Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Behandeln von Lebensmittelprodukten, insbesondere von Kaffeebohnen in einer Behandlungseinrichtung.

Unter Behandeln wird in der vorliegenden Anmeldung das Rösten oder das Trocknen und Rösten der Lebensmittelprodukte verstan- den.

Bei den Lebensmittelprodukten geht es in der vorliegenden Anmeldung insbesondere um partikulären Lebensmittelprodukte, insbe ^¬ sondere um Ölsamen, wie Mandeln, Haselnüssen, Pecannüssen, Wal- nüssen, Sonnenblumenkernen, Kürbiskernen, sowie Erdnüssen, Kleien, Cerealien, Kakao, Zichorien und Teilen davon.

Vorrichtungen und Verfahren zum Rösten von Kaffee sind allgemein bekannt. Dabei ist grundsätzlich für das zeitgerechte Einbringen von Rohkaffee in eine mit einer Heizeinrichtung beheizte Röst ^¬ kammer, für die Zufuhr von Hitze, für die Beendigung des Röstens, die Art und Dauer der Kühlung Sorge zu tragen. Unter Kaffeebohnen werden ganze Bohnen oder Kaffeebohnenbruchstücke verstanden .

Wie zum Beispiel in EP 0 171 734 beschrieben ist, umfasst der Röstprozess zwei Phasen. Zunächst wird typischerweise die Röst ^¬ kammer auf eine Bereitschaftstemperatur gebracht. Nach Einbringen des kalten Rohkaffees sinkt die Temperatur in der Röstkammer sofort sprunghaft ab und durchläuft einen Scheitelwert der tiefsten Temperatur, bis sie wieder ansteigt. In dieser ersten Phase des Prozesses wird der Kaffee getrocknet. Anschliessend folgt die eigentliche, insbesondere kontrollierte, Röstphase, wobei die Temperatur in der Röstkammer mit einer gewissen Rate ansteigt, bis zu einem für die betreffende Proveni ^¬ enz ausgewählten Röstendzustand, erkennbar zum Beispiel durch eine bestimmte Röstendtemperatur.

Bei Erreichen des Röstendzustands, zum Beispiel bei Erreichen der Röstendtemperatur, kann die Vorkühlung, ein sogenanntes Quenchen, durch Beaufschlagen des Kaffees mit Wasser oder Dampf ausgelöst werden, worauf sich dann eine Luftkühlung anschliessen kann. Alternativ kann umgehend eine Luftkühlung gestartet werden .

Es hat sich gezeigt, dass der Geschmack des Kaffees massgeblich von dem Aufheizverlauf, also dem Temperatur-Zeit-Profil, während des Röstens, insbesondere dem Temperaturanstieg und der Röstend ^¬ temperatur, abhängt. Hellere Röstungen schmecken in der Regel milder, dunklere weisen mehr Bitterstoffe auf und sind vor allem für Zubereitungsarten wie Espresso und Mocca sehr gut geeig- net. Je heisser geröstet wird, desto kürzer ist in der Regel die Röstdauer. Für das Wissen, wann und bei welcher Temperatur welche Geschmacksnuancen hervortreten, benötigt ein Röster Feingefühl und eine jahrelange Erfahrung. Eine Messung der Temperatur in der Röstkammer kann dazu dienen, die Röstluftmenge und/oder die Röstlufttemperatur auf Grundlage der gemessen Temperatur, bzw. der Abweichung gegenüber einer Solltemperatur oder einer Solltemperaturkurve, einzustellen. Bei Erreichen der Sollendtemperatur in der Röstkammer kann der Röst- prozess beendet werden. Aus der WO02/21944 ist ein Kaffeeröster mit einem Temperatursensor bekannt. Auf Basis der gemessenen Temperatur oder der Temperaturänderung kann die Heizvorrichtung gesteuert werden. Die in der Röstkammer vorherrschende Temperatur ist allerdings nicht unbedingt ein alleiniges aussagekräftiges Mass für den er ^¬ reichten Röstgrad. Je nach Kaffeesorte, Bohnengrösse, vorherge ^¬ hender Lagerzeit oder andere Einflussgrössen kann bei gleicher Röstendtemperatur ein unterschiedlicher Röstgrad erreicht sein. Aus der DE 196 45 306 ist daher eine Verfahren zur Steuerung des Röstvorgangs zum Rösten von Kaffee bekannt, bei dem der Röst ^¬ fortschritt oder Röstgrad anhand eines Farbwertes kontrolliert wird und der Röstvorgang bei Erreichen eines mit dem gewünschten Röstgrad korrelierten Farbwerts beendet wird.

Eine Überwachung des Röstzustands von Kaffee mittels Strahlung im Infrarotbereich ist aus der DE 37 20 388 bekannt, wobei der Quotient der Strahlungsintensitäten von reflektierten Signalen bestimmter Wellenlängen als Mass für den Röstgrad dient.

Aus der CH700157 ist eine Anordnung zur ONLINE-NIR-Messung bekannt. Es werden Spektren von Inhaltsstoffen in Maschinen und Anlagen, zum Beispiel zur Verarbeitung von Kakaobohnen, Nüssen und Kaffeebohnen, aufgenommen, an ein Spektrometer übertragen und in einer Steuereinheit verarbeitet. Damit kann beispielswei ^¬ se der Wassergehalt gemessen werden.

