一种咖啡高温加工预发酵装置的制作方法

2021-01-07 10:01:54|

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本发明属于咖啡发酵技术领域，具体涉及一种咖啡高温加工预发酵装置。

背景技术：

云南优良的地理、气候环境适宜小粒种咖啡的生长，并形成了云南小粒咖啡“浓而不苦、香而不烈、略带果味”的独特风味，深受国际咖啡市场欢迎；咖啡鲜果采收后要立刻进入初加工；在我国，咖啡的初加工有自然发酵法、机械法、日晒法(干燥法)，在缺水的地方，使用机械法；部分企业引进巴西、哥伦比亚等国家的初加工设备和技术，但这些设备和技术还不能与云南省生长的小粒种咖啡很好的融合；发酵是个复杂的生化反应；咖啡豆通过湿法发酵获得品质上的提升，与物质转化有密切关系；有机酸的合成与转化是物质代谢最重要的组成部分；研究发现，咖啡发酵中起到影响酸味作用的主要有6种有机酸，分别是苹果酸、柠檬酸、乳酸、乙酸、琥珀酸和草酸。而丙酸、丁酸的生成，是发酵过度的表现，会降低咖啡的品质，让咖啡酸味和苦味过重；

云南小粒咖啡的生咖啡豆采取湿法发酵，它也是咖啡豆加工中最重要的步骤之一，即在新鲜咖啡豆脱皮后在发酵池或发酵罐中将处理24-48h后再进行水洗后晾干，与直接干燥法相比，该方法可使咖啡豆获得更优的品质，因此我国云南省咖啡种植区都采用湿法制取的工艺，这也是世界公认的高品质的咖啡处理方法；咖啡湿法发酵的目的主要是除去咖啡内果皮和红皮(外果皮)之间的果胶层；果胶粘液的组成有糖类、酶、果胶脂以及原果胶质，这种果胶粘液具有很强的吸水性，除去不完全会降低干燥速度，而残留的果胶粘液还会在储存过程中会成为一些腐败微生物滋生的媒介，使咖啡产生异味，严重影响咖啡品质；经微生物作用后脱胶效果显著，更利于咖啡豆的储藏，保证其风味成分的纯正；此外，发酵也能使咖啡豆的各种成分相互渗透，提高产品的均匀度；

目前使用的咖啡预发酵装置不适合用于云南小粒咖啡的湿发酵，存在的主要问题有：1、不可自动调节温湿度；2、发酵过程中无法实时对发酵罐内咖啡豆的ph值进行监测，实时掌控发酵品质；3、无法排出发酵过程中的二氧化碳；4、无法间隔定时的对咖啡豆进行搅拌，使其发酵均匀。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明设计了一种咖啡高温加工预发酵装置，该装置可以自动监测温湿度并进行调节，还可以实时监测发酵过程中咖啡豆的ph值，以便实时控制发酵进程和品质；由于咖啡发酵过程中会产生二氧化碳，二氧化碳过量会影响发酵且大量二氧化碳聚集在罐内还会造成爆炸隐患，所以该装置设计了二氧化碳浓度检测装置，当二氧化碳过量时，可进行排放；

为了达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现的：一种咖啡高温加工预发酵装置，其特征在于，包括：外桶壁、出料口、控制部、送料口密封门、进水口、排风扇、排气管、支架、内桶壁、马达、搅拌棒、喷淋头、微处理器芯片、微电脑定时器、存储器、ph测量仪、温度传感器、湿度传感器、二氧化碳测量仪；

所述外桶壁下方连接出料口，上方连接控制部；外桶壁侧壁上开有进料口，在进料口上连接送料口密封门；外桶壁靠近上方侧壁上连接进水口，位于进水口对侧的外桶壁上连接排风扇，排风扇连接一根排气管；外桶壁下方对称固定连接四根支架；外桶壁内侧连接内桶壁，外桶壁与内桶壁形成夹层，进水口与夹层内空间相通，排风扇与内桶壁内空间相通；位于夹层内有若干分布均匀的喷淋头连接在内桶壁上，且可与内桶壁内空间相通；所述控制部下底面中部连接马达，马达下方连接搅拌棒；控制部下底面上还连接温度传感器、湿度传感器、二氧化碳测量仪；控制部内安装连接微处理器芯片、微电脑定时器、存储器、ph测量仪；

进一步的，所述外桶壁和内桶壁材质均为不锈钢；

进一步的，所述出料口呈圆台型，由上至下内径和外径均逐渐减小；在出料口下端开口上连接出料口阀门；

进一步的，所述控制部上方连接显示屏和控制按键和警报器；

进一步的，所述进水口上连接安装自动阀门；进水口与夹层内的喷淋头之间通过输水管连接；

进一步的，所述排气管上连接排气控制阀门；

进一步的，所述搅拌棒上间错连接若干根横向的搅拌附爪；

进一步的，所述温度传感器和湿度传感器连接微处理器芯片，微处理器芯片连接进水口上的自动阀门；存储器连接微处理器芯片；微电脑定时器连接马达；二氧化碳测量仪、ph测量仪、警报器连接微处理器芯片；

