Способ и устройство для обработки кофейных зерен
Изобретение относится к управлению контроллером (160) процессами размалывания кофейных зерен и заваривания кофе в зависимости от измеренной датчиком (150) общей концентрации летучих органических соединений, выделенных кофейными зернами (20). За счёт конструктивного выполнения устройства (100) для обработки кофейных зерен обеспечена стабильность вкуса сваренного кофе независимо от возраста и/или качества кофейных зерен. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 табл., 7 ил.
[0001] Настоящее изобретение относится к устройству для обработки кофейных зерен, содержащему размалывающую часть для размалывания кофейных зерен с получением молотых кофейных зерен и/или заварочную часть для заваривания кофе из молотых кофейных зерен, такому как устройство для заваривания кофе или устройство для размалывания кофейных зерен.
[0002] Настоящее изобретение кроме того относится к способу управления размалывающей частью и/или заварочной частью такого устройства для обработки кофейных зерен.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0003] Кофе стал одним из наиболее популярных напитков в современном обществе, причем большой ассортимент кофе различных типов и ароматов ежедневно доступен потребителю как в специализированных кофейных магазинах, так и в супермаркетах товаров домашнего потребления. Рост популярности кофе как напитка обусловил перемены в том, как кофе потребляется, например, в домашних условиях.
[0004] Одна из проблем заваривания кофе заключается в обеспечении стабильного вкуса сваренного кофе, т.е. вкуса, ожидаемого потребителем. В этой связи в US2014/0242239 раскрыто устройство для обработки кофейных зерен, в которое встроены часть для обжарки, размалывающая часть и заварочная часть. Кроме того, предусмотрена группа датчиков для измерения различных параметров обработки во время соответствующих этапов и система управления с обратной связью для оптимизации выполнения каждого этапа на основании указанных измерений.
[0005] Поскольку вкус кофе напрямую соотносится с качеством молотых кофейных зерен, использованных в процессе заваривания, стабильный вкус сваренного кофе, т.е. вкус, ожидаемый потребителем, обеспечить не просто, при этом, конечно, хорошо известно, что со временем молотый кофе теряет часть своего аромата, и кофе, сваренный из ранее молотого кофе, обычно имеет аромат, отличный от кофе, сваренного из свежемолотого кофе. Такой процесс старения влияет даже на свежемолотый кофе, полученный перемалыванием давно обжаренных кофейных зерен.
[0006] Это обстоятельство может удержать пользователя от покупки устройств для обработки кофейных зерен, например кофемашин, поскольку качество кофе, приготовленного такими устройствами для обработки кофейных зерен, считается нестабильным. Хотя пользователь часто понимает, что это вызвано старением молотого кофе, используемого в процессе заваривания, необходимость постоянной покупки свежемолотого кофе или свежих кофейных зерен и выкидывания в большом количестве несвежих кофейных продуктов, чтобы обеспечить приготовление сваренного кофе с необходимым вкусом, раздражает значительное число потребителей, т.к. это считается невыгодным и экономически нежелательным.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0007] Настоящее изобретение направлено на обеспечение устройства для обработки кофейных зерен, содержащего размалывающую часть для размалывания кофейных зерен с получением молотых кофейных зерен и/или заварочную часть для заваривания кофе из молотых кофейных зерен, которое может обрабатывать кофейные зерна настраиваемым образом, который позволяет компенсировать эффект старения кофе.
[0008] Настоящее изобретение также направлено на обеспечение способа управления размалывающей частью и/или заварочной частью устройства для обработки кофейных зерен настраиваемым образом.
[0009] Согласно одному аспекту предложено устройство для обработки кофейных зерен, содержащее размалывающую часть для размалывания кофейных зерен с получением молотых кофейных зерен и/или заварочную часть для заваривания кофе из молотых кофейных зерен, при этом устройство для обработки кофейных зерен дополнительно содержит датчик, выполненный с возможностью измерения общей концентрации летучих органических соединений, выделенных указанными кофейными зернами или молотыми кофейными зернами, и/или контроллер, реагирующий на указанный датчик и выполненный с возможностью управления размалывающей частью и/или заварочной частью в зависимости от указанной общей концентрации.
[0010] Настоящее изобретение основано на понимании того, что старение обжаренных кофейных зерен как целых, так и в форме помола, зависит от количества летучих органических соединений (ЛОС), выделенных кофейными зернами, которое соотносится с ароматом кофейного продукта, сваренного из таких кофейных зерен. Следовательно, путем определения этого количества кофейные зерна могут быть обработаны в зависимости от количества ЛОС, выделенных кофейными зернами как в целых, так и в форме помола, таким образом, что потеря аромата кофейными зернами в процессе заваривания может быть компенсирована.
[0011] Например, если устройство для обработки кофейных зерен содержит размалывающую часть, датчик может быть выполнен с возможностью измерения общей концентрации летучих органических соединений, выделенных указанными кофейными зернами, в емкости размалывающей части для определения этой концентрации, например для управления процессом размалывания кофейных зерен, а именно количеством и/или степенью помола молотого кофе, полученного размалывающей частью.
