一种冷萃冻干咖啡生产线 |
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| 申请号 | CN202311416557.9 | 申请日 | 2023-10-30 | 公开(公告)号 | CN117546929A | 公开(公告)日 | 2024-02-13 |
| 申请人 | 汇川实业发展(河南)有限公司; | 发明人 | 王水永; 高峰; 陆颖; 宋传广; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种冷萃冻干咖啡生产线，包括上料平台、色选机、 烘焙 机、 研磨 机、均料器、小冷萃罐、大冷萃罐、浓缩罐、冻干仓、灌装机和 包装 机；咖啡豆通过上料平台提升至输送带上，并通过输送带输送至色选机内进行筛选，将分选后的咖啡豆通过提升机输送至烘焙机中，输送至研磨机进行研磨，得到咖啡粉料，用转送机构转移注入均料器中，咖啡粉从均料器的不同分支管进入各小冷萃罐，在小冷萃罐萃取后，再集中进入大冷萃罐进行二次冷萃，通过转送机构转移浓缩罐中进行浓缩杀菌，最后转移至冻干仓内，在冻干脱 水 后取出。本发明采用低温处理，保留咖啡豆中的 风 味物质，提高咖啡的口感和品质，整个生产线实现了连续生产，提高了生产效率，降低了人工成本。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种冷萃冻干咖啡生产线，其特征在于：包括上料平台、色选机、烘焙机、研磨机、均料器、小冷萃罐、大冷萃罐、浓缩罐、冻干仓、灌装机和包装机；所述咖啡豆通过上料平台提升至输送带上，并通过输送带输送至色选机内进行筛选，将分选后的咖啡豆通过提升机输送至烘焙机中，在烘焙冷却后，通过输送带输送至研磨机进行研磨，在研磨后得到咖啡粉料，用转送机构转移注入均料器中，咖啡粉从均料器的不同分支管进入各小冷萃罐，在小冷萃罐萃取后，再集中进入大冷萃罐进行二次冷萃，随后通过转送机构转移浓缩罐中进行浓缩杀菌，最后转移至冻干仓内，在冻干脱水后取出，并转送至至灌装机中，最后在包装机中完成包装。 |
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| 说明书全文 | 一种冷萃冻干咖啡生产线技术领域[0001] 本发明涉及咖啡生产技术领域，具体涉及一种冷萃冻干咖啡生产线。 背景技术[0002] 萃取工艺一般分为冷萃和热萃，现有的咖啡一般采用热萃工艺，热萃咖啡是用高温的热水浸泡或循环过滤的方式对咖啡粉进行充分萃取，特点是能够得到咖啡粉中更多的可溶物，咖啡整体醇厚度更高。但缺点是也会有更多的苦涩味道被溶解出来。 [0003] FD冻干技术凭借其独特的优点，受到人们的青睐，广泛应用于食品、医药、生物制品、活性物质等各大领域，汤羹、水果、蔬菜、肉、蛋、豆类、主食、奶、茶等均可通过冻干技术制成冻干食品。不仅如此，冻干技术应用规模还在不断快速扩大，真空冷冻干燥必将成为21世纪的重要应用技术。 [0004] 冻干技术区别于传统的保鲜技术，真正的做到了锁鲜，留存食材大部分的口感与营养。随着消费水平逐渐提高，生活质量也在发生改变，国内FD产品市场也进入预热期。随着相关生产企业的FD 技术愈加成熟，价格正从国人遥不可及逐渐趋于合理。就市场而言，无论是国内市场还是国际市场，FD 产业都拥有着极其广阔的、亟待开拓的发展空间。 