专利名称：咖啡豆烘焙方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种咖啡豆烘焙装设备，尤其是一种具有个人化记忆设定功能的咖啡豆烘焙设备及其方法。
背景技术：
咖啡烘焙是将咖啡生豆置于一热源环境中焙炒，经烘焙过程咖啡生豆表面颜色由浅渐深，而产生特有的香味苦味或酸味，即为一般供饮用的咖啡熟豆。将咖啡熟豆研磨后， 用水冲泡、过滤，即可得到液状咖啡供饮用。由于不同的咖啡豆品种搭配不同的烘焙方式，可以使咖啡熟豆产生不同的香气， 例如带有酸味的香味、带有涩味、甜味等香味，或是带有某种坚果或水果香等等，因此，烘焙方式深深地影响着咖啡豆的口感与香气。然而，目前现有的咖啡豆烘焙方法及其设备由于烘焙过程中的变化条件多，因此， 无法有效地维持高一致性，当消费者喝到一次特别喜好的咖啡口感与香气，而想再重现该次的咖啡口感时，往往因为烘焙过程不易完整重现，而难以实现最初的喜好口味。
发明内容
由于现有的咖啡豆烘焙方法及其设备尚无法有效地维持高一致性，因此，难以完整重现特定喜好的咖啡口感，而无法针对个人口味呈现客制化的需求，本发明人有鉴于此， 特经过精心研究与开发，提供一种以多元量化数据、重现咖啡豆烘焙方式的咖啡豆烘焙方法与设备，以达到符合个人口味需求、完整重现烘焙过程以及维持高度一致性的咖啡口感与香气的目的，为达到前述的目的，本发明的技术手段如下述。本发明是关于一种咖啡豆烘焙方法，其调整控制烘焙机进行咖啡豆的烘焙，该烘焙机包含有控制系统，且该控制系统包含有微处理器、内存与温度闭回路控制单元，而咖啡豆烘焙方法的步骤为输入步骤依据设定数据表将设定值输入控制系统，其中，该设定数据表系包含有区段设定栏，该区段设定栏包含有至少两段的控制区段，以及对应该控制区段的烘焙时间、 烘焙温度与烘焙速度，并启动烘焙机；设定步骤依据设定数据表设定使控制系统驱动烘焙机进行烘焙，并以温度闭回路控制单元控制升降温速率；单一控制区段步骤烘焙温度依升降温速率达到指定温度值后，进行稳态保温直到该控制区段的时间终了；转换控制区段步骤由上一控制区段转换至下一控制区段的升温或降温，并且不断重复执行单一控制区段步骤的动作，直到所有控制区段皆执行完成，则烘焙作业结束；验证步骤品尝咖啡风味后再调整各控制区段的设定值，并且重复步骤一至步骤五，调整最佳个人专用烘焙数据；以及储存步骤储存最佳个人专用烘焙数据于控制系统的内存中；
所述的咖啡豆烘焙方法于烘焙作业结束后进一步包含有记录步骤，以将所述烘焙过程记录成烘焙控制曲线记录表；所述的设定数据表进一步包含有代码栏与豆种栏；所述的烘焙控制曲线记录表为对应设定数据表实际记录烘焙过程的温度-时间关系的二维型烘焙曲线；所述的咖啡豆烘焙方法进一步包含有基本数据表，该基本数据表包含有代码栏、 日期栏、豆种栏、烘焙前重、烘焙后重、天气栏、室温栏与湿度栏。本发明为关于一种咖啡豆烘焙设备，其具有烘焙机，该烘焙机包含有控制系统、输入装置、输出装置、监视器、烘焙区、温度回馈装置、散热装置与电源装置，其中控制系统包含有微处理器、内存与温度闭回路控制单元，用于电连结及控制其它装置；输入装置电连结及输入设定值于控制系统；输出装置电连结于控制系统，并可撷取输出控制系统中的信息；监视器电连结于控制系统，并且随时监控控制系统状态；烘焙区包含有烘焙容器与加热装置，其中，烘焙容器设置于烘焙机上以承装咖啡豆；加热装置电连结于控制系统，并通过微处理器与温度闭回路控制单元的控制加热烘焙容器中的咖啡豆；温度回馈装置量测烘焙区的烘焙温度，并且电连结及传送讯号于控制系统；散热装置电连结于控制系统以冷却烘焙容器中的咖啡豆；以及电源装置提供烘焙机的电源使用；所述的咖啡豆烘焙设备进一步包含有继电器分别连结于加热装置、散热装置以及控制系统，以分别控制加热装置与散热装置的启动与关闭；所述的输入装置不限制为键盘或触控式屏幕；所述的输出装置不限制为USB规格的连结装置或连结外部计算机的连结装置；以及所述的监视器不限制为IXD或LED显示器。藉由上述的技术手段，本发明的咖啡豆烘焙方法及其设备，是以多元量化数据、搭配完整烘焙控制曲线记录，调整控制烘焙机的烘焙状态，而达到符合个人口味、完整重现烘焙过程、以及维持高一致性的目的。
