一种采用超声波加速咖啡萃取的方法技术

本发明专利技术涉及咖啡萃取技术领域，尤其是一种采用超声波加速咖啡萃取的方法，具体包括以下步骤：S1：备料；S2：咖啡粉过筛；S3：投料；S4：低温萃取；S5：低温冷却、过滤；S6：离心；S7：杀菌；在咖啡的萃取过程中先通过超声波震荡筛对咖啡粉进行过筛，筛除大颗粒的咖啡粉和杂质，使咖啡粉的均匀度一致，且能够有效的防止咖啡粉发生团聚，提高萃取的效率；在低温萃取的过程中，通过采用超声波提高各萃取罐内的萃取速度，进一步加速咖啡萃取的速率，在杀菌过程中萃取液在UHT板式杀菌机内通过与已杀菌的高温物料进行热交换，再流经保温管由控制流速来达到有效杀菌时间，从而完成杀菌，保证了咖啡的风味稳定性和食用安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种采用超声波加速咖啡萃取的方法
本专利技术涉及咖啡萃取
，尤其是一种采用超声波加速咖啡萃取的方法。
技术介绍
咖啡(Coffee)为咖啡属(Coffea)茜草科(Rubiaceae)灌木咖啡树的果实，除去果肉之后的豆状种子即称之为咖啡豆，生咖啡豆无香味，其香气和滋味成分来源于咖啡豆焙炒过程中化学成分的变化，咖啡香气与口感更好释放是将烘焙后的咖啡豆研磨后进行萃取。目前国内多采用高温萃取工艺，其产品因为萃取工艺的高温而导致最终成品存在不良杂味与异味、尖酸味与青涩感、沉重苦味等风味缺陷。随着市场需求发生变化，需选用口感更佳的咖啡萃取液，而采用低温萃取工艺生产，最大程度保留咖啡精华物质，得到的咖啡萃取液及其制品香气浓郁饱满、酸度低、口感圆润，柔和回甘，但是现有的低温萃取的方法均存在耗费时间长，效率低的不足，因此，本专利技术提出一种能够加速咖啡萃取速率的方法。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种萃取效率高的采用超声波加速咖啡萃取的方法。本专利技术的技术方案为：一种采用超声波加速咖啡萃取的方法，具体包括以下步骤：S1：备料通过储粉仓内的自动称取器接收粉仓系统电脑指令自动称取所需的咖啡粉量，即50-100kg；S2：咖啡粉过筛将咖啡粉投入到超声波震荡筛内，对咖啡粉进行过筛，从而将咖啡粉进行筛分，筛除大颗粒的咖啡粉和杂质，使咖啡粉的均匀度一致，且能够有效的防止咖啡粉发生团聚；S3：投料过筛后的咖啡粉通过进料输送器内部的链式输送带被推送到萃取罐组的顶部，所述萃取罐组包括从左到右依次设置的1号萃取罐、2号萃取罐、3号萃取罐、4号萃取罐、5号萃取罐、6号萃取罐、7号萃取罐和8号萃取罐，咖啡粉分别从8个萃取罐的顶部投入罐体内；1至8号萃取罐的侧壁上均安装有超声波换能器，超声波换能器以阵列组合方式安装于萃取罐的外壁，且超声波换能器电性连接有与其配套使用的超声波发生器；S4：低温萃取将萃取罐内温度设定到20-40℃，开启超声波发生器，使得1至8号萃取罐内的超声波换能器开始工作，纯水经过均质机施加2-4Mpa控制水流速度在15-25L/min，均速从1号萃取罐下侧进入，由下往上逆向且充分萃取咖啡粉中的精华成分，然后从带有60目过滤器的出液口流出得到初步过滤萃取液，再经管道进入2号萃取罐由下往上逆向萃取罐中咖啡粉得到浓度增加的初步过滤萃取液，按此流程依次流经至8号萃取罐萃取结束，或直至产品浓度符合要求时结束，且每罐萃取时间为5-15min，得到咖啡萃取液；S5：低温冷却、过滤咖啡萃取液从萃取罐组中出来通过管道流经冷凝管内管道进行热交换，通过快速传热，流通冷水带走高温，萃取液便快速冷却到1-10℃，再流经外部的100目过滤器，进入收集桶一内。S6：离心冷却过滤后的咖啡萃取液从收集桶一通过管道由碟片式离心机进料管进入转鼓内，离心转速控制在6000-10000r/min，咖啡萃取液流经碟片间隙，在转鼓高速转动引发离心作用下，比液体重的固相沉降到碟片上形成沉渣，沉渣沿碟片表面滑动脱离后积聚在转鼓内直径最大的部位，根据设定时间由排渣口定时排出，且分离出来的轻液从出液口排出，进入收集桶二内。S7：杀菌离心后的咖啡萃取液通过管道进入UHT板式杀菌机的板式换热器，流经换热器左边部分，与通过已杀菌的高温物料进行热交换，初步预热达到40-60℃，再流经换热器右边部分通过蒸汽加热达到杀菌温度，温度控制在95℃以上，再通过控制流速为1300-1700L/h，使流经保温管时间达到杀菌时效，从而达到杀菌效果，再流经管壳式换热器进行换热降温，达到所需出料温度，即10℃以下，进入灭菌罐中，萃取液再流经灭菌罐的出液口通过120目过滤器，从而得到咖啡萃取液成品。