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【瑞士步琦】【應(yīng)用】BUCHI NIR-Online?步琦在線近紅外檢測烘焙咖啡
BUCHI NIR-Online
步琦在線近紅外檢測烘焙咖啡
近紅外應(yīng)用
”
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簡介
咖啡作為一種提神醒腦的飲品，在全世界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獨特的風(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，在整個烘焙過程中會根據(jù)時間分成五個階段，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，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)鍵時期，根據(jù)工藝或烘焙師的喜好進行調(diào)整，從而烘焙出各種風(fēng)味獨特的咖啡豆。在烘焙結(jié)束后要短時間內(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)的運輸或品嘗。
通常烘焙過程中，溫度控制在 160-300 ℃，時間則是 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休，顏色則是通過色度儀進行檢測，以上方法都需要取樣后離線進行操作，并且也比較費時費力，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時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)品即時的狀態(tài)。
▲?咖啡烘焙流程
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測量準(zhǔn)備
▲?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
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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 |
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結(jié)論
通過建模效果清晰表明步琦在線近紅外可以同時測量烘焙咖啡產(chǎn)品的多個指標(biāo)，為烘焙工藝提供即時的檢測數(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。
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