图1为本发明烘焙机配置的示意图；图2为本发明的设定数据表；图3为本发明的烘焙控制曲线记录表；图4为本发明的基本数据表；图5为本发明的咖啡豆的烘焙程序流程图。主要组件符号说明10烘焙机11控制系统110微处理器111内存
112温度闭回路控制单元 12输入装置13输出装置14监视器15烘焙区150烘焙容器151加热装置16温度回馈装置17散热装置18继电器19电源供应装置20设定数据表21代码栏22豆种栏23区段设定栏30烘焙控制曲线记录表40基本数据表41代码栏42日期栏43豆种栏44烘焙前重45烘焙后重46天气栏47室温栏48湿度栏
具体实施例方式本发明的咖啡豆烘焙设备，请参照图1，其具有烘焙机10，该烘焙机10系包含有控制系统11、输入装置12、输出装置13、监视器14、烘焙区15、温度回馈装置16、散热装置17、 继电器18与电源装置19，其中控制系统11包含有微处理器110、内存111与温度闭回路控制单元112，用于电连结及控制其它装置；输入装置12电连结于控制系统11，以及输入设定值至控制系统11，用以控制咖啡豆烘焙设备的加热温度与加热时间及升降温速率，优选的是，该输入装置12不限制为键盘或触控式屏幕；输出装置13电连结于控制系统11，并且可撷取控制系统11中的信息，优选的是， 该输出装置13不限制为打印机、USB规格的连接装置或连结外部计算机的连结装置；监视器14电连结于控制系统11，并且随时监控控制系统11状态，以及显示烘焙过程中的温度值，优选的是，该监视器14不限制为LCD或LED的显示器；烘焙区15设置于烘焙机10上，并包含有烘焙容器150与加热装置151，其中，烘焙容器150设置于烘焙机10上，用于承装咖啡豆以及进行咖啡豆的加热升温与冷却降温等作业过程；加热装置151电连结于控制系统11，并且通过微处理器110与温度闭回路控制单元112的控制，该温度闭回路控制单元112可以PID控制(ProportionaHntegral-Deriv ative比例、积分、微分控制)，以针对烘焙容器150中的咖啡豆进行加热；温度回馈装置16量测烘焙温度，并且电连结于控制系统11，并传送讯号至控制系统11的微处理器110;散热装置17电连结于控制系统11，用于冷却烘焙区15中的咖啡豆；继电器18分别连结于加热装置151、散热装置17以及控制系统11，并进一步包含有加热继电器与散热继电器，其中，加热继电器电连结于加热装置151，以控制加热装置 151的启动与关闭；散热继电器电连结于散热装置17，以控制散热装置17的启动与关闭；电源装置19分别电连结于继电器18，以及提供烘焙机10的电源使用。
本发明的咖啡豆烘焙方法，请参看图2的设定数据表20，其包含有代码栏21、豆种栏22与区段设定栏23，其中，于代码栏21中输入代码编号；于豆种栏22中输入咖啡豆种别名称；以及区段设定栏23于第一横列规划有至少两段的控制区段，第二横列对应该控制区段设有烘焙时间设定，设定单位为分钟，最小刻度至0.1分钟，第三横列对应该控制区段设有烘焙温度设定，设定单位为摄氏(V )，范围为0°C至300°C，温度数据为3字符，第四横列对应该控制区段设有烘焙速度设定，该烘焙速度设定透过控制系统11中的温度闭回路控制单元112，依据不同的温度闭回路控制数值区分为多种模式，并且使用者可依据各模式设定代号，例如A极快速、B快速、C中等速度、D慢速、E极慢速等等；请参照图3的烘焙控制曲线记录表30为对应上述设定数据表20的述设定值，并且实际记录烘焙咖啡豆的过程中的温度-时间关系的二维型烘焙曲线；请再参看图4的基本数据表40，其包含有代码栏41、日期栏42、豆种栏43、烘焙前重(克)44、烘焙后重(克)45、天气栏(晴、阴或雨)46、室温栏(°C)47与湿度栏(％)48， 可用以结合前述的设定数据表20与烘焙控制曲线记录表30，而形成一组完整的基本烘焙数据群组。