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步琦實(shí)驗(yàn)室設(shè)備貿(mào)易(上海...

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【瑞士步琦】NIR-Online® 在線近紅外檢測烘焙咖啡

閱讀:101      發(fā)布時(shí)間:2024-11-25
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BUCHI NIR-Online

步琦在線近紅外檢測烘焙咖啡

近紅外應(yīng)用

"


1



簡介

咖啡作為一種提神醒腦的飲品,在世界上有非常廣泛的受眾群體,了解咖啡制作流程有助于愛好者們更好地品味每一杯咖啡的風(fēng)味。種植在熱帶和亞熱帶地區(qū)的咖啡樹的品種主要分阿拉比卡(Arabica)和羅布斯塔(Robusta),前者多生長在高海拔地區(qū),對氣候和降雨都有較高的要求,因此產(chǎn)量較低,后者則生長于低海拔地區(qū),適應(yīng)性更強(qiáng)產(chǎn)量也更高。


常規(guī)成熟采摘后的咖啡都要經(jīng)歷預(yù)處理、干燥、去殼、分選、烘焙這幾個(gè)環(huán)節(jié),其中烘焙是影響咖啡風(fēng)味、香氣和口感的關(guān)鍵環(huán)節(jié),烘焙前的咖啡豆通常都是綠色的,在整個(gè)烘焙過程中會根據(jù)時(shí)間分成五個(gè)階段,即干燥階段、黃化階段、第一爆裂階段、發(fā)展階段和第二爆裂階段。在干燥階段時(shí),隨著水分蒸發(fā),咖啡豆逐漸變干,隨后在第二階段轉(zhuǎn)變成黃色,并開始釋放出香氣,在兩次爆裂階段都能夠聽到咖啡豆爆裂時(shí)發(fā)出的聲響,第一次代表淺烘焙的開始,第二次則代表深度烘焙的開始,在兩次烘焙之間的階段就是形成具體風(fēng)味的關(guān)鍵時(shí)期,根據(jù)工藝或烘焙師的喜好進(jìn)行調(diào)整,從而烘焙出各種風(fēng)味的咖啡豆。在烘焙結(jié)束后要短時(shí)間內(nèi)迅速冷卻咖啡豆中止烘焙過程,并保留其風(fēng)味,之后就存儲起來以便后續(xù)的運(yùn)輸或品嘗。


通常烘焙過程中,溫度控制在 160-300 ℃,時(shí)間則是 5-20 分鐘,最終決定咖啡豆風(fēng)味的影響因素非常復(fù)雜。對于批量加工咖啡豆的生產(chǎn)企業(yè),能夠?qū)崟r(shí)快速地定量檢測烘焙后咖啡豆,是確保其產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定的關(guān)鍵。通常需要對產(chǎn)品中的水分和顏色進(jìn)行測量來判斷烘焙是否充分,傳統(tǒng)檢測水分的方法是利用烘箱烘烤后稱重或是相對快速的卡爾費(fèi)休,顏色則是通過色度儀進(jìn)行檢測,以上方法都需要取樣后離線進(jìn)行操作,并且也比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力,取樣的產(chǎn)品會被破環(huán),且檢測結(jié)果存在滯后性。而步琦在線近紅外可以安裝在冷卻后的生產(chǎn)線上,通過大光斑的照射實(shí)時(shí)且無損地檢測每一顆烘焙后的咖啡豆的成分信息,了解產(chǎn)品即時(shí)的狀態(tài)。


1.jpg

 咖啡烘焙流程


2



測量準(zhǔn)備

NIR Online X-ONE.png

 步琦在線近紅外探頭


  • 步琦在線近紅外探頭:X-Three (可見光+近紅外)

  • 檢測波長范圍:400-1700 nm

  • 測量方式:漫反射

  • 安裝方式:焊接法蘭


3



測量效果

針對不同來源和工藝的烘焙咖啡產(chǎn)品,建立不同的測量模型,效果如下表所示:


表1:各烘焙咖啡產(chǎn)品的模型效果

產(chǎn)品

參數(shù)

范圍(%)

SEC

阿拉比卡

咖啡豆

水分

3.8-5.7

0.02

顏色

55-88

0.22

羅布斯塔

咖啡豆

水分

2.8-5.2

0.12

顏色

52-86

1.5

咖啡粉

水分

1.6-6

0.03

顏色

46-86

0.29


4



結(jié)論

通過建模效果清晰表明步琦在線近紅外可以同時(shí)測量烘焙咖啡產(chǎn)品的多個(gè)指標(biāo),為烘焙工藝提供即時(shí)的檢測數(shù)據(jù),方便企業(yè)快速調(diào)整工藝參數(shù),從而保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定,提高生產(chǎn)效率。



化工儀器網(wǎng)_新聞后綴.jpg



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