[0012] Ёмкость может содержать отделение, заполненное кофейными зернами во время нормального использования, с которым датчик сообщается по текучей среде. Это обеспечивает по существу постоянное измеренное количество кофейных зерен таким образом, что с ним может быть связана общая концентрация ЛОС, чтобы тем самым избежать необходимости определения измеренного количества кофейных зерен.
[0013] Датчик для такой размалывающей части может быть выполнен с возможностью измерения общей концентрации летучих органических соединений, выделенных указанными молотыми кофейными зернами, полученными размалывающей частью, при этом в данном случае контроллер может быть выполнен с возможностью управления размалыванием достаточного количества кофейных зерен, т.е. относительно постоянного количества, для обнаружения указанной общей концентрации, чтобы тем самым избежать необходимости определения измеренного количества кофейных зерен.
[0014] Размалывающая часть может дополнительно содержать затвор для блокирования выпуска молотых кофейных зерен, причем контроллер дополнительно выполнен с возможностью управления указанным затвором в зависимости от указанной общей концентрации. Это, например, обеспечивает регулирование количества молотых кофейных зерен, выпущенных размалывающей частью таким образом, что крепость и аромат подлежащего завариванию кофе можно регулировать путем регулирования количества выпущенного молотого кофе.
[0015] В одном из вариантов реализации устройство для обработки кофейных зерен содержит заварочную часть, содержащую часть для выдачи воды под управлением указанного контроллера, выполненную с возможностью выдачи первого количества воды на молотые кофейные зерна, при этом указанное количество определяют в зависимости от указанной общей концентрации. Конечный аромат сваренного кофейного продукта можно регулировать путем регулирования количества воды, подлежащей выпуску на известное количество молотых кофейных зерен в зависимости от общей концентрации ЛОС, выделенных кофейными зернами.
[0016] Часть для выдачи воды может быть дополнительно выполнена с возможностью выдачи второго количества воды в кофе, сваренный указанной заварочной частью, при этом второе количество определяют в зависимости от указанной общей концентрации. Это, например, может быть использовано для уменьшения крепости сваренного кофейного продукта, если такое уменьшение крепости требуется для обеспечения необходимого аромата кофейного продукта.
[0017] В одном из вариантов реализации устройство для обработки кофейных зерен содержит и часть для выдачи воды и часть для выдачи молотого кофе, управляемые указанным контроллером, причем часть для выдачи молотого кофе выполнена с возможностью выдачи третьего количества молотых кофейных зерен в указанную заварочную часть, при этом указанное третье количество определяют в зависимости от указанной общей концентрации. В этом варианте реализации для получения необходимого аромата сваренного кофейного продукта можно совместно управлять частью для выдачи воды и частью для выдачи молотого кофе. В особенно предпочтительном варианте реализации контроллер может быть выполнен с возможностью выдачи молотых кофейных зерен и воды в заварочную часть в соотношении, при этом указанное соотношение определяют в зависимости от указанной общей концентрации.
[0018] Для этой цели устройство для обработки кофейных зерен может дополнительно содержать элемент запоминающего устройства для хранения данных, содержащий таблицу соответствия с множеством указанных соотношений, причем каждое соотношение связано с конкретной общей концентрацией указанных летучих органических соединений таким образом, что для управления частью для выдачи воды и частью для выдачи молотого кофе контроллер может отыскать подходящее соотношение в ответ на обнаруженную общую концентрацию ЛОС.
[0019] В одном из вариантов реализации часть для выдачи молотого кофе содержит размалывающую часть таким образом, что молотые кофейные зерна могут быть получены на месте.
[0020] Устройство для обработки кофейных зерен может дополнительно содержать пользовательский интерфейс, причем контроллер выполнен с возможностью управления размалывающей частью и/или заварочной частью в зависимости от указанной общей концентрации и от данных, вводимых пользователем с помощью указанного пользовательского интерфейса. Например, пользователь может задать необходимую крепость подлежащего завариванию кофейного продукта, причем контроллер может выбрать подходящие параметры управления для выбранной пользователем крепости в ответ на определение общей концентрации ЛОС, выделенных (молотыми) кофейными зернами.
[0021] Согласно другому аспекту предложен способ управления размалывающей частью и/или заварочной частью устройства для обработки кофейных зерен, согласно которому определяют общую концентрацию летучих органических соединений, выделенных целыми или молотыми кофейными зернами, выбирают условия размалывания и/или заваривания в ответ на определенную общую концентрацию и управляют размалывающей частью и/или заварочной частью в соответствии с выбранным условием. Это обеспечивает заваривание кофейного продукта с более стабильным ароматом независимо от возраста или состояния кофейных зерен, использованных в процессе заваривания.
[0022] Этап выбора может включать определение соотношения молотых кофейных зерен к горячей воде для процесса заваривания в ответ на определенную общую концентрацию, а этап управления может включать заваривание кофе в соответствии с определенным соотношением. Этот способ управления таким процессом является особенно предпочтительным, поскольку он обеспечивает сваренный кофейный продукт с особенно стабильным ароматом независимо от возраста или состояния кофейных зерен.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0023] Варианты реализации настоящего изобретения описаны более подробно посредством неограничивающих примеров со ссылкой на прилагаемые чертежи.