Die TW201404315 offenbart eine Röstvorrichtung mit einem Röstmo ^¬ dul, einem Sensormodul und einer Prozessoreinheit. Mit dem Sen- sormodul können die Temperatur, die Farbe und/oder das Geräusch während des Röstens erfasst werden. Mittels der Prozessoreinheit werden aufgrund der erfassten Zustandsparameter Röstparameter bestimmt und das Röstmodul entsprechend gesteuert. Aus der DE 101 42 297 AI ist ein Röstverfahren bekannt, das zumindest zwei Verfahrensstufen mit erhöhter Temperatur umfasst. Die erste Verfahrensstufe wird vor Erreichen des Endzustandes beendet, worauf gegebenenfalls in zumindest einer Zwischenstufe das Halbfertigprodukt einer Zwischenbehandlung unterzogen wird und in der zweiten Verfahrensstufe das Halbfertigprodukt bis zum Endzustand der erhöhten Temperatur ausgesetzt wird. Das Verfah ^¬ ren erlaubt es, einen Teil des Röstvorgangs vor dem Konsumenten durchzuführen.

US 2014/0370181 offenbart Verfahren, bei denen Kaffeebohnen ei ^¬ ner Vortrocknung unterzogen und danach geröstet werden, oder zum Rösten mit nicht vorgetrockneten Bohnen gemischt werden.

Die bekannten Verfahren zielen vorwiegend darauf ab, die eigent ^¬ liche Röstphase im Hinblick auf den Kaffeegeschmack zu optimieren. Dies geschieht bevorzugt in einer kontrollierten Röstphase. Unter einer kontrollierten Röstphase wird das Rösten mit einem vorgegebenen zeitlichen Verlauf der Temperatur zwischen einer vorgegebenen Röststarttemperatur und einer vorgegebene Röstendtemperatur bezeichnet. Ein vorgegebener zeitlicher Verlauf kann beispielsweise über eine Temperaturregelung umgesetzt werden, indem der Messwert einer Temperatursonde, also eines Mess- sensors, der Rückschluss auf die Temperatur erlaubt, mit einer vorgegebenen Sollgrösse verglichen werden. Tritt bei einer Abweichung zwischen Soll- und Istwert eine Differenz auf, muss der Regler dem entgegenwirken. Die Größe, die zu diesem Zweck geändert werden muss, die Stellgröße, wird von einem Stellantrieb beeinflusst. Für die Temperaturregelung kann beispielsweise die Heizrate, die Menge an Heissluft oder die Temperatur der Heiss- luft gesteuert werden. Für den Betreiber einer Behandlungseinrichtung zum Trocknen, Rösten und Vorkühlen von Kaffee sind allerdings neben dem Ge ^¬ schmack des gerösteten Kaffees vor allem die Extraktionsausbeu ^¬ te, die Dauer des gesamten Prozesses und der Energieaufwand beim Durchführen des gesamten Prozesses massgebliche Grössen, die es zu optimieren gilt, und zwar möglichst, ohne eine für den Ge ^¬ schmack verantwortliche, kontrollierte Röstphase aufzugeben oder beinträchtigen zu müssen. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Bekannten zu vermeiden, insbesondere also ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mit denen ein im Hinblick auf den Geschmack, die Extraktionsausbeute und/oder den Energieaufwand optimiertes und an die Ausgangseigenschaften der Kaffeebohnen anpassbares Trocknen, Rösten und/oder Vorkühlung von Kaffeebohnen ermöglicht wird.

Diese Aufgaben werden durch Verfahren und Vorrichtungen gemäss den unabhängigen Ansprüchen gelöst.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Behandeln von Lebensmittelprodukten, insbesondere von Kaffeebohnen, in einer Behandlungseinrichtung gelöst, welche eine Behandlungskammer, insbesondere eine Röstkammer, und zumindest eine Heizeinrichtung um- fasst.

Bei dem Verfahren werden die Lebensmittelprodukte, zum Beispiel die Bohnen, in der Behandlungskammer mittels der Heizeinrichtung erhitzt. Das Erhitzen kann beispielsweise konvektiv erfolgen, wobei die Wärme direkt von Heissgas auf die Bohnen übertragen wird, und/oder konduktiv, wobei die Bohnen die Wärme von der Behandlungskammerwand und/oder von in der Behandlungskammer angeordneten Werkzeugen übernehmen. Dabei stellt sich in der Kammer eine Temperatur ein, die typischerweise nach dem Einfüllen der kühlen Bohnen zunächst abfällt und dann wieder ansteigt.

Auf Basis einer Messung mit einem, bevorzugt berührungsfreien, Sensor wird eine Indikatorgrösse ermittelt, die Rückschluss auf die Feuchtigkeit der Lebensmittelprodukte, zum Beispiel der Kaf ^¬ feebohnen, erlaubt. Bei der Indikatorgrösse kann es sich um die Feuchtigkeit der Kaffeebohnen handeln oder um eine direkt in die Feuchtigkeit umrechenbare Grösse.

Als Sensor kann beispielweise ein NIR-Sensor verwendet werden. Der NIR-Sensor misst auf Grundlage der Nahinfrarotspektroskopie, bei der durch elektromagnetische Strahlung im nahen Infrarotbe ^¬ reich Molekülschwingungen angeregt werden und somit typischer- weise auf den Wassergehalt geschlossen werden kann.

