonroast)。其烘焙程度属浅度烘焙，又名肉桂烘焙。一般的烘焙度，外观上呈现肉桂色，臭青味已除，香味尚可，酸度强，为美式咖啡常采用的一种烘焙程度。3.微中烘焙(mediumroast)。烘焙程度为中度烘焙。此时的温度在205～215℃。中度的烘焙火候和浅烘焙同属美式的。除了酸味外，同时也出现了苦味。其香度、酸度、醇度适中。4.中烘焙(highroast)。烘焙程度属于中度微深烘焙，又名浓度烘焙。其烘焙的程度较微中烘焙度稍强，表面开始出现少许浓茶色，苦味变强，咖啡味道酸中带苦，香气及风味皆佳，最常为日本、中欧人士所喜爱。所谓蓝山咖啡即属于中烘焙咖啡。5.中深烘焙(cityroast)：又名城市烘焙。呈红褐色，最高烘焙温度在215～225℃。它属于最标准的烘焙度，苦味和酸味达到平衡，常被使用在法式咖啡。此外还有：6.深烘焙(full-cityroast)、7.极深烘焙(frenchroast)。又名法式烘焙。8、极深烘焙(italianroast)，又称意式烘焙。最高烘焙温度在230～235℃。其烘焙度在碳化之前，有焦糊味。主要流行于拉丁国家，适合快速咖啡及卡布基诺。它多数使用在espresso系列咖啡上。此外，espresso烘焙。最高烘焙温度在240℃以上，其颜色呈现接近黑色且表面油腻。显而易见，如上传统的咖啡烘焙消耗掉了大量宝贵的能源。再则，咖啡豆的烘焙品质，它直接决定了咖啡豆的香味的好坏。失败的烘焙，即使是优质的生咖啡豆，也无法获得很好的咖啡熟豆，其结果当然也就做不出好喝的咖啡。换言之，只有采用优质的咖啡生豆，经过适当的烘焙，才能加工出优质咖啡熟豆。煎焙使淡绿色咖啡(或浅黄色)的咖啡生豆变成了我们平常所熟悉的茶褐色咖啡豆。优质的烘焙，是指能够使生咖啡豆具有的香味、酸味、苦味成分充分且完整地表现出来。煎焙，是指把咖啡豆在高温下烘焙，或者也叫做烘烤。由此便创造出咖啡独特的色泽(近似琥珀色，依烘焙程度要求而定)、风味与芳香。这就需要一位技术精湛的职业咖啡师。为此，不仅要娴熟地掌握咖啡煮制技术：如纯品咖啡、花式咖啡、咖啡拉花等，而且还应对不同产地的各种咖啡豆具有详细的了解，尤其是对咖啡烘焙技术要具备很高的水平。但是，烘焙技术并非一朝一夕能掌握的，不可能一蹴而就，而是要有数年的经验积累。咖啡师制作的不仅仅是一杯咖啡，而是在创造一种咖啡文化。由此同样显而易见的是，传统火力咖啡烘焙，是在生产优质美味咖啡的同时，也是在大量消耗宝贵的人力资源。另一方面，如前所述，微波是频率在300mhz到300ghz的电波，被加热介质物料中的水分子是极性分子。在快速变化的高频电磁场(微波)作用下，其极性取向将会随着外电场的变化而变化。造成水分子的自旋运动的效应，此时微波场的场能转化为介质内的热能，使物料温度升高，产生热化等一系列物化过程而达到微波加热以及干燥的目的。微波能的应用，主要是微波加热。它的机理是，基于微波与物质分子相互作用并被吸收而产生的热效应。微波可深入到物体内部,加热时热量产生于物质本身,不依靠热传导，里外同时加热。微波的波长短，容易集中和防护。微波加热有其显著优点：①热效率高，大量节约能源；②加热速度快，用于工农业生产上的加热时间一般仅为几分钟；③加热均匀。由于不依靠热传导，里外温差小；④用于食品加工时，清洁卫生，既不污染食品，也不污染环境；⑤不破坏食品的营养成分。微波加热技术已经广泛应用于工农业生产，已成为加热和干燥的有效手段。也就是说，凡是介质物体都可以利用微波进行加热和干燥。本专利的微波咖啡烘焙机，是基于微波的这种加热原理。具体来讲，微波烘焙的特点是，1.加热速度快。常规的加热，如火焰、热风、电热等都是利用热传导的原理将热量从被加热物外部传入内部，逐步使物体中心温度升高，它被称为外部加热。要使中心部位达到所需的温度，则需要一定的时间，导热性较差的物体所需的时间就更长。实验中发现，烘焙咖啡时，咖啡生豆在180～190℃的温度下，在5、6分钟时间内仍然“面不改色”而保持浅绿色。然而，微波加热是使被加热物本身成为了发热体，称之为内部加热方式，不需要热传导的过程。由于内外同时加热咖啡，因此能够在短时间内达到加热的效果。2.均匀加热。常规的加热，为提高加热速度，就需要升高加热温度，易产生外焦内生现象。当微波加热时，物体各部位通常都能够均匀地渗透电磁波而产生热量，因此其烘焙均匀性大大改善。3.节能高效。在微波加热中，微波能只能被加热物体吸收而生热，加热室内的空气与相应的容器都不会发热，所以其热效率极高，同时，生产环境也明显得到改善。4.易于控制。微波加热的热惯性极小。配用微机控制，则特别适宜于加热过程、加热工艺的自动化控制。微波烘焙咖啡的大致过程为，首先，以较弱的微波能量去湿干燥咖啡。其次，逐渐升温烘烤咖啡，以至完成一爆。根据烘焙的需要，继续升温接近二爆或完成二爆。最后，开启鼓风机冷却后下豆，就此完成一次咖啡烘焙。关于搅拌机的共轴反转技术，可使装有咖啡的料桶顺时针旋转，料桶内的搅拌装置逆时针旋转。由此使咖啡均匀吸收微波能，从而保证咖啡烘焙的高度一致。本发明的微波咖啡烘焙机，可用于咖啡的浅烘焙、中烘焙及深烘焙等各种程度的咖啡烘焙。由此可见，微波烘焙可大量节省能源，大幅缩短烘焙时间。能够使烘焙的咖啡具有较好的一致性，其烘焙精度极高。与此同时，本专利产品的体积远小于传统的咖啡烘焙机，操作简便且易于掌握。它还可用于烘焙腰果及爆米花等。微波咖啡烘焙，既可用于家用烘焙机，也可用于大型的商业烘焙机。其加热过程和加热工艺均采用微机自动化控制。实验证明，利用微波烘焙出的咖啡豆，其甜度、酸度、醇厚度或是干净度与传统烘焙相比难分伯仲。