[0024] На фиг. 1 схематически показано устройство для заваривания кофе согласно одному из вариантов реализации изобретения,
[0025] На фиг. 2 схематически показано устройство для размалывания кофейных зерен согласно одному из вариантов реализации изобретения,
[0026] На фиг. 3 схематически показано устройство для размалывания кофейных зерен согласно альтернативному варианту реализации изобретения,
[0027] На фиг. 4 схематически показано устройство для заваривания кофе, содержащее устройство для размалывания кофейных зерен, показанное на фиг. 2,
[0028] На фиг. 5 схематически показано устройство для заваривания кофе, содержащее устройство для размалывания кофейных зерен, показанное на фиг. 3,
[0029] На фиг. 6 схематически показан способ размалывания кофейных зерен для процесса заваривания кофе согласно одному из вариантов реализации изобретения,
[0030] На фиг. 7 схематически показан способ заваривания кофе согласно другому варианту реализации изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0031] Следует понимать, что чертежи являются всего лишь схематическими и не выполнены в масштабе. Следует также понимать, что одни и те же ссылочные номера на всех чертежах указывают на одни и те же или схожие части, если специально не указано иное.
[0032] В контексте настоящего изобретения ЛОС представляют собой органические соединения, имеющие заданное минимальное давление пара при комнатной температуре (298K или 25°C), например органические соединения, имеющие точку кипения не более 250°C, например точку кипения в диапазоне 50-250°C. Общая концентрация ЛОС может быть общей концентрацией всех ЛОС, выделенных кофейными зернами 10, которая может быть обнаружена датчиком ЛОС, или в альтернативном варианте реализации может быть общей концентрацией выборки ЛОС, выделенных кофейными зернами 10, которая может быть обнаружена датчиком ЛОС, например датчиком ЛОС, выполненным с возможностью обнаружения только указанной выборки.
[0033] В контексте настоящей заявки устройство для обработки кофейных зерен представляет собой устройство, обрабатывающее обжаренные кофейные зерна в зависимости от общей концентрации ЛОС, выделенных обжаренными кофейными зернами для обеспечения заваривания кофейного продукта из молотых кофейных зерен, при этом управляют количеством и/или степенью помола молотых кофейных зерен, чтобы обеспечить возможность заваривания кофейного продукта со стабильным ароматом, т.е. ароматом, в большей степени независимым от возраста и/или качества молотых кофейных зерен. Такая обработка кофейных зерен может включать размалывание обжаренных кофейных зерен, которым можно управлять в зависимости от общей концентрации ЛОС, выделенных обжаренными кофейными зернами или молотыми кофейными зернами, получаемыми в процессе размалывания. Устройство для обработки кофейных зерен может быть, например, устройством для размалывания кофейных зерен для получения молотого кофе в соответствии с необходимыми параметрами заваривания. Устройство для обработки кофейных зерен может быть устройством для заваривания кофе, причем для управления процессом заваривания таким образом, что происходит заваривание кофейного продукта с ароматом, в большей степени независимым от возраста и/или качества молотых кофейных зерен, использованных в процессе заваривания, определяют параметры процесса заваривания, такие как количество горячей воды, количество и/или степень помола молотых кофейных зерен и/или соотношение между количеством горячей воды и количеством молотых кофейных зерен в зависимости от общей концентрации ЛОС, выделенных обжаренными кофейными зернами или молотыми кофейными зернами. Такое устройство для заваривания кофе может содержать устройство для размалывания кофейных зерен или не содержать его.
[0034] Настоящее изобретение основано на предложенном изобретателями понимании того, что обжаренные кофейные зерна как в измельченной, так и в целой форме, имеют зависящий от условий режим выделения ЛОС. Для этой цели изобретатели провели серию измерений с различными типами кофейных зерен разного возраста и с разными условиями хранения, чтобы продемонстрировать этот принцип, в котором общая концентрация ЛОС (в млрд-1), выделенных 45 г всех кофейных зерен, была измерена с использованием датчика ЛОС. Результаты измерения приведены в таблице 1. В таблице 1 обозначение YG относится к зернам сорта Yirgacheffe, и обозначение ML относится к зернам сорта Mandheling. «Только что вскрытая» относится к измерениям, выполненным непосредственно после вскрытия герметичной упаковки с зернами, «Вскрыта 7 дней» относится к измерениям, выполненным 7 дней спустя после вскрытия упаковки, «Вскрыта 14 дней» относится к измерениям, выполненным 14 дней спустя после вскрытия упаковки и «длительное хранение во вскрытом состоянии» относится к измерениям, выполненным с зернами после того, как упаковка для хранения была вскрыта по меньшей мере два месяца.