Auch andere Feuchtigkeitssensoren, z.B. Mikrowellensensoren, können verwendet werden. Ausserdem können mehrere Sensoren verwendet werden, aus deren Messwerten beispielsweise räumlich ge- mittelte Werte berechnet werden, die eine repräsentativeres Bild über die gesamte Inhaltsmenge vermitteln als punktuelle Messun ^¬ gen .

Die, bevorzugt kontrollierte, Röstphase, wird erfindungsgemäss nicht begonnen, bevor die Indikatorgrösse einen vorgegebenen

Sollindikatorwert, insbesondere einen Sollfeuchtigkeitswert, er ^¬ reicht hat.

Insbesondere wird mit der Röstphase begonnen, ohne dass zwi- schenzeitlich die Wärmezufuhr unterbrochen wird, bevorzugt sobald ein vorgegebener Sollindikatorwert erreicht ist, zum Bei ^¬ spiel eine bestimmte Feuchtigkeit der Kaffeebohnen. Zur Durch ^¬ führung der Röstphase kann die Temperatur in der Kammer, bevor- zugt beginnend bei einer Röststarttemperatur, kontrolliert bis zu einer Röstendtemperatur hochgefahren werden.

Bevorzugt werden die Kaffeebohnen in die Behandlungskammer ge- füllt. Dort erfolgt eine Trocknung und die Indikatorgrösse wird mit einem in oder an der Behandlungskammer angebrachten Sensor ermittelt .

Alternativ kann ein Trocknungs- und/oder Vorwärmprozess in einer separaten Kammer erfolgen und die Kaffeebohnen, werden bevorzugt unmittelbar nach Erreichen des Sollindikatorwerts zur Durchführung der Röstphase in die Behandlungskammer, insbesondere Röst ^¬ kammer, überführt. Bevorzugt wird die Wärmezufuhr nicht unter ^¬ brochen, sodass das Lebensmittel nach dem Trocknen nicht abkühlt und insbesondere keine Feuchtigkeit aufnimmt.

Das kontrollierte Rösten beginnt typischerweise, wenn der Was ^¬ sergehalt und damit auch das Gewicht der Lebensmittelprodukte, zum Beispiel der Kaffeebohnen, um etwa 0.5-5% gegenüber dem An- fangswassergehalt oder dem Anfangsgewicht abgenommen hat.

Die Feuchtigkeit der Bohne bei Beginn der Röstung in Kombination mit dem Röstprofil korreliert unter anderem mit der Extraktions ^¬ ausbeute, also dem, was beim nach dem Aufbrühen des Kaffees schlussendlich den Geschmack, das Aroma und das Mundgefühl des fertigen Getränks ausmacht.

Die Feuchtigkeit und damit das Vorhandensein von Wasser beein- flusst chemische Reaktionen, die im Kaffee ablaufen und damit zum Beispiel die Geschmacksbildung. Die Feuchtigkeit bei Beginn der zweiten Röstphase steht im Zu ^¬ sammenhang mit der Endfeuchte, was insbesondere dann eine Rolle spielt, wenn nach dem Rösten mit Luft gekühlt wird. Beim Rösten von Kaffee entstehen mit der Maillard-Reaktion Aromen und Bitterstoffe. Beim Rösten verdampft zudem das Wasser in den Kaffeebohnen und erzeugt dadurch einen erhöhten Innendruck in den Bohnen. Dieser Druck führt zusammen mit den frei gesetzten Röstgasen dazu, dass die Bohnen sich fast um das Doppelte aufblähen. Es hat sich gezeigt, dass Bohnen, die länger bei tie ^¬ fen Temperaturen getrocknet werden, nach dem Rösten grösser sind, als Bohnen, die bei hoher Produkttemperatur und/oder mit schneller Trocknung geröstet werden. Die Feuchtigkeit der Bohne korreliert mit den physikalischen Ei ^¬ genschaften der Zellwände, zum Beispiel deren Elastizität. Bei der während des Röstens erfolgenden Gasbildung sind die Zellwände je nach Feuchtigkeitsgehalt mehr oder weniger stabil, was sich auf die Mikrostruktur der Bohne, deren Porosität und letzt- endlich deren Volumen auswirkt.

Die grösseren Bohnen bieten beim Kontakt mit Wasser mehr Angriffsfläche und führen daher zu einer grösseren Extraktionsaus ^¬ beute. Unter Extraktionsausbeute ist der Prozentgehalt an ge- schmacks-, geruchs- und farbgebenden Bestandteilen des Röstkaf ^¬ fees zu verstehen, der sich durch das Aufbrühen aus dem Kaffee löst. Er schwankt je nach Röstgrad, Mahlgrad und Zubereitung zwischen 18 % und 35 % und kann jeweils erhöht werden, wenn bei ansonsten gleichen Bedingungen porösere, grösser volumige Bohnen verwendet werden. Eine grössere Extraktionsbeute ist somit gleichzusetzen mit einer erhöhten Geschmacks- und Aromaintensi ^¬ tät des Kaffeegetränkes. Der Röstmeister kann festlegen, dass die eigentliche Röstung unmittelbar nach Erreichen eines bestimmten Feuchtigkeitsgrades einsetzt. Der Bediener kann auch entscheiden, dass nach Erreichen eines bestimmten Feuchtigkeitsgrades zunächst über einen festzusetzenden Zeitraum weiter getrocknet wird, bevor die Röstphase gestartet wird.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Verfahren, insbesondere wie oben beschrieben, zum Behandeln von Kaffeebohnen in ei- ner Behandlungseinrichtung, welche eine Behandlungskammer, insbesondere Röstkammer, und zumindest eine Heizeinrichtung um- fasst. Während des Verfahrens wird eine Messung mit einem NIR Sensor durchgeführt und eine Indikatorgrösse ermittelt. Die Messung mit einem NIR Sensor basiert auf Strahlung im Nahinfrarotbereich, insbesondere erfolgt eine Messung eines Spektral ^¬ bereichs in einem Wellenlängenbereich mit Wellenlängen von kleiner 2500 nm, zum Beispiel in einem Wellenlängenbereich zwischen 850 nm und 1650 nm, oder einem Wellenlängenbereich zwischen 850 nm und 2300 nm, oder zwischen 1300 nm und 2000 nm oder zwischen 1850 nm und 1950 nm.