请参照图5，咖啡豆的烘焙设定程序输入步骤依据设定数据表20将设定值输入控制系统11，并启动烘焙机10 ；设定步骤由于每一个控制区段的烘焙时间、温度、升降温的速率皆可以设定，因此，于设定完成后，即可依据设定数据表20进行烘焙，并以温度闭回路控制单元112控制升降温速率；单一控制区段步骤烘焙温度依升降温速率达到指定温度值后，进行稳态保温直到该控制区段的时间终了；转换控制区段步骤由上一控制区段转换至下一控制区段的升温或降温，并且不断重复步骤三的动作直到所有控制区段皆执行完成，则烘焙作业结束；记录步骤将上述烘焙过程产生的烘焙控制曲线记录表30存入控制系统11的内存111中，或透过输出装置13(打印机、USB规格的连接装置等)输出至其它储存装置(打印纸本、记忆卡、个人计算机等)；验证步骤经品尝咖啡风味后，可再调整各控制区段的设定值，并且重复步骤一至五，以取得最佳个人专用烘焙数据；储存步骤若已经完成个人数据的最佳化设定，则储存最佳个人专用烘焙数据于控制系统的内存中，并配合设定数据表20、烘焙控制曲线记录表30与基本数据表40直接储存为一组基本烘焙数据群组，可提供重复使用；进一步，咖啡豆烘焙程序搭配烘焙机10的操阶段步骤，详细说明如后启动阶段开启烘焙机10的电源装置19，将透过输入装置12将设定数据表20输入控制系统11，并且存入控制系统11的内存111内，经由监视器14可监看各数据数据是否正确，其中，输入温度数据可至3字符；时间单位以分钟计，最小刻度可输入至0. 1分钟。输入阶段于基本数据表40的各字段分别输入已知信息(例如代码栏41输入 AX21、日期栏42输入2010-03-02、豆种栏43输入曼特宁、烘焙前重44输入450g、天气栏46 输入晴、室温栏47输入以及湿度栏48输入60%。
烘焙阶段进行温度与时间的控制，由于烘焙机10的升温是经由控制系统11的微处理器110的内部设定程序，依据输入各种数据配合内部设定程序的逻辑判断回路启动加热装置151，再由温度回馈装置16量测得烘焙温度，并将回馈讯号传送至控制系统11，并于显示于监视器14上，其中，控制系统11的控制步骤如下(a)控制系统11驱动加热装置151及散热装置17加热或冷却烘焙容器150，使烘焙容器150内温度依升降温速率达到指定温度；(b)当时间与温度合于所输入值则进入稳态恒温保持同时继续计时；(c)当时间已达设定时间长度，进入下一时间区段，重复(a)至(C)的控制，同时时间继续累计；(d)所有时间区段都执行完毕，进入待机状态或关机。记录阶段将上述各步骤的数据经微处理器110的内部程序加载内存111中，进而得到烘焙控制曲线记录表30，同时经过磅可量得烘焙后重量并输入至烘焙后重(克)45的字段中，数据可直接储存于控制系统11的内存111内，亦可经连接输出系统输出；验证阶段品味咖啡后可将修正值再输入设定数据表20，并重复进行上述第1至4 阶段，以调整至最佳个人专用数据表，若已完成调整则可关电源装置19。藉由上述的咖啡豆烘焙设备与烘焙方法，以多元量化数据、搭配完整烘焙控制曲线记录，可调整控制烘焙机10的烘焙状态，而达到符合个人口味、完整重现烘焙过程、以及维持高一致性的目的。
8
权利要求