Таблица 1
| Только что вскрытая | |
| Только что обжаренные (YG) | 208,1 |
| Только что обжаренные (ML) | 140 |
| Зерна 8-месячного возраста (YG) | 122,8 |
| Зерна 11-месячного возраста (YG) | 110,3 |
| Зерна 14-месячного возраста (ML) | 141,9 |
| Вскрыта 7 дней | |
| Зерна 11-месячного возраста (ML) | 64 |
| Зерна 8-месячного возраста (YG) | 72 |
| Только что обжаренные (ML) | 164 |
| Вскрыта 14 дней | |
| Только что обжаренные (YG) | 56 |
| Длительное хранение во вскрытом состоянии | |
| Вскрыта 15 месяцев (YG) | 10,05 |
| Вскрыта 14 месяцев (ML) | 29,55 |
[0035] Из таблицы 1 явно прослеживаются некоторые стабильные закономерности. Если кофейные зерна содержатся в плотно закрытой емкости, например герметичном пакете, все кофейные зерна после вскрытия имеют относительно высокое общее содержание ЛОС (общее ЛОС), т.е. проявляют минимальный эффект старения. Однако после вскрытия плотно закрытой емкости общее содержание ЛОС в более старых кофейных зернах падает до примерно 60 спустя 7 дней, а более свежие кофейные зерна показывают намного менее выраженный спад или даже небольшое увеличение общего содержания ЛОС. Путем выполнения слепых тестов с участием профессиональных бариста дополнительно было обнаружено, что аромат кофе, приготовленного из этих кофейных зерен, строго соотносится с общим содержанием ЛОС в кофейных зернах. Некоторые ключевые результаты этих тестов приведены в таблице 2. В этих слепых тестах для заваривания кофейного продукта были использованы свежемолотые кофейные зерна сорта Mandheling.
Таблица 2
| Номер образца | Общее ЛОС | Схема заваривания (путем капельного заваривания с фильтром) | Комментарии, данные бариста |
| S1 | 141,9 | Зерна:Вода = 1: 15 | Богатый аромат, хороший |
| S2 | 29,55 | Зерна:Вода = 1: 15 | Очень слабый, отсутствие очевидного аромата, скучный, неприемлимый |
| S3 | 29,55 | Зерна:Вода =1: 8, впоследствии 20 мл горячей воды добавили к сваренному кофе | Мягкий, чистый, сравним по ощущениям с S1 |
[0036] Эти эксперименты явно демонстрируют, что путем управления процессом заваривания в зависимости от общей концентрации ЛОС, выделенных кофейными зернами, можно управлять ароматом сваренного кофейного продукта для получения улучшенной стабильности его качества посредством регулирования параметров заваривания в зависимости от общей концентрации ЛОС. В вышеописанном эксперименте показано, что, например, для получения хорошей стабильности процесса заваривания кофе соотношение зерно/вода может быть выбрано в соответствии с определенной общей концентрацией ЛОС. Хотя это не показано в таблице 2, дополнительно было определено, что степень помола молотого кофе является дополнительным параметром, который можно использовать для улучшения стабильности процесса заваривания кофе, как будет более подробно пояснено ниже.
[0037] Дополнительные эксперименты показали, что это соотношение существует для всех обжаренных кофейных зерен, а также для молотых кофейных зерен. Это продемонстрировано в таблице 3, в которой показана общая концентрация ЛОС, выделенных молотыми кофейными зернами сортов Costa Rica и Golden Mandheling в конкретные промежутки времени после вскрытия герметичной упаковки с молотым кофе.
Таблица 3
| Время (мин) | Общее ЛОС (млрд-1) Costa Rica | Общее ЛОС (млрд-1) Mandheling |
| 0 | 2615 | 1262 |
| 5 | 1064 | 684 |
| 10 | 783 | 615 |
| 15 | 751 | 504 |
| 20 | 620 | 519 |
| 25 | 639 | 473 |
| 30 | 625 | 482 |
| 35 | 656 | 477 |
| 360 (6 часов) | 179 | Не измерено |
| 1440 (24 часов) | 64 | Не измерено |
| 2880 (48 часов) | 30 | Не измерено |
[0038] В таблице 3 общая концентрация ЛОС (общее ЛОС) была усреднена по трем независимым экспериментам. Слепые тесты с участием профессиональных бариста, в которых кофейный продукт был сварен из молотых кофейных зерен, выделяющих различные количества ЛОС, т.е. молотых кофейных зерен, подвергавшихся воздействию воздуха в течение различных промежутков времени, подтвердили, что регулирование условий заваривания может компенсировать потерю аромата сваренным кофейным продуктом. Эти результаты приведены в таблице 4, при этом бариста протестировали три различных кофейных продукта, сваренных из кофейных зерен Costa Rica. Первый образец был сварен сразу после вскрытия упаковки с молотым кофе. Второй и третий образцы были сварены 24 часа спустя после вскрытия упаковки с молотым кофе.
Таблица 4
| Образец | Общее ЛОС (млрд-1) | Количество воды (мл) | Комментарии |
| 1 | 2615 | 150 | Богатый вкус и свежий аромат |
| 2 | 64 | 150 | Почти без вкуса, нет выраженности |
| 3 | 64 | 80 | Хорошая выраженность, очевидно улучшен. Насыщенная консистенция, высокий уровень кислотности |
[0039] В нижеописанных вариантах реализации настоящего изобретения эти результаты используют для обеспечения устройства для обработки кофейных зерен и способов управления таким устройством для обработки кофейных зерен, в которых общую концентрацию ЛОС, выделенных кофейными зернами как целыми, так и в форме помола, определяют с целью обеспечения процесса заваривания с получением сваренного кофейного продукта со стабильными характеристиками, например вкусом и ароматом.