Die Strahlung wird insbesondere von Molekülen absorbiert, wenn mit der anzuregenden Schwingung eine Dipolmomentänderung verbunden ist. Je grösser dabei die Massenunterschiede zweier Atome sind, desto häufiger treten die im NIR sichtbaren Oberschwingungen auf. Daher sind die Absorptionsbanden von C-H, N-H und O-H (wie in Wasser) Verbindungen im nahen Infrarot besonders intensiv. Aus dem NIR-Spektrum sind somit besonders gut Indikator- grössen bestimmbar, die einen Rückschluss auf den Wassergehalt erlaubt. Es sind jedoch auch Informationen ableitbar, die nicht im Zusammenhang mit der Feuchtigkeit stehen. Es kann beispielsweise auf den Protein- und Fettgehaltes in Lebensmittel ge ^¬ schlossen werden oder auf das Vorhandensein eines nicht notwen- digerweise wässrigen Lösungsmittels, wie z.B. Benzol, Toluol, Xylol .

Über die Messung mit einem NIR Sensor kann also zum Beispiel auf den Wassergehalt einer Probe geschlossen werden. Aber auch andere Grössen, zum Beispiel der Anteil von bestimmten Schadstoffen oder von wesentlichen Inhaltsstoffen, sind ermittelbar.

Die Auswertung der mit dem NIR Sensor ermittelten Messdaten kann mittels chemometrischen Verfahren und/oder multivariante Datenanalysen erfolgen.

Das Verfahren zum Trocknen und/oder Rösten von Lebensmittelprodukten, zum Beispiel zum Behandeln von Kaffeebohnen, kann dann in Abhängigkeit dieser Indikatorgrössen gesteuert und/oder geregelt werden, zum Beispiel kann die Röstphase begonnen oder abge ^¬ brochen werden, sobald ein bestimmter Schadstoff- oder Inhaltsstoffanteil über- oder unterschritten wird. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der oben beschriebenen Verfahren erfolgt ein Steuern und/oder Regeln von Prozessparametern in Abhängigkeit der ermittelten Indikatorgrösse, insbesondere vor Beginn der, bevorzugt kontrollierten, Röstphase. Insbesondere kann ein Steuern und/oder Regeln von Prozessparametern, wie der Heizdauer, der Heiztemperatur der Heizvorrichtung, der Heizrate der Heizvorrichtung, einer Menge von durch die Röstkammer geführter Röstluft, einer Temperatur von durch die Röstkammer geführter Röstluft und/oder eine Kombination davon erfolgen.

Damit können Bedingungen, insbesondere eine Temperatur, in der Röstkammer vor dem Einsetzen der Röstung eingestellt werden, be- vorzugt derart, dass einerseits eine Trocknung der Kaffeebohnen stattfindet, andererseits das Rösten noch verzögert wird, sodass eine ausreichend lange Trocknung bei ausreichend tiefen Tempera ^¬ turen stattfindet.

Bevorzugt werden die Prozessgrössen nach Sollwertverläufen geregelt, bei denen sich mit möglichst geringem Zeitaufwand nach dem Röstprozess möglichst grosse Kaffeebohnen ergeben. Die Indikatorgrösse kann auch hinzugezogen werden, um die eigentliche Röstphase zu steuern und/oder zu regeln. Beispielswei ^¬ se kann die Röstphase abgebrochen und die Kühlung eingeleitet werden, wenn eine bestimmte Endfeuchtigkeit erreicht ist, wenn ein bestimmter von oder mittels einem NIR Sensor ermittelter Wert erreicht ist oder wenn die Auswertung eines mittels einem NIR Sensor ermittelten Spektrums ein bestimmtes Ergebnis lie ^¬ fert, zum Beispiel ein ermittelter Wert einen bestimmter Sollwert unter- oder überschreitet. In einer vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemässen Verfahren werden Störpartikel und/oder Ablagerungen, zum Beispiel Kaffeeöle oder Feinstaubpartikel, mit einer Druckluftvorrichtung aus einem Raum in unmittelbarer Umgebung eines berührungsfreien Sensors ferngehalten und/oder entfernt. Dadurch wird gewährleis- tet, dass der ermittelte Messwert tatsächlich auf den Eigen ^¬ schaften der Lebensmittelprodukte, zum Beispiel der Kaffeeboh ^¬ nen, beruht und nicht auf Störpartikeln, wie z.B. abgelösten Teilen des Silberhäutchens . Ausserdem soll die Intensität des Messsignals nicht durch Staub- oder Ölablagerungen auf dem Sen- sor beeinträchtigt werden. Vorteilhafterweise wird mit einer an und/oder in der Röstkammer angeordneten Temperatursonde zusätzlich eine Temperatur ermittelt . Die Temperatur kann zur Überwachung, Steuerung, und/oder Regelung des gesamten Röstprozesses, der Röstphase und/oder der Trocknungsphase vor der eigentlichen Röstphase dienen.