1.一种咖啡豆烘焙方法，其调整控制烘焙机进行咖啡豆的烘焙，该烘焙机包含有控制系统，且该控制系统包含有微处理器、内存与温度闭回路控制单元，而咖啡豆烘焙方法的步骤为输入步骤依据设定数据表将设定值输入控制系统，其中，该设定数据表包含有区段设定栏，该区段设定栏包含有至少两段的控制区段，以及对应该控制区段的烘焙时间、烘焙温度及升降温速率，并启动烘焙机；设定步骤依据设定数据表设定使控制系统驱动烘焙机进行烘焙，并以温度闭回路控制单元控制升降温速率；单一控制区段步骤烘焙温度依升降温速率达到指定温度值后，进行稳态保温直到该控制区段的时间终了；转换控制区段步骤由上一控制区段转换至下一控制区段的升温或降温，并且不断重复执行单一控制区段步骤的动作，直到所有控制区段皆执行完成，则烘焙作业结束；验证步骤品尝咖啡风味后再调整各控制区段的设定值，并且重复步骤一至步骤四，调整最佳个人专用烘焙数据；以及储存步骤储存最佳个人专用烘焙数据于控制系统的内存中。
2.如权利要求1所述的咖啡豆烘焙方法，其中待烘焙作业结束后进一步包含有记录步骤，以将所述烘焙过程记录成烘焙控制曲线记录表。
3.如权利要求2所述的咖啡豆烘焙方法，其中，所述的烘焙控制曲线记录表为对应设定数据表实际记录烘焙过程的温度-时间关系的二维型烘焙曲线。
4.如权利要求1至3中任一项所述的咖啡豆烘焙方法，其中，所述的设定数据表进一步包含有其包含有代码栏与豆种栏。
5.如权利要求3所述的咖啡豆烘焙方法，其进一步包含有基本数据表，该基本数据表包含有代码栏、日期栏、豆种栏、烘焙前重、烘焙后重、天气栏、室温栏与湿度栏。
6.如权利要求1所述的咖啡豆烘焙方法，其进一步包含有基本数据表，该基本数据表包含有代码栏、日期栏、豆种栏、烘焙前重、烘焙后重、天气栏、室温栏与湿度栏。
7.—种咖啡豆烘焙设备，其具有烘焙机，该烘焙机包含有控制系统、输入装置、输出装置、监视器、烘焙区、温度回馈装置、散热装置与电源装置，其中控制系统包含有微处理器、内存与温度闭回路控制单元，用于电连结及控制其它装置；输入装置电连结及输入设定值于控制系统； 输出装置电连结于控制系统，并可撷取输出控制系统中的信息； 监视器电连结于控制系统，并且随时监控控制系统状态；烘焙区包含有烘焙容器与加热装置，其中，烘焙容器设置于烘焙机上以承装咖啡豆；加热装置电连结于控制系统，并通过微处理器与温度闭回路控制单元的控制加热烘焙容器中的咖啡豆；温度回馈装置量测烘焙区的烘焙温度，并且电连结及传送讯号于控制系统； 散热装置电连结于控制系统以冷却烘焙容器中的咖啡豆；以及电源装置提供烘焙机的电源使用。
8.如权利要求7所述的咖啡豆烘焙设备，其进一步包含有继电器分别连结于加热装置、散热装置以及控制系统，以分别控制加热装置与散热装置的启动与关闭。
9.如权利要求7所述的咖啡豆烘焙设备，其中，所述的输入装置为键盘；所述的输出装置为USB规格的连接装置；所述的监视器为LCD显示器。
10.如权利要求7所述的咖啡豆烘焙设备，其中，所述的输入装置为触控式屏幕；所述的输出装置为连结外部计算机的连结装置；所述的监视器为LED显示器。
全文摘要
本发明涉及一种咖啡豆烘焙方法及其设备，其于烘焙机中设有控制系统，再于控制系统中输入设定数据表，针对烘焙过程区分为至少两段的控制区段，并对应各控制区段进一步设定该控制区段的烘焙时间、温度与升降温速率，藉此，以有效地驱动烘焙机依据输入值进行烘焙，而当烘焙作业结束时，则记录烘焙控制曲线记录表至控制系统中，待品尝咖啡风味后，再适度调整控制区段的设定值，并重复烘焙与调整直至产生最佳个人专用烘焙数据，即可储存记录并重复烘焙出个人专属的咖啡风味。
文档编号A47J31/56GK102232797SQ20101016565
公开日2011年11月9日 申请日期2010年5月5日 优先权日2010年5月5日
发明者陈国民 申请人:陈国民