[0040] На фиг. 1 схематически показано устройство 100 для заваривания кофе, содержащее заварочную часть 140, содержащую часть 120 для выдачи воды и часть 130 для выдачи молотого кофе для выдачи горячей воды и молотого кофе 20 в заварочную часть 140. Заварочная часть 140 дополнительно содержит выпускное отверстие 145 для выдачи сваренного кофейного продукта в подходящую емкость, например кофейную чашку или кружку, кофейник или сосуд и т.п.
[0041] Устройство 100 для заваривания кофе дополнительно содержит контроллер 160 для управления выдачей воды и молотого кофе 20 в заварочную часть 140. Например, часть 120 для выдачи воды может содержать клапан 122 выдачи воды или т.п., а часть 130 для выдачи молотого кофе может содержать клапан 132 выдачи молотого кофе или т.п. под управлением контроллера 160. Контроллер 160 может быть единичным контроллером или распределенным контроллером, содержащим отдельные субконтроллеры под управлением главного контроллера, что само по себе хорошо известно. Может быть использована любая подходящая компоновка контроллеров. Как показано на фиг. 1, часть 120 для выдачи воды дополнительно содержит нагревательный элемент 121, например нагревательную спираль или т.п., который может быть размещен выше по ходу течения (как показано) или ниже по ходу течения от клапана 122 выдачи воды, таким образом, что измеренное количество воды может быть нагрето до измерения или после него.
[0042] Контроллер 160 выполнен с возможностью реагирования на датчик 150 ЛОС (для простоты названное ниже датчиком) для определения общей концентрации ЛОС в части 130 для выдачи молотого кофе. Для этой цели датчик 150 сообщается по текучей среде с частью 130 для выдачи молотого кофе. Такие датчики сами по себе хорошо известны, так что в целях краткости они не будут описаны более подробно. Любой подходящий датчик ЛОС может быть использовано в качестве датчика 150.
[0043] В одном из вариантов реализации часть 130 для выдачи молотого кофе содержит отделение 132, которое во время нормального использования устройства 100 для заваривания кофе полностью заполнено молотыми кофейными зернами 20 таким образом, что датчик 150 определяет общую концентрацию ЛОС исходя из известного или измеренного количества молотых кофейных зерен 20. Поскольку общая концентрация ЛОС обычно является функцией количества молотых кофейных зерен, выделяющих ЛОС, обеспечение определения общей концентрации ЛОС исходя из (известного) количества молотых кофейных зерен 20 избавляет от необходимости определения, например взвешивания, количества молотых кофейных зерен 20 при определении общей концентрации ЛОС, например для определения количества ЛОС, выделенных отдельным количеством молотых кофейных зерен 20. Конечно будет понятно, что отделение 132 может быть не использована и что устройство 100 для заваривания кофе вместо этого может определять фактическое количество молотых кофейных зерен 20 в части 130 для выдачи молотого кофе, например путем взвешивания или определения объема, занятого молотыми кофейными зернами 20 для определения количества ЛОС, выделенных отдельным количеством молотых кофейных зерен 20.
[0044] Контроллер 160 обычно выполнен с возможностью управления частью 120 для выдачи воды и/или частью 130 для выдачи молотого кофе заварочной части 140 в ответ на общее ЛОС, определенное датчиком 150, например для управления соотношением воды к молотому кофе, которое представляет собой функцию определенного общего количества ЛОС, как пояснено выше. Фактическое общее ЛОС может быть определено контроллером 160 исходя из показаний датчика 150, им обеспеченных. В альтернативном варианте реализации фактическое общее ЛОС может быть определено отдельным процессором и передано контроллеру 160. Отдельный процессор может образовать часть датчика 150 или может быть выполнен отдельно.
[0045] Контроллер 160 может, например, иметь доступ к элементу 162 запоминающего устройства для хранения данных, содержащему таблицу соответствия, в которой сохранены применяемые соотношения в зависимости от общего ЛОС. В таблице 5 приведены простые и неограничивающие примеры такой таблицы соответствия.
Таблица 5
| Значение общего ЛОС (45 г зерен) | Схема заваривания (соотношение Зерна:Вода) - при необходимости | Схема размалывания- при необходимости |
| >160 | 1:15 | Очень крупное |
| 160-110 | 1:14 | Крупное-среднее |
| 110-70 | 1:12 | Среднее |
| 70-40 | 1:10, добавили 20% горячей воды к сваренному кофе | Среднее-мелкое |
| <40 | 1:8, добавили 20% горячей воды к сваренному кофе | Мелкий помол |
[0046] Содержимое такой таблицы соответствия может быть получено эмпирически, например с использованием экспериментов со вкусом, для определения подходящего соотношения молотых кофейных зерен к воде для данного значения общего ЛОС. Такие эксперименты могут дополнительно включать разнообразие степени помола молотых кофейных зерен для определения подходящей степени помола, т.е. степени размалывания, в зависимости от конкретного значения общего ЛОС.
[0047] В одном из вариантов реализации элемент 162 запоминающего устройства для хранения данных может содержать множество таких таблиц соответствия, например различных таблиц соответствия для различных типов кофейных зерен, чтобы учесть зависящие от типа зерна различия в общем содержании ЛОС, что, например, очевидно из таблицы 1. Для этой цели устройство 100 для заваривания кофе может дополнительно содержать пользовательский интерфейс 164 для обеспечения возможности задания пользователем типа зерен, используемых в процессе заваривания таким образом, что контроллер 160 может отыскать подходящую таблицу соответствия в ответ на заданный тип зерен. Пользовательский интерфейс 164 может быть дополнительно использован для задания других необходимых характеристик подлежащего завариванию кофейного продукта, например крепости, при этом таблицы соответствия в элементе 162 запоминающего устройства для хранения данных могут содержать соотношения зерен к воде, являющиеся функцией значения общего ЛОС, и при необходимости крепость и/или тип зерен.