Insbesondere wird ein Steuern und/oder Regeln von Prozessparame- tern zur Durchführung des Röstens in Abhängigkeit von der während des Röstens ermittelten Temperatur durchgeführt, weiter insbesondere der Röstprozess in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur abgebrochen. Die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zum Behandeln von Lebensmittelprodukten, zum Beispiel Kaffeebohnen, insbesondere wie oben beschrie ^¬ ben, in einer Behandlungseinrichtung umfassend eine Behandlungskammer, insbesondere Röstkammer, und zumindest eine Heizeinrich- tung.

Die Lebensmittelprodukte, zum Beispiel Kaffeebohnen, werden in der Behandlungskammer, insbesondere der Röstkammer, mittels der Heizeinrichtung erhitzt. Nach erfolgtem Rösten der Lebensmittel- produkte, zum Beispiel der Kaffeebohnen werden die Lebensmittel ^¬ produkte, zum Beispiel die Kaffeebohnen, in der Behandlungskammer durch Beaufschlagung mit Wasser und/oder Dampf vorgekühlt.

Auf Basis einer Messung mit einem, bevorzugt berührungsfreien, Sensor, insbesondere einem NIR-Sensor, wird eine Indikatorgrösse ermittelt, die Rückschluss auf die Feuchtigkeit der Lebensmit ^¬ telprodukte, zum Beispiel der Kaffeebohnen, erlaubt. Während des Vorkühlens werden Prozessparameter in Abhängigkeit von der ermittelten Indikatorgrösse gesteuert und/oder geregelt. Insbesondere erfolgt ein Steuern und/oder Regeln einer Menge von einzutragendem Wasser oder einer Menge von einzutragendem Dampf oder einer Kombination davon.

Beim Vorkühlen sollte sich die Feuchtigkeit der Lebensmittelpro ^¬ dukte, zum Beispiel der Kaffeebohnen, die nach dem Röstprozess auf ca. 1-2% abgesunken ist, nicht mehr als auf etwa 5% erhöhen. Mit der Überwachung der Indikatorgrösse, insbesondere der Feuch ^¬ tigkeit, kann verhindert werden, dass zu viel Wasser oder Dampf eingetragen wird und es kann gegebenenfalls rechtzeitig auf Luftkühlung umgestellt werden. Die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Behandlungseinrichtung zum Durchführen eines Verfahrens zum Behandeln von Lebensmittelprodukten, zum Beispiel von Kaffeebohnen, insbesondere wie oben beschrieben. Die Behandlungseinrichtung umfasst eine Behandlungskammer, insbesondere eine Röstkammer, und zumindest eine Heizeinrichtung zum Erhitzen der Behandlungskammer.

Die Behandlungskammer, insbesondere die Röstkammer, kann eine Rösttrommel umfassen, die von Heissluft durchströmt wird. Es kann auch eine Rösttrommel vorgesehen sein, deren Wand von aussen erhitzt wird. Die Rösttrommel kann drehbar sein und/oder mit, insbesondere drehbaren, Rührwerkzeugen ausgestattet sein. Erfindungsgemäss ist an und/oder in der Behandlungseinrichtung mindestens ein, insbesondere berührungsfreier, Sensor zum Ermitteln einer Indikatorgrösse, die Rückschluss auf eine Feuchtig- keit der Lebensmittelprodukte, zum Beispiel der Kaffeebohnen, erlaubt, insbesondere ein NIR-Sensor, angeordnet.

Der Sensor kann in oder an der Behandlungskammer angebracht sein.

Die Behandlungseinrichtung kann eine Vorwärmkammer, in welcher das Lebensmittelprodukt, insbesondere der Kaffee, vorwärmbar ist, umfassen. Der Sensor kann alternativ oder zusätzlich an o- der in der Vorwärmkammer angebracht sein.

