一种咖啡原液浓缩装置的制作方法

本实用新型涉及一种浓缩装置，尤其涉及一种保持咖啡原味的咖啡原液浓缩装置，属于咖啡类固体饮料加工领域。

背景技术：

目前咖啡通常以焙炒和磨碎过的咖啡和速溶咖啡两种方式出售。传统的咖啡冲泡，是用焙炒好的咖啡豆，现场磨碎后，采用渗滤器冲泡，冲泡过程中经滤纸（滤布）等过滤材料过滤，滤除残渣，得到口感及风味俱佳的现磨咖啡。

速溶咖啡是将冲泡好的咖啡液体采用喷雾干燥或常规的低温干燥方法，将咖啡制作成干粉，得到供饮用时即冲即饮的速溶咖啡。

传统的现磨咖啡存在调制过程费时且需要特定的器具等不便因素；速溶咖啡在干燥过程中大量风味成分永久丧失，与现磨咖啡相比，品质较差。

而冷冻干燥闪溶咖啡还原粉，既保持了现磨咖啡的口感及风味，也具有速溶咖啡饮用便利的特点，成为咖啡家族中的新贵。

为了得到既保持现磨咖啡的口感及风味，也具有速溶咖啡饮用便利特点的闪溶咖啡，采用冷冻干燥的方法获得闪溶还原咖啡粉。

冷冻干燥之前，在尽量保留咖啡原味及有效成分的前提下，对咖啡粉进行浸泡、萃取得到的咖啡原浆。

咖啡原浆进行固液分离后，得到去除了咖啡渣的较低浓度的咖啡原液。为了提高过膜及冻干的效率，必须提高咖啡原液的浓度。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提出一种用于咖啡原液浓缩的装置，本实用新型的技术方案具体如下：

一种咖啡原液浓缩装置，包括冷冻室，冷冻室中设有冷冻罐，冷冻罐与蒸汽输送管和咖啡原液输送管连通，冷冻罐内设有温度传感器与液位传感器，冷冻罐下端伸出冷冻室，冷冻罐底端与出液漏斗连通，接料容器设于出液漏斗下端，温度传感器和液位传感器与plc控制器连接，制冷装置与冷冻室连通。

进一步地，冷冻室下方设有支架，咖啡原液输送管一端与储液罐连通，储液罐设于支架旁。

进一步地，咖啡原液输送管上设有管道泵，管道泵与储液罐之间的咖啡原液输送管上设有第一电磁阀，冷冻罐入口处的咖啡原液输送管和蒸汽输送管上分别设有第二电磁阀和第三电磁阀，出液漏斗下端管道上设有第四电磁阀，管道泵和上述电磁阀均由plc控制器控制。

进一步地，冷冻罐不同高度上设有三个温度传感器，出液漏斗上也设有温度传感器。

进一步地，出液漏斗一端与冷冻罐底端铰接。

进一步地，冷冻室内壁设有隔热保温层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果具体如下：

（1）采用本实用新型的冷冻浓缩装置在冷冻干燥之前将咖啡原液浓缩后，最终得到的闪溶还原咖啡粉还原度高、香气浓郁、汤色清亮，充分保留了咖啡中原有的组分、香气、风味，完美的还原了现磨咖啡的原始风味。

（2）本实用新型的装置结构设计巧妙，基于咖啡溶液中的水的冰点高于可溶性咖啡物质溶液的冰点，溶液中的水在冷冻罐的温度降到冰点时，率先冻结并浮于液面上部，此过程在一定的恒定温度下循环，使溶液中的水不断析出，冻结后浮于溶液上层，此时，将下层溶液取出，即获得了去除了大量水分的浓缩咖啡原液。进而，本装置的冷冻罐底部的漏斗在冷冻室外，且漏斗与冷冻室活动连接，便于下层溶液的取出。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另外定义，本申请实施例中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。“上”、“下”、“左”、“右”、“横”以及“竖”等仅用于相对于附图中的部件的方位而言的，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中的部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。

如图1所述，本实施例的咖啡原液浓缩装置，包括冷冻室10，冷冻室10中设有冷冻罐6，冷冻罐6与蒸汽输送管9、咖啡原液输送管3连通，冷冻罐6内设有温度传感器与液位传感器，冷冻罐不同高度上设有三个温度传感器11，出液漏斗13上也设有温度传感器11。