[0048] Элемент 162 запоминающего устройства для хранения данных может быть реализован любым подходящим способом, например с использованием любого подходящего элемента энергонезависимого запоминающего устройства, например постоянное запоминающее устройство (ROM), электрически стираемое перепрограммируемое ПЗУ (EEPROM), флэш-память и т.п. Аналогично, пользовательский интерфейс 164 может быть реализован любым подходящим способом, например с использованием наборного диска, совокупности кнопок, программируемого дисплея, которым может являться сенсорный дисплей, и т.п.
[0049] В одном из вариантов реализации для обеспечения постоянства общего количества сваренного кофе, т.е. не зависящего от определенного значения общего ЛОС, контроллер 160 выполнен только с возможностью изменения количества молотого кофе, подлежащего использованию в процессе заваривания, и выдачи количества горячей воды, не зависящего от значения общего ЛОС, т.е. постоянного количества.
[0050] В другом варианте реализации контроллер 160 может быть выполнен с возможностью изменения, например уменьшения, количества воды, прошедшей из части 120 для выдачи воды к заварочной части 140, и добавления воды, предпочтительно горячей воды, к сваренному кофейному продукту для получения сваренного кофейного продукта с необходимыми характеристиками, т.е. вкусом и/или ароматом, как указано в приведенной в качестве примера таблице соответствия, показанной в таблице 3. Для этой цели в качестве неограничивающего примера устройство для заваривания кофе может содержать байпас 123 от части 122 для выдачи воды к выпускному отверстию 145, который обходит заварочную часть 140, при этом байпас 123 может содержать элемент 124 выдачи, такой как клапан, под управлением контроллера 160 для регулирования количества (горячей) воды, выданной в сваренный кофейный продукт. Специалисту в данной области техники будет очевидно, что может быть выполнено любое подходящее приспособление для выдачи измеренного количества воды в зависимости от определенной общей концентрации ЛОС. Количеством воды, выданной через соответствующие элементы 122 и 124 выдачи, можно управлять таким образом, что общее количество выданной воды остается постоянным, т.е. с обеспечением отсутствия зависимости количества сваренного кофе от определенной общей концентрации ЛОС. В альтернативном варианте реализации общее количество воды, выданной таким образом, может изменяться в зависимости от общего количества ЛОС.
[0051] На фиг. 2 и 3 схематично показано устройство для обработки кофейных зерен согласно другому варианту реализации, а именно устройство 200 для размалывания кофейных зерен, содержащее размалывающую часть 110 под управлением контроллера 160 для получения молотых кофейных зерен 20 из обжаренных кофейных зерен 10 в соответствии с общим ЛОС, определенным датчиком 150. Устройство 200 для размалывания кофейных зерен обычно содержит камеру 115 для удержания в ней обжаренных кофейных зерен 10 и нижнее по ходу течения отделение 114 для удержания в нём молотых кофейных зерен 20. На фиг. 2, датчик 150 сообщается по текучей среде с нижним по ходу течения отделением 114, при этом на фиг. 3 датчик 150 сообщается по текучей среде с камерой 115, которая в одном из вариантов реализации содержит отделение 111 для удержания в ней измеренного количества обжаренных кофейных зерен 10 таким образом, что не требуется определение количества обжаренных кофейных зерен 10, как пояснено выше. На фиг. 2, такое измеренное количество может быть обеспечено устройством 200 для размалывания кофейных зерен, выполненным для размалывания заданного количества обжаренных кофейных зерен 10 с получением заданного количества молотых кофейных зерен 20. В альтернативном или дополнительном варианте реализации устройство 200 для размалывания кофейных зерен может содержать элемент 112 выдачи, например клапан, затвор или т. п., которым можно управлять так, что часть нижнего по ходу течения отделения 114 закрыта во время определения общей концентрации ЛОС, таким образом, что путем заполнения закрытой части отделения 114 молотыми кофейными зернами 20 получают измеренную часть молотых кофейных зерен 20.
[0052] Контроллер 160 обычно выполнен с возможностью управления устройством 200 для размалывания кофейных зерен в соответствии с определенной общей концентрацией ЛОС, определенной напрямую или косвенно датчиком 150. Например, контроллер 160 может быть выполнен с возможностью управления размалывающей частью 110 для управления степенью помола молотых кофейных зерен 20, полученных размалывающей частью 110, например мелко или крупно измельченных кофейных зерен, и/или с возможностью управления элементом 112 выдачи для управления количеством молотого кофе, подлежащего выдаче через выпускное отверстие 116. Хотя это специально не показано на фиг. 2 и 3, устройство 200 для размалывания кофейных зерен обычно дополнительно содержит элемент запоминающего устройства для хранения данных для хранения таблицы соответствия, которая задает рабочие параметры устройства 200 для размалывания кофейных зерен в зависимости от определенной общей концентрацией ЛОС, и может дополнительно содержать пользовательский интерфейс, как пояснено выше, например для обеспечения возможности задания пользователем конкретной характеристики подлежащего завариванию кофейного продукта, например крепости этого кофейного продукта, и/или типа обжаренных кофейных зерен, используемых в процессе их размалывания, таким образом, что контроллер 160 может выбрать подходящие рабочие параметры для процесса размалывания кофейных зерен в соответствии с этими выбранными предпочтениями пользователя.