Die Behandlungseinrichtung umfasst ausserdem eine Steuer- und/oder Regelungseinheit, die derart ausgelegt ist, dass eine, bevorzugt kontrollierte, Röstphase nicht startbar ist, bevor die Indikatorgrösse einen vorgegebenen Sollindikatorwert erreicht hat. Insbesondere die Steuer- und/oder Regelungseinheit derart ausgelegt, dass die Röstphase gestartet wird, sobald die Indi ^¬ katorgrösse einen vorgegebenen Sollindikatorwert erreicht hat. Die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Behandlungseinrichtung zum Durchführen eines Verfahrens zum Behandeln von Lebensmittelprodukten, zum Beispiel von Kaffeebohnen, insbesondere wie oben beschrieben. Die Behandlungseinrichtung umfasst eine Behandlungskammer, insbesondere eine Röstkammer, und zumindest eine Heizeinrichtung zum Erhitzen der Lebensmittelprodukte, zum Beispiel der Kaffee ^¬ bohnen, in der Behandlungskammer, insbesondere eine Röstkammer, und an und/oder in der Behandlungseinrichtung ist mindestens ein, insbesondere berührungsfreier, Sensor zum Ermitteln einer Indikatorgrösse, die Rückschluss auf eine Feuchtigkeit des Kaf ^¬ fees erlaubt, angeordnet, insbesondere wie oben beschrieben. Erfindungsgemäss umfasst die Behandlungseinrichtung eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung für mindestens eine Prozessgrösse, wo ^¬ bei die mindestens eine Prozessgrösse vor Beginn einer kontrol- Herten Röstphase und/oder nach erfolgtem Röstprozess in Abhängigkeit von der ermittelten Indikatorgrösse, insbesondere der Feuchtigkeit der Kaffeebohnen, Steuer- und/oder regelbar ist.

Mit der Regeleinrichtung kann die Trocknungsphase vor dem ei- gentlichen Röstprozess im Hinblick auf die zu erzielende Kaffee- bohnengrösse und die Extraktionsausbeute optimiert werden.

Die Behandlungseinrichtung kann eine Quencheinrichtung umfassen, mit welcher das Vorkühlen mit Wasser und/oder Dampf durchgeführt wird.

Die Regeleinrichtung kann zusätzlich oder alternativ bewirken, dass der Feuchtigkeitsgehalt der gerösteten Kaffeebohnen nicht zu stark ansteigt.

Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung kann zusätzlich genutzt werden, um auch mindestens eine Prozessgrösse während der Röst ^¬ phase zu steuern und/oder zu regeln. Die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Behandlungseinrichtung zum Trocknen und/oder Rösten von anderen partikulären Lebensmittelprodukten, insbesondere zum Durchführen eines Verfahrens zum Behandeln von Kaffeebohnen, insbesondere wie oben beschrieben.

Die Behandlungseinrichtung umfasst eine Behandlungskammer, insbesondere eine Röstkammer, und zumindest eine Heizeinrichtung zum Erhitzen der Lebensmittelprodukte in der Behandlungskammer und an und/oder in der Behandlungseinrichtung ist mindestens ein NIR-Sensor zum Ermitteln einer Indikatorgrösse angeordnet.

Bevorzugt umfasst die Behandlungseinrichtung eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung für mindestens einen Prozessparameter, wobei der mindestens eine Prozessparameter in Abhängigkeit von einer Indikatorgrösse, die auf Basis einer Vermessung eines Wel ^¬ lenlängenspektrums in einem Wellenlängenbereich mit Wellenlängen von kleiner 2500 nm, zum Beispiel in einem Wellenlängenbereich zwischen 850 nm und 1650 nm, oder einem Wellenlängenbereich zwischen 850 nm und 2300 nm, oder zwischen 1300 nm und 2000 nm oder zwischen 1850 nm und 1950 nm, ermittelt wird, Steuer- und/oder regelbar ist. Als Prozessparameter sind bevorzugt die Heiztemperatur der Heizvorrichtung, die Heizrate der Heizvorrichtung, eine Menge von durch die Röstkammer geführte Röstluft, eine Temperatur von durch die Röstkammer geführte Röstluft, die Menge von eingetra ^¬ gener Kühlflüssigkeit oder von eingetragenen Dampf und/oder eine Kombination davon steuerbar.

Bevorzugt ist der, insbesondere berührungsfreie, Sensor in der Behandlungskammer, insbesondere der Röstkammer, oder in der Wand der Behandlungskammer, insbesondere der Röstkammer, angeordnet, sodass die Feuchtigkeit während der gesamten Behandlung über ^¬ wacht werden kann.

Um den Sensor vor Verschmutzung zu schützen, ist vorzugsweise ein insbesondere für IR Strahlung durchlässiges Glasfenster vor- gesehen, welches verhindert, dass Kaffee und/oder Staub an den berührungsfreier Sensor gelangen. Die Scheibe ist bevorzugt in einem Bereich der Behandlungskammer, insbesondere der Röstkammer, angeordnet, in welcher sie von den Kaffeebohnen überstrichen wird, so dass mögliche Staub- und Ölablagerungen entfernt werden.

Alternativ oder zusätzlich kann eine Drucklufteinrichtung vorgesehen sein, mittels der Störpartikel und/oder Beläge aus dem Raumbereich in unmittelbarer Umgebung des berührungsfreier Sensors fernhaltbar und/oder entfernbar sind, sodass der Sensor ei- nen freien Blick auf die Kaffeebohnen hat.

An und/oder in der Behandlungskammer, insbesondere der Röstkammer, ist vorteilhafterweise zusätzlich mindestens eine Tempera ^¬ tursonde angeordnet, so dass insbesondere ein Regeln von Pro- zessparametern zur Durchführung des Röstens in Abhängigkeit von einer während des Röstens ermittelten Temperatur durchführbar ist .

Die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird weiterhin ge- löst durch ein Verfahren zum Umrüsten einer Behandlungseinrichtung zum Behandeln von Lebensmittelprodukten, zum Beispiel von Kaffeebohnen, wobei die Behandlungseinrichtung eine Behandlungskammer, insbesondere eine Röstkammer, und zumindest eine Heiz ^¬ einrichtung zum Erhitzen der Lebensmittelprodukte, zum Beispiel der Kaffeebohnen in der Behandlungskammer, insbesondere der Röstkammer, umfasst.