进一步的，所述萃取罐为套管式萃取罐，所述萃取罐的顶部设有入水口连通夹套，且在萃取罐顶盖下侧开有出液口，所述萃取罐内部在顶盖与出液口下侧之间设有60目过滤器，所述萃取罐下侧设有进液口，所述进液口通过管道与均质机的输出端口固定连接，所述萃取罐的底部开设有排渣口，且在排渣口连接有排渣管道，所述萃取罐组的出液口经管道连接在冷凝过滤处理模块内冷凝管下端入口上，均质机控制水流流速，并施加2-4MPa压力，确保当每个萃取罐达到所需温度后，纯水经过均质机后能均速从萃取罐下侧进入，由下往上逆向且充分地萃取咖啡粉中的精华成分，萃取罐组是连续性萃取罐，即进入1号萃取罐的纯水由下往上萃取了罐中的咖啡粉得到的初步过滤萃取液，再经管道进入2号萃取罐由下往上萃取了罐中的咖啡粉得到浓度增加的初步过滤萃取液，由此类推到8号罐萃取结束，经过该连续式叠加萃取系统萃取得到的萃取液来实现高浓度需求。进一步的，所述咖啡粉的粒度为30-50目。进一步的，所述萃取罐内的料液比为1：15-1：30。进一步的，所述超声发生器的处理频率为20-80khz，超声程序为超声3-6秒，停止3-6秒，循环上述程序。本专利技术的有益效果为：本专利技术在咖啡的萃取过程中先通过超声波震荡筛对咖啡粉进行过筛，从而筛除大颗粒的咖啡粉和杂质，使咖啡粉的均匀度一致，且能够有效的防止咖啡粉发生团聚，提高萃取的效率；在低温萃取的过程中，通过采用超声波提高各萃取罐内的萃取速度，进一步加速咖啡萃取的速率，其原理是利用超声波辐射压强产生的空化、扰动效应和搅拌作用，增大物质分子运动频率和速度，增加浸提媒介(水)的穿透力，使其能够快速的地进入咖啡中，将其咖啡所含的水溶性成分尽可能完全的溶于浸提媒介之中，从而有利于水溶性固体物的提取；在杀菌过程中萃取液在UHT板式杀菌机内通过与已杀菌的高温物料进行热交换，通过蒸汽加热达到杀菌温度，再流经保温管由控制流速来达到有效杀菌时间，从而完成杀菌，保证了咖啡的风味稳定性和食用安全性，使得本专利技术萃取的咖啡香气浓郁饱满、酸度低、口感圆润，柔和回甘。附图说明图1为本专利技术萃取罐组的结构示意图。图中，1、萃取罐组；2、均质机。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：实施例1如图1所示，一种采用超声波加速咖啡萃取的方法，具体包括以下步骤：S1：备料通过储粉仓内的自动称取器接收粉仓系统电脑指令自动称取所需的咖啡粉量，即50kg；S2：咖啡粉过筛将咖啡粉投入到超声波震荡筛内，对咖啡粉进行过筛，从而将咖啡粉进行筛分，筛除大颗粒的咖啡粉和杂质，使咖啡粉的均匀度一致，且能够有效的防止咖啡粉发生团聚；S3：投料过筛后的咖啡粉通过进料输送器内部的链式输送带被推送到萃取罐组的顶部，所述萃取罐组包括从左到右依次设置的1号萃取罐、2号萃取罐、3号萃取罐、4号萃取罐、5号萃取罐、6号萃取罐、7号萃取罐和8号萃取罐，咖啡粉分别从8个萃取罐的顶部投入罐体内；1至8号萃取罐的侧壁上均安装有超声波换能器，超声波换能器以阵列组合方式安装于萃取罐的外壁，且超声波换能器电性连接有与其配套使用的超声波发生器；萃取罐的数量可增加或减少；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用超声波加速咖啡萃取的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：/nS1：备料/n通过储粉仓内的自动称取器接收粉仓系统电脑指令自动称取所需的咖啡粉量，即50-100kg；/nS2：咖啡粉过筛/n将咖啡粉投入到超声波震荡筛内，对咖啡粉进行过筛，从而将咖啡粉进行筛分，筛除大颗粒的咖啡粉和杂质，使咖啡粉的均匀度一致，且能够有效的防止咖啡粉发生团聚；/nS3：投料/n过筛后的咖啡粉通过进料输送器内部的链式输送带被推送到萃取罐组的顶部，所述萃取罐组包括从左到右依次设置的1号萃取罐、2号萃取罐、3号萃取罐、4号萃取罐、5号萃取罐、6号萃取罐、7号萃取罐和8号萃取罐，咖啡粉分别从8个萃取罐的顶部投入罐体内；1至8号萃取罐的侧壁上均安装有超