冷冻罐6下端伸出冷冻室10，冷冻罐6底端与出液漏斗13连通，接料容器16设于出液漏斗13下端，温度传感器11和液位传感器15与plc控制器17连接，制冷装置18与冷冻室10连通。

冷冻室10下方设有支架19，咖啡原液输送管3一端与储液罐1连通，储液罐1设于支架19旁。咖啡原液输送管3上设有管道泵5，管道泵5与储液罐1之间的咖啡原液输送管3上设有第一电磁阀4，冷冻罐6入口处的咖啡原液输送管3和蒸汽输送管9上分别设有第二电磁阀7和第三电磁阀8，出液漏斗13下端管道上设有第四电磁阀14，管道泵5和上述电磁阀均由plc控制器17控制。

如图1所示，出液漏斗13一端与冷冻罐6底端铰接。冷冻室10内壁设有隔热保温层。

将需要浓缩的液体注入冷冻罐后，通过降低冷冻室的温度，使冷冻罐中的温度同步降低，由于咖啡溶液中的水的冰点高于咖啡溶液的冰点，溶液中的水在冷冻罐的温度降到冰点时，率先冻结并浮于液面上部，此过程在一定的恒定温度下循环，使溶液中的水不断析出，冻结后浮于溶液上层，此时，将下层溶液取出，即获得了去除了大量水分的浓缩咖啡原液。

可根据需要设置冷冻罐6的大小及数量，并匹配冷冻室10的尺寸大小。

本实施例中，将需要浓缩的咖啡溶液2置于储液罐1中，由plc控制器17控制第一电磁阀4、第二电磁阀7及管道泵5，通过咖啡原液输送管3将低浓度液体加注到冷冻罐6中，当液位传感器15将液位信息传递给plc控制器17后，plc控制器17控制电磁阀4、7及管道泵5停止加注，在关闭电磁阀4、7的同时，开启制冷装置18，开始降低冷冻室10内的温度，降温过程通过温度传感器11传递数据由plc控制器17控制，当冷冻室温度降低到设定温度并由控制器17自动计时冷冻一段时间后，停止制冷装置18工作，开启第四电磁阀14，将浓缩液体12排出至容器16，并更换容器；此时将可开启的冷冻罐出液漏斗13打开，并开启第三电磁阀8，通过蒸汽输送管9将高温蒸汽注入冷冻罐6，在冷冻罐6的罐壁快速升温后，将已冻成的冰块与罐壁分离并自然排出冷冻罐6，冷冻浓缩过程循环完成。

用本实施例的装置进行咖啡的生产，包括如下步骤：

步骤（1）、将生咖啡豆进行烘焙、研磨得到研磨咖啡粉；

将生咖啡豆进行烘焙，在常温下，将焙炒过的肯尼亚红樱桃中度烘焙咖啡豆破碎成粉，得到研磨咖啡粉。

步骤（2）、将研磨咖啡粉用冷水萃取，得到咖啡浆。

将研磨咖啡粉与水按照1：1.3的重量比在萃取塔内与水接触释放出水溶性物质。

步骤（3）、将咖啡浆进行固液分离，得到咖啡渣和咖啡原液；

将咖啡浆通过高速离心分离成为咖啡渣和咖啡原液。

步骤（4）、将筛选以后的咖啡原液进行浓缩，得到浓缩咖啡液。

步骤（5）、再将咖啡原液通过0.01μm分子膜进行筛选，去除大分子物质、重金属及农残。

用本实施例的装置将固液分离以后得到的低浓度的咖啡原液进行冷冻干燥前冷冻浓缩，得到浓缩咖啡原液。将冷冻室的温度降低至-15℃，冷冻罐中的温度同步降低，使得咖啡原液中的水在冷冻罐中率先冻结并浮于液面上部，咖啡原液中的水不断析出，冻结后浮于溶液上层，保温3小时后将下层溶液取出，即获得了去除了大量水分的浓缩咖啡原液。浓缩咖啡液的可溶性固形物含量达15.8%。

步骤（6）、将浓缩咖啡液在-20℃下抽真空，进行冷冻干燥，得到闪溶还原咖啡粉。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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