Erfindungsgemäss wird an und/oder in der Behandlungseinrichtung, bevorzugt in und/oder an der Behandlungskammer, insbesondere ei- ner Röstkammer, mindestens ein, insbesondere berührungsfreier, Sensor zum Ermitteln einer Indikatorgrösse, die Rückschluss auf eine Feuchtigkeit Lebensmittelprodukte, zum Beispiel des Kaf ^¬ fees, erlaubt, angeordnet. Ausserdem wird die Behandlungseinrichtung mit einer Steuer- und/oder Regelungseinheit ausgestattet, die derart ausgelegt ist, dass eine bevorzugt kontrollierte, Röstphase nicht startbar ist, bevor die Indikatorgrösse einen vorgegebenen Sollindikatorwert erreicht hat. Insbesondere ist die Steuer- und/oder Rege ^¬ lungseinheit derart ausgelegt, dass eine, bevorzugt kontrollier ^¬ te, Röstphase gestartet wird, ohne dass zwischenzeitlich die Wärmezufuhr unterbrochen wird, weiter bevorzugt, sobald die In- dikatorgrösse einen vorgegebenen Sollindikatorwert erreicht hat.

Alternativ oder zusätzlich kann die Steuer- und/oder Regelungseinheit so ausgelegt sein, dass mindestens eine Prozessgrösse vor Beginn einer kontrollierten Röstphase und/oder nach erfolg- tem Röstprozess in Abhängigkeit von der ermittelten Indikatorgrösse, insbesondere der Feuchtigkeit der Kaffeebohnen, steuer- und/oder regelbar ist.

Bevorzugt wird mit dem berührungsfreien Sensor ein Schutzglas und/oder eine Druckluftvorrichtung angebracht.

Die erfindungsgemässen Verfahren und die erfindungsgemässe Vorrichtungen lassen sich auch in analoger Weise beim Trocknen und/oder Rösten von anderen, insbesondere partikulären, Lebens- mittelprodukten, insbesondere von Ölsamen, wie Mandeln, Haselnüssen, Pecannüssen, Walnüssen, Sonnenblumenkernen, Kürbiskernen, sowie Erdnüssen, Kleien, Cerealien, Kakao, Kaffee, Zichorien und Teilen davon einsetzten. Das Trocknen und/oder Rösten findet in einer Behandlungseinrichtung statt, die eine Behandlungskammer und zumindest eine Heiz ^¬ einrichtung zum Erhitzen der der Lebensmittelprodukte in der Behandlungskammer umfasst. Die Messung mit einem NIR Sensor, insbesondere die Messung eines Spektrums in einem Wellenlängenbereich mit Wellenlängen von kleiner 2500 nm, zum Beispiel in einem Wellenlängenbereich zwi- sehen 850 nm und 1650 nm, oder einem Wellenlängenbereich zwischen 850 nm und 2300 nm, oder zwischen 1300 nm und 2000 nm oder zwischen 1850 nm und 1950 nm, kann dabei den Rückschluss auf ei ^¬ ne Indikatorgrösse, wie die Feuchtigkeit und somit den Trock ^¬ nungsgrad, geben, aber auch auf eine Indikatorgrösse, wie bei- spielsweise den Schälgrad von Lebensmittelprodukten, die ihre Schale während des Trocknens und/oder Röstens verlieren.

Der Trocknungs- und/oder Röstprozess kann beispielweise abgebro ^¬ chen werden, wenn mittels Messung über einen NIR Sensor festge- stellt wird, dass die Lebensmittelprodukte vollständig entschält sind .

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand von einer Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungs ^¬ beispiels für eine Behandlungseinrichtung;

Figur 2 eine Auftragung von Temperatur und Feuchtigkeit über der Behandlungszeit für zwei exemplarische Kaffeechar ^¬ gen .

Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Behandlungsein- richtung 2 zum Rösten von Kaffeebohnen 1.

Die Behandlungseinrichtung 2 umfasst eine Behandlungskammer 3, insbesondere eine Röstkammer, und zumindest eine Heizeinrichtung 4 zum Erhitzen der des Produkts in der Behandlungskammer 3, insbesondere zum Erhitzen der Röstkammer. Bei der Heizeinrichtung 4 kann es sich um einen Brenner handeln, der Luft erhitzt, welche durch die Behandlungskammer, insbesondere die Röstkammer, gelei- tet wird.

An und/oder in der Behandlungskammer 3, insbesondere der Röstkammer, ist mindestens ein, bevorzugt berührungsfreier, Sensor 5 zum Ermitteln einer Indikatorgrösse, die Rückschluss auf eine Feuchtigkeit des Kaffees erlaubt, insbesondere ein NIR-Sensor, angeordnet .

Es kann zum Beispiel der Sensor PSS-H-A03 der Firma Polytec ver ^¬ wendet werden.

Der Sensor ist bevorzugt mit einem nicht explizit dargestellten Schutzglas geschützt und /oder mit einer ebenfalls nicht expli ^¬ zit dargestellten Druckluftvorrichtung ausgestattet, die Störpartikel von dem Sensor 5 fernhält.