[0053] Такое устройство 200 для размалывания кофейных зерен может быть отдельным устройством для обработки кофейных зерен или может быть использовано в качестве модуля для размалывания кофейных зерен в устройстве для заваривания кофе, чтобы получить свежемолотый кофе 20 для процесса заваривания кофе. На фиг. 4 схематически показано устройство 300 для заваривания кофе, содержащее устройство для размалывания кофейных зерен, показанное на фиг. 2, а на фиг. 5 схематически показано устройство 300 для заваривания кофе, содержащее устройство для размалывания кофейных зерен, показанное на фиг. 3. Как пояснено более подробно на фиг. 1, такое устройство для заваривания кофе может иметь контроллер 160, который управляет частью 120 для выдачи воды и/или частью 130 для выдачи молотого кофе, что в данном случае реализовано устройством для размалывания кофейных зерен в соответствии с обнаруженной общей концентрацией ЛОС, выделенных всеми обжаренными кофейными зернами 10 или молотыми кофейными зернами 20, например путем управления соотношением горячей воды к молотым кофейным зернам, использованным в процессе заваривания, как пояснено выше. В одном из вариантов реализации элемент 112 выдачи по существу выполняет функцию элемента 132 выдачи, показанного на фиг. 1.
[0054] Хотя явно не показано на фиг. 4 и 5, следует понимать, что часть 120 для выдачи воды устройства 300 для заваривания кофе может дополнительно содержать байпас заварочной части 140 под управлением контроллера 160, чтобы, как пояснено выше, разбавить сваренный кофейный продукт (горячей) водой в соответствии с параметрами заваривания, хранящимися на элементе запоминающего устройства для хранения данных (не показано на фиг. 4 и 5). Кроме того, будет очевидно, что устройство 300 для заваривания кофе может дополнительно содержать вышеописанный пользовательский интерфейс (не показан на фиг. 4 и 5) для передачи на контроллер 160 пользовательской информации, такой как тип кофейного зерна и предпочтения заваривания, как было пояснено более подробно ранее.
[0055] Вкратце, устройство 300 для заваривания кофе может быть одинаковым с устройством 100 для заваривания кофе с добавлением размалывающей кофейные зерна части, заданной устройством 200 для размалывания кофейных зерен, как показано на фиг. 2 и 3 соответственно.
[0056] Устройством 200 для размалывания кофейных зерен как в виде автономной конструкции, так и в виде части устройства 300 для заваривания кофе, можно управлять в соответствии с способом 600, блок-схема которого показана на фиг. 6. Способ 600 начинается на этапе 610 путем запуска устройства 200 для размалывания кофейных зерен, после чего способ 600 переходит к этапу 620, согласно которому определяют общую концентрацию ЛОС, выделенных всеми кофейными зернами 10 или молотыми кофейными зернами 20, с использованием датчика 150. Впоследствии, на этапе 630 параметры размалывания, такие как количество подлежащих размалыванию кофейных зерен и степень помола, определяют с помощью контроллера 160 в соответствии с определенным общим ЛОС, после чего на этапе 640 размалывают кофейные зерна 10 в соответствии с выбранными параметрами размалывания путем управления размалывающей частью 110 в соответствии с этими параметрами перед тем, как закончить способ 600 на этапе 650.
[0057] Устройством 100 или 300 для заваривания кофе можно управлять в соответствии с способом 700, блок-схема которого показана на фиг. 7. Способ 700 начинается на этапе 710 путем запуска устройства 100 или 300 для заваривания кофе, после чего способ переходит к этапу 720, согласно которому определяют общую концентрацию ЛОС, выделенных всеми кофейными зернами 10 или молотыми кофейными зернами 20, с использованием датчика 150. Впоследствии, с помощью контроллера 160 на этапе 730 определяют параметры заваривания, такие как соотношение горячей воды к молотым кофейным зернам 20, как пояснено выше, и при необходимости степень помола молотых кофейных зерен 20 в случае устройства 300 для заваривания кофе, содержащего размалывающую кофейные зерна часть, путем поиска этих параметров в элементе 162 запоминающего устройства для хранения данных в зависимости от определенного общего ЛОС, после чего на этапе 740 осуществляют заваривание кофейного продукта в соответствии с полученными параметрами. Как пояснено выше, этот этап может включать размалывание обжаренных кофейных зерен 10 в соответствии с полученными параметрами. После заваривания кофейного продукта способ 700 заканчивают на этапе 750.