声波换能器，超声波换能器以阵列组合方式安装于萃取罐的外壁，且超声波换能器电性连接有与其配套使用的超声波发生器；/nS4：低温萃取/n将萃取罐内温度设定到20-40℃，开启超声波发生器，使得1至8号萃取罐内的超声波换能器开始工作，纯水经过均质机施加2-4Mpa控制水流速度在15-25L/min，均速从1号萃取罐下侧进入，由下往上逆向且充分萃取咖啡粉中的精华成分，然后从带有60目过滤器的出液口流出得到初步过滤萃取液，再经管道进入2号萃取罐由下往上逆向萃取罐中咖啡粉得到浓度增加的初步过滤萃取液，按此流程依次流经至8号萃取罐萃取结束，或直至产品浓度符合要求时结束，且每罐萃取时间为5-15min，得到咖啡萃取液；/nS5：低温冷却、过滤/n咖啡萃取液从萃取罐组中出来通过管道流经冷凝管内管道进行热交换，通过快速传热，流通冷水带走高温，萃取液便快速冷却到1-10℃，再流经外部的100目过滤器，进入收集桶一内。/nS6：离心/n冷却过滤后的咖啡萃取液从收集桶一通过管道由碟片式离心机进料管进入转鼓内，离心转速控制在6000-10000r/min，咖啡萃取液流经碟片间隙，在转鼓高速转动引发离心作用下，比液体重的固相沉降到碟片上形成沉渣，沉渣沿碟片表面滑动脱离后积聚在转鼓内直径最大的部位，根据设定时间由排渣口定时排出，且分离出来的轻液从出液口排出，进入收集桶二内。/nS7：杀菌/n离心后的咖啡萃取液通过管道进入UHT板式杀菌机的板式换热器，流经换热器左边部分，与通过已杀菌的高温物料进行热交换，初步预热达到40-60℃，再流经换热器右边部分通过蒸汽加热达到杀菌温度，温度控制在95℃以上，再通过控制流速为1300-1700L/h，使流经保温管时间达到杀菌时效，从而达到杀菌效果，再流经管壳式换热器进行换热降温，达到所需出料温度，即10℃以下，进入灭菌罐中，萃取液再流经灭菌罐的出液口通过120目过滤器，从而得到咖啡萃取液成品。/n...

【技术特征摘要】
1.一种采用超声波加速咖啡萃取的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1：备料
通过储粉仓内的自动称取器接收粉仓系统电脑指令自动称取所需的咖啡粉量，即50-100kg；
S2：咖啡粉过筛
将咖啡粉投入到超声波震荡筛内，对咖啡粉进行过筛，从而将咖啡粉进行筛分，筛除大颗粒的咖啡粉和杂质，使咖啡粉的均匀度一致，且能够有效的防止咖啡粉发生团聚；
S3：投料
过筛后的咖啡粉通过进料输送器内部的链式输送带被推送到萃取罐组的顶部，所述萃取罐组包括从左到右依次设置的1号萃取罐、2号萃取罐、3号萃取罐、4号萃取罐、5号萃取罐、6号萃取罐、7号萃取罐和8号萃取罐，咖啡粉分别从8个萃取罐的顶部投入罐体内；1至8号萃取罐的侧壁上均安装有超声波换能器，超声波换能器以阵列组合方式安装于萃取罐的外壁，且超声波换能器电性连接有与其配套使用的超声波发生器；
S4：低温萃取
将萃取罐内温度设定到20-40℃，开启超声波发生器，使得1至8号萃取罐内的超声波换能器开始工作，纯水经过均质机施加2-4Mpa控制水流速度在15-25L/min，均速从1号萃取罐下侧进入，由下往上逆向且充分萃取咖啡粉中的精华成分，然后从带有60目过滤器的出液口流出得到初步过滤萃取液，再经管道进入2号萃取罐由下往上逆向萃取罐中咖啡粉得到浓度增加的初步过滤萃取液，按此流程依次流经至8号萃取罐萃取结束，或直至产品浓度符合要求时结束，且每罐萃取时间为5-15min，得到咖啡萃取液；
S5：低温冷却、过滤
咖啡萃取液从萃取罐组中出来通过管道流经冷凝管内管道进行热交换，通过快速传热，流通冷水带走高温，萃取液便快速冷却到1-10℃，再流经外部的100目过滤器，进入收集桶一内。
S6：离心
冷却过滤后的咖啡萃取液从收集桶一通过管道由碟片式离心机进料管进入转鼓内，离心转速控制在6000-10000r/min，咖啡萃取液流经碟片间隙，在转鼓高速转动引发离心作用下，比液体重的固相沉降到碟片上形成沉渣，沉渣沿碟片表面滑动脱离后积聚在转鼓内直径最大的部位，根据设定时间由排渣口定时排出，且分离出来的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李芳忠，陈仁斌，
申请(专利权)人：海南一哟食品有限公司，
类型：发明
国别省市：海南;46