In dem gezeigten Beispiel ist der Sensor 5 an der zylindrischen Wand 6 der Röstkammer 3 angeordnet, er kann jedoch auch an der in der Figur nicht dargestellten Stirnwand, an der Welle 7 oder im oberen Bereich der der Röstkammer 3, dem sogenannten Expansi- onsbereich 13, angebracht sein.

Die Behandlungseinrichtung umfasst eine Steuer- und/oder Regelungseinheit 9, die derart ausgelegt ist, dass eine, bevorzugt kontrollierte, Röstphase nicht startbar ist, bevor die Indi- katorgrösse einen vorgegebenen Sollindikatorwert erreicht hat.

Die Behandlungseinrichtung 2 umfasst ausserdem eine Quenchein- richtung 10, mit welcher nach erfolgtem Rösten der Kaffeebohnen 1 ein Vorkühlen mit Wasser und/oder Dampf 11 durchgeführt werden kann .

An der Wand 6 der Röstkammer 3 ist zusätzlich eine Temperatur- sonde 12 angeordnet, so dass insbesondere ein Regeln von Pro ^¬ zessparametern zur Durchführung des Röstens in Abhängigkeit von einer während des Röstens ermittelten Temperatur durchführbar ist . Während des Röstens werden die Bohnen bevorzugt mit Rührwerkzeu ^¬ gen 8 in Bewegung gehalten, sodass sich die Wärme gleichmässig in den Bohnen verteilt.

Beispielsweise können 180 kg Bohnen mit einer Ausgangsfeuchtig- keit von 10.5% in eine Röstkammer 3 mit einem Volumen von ca. Im ^' gefüllt werden, die eine Temperatur von 180°C aufweist.

Die Bohnen werden erwärmt, wobei sie von den Rührwerkzeugen 8 bei 60 Umdrehungen pro Minute in Bewegung gehalten werden.

Dabei erfolgt zunächst für etwa 6 Minuten ein Trocknen der Bohnen bis auf einen Feuchtigkeitsgrad von 6.5"6 _/ wobei 230 C warme Luft über die Bohnen geleitet wird. Danach beginnt die Röstphase. Die Temperatur in der Kammer be ^¬ trägt zunächst etwa 140°C und wird dann stetig grösser, bis nach ca. 3 Minuten eine Röstendtemperatur von 214°C erreicht ist.

Anschliessend wird ein Quenchen mit einem Eintrag von 18 1 Was- ser vorgenommen, wobei eine Abkühlung auf 180 °C erfolgt.

Die Bohnen haben nach dem Rösten das 1.75 fache Volumen des Ausgangsvolumens . Verglichen mit einem Prozess, in welchem das Erreichen des

Feuchtigkeitsgrads während des Trocknens nicht abgewartet wird, die Dauer des gesamten Röstprozesses bis zum Erreichen der Rös- tendtemperatur jedoch gleich lang ist, wird das Volumen um 4 ~6 und die Extraktionsausbeute um 9% gesteigert.

Figur 2 zeigt eine schematische Auftragung von Temperatur und Feuchtigkeit über der Behandlungszeit für zwei exemplarische Kaffeechargen mit unterschiedlicher Anfangsfeuchte.

Die durchgezogenen Linien 14, 15 betreffen eine erste Charge mit Kaffeebohnen, die eine Anfangsfeuchte von Hi aufweisen, die ge ^¬ strichelten Kurven eine zweite Charge von Kaffeebohnen, die eine Anfangsfeuchte von H2 aufweisen.

Die Temperatur in der Behandlungskammer hat anfänglich einen Wert von To, beispielweise 200°C. Durch das Einfüllen des kühlen Kaffees sinkt die Temperatur bis zum Zeitpunkt t± in der Behand- lungskammer auf den Wert Ti, zum Beispiel auf ca. 110°C. Danach führt die zugeführte Wärme zu einem Erwärmen des Kaffees und da ^¬ zu, dass die Temperatur in der Kammer wieder ansteigt.

Gleichzeitig nimmt die Feuchtigkeit der Kaffeebohnen ab. Sobald durch eine Messung mit einem Sensor festgestellt wird, dass die Feuchtigkeit einen vorbestimmten Feuchtigkeitssollwert H _c er ^¬ reicht hat, wird das Erhitzen gemäss einen Röstprofil, also das kontrollierte Rösten, gestartet. Der Feuchtigkeitssollwert H _c ist für die erste Kaffeecharge nach einer Zeit tti und für die zweite Charge nach einer Zeit tt ₂ erreicht.

Das Röstprofil kann von einem Röstmeister festgelegt werden und endet typischerweise, wenn die Bohnen und das Innere der Behand- lungskammer einen Röstendtemperatur T _f , zum Beispiel ca. 220 °C, erreicht haben, wobei eine finales Röstergebnis erzielt wurde, also ein gewünschter Röstgrad, eine gewünschte Endfeuchte und/oder eine gewünschte Röstfarbe.

An dem vergleichenden Beispiel ist ersichtlich, dass für die erste Charge von Kaffee das Röstergebnis in kürzerer Zeit tfi er ^¬ reichbar ist. Es kann also durch eine Regelung des StartZeitpunkts im Ver ^¬ gleich zu einer für alle Kaffeesorten einheitlich festgelegten Trocknungs- und Röstkurve die Behandlungszeit und/oder das Röst ^¬ ergebnis optimiert werden.