进一步的，所述ph测量仪下方连接一根ph探针，ph探针位于内桶壁内部空间中；

本发明的有益效果是：

1、该咖啡高温加工预发酵装置可以对温湿度进行监测并自行调整其湿度和对温度超标进行报警；便于掌握发酵调节；

2、该咖啡高温加工预发酵装置可以在发酵过程中对产生的二氧化碳浓度和发酵过程中的ph值进行监测，便于随时掌握发酵过程中咖啡豆变化，以及当产生过高的二氧化碳时将大量二氧化碳排出；

3、该咖啡高温加工预发酵装置可以通过定时控制装置内的搅拌棒对咖啡豆进行固定间隔定时的搅拌。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种咖啡高温加工预发酵装置的整体结构示意图；

图2是一种咖啡高温加工预发酵装置的主体剖面结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-外桶壁，2-出料口，201-出料口阀门，3-控制部，301-显示屏，302-控制按键，4-送料口密封门，5-进水口，6-排风扇、7-排气管，8-支架，9-内桶壁，10-马达，11-搅拌棒，1101-搅拌附爪，12-喷淋头，13-微处理器芯片，14-微电脑定时器，15-存储器，16-ph测量仪，1601-ph探针，17-温度传感器，18-湿度传感器，19-二氧化碳测量仪。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

一种咖啡高温加工预发酵装置，其特征在于，包括：外桶壁1、出料口2、控制部3、送料口密封门4、进水口5、排风扇6、排气管7、支架8、内桶壁9、马达10、搅拌棒11、喷淋头12、微处理器芯片13、微电脑定时器14、存储器15、ph测量仪16、温度传感器17、湿度传感器18、二氧化碳测量仪19；

所述外桶壁1下方连接出料口2，上方连接控制部3；外桶壁1侧壁上开有进料口，在进料口上连接送料口密封门4；外桶壁1靠近上方侧壁上连接进水口5，位于进水口5对侧的外桶壁1上连接排风扇6，排风扇6连接一根排气管7；外桶壁1下方对称固定连接四根支架8；外桶壁1内侧连接内桶壁9，外桶壁1与内桶壁9形成夹层，进水口5与夹层内空间相通，排风扇6与内桶壁9内空间相通；位于夹层内有若干分布均匀的喷淋头12连接在内桶壁9上，且可与内桶壁9内空间相通；所述控制部3下底面中部连接马达10，马达10下方连接搅拌棒11；控制部3下底面上还连接温度传感器17、湿度传感器18、二氧化碳测量仪19；控制部3内安装连接微处理器芯片13、微电脑定时器14、存储器15、ph测量仪16；

所述外桶壁1和内桶壁9材质均为不锈钢；不锈钢表面光滑，不易滋生杂菌物质；

所述出料口2呈圆台型，由上至下内径和外径均逐渐减小；在出料口2下端开口上连接出料口阀门201；打开出料口阀门201，装置内的咖啡豆可直接漏出，方便快捷；

所述控制部3上方连接显示屏301和控制按键302和警报器；

所述进水口5上连接安装自动阀门；进水口5与夹层内的喷淋头12之间通过输水管连接；

所述排气管7上连接排气控制阀门；

所述搅拌棒11上间错连接若干根横向的搅拌附爪1101；

所述温度传感器17和湿度传感器18连接微处理器芯片13，微处理器芯片13连接进水口5上的自动阀门；存储器15连接微处理器芯片13；微电脑定时器14连接马达10；二氧化碳测量仪19、ph测量仪16、警报器连接微处理器芯片13；

所述ph测量仪16下方连接一根ph探针1601，ph探针1601位于内桶壁9内部空间中；

装置工作原理及方法：

打开送料口密封门4，将咖啡原豆从送料口送入内桶中，将送料口密封门4关闭；进水口5接通水源，并向内桶中的咖啡原豆注水；通过微电脑定时器14设置定时时间，定时器会控制马达10带动搅拌棒11固定间隔时间定时搅拌；通过控制部3上的控制按键302设置发酵的温度和湿度范围，和二氧化碳浓度范围，温湿度范围数据和二氧化碳浓度范围数据会被存储在存储器15内，咖啡在装置中开始进行发酵；发酵过程中会逐渐产生热量，温湿度传感器会实时监测发酵温湿度，将监测数据传至微处理器芯片13，微处理器芯片13与存储器15内的设置阈值范围相比较，当湿度低于设置的阈值范围，微处理器芯片13会控制进水口5上的自动阀门打开，通过喷淋头12向咖啡豆进行洒水增加湿度；当湿度过大，微处理器芯片13控制警报器提醒，此时可以打开排气管7的控制阀门和排风扇6对进行通风，降低湿度；当温度高于设置的温度范围，同样警报器会提醒，打开排气管7的控制阀门和排风扇6，进行通风降温；

二氧化碳测量仪19实时监测发酵产生的二氧化碳浓度，当浓度过高时，报警器报警提醒，可打开排气管7的控制阀门和排风扇6进行通风排气，降低二氧化碳浓度；

通过ph探针1601探测发酵罐内ph值，监测结果经ph测量仪16处理后显示出来，随时掌握发酵过程中的ph值。

综上所述，1、该咖啡高温加工预发酵装置可以对温湿度进行监测并自行调整其湿度和对温度超标进行报警；便于掌握发酵调节；

3、该咖啡高温加工预发酵装置可以通过定时控制装置内的搅拌棒对咖啡豆进行固定间隔定时的搅拌。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

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