[0058] Следует отметить, что вышеописанные варианты реализации иллюстрируют настоящее изобретение, а не ограничивают его, а специалисты в данной области техники смогут создать множество альтернативных вариантов реализации без выхода за пределы объема прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения любые ссылочные обозначения, заключенные в скобки, не следует толковать как ограничение пункта формулы. Слово «содержащий» не исключает наличие элементов или этапов, отличных соответственно от элементов или этапов, перечисленных в пункте формулы. Грамматические показатели единственного числа не исключают наличия множества таких элементов. Настоящее изобретение может быть реализовано посредством аппаратных средств, содержащих несколько отдельных элементов. В пункте формулы на устройство, в котором перечислены несколько средств, некоторое количество из этих средств могут быть реализованы посредством одного и того же элемента из числа аппаратных средств. Сам факт, что конкретные средства измерения приведены во взаимно несвязанных зависимых пунктах формулы, не указывает на то, что сочетание таких средств измерения не может быть использовано с обеспечением достижения преимущества.
1. Устройство (100, 200, 300) для обработки кофейных зерен, содержащее:
размалывающую часть (110) для размалывания кофейных зерен (10) с получением молотых кофейных зерен (20) и/или заварочную часть (140) для заваривания кофе из молотых кофейных зерен, а также датчик (150) и контроллер (160), реагирующий на указанный датчик (150), отличающееся тем, что датчик (150) выполнен с возможностью измерения общей концентрации летучих органических соединений, выделенных указанными кофейными зернами или молотыми кофейными зернами, а контроллер (160) выполнен с возможностью управления размалывающей частью и/или заварочной частью в зависимости от указанной общей концентрации.
2. Устройство (200, 300) по п. 1, содержащее размалывающую часть (110), причем датчик (150) выполнен с возможностью измерения общей концентрации летучих органических соединений, выделенных указанными кофейными зернами, в емкости (115) размалывающей части.
3. Устройство (200, 300) по п. 2, в котором емкость (115) содержит отделение (111), с которым датчик (150) сообщается по текучей среде.
4. Устройство (200, 300) по п. 1, содержащее размалывающую часть (110), причем датчик (150) выполнен с возможностью измерения общей концентрации летучих органических соединений, выделенных указанными молотыми кофейными зернами (20), полученными указанной размалывающей частью.
5. Устройство (200, 300) по п. 4, в котором контроллер (160) выполнен с возможностью управления размалыванием достаточного количества кофейных зерен (10) для обнаружения указанной общей концентрации.
6. Устройство по любому из пп. 1-5, в котором размалывающая часть (110) дополнительно содержит затвор (112) для блокирования выпуска молотых кофейных зерен (20), а контроллер (160) дополнительно выполнен с возможностью управления указанным затвором в зависимости от указанной общей концентрации.
7. Устройство (100, 300) по любому из пп. 1-6, содержащее заварочную часть (140), содержащую часть (120) для выдачи воды под управлением указанного контроллера (160), выполненную с возможностью выдачи первого количества воды на молотые кофейные зерна (20), при этом указанное количество определено в зависимости от указанной общей концентрации.
8. Устройство (100, 300) по п. 7, в котором часть (120) для выдачи воды дополнительно выполнена с возможностью выдачи второго количества воды в кофе, сваренный указанной заварочной частью (140), при этом указанное второе количество определено в зависимости от указанной общей концентрации.
9. Устройство (100, 300) по п. 7 или 8, дополнительно содержащее часть (110, 130) для выдачи молотого кофе под управлением указанного контроллера (160), выполненную с возможностью выдачи третьего количества молотых кофейных зерен (20) в указанную заварочную часть (140), при этом указанное третье количество определено в зависимости от указанной общей концентрации.
10. Устройство (100, 300) по п. 9, в котором контроллер (160) выполнен с возможностью выдачи молотых кофейных зерен (20) и воды в заварочную часть (140) в соотношении, которое определено в зависимости от указанной общей концентрации.
11. Устройство (100, 300) по п. 10, дополнительно содержащее запоминающее устройство (162) для хранения данных, содержащее таблицу соответствия с множеством указанных соотношений, причем каждое соотношение связано с конкретной общей концентрацией указанных летучих органических соединений.
12. Устройство (100, 300) по любому из пп. 9-11, в котором часть (130) для выдачи молотого кофе содержит размалывающую часть (110).
13. Устройство (100, 200, 300) по любому из пп. 1-12, дополнительно содержащее пользовательский интерфейс (164), причем контроллер (160) выполнен с возможностью управления размалывающей частью и/или заварочной частью в зависимости от указанной общей концентрации и от данных, вводимых пользователем с помощью указанного пользовательского интерфейса.
14. Способ (600, 700) управления размалывающей частью (110) и/или заварочной частью (140) устройства (100, 200, 300) для обработки кофейных зерен, согласно которому:
определяют (620, 720) общую концентрацию летучих органических соединений, выделенных целыми или молотыми кофейными зернами (10, 20),
выбирают (630, 730) условие размалывания и/или заваривания в ответ на определенную общую концентрацию и
управляют (640, 740) размалывающей частью и/или заварочной частью в соответствии с выбранным условием.
15. Способ (700) управления процессом заваривания кофе, включающий способ по п. 14, согласно которому:
на указанном этапе выбора определяют (730) соотношение молотых кофейных зерен (20) к горячей воде для процесса заваривания в ответ на определенную общую концентрацию, а
на указанном этапе управления заваривают (740) кофе в соответствии с определенным соотношением.