发明内容[0006] 鉴于此，本发明的目的在于提供一种冷萃冻干咖啡生产线，有效的解决了现有的冷萃法咖啡生产工艺运输麻烦，生产效率低，包装风味欠佳的问题。 [0007] 为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种冷萃冻干咖啡生产线，包括上料平台、色选机、烘焙机、研磨机、均料器、小冷萃罐、大冷萃罐、浓缩罐、冻干仓、灌装机和包装机；所述咖啡豆通过上料平台提升至输送带上，并通过输送带输送至色选机内进行筛选，将分选后的咖啡豆通过提升机输送至烘焙机中，在烘焙冷却后，通过输送带输送至研磨机进行研磨，在研磨后得到咖啡粉料，用转送机构转移注入均料器中，咖啡粉从均料器的不同分支管进入各小冷萃罐，在小冷萃罐萃取后，再集中进入大冷萃罐进行二次冷萃，随后通过转送机构转移浓缩罐中进行浓缩杀菌，最后转移至冻干仓内，在冻干脱水后取出，并转送至至灌装机中，最后在包装机中完成包装。 [0008] 进一步的，所述烘焙机通过管道、阀门与氮气罐连通，在烘焙腔室内以氮气环境进行烘焙处理，在烘焙机上设置有集气口，集气口与气体收集罐连通，所述气体收集罐通过压缩机与充气头连接，在进行包装时，通过充气头像包装袋或盒中注入含有咖啡香气的氮气保护气。 [0009] 进一步的，所述烘焙机的进口处设置有切换阀门，切换阀门通过电机控制摆动，并将进料口或者回流口封闭，回流口通过管道连接旋风分离机，旋风分离机的气体出口通过管道与气体收集罐连通。 [0010] 进一步的，所述转送机构包括传送轨道、转接轨道、转向轨道；所述传送轨道均为线轨，转向轨道为弧形轨道，所述传送轨道的末端铰接有转接轨道，在转接轨道与传送轨道之间设置有两端铰接的伸缩驱动缸，并能够驱动转接轨道绕传功轨道末端摆动，使其与后侧的传送轨道或者转向轨道对接；在轨道上设置有能够沿轨道移动的吊架，吊架上布置有托架，在托架上布置有托盘。 [0011] 进一步的，所述冻干仓内设置有吊轨，所述转向轨道后侧设置有线轨，在线轨与吊轨之间设置有转接轨道，使吊架能够沿传送轨道、转接轨道、转向轨道、线轨和转接轨道进入冻干仓内。 [0012] 进一步的，在冻干仓的底部设置有地轨，在托架的底部设置有移动轮，移动轮在进入冻干仓内时，能够支托在地轨上。 [0013] 进一步的，地轨包括底座、伸缩座、台座和弹簧，所述底座固定在冻干仓的底部，其上部通过伸缩座与台座连接，在台座与底座之间设置有多组弹簧；在台座的前端设置有倾斜向下的导向台。 [0014] 进一步的，车间通过门洞连通，门洞处设置有能够打开的门，传送轨道布置在两侧的车间中，并在两侧的传送轨道之间设置有铰接的转接轨道。 [0015] 进一步的，所述均料器包括外仓、内仓、总驱动轮、分驱动轮、出料管和绞龙，所述内仓同心布置在外仓的内部，在内仓的中部设置有中心座，中心座与内仓之间的环形空间内圆周均布有多个出料管，中心座上通过转轴转动设置有总驱动轮，在出料管内布置有绞龙，绞龙的端部设置有分驱动轮，分驱动轮与总驱动轮啮合，电机与总驱动轮传动连接，在出料管的末端设置有出料口，出料口与不同分支管连通。 [0016] 进一步的，所述内仓的上部设置有隔板，隔板上部为传动室，传动室下部为料仓，所述外仓与料仓连通。 [0017] 上述技术方案的有益效果是：本发明针对咖啡的生产工艺，采用冷萃法、冻干技术对咖啡进行生产，整个生产工艺连续，首先采用色选机进行分选，取出杂质，保证的咖啡的原料品质，随后将咖啡豆送入研磨机中研磨，在研磨后送入均料器中，进行均分，并均匀送入各小冷萃罐中进行初步冷萃，随后在集中进入大冷萃罐进行二次冷萃，冷萃效果好，风味更佳，然后采用浓缩工艺进行浓缩杀菌，最后将浓缩后的咖啡液送入冻干仓内进行冻干处理。 [0018] 在这个过程中，本发明采用氮气对咖啡豆进行烘焙，并利用氮气制造惰性环境，避免咖啡氧化，失去原有风味，通过利用氮气将产生的气体外排收集，利用旋风分离器将咖啡粉与气体分离，随后将氮气和含有咖啡香味的气体收集，随后在保证过程中，将该混合气体注入包装盒或袋中，保证了咖啡的原有风味。 [0019] 在运输方面，本发明采用轨道运输，并采用变轨结构实现挂架的转送，使用方便，方便物料沿轨道运输至各车间，且在必要时将各车间封闭，在需要转送时，通过轨道闭合，实现传送线路对接，操作简单，提高了转送效率。 [0020] 在均料方面，本发明采用均料器将粉料进行均分，并均匀的送至各小冷萃罐中，使物料均匀分布，操作简单，提高了工作效率。 [0021] 本发明通过冷萃、冰滴咖啡生产线，极大的减少了咖啡的苦涩味道，提升了口感的干净度，具有更好地保留高品质咖啡的香气特点，采用冷萃冻干咖啡生产线实现了咖啡豆的高品质、高效率、节能环保的生产，填补了市场空白，具有很高的实用价值和市场前景。采用低温处理，可以最大程度地保留咖啡豆中的风味物质，提高咖啡的口感和品质。整个生产线实现了自动化和连续生产，提高了生产效率，降低了人工成本。附图说明 [0022] 图1为本发明的生产线流程图；图2为氮气烘焙和回收再利用的结构示意图； 图3为图2中A处的放大图； 图4为转送机构的结构示意图； 图5为转送机构的另一视角结构示意图； 图6为冻干仓的内部轨道结构示意图； 图7为均分器的结构示意图； 图8为内仓、外仓和其内部传动结构示意图。 [0023] 附图标记：1为上料平台，2为色选机，3为烘焙机，31为烘焙腔室，32为旋风分离器，33为气体收集罐，34为压缩机，35为充气头，36为切换阀门，37为氮气罐，4为研磨机，5为均料器，6为小冷萃罐，7为大冷萃罐，8为浓缩罐，9为冻干仓,91为吊轨，92为底座，93为伸缩座，94为台座，95为弹簧，10为灌装机，11为包装机，12为传送轨道，13为转接轨道，14为转向轨道，15为伸缩驱动缸，16为外仓，17为内仓，18为出料管，19为隔板，20为传动室，21为中心座，22为总驱动轮，23为电机，24为分驱动轮，25为绞龙。 具体实施方式[0024] 下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细描述：实施例1，本实施例旨在提供一种冷萃冻干咖啡生产线，主要用于采用冷萃法对咖啡进行生产，主要产品为冻干咖啡粉，即从咖啡生豆通过分选、烘焙、研磨、冷萃、浓缩、冻干后进行灌装包装的生产流水线，本实施例主要对流水线的流程顺序进行介绍说明，并提供了一种冷萃冻干咖啡生产线，采用冷萃法、冻干技术对咖啡进行生产，整个生产工艺连续，首先采用色选机进行分选，取出杂质，保证的咖啡的原料品质，随后将咖啡豆送入研磨机中研磨，在研磨后送入均料器中，进行均分，并均匀送入各小冷萃罐中进行初步冷萃，随后在集中进入大冷萃罐进行二次冷萃，冷萃效果好，风味更佳，然后采用浓缩工艺进行浓缩杀菌，最后将浓缩后的咖啡液送入冻干仓内进行冻干处理。 [0025] 具体的如图1中展示，一种冷萃冻干咖啡生产线，包括上料平台1、色选机2、烘焙机3、研磨机4、均料器5、小冷萃罐6、大冷萃罐7、浓缩罐8、冻干仓9、灌装机10和包装机11；咖啡豆通过上料平台1提升至输送带上，并通过输送带输送至色选机2内进行筛选，色选机2主要包括给料系统、光学检测系统、信号处理系统和分离执行系统，根据物料光学特性的差异，利用光电探测技术将颗粒物料中的异色颗粒自动分拣出来，通过色选能够去除生豆中的不良品，保证了咖啡的质量。 [0026] 将分选后的咖啡豆通过提升机输送至烘焙机3中，在咖啡豆烘培工艺中，通过调整不同的温度、时长、爆点等参数，实现对咖啡豆的 浅度、中度、深度烘焙，不同烘焙程度对口感和风味影响较为明显，可以满足不同咖啡用户对于咖啡口味的需求。 [0027] 在烘焙冷却后，通过输送带输送至研磨机4进行研磨，在研磨后得到咖啡粉料，用转送机构转移注入均料器5中，咖啡粉从均料器5的不同分支管进入各小冷萃罐6，本实施例中，均料器包括外仓16、内仓17、总驱动轮22、分驱动轮23、出料管18和绞龙25，内仓17同心布置在外仓16的内部，在内仓17的中部设置有中心座21，中心座21与内仓17的内壁之间的环形空间内圆周均布有多个出料管18，中心座21上通过转轴转动设置有总驱动轮22，在出料管18内布置有绞龙（靠下区域），绞龙25的端部设置有分驱动轮24，分驱动轮24与总驱动轮22啮合，电机23与总驱动轮22传动连接，通过驱动电机23能够同步驱动多个分驱动轮24转动，进而使相应的出料管18内的绞龙25转动，实现多点同步落料，在实施时，咖啡粉料从外侧的外仓16进入，并沿外仓16分别进入内仓17中，并落入相应的出料管18内，在出料管的上部充满,并充满整个出料管，使绞龙具有足够的给料空间，保证足够的粉料供给，且各绞龙和出料管的管径大小相同，从而使每个出料管18内排出的粉料相同，实现均料粉料的目的。 [0028] 在出料管18的末端设置有出料口，出料口与不同分支管连通，在进一步实施时内仓的上部设置有隔板19，隔板19上部为传动室20，传动室20下部为料仓，所述外仓与料仓连通，通过这种结构能够将传动结构与粉料隔绝，避免对传动结构造成污染。 [0029] 在小冷萃罐6萃取后（冷萃8小时的低温冷萃），再集中进入大冷萃罐7进行二次冷萃（4小时的集中冷萃），冷萃咖啡是用 20 摄氏度以下的冷水，通过长时间缓慢过滤的方式来溶解咖啡中的味道成分，特点是得到的咖啡液苦味低、口感干净度高、咖啡香气保留程度高，对于高品质咖啡豆的香气留存问题具备显著优势。 [0030] 随后通过转送机构转移浓缩罐8中进行浓缩杀菌，最后转移至冻干仓9内，将液态的咖啡放在冻干机9的冻干室里面，先低温让液态咖啡冻结成固态（将冷萃后的咖啡液通过冻干设备在零下40℃的真空环境中冷冻升华而得到的一闪一闪亮晶晶的咖啡粉），然后通过让咖啡液里面的水分升华，将冰除去，通过采用FD真空冷冻干燥技术，把含有大量水分物质，预先进行降温冻结成固体，然后在真空的条件下使固态水直接升华出来，而物质本身剩留在冻结时的冰架中，因此它干燥后体积不变，固态水在升华时要吸收热量，引起产品本身温度的下降而减慢升华速度，为了增加升华速度，缩短干燥时间，必须要对产品进行适当加热，整个干燥是在较低的温度下进行的。这种通过低温冻干的方式能最大程度保存咖啡的营养及风味冻干咖啡不会破坏咖啡本身的芳香物质，也不会让咖啡在物理或化学层面产生“变态反应”，从而流失一些营养物质，虽然制作成本比普通速溶咖啡高，但在风味上具有领先地位。 [0031] 在冻干脱水后取出，并转送至至灌装机10中，最后在包装机11中完成包装，包装采用灌注工艺，将咖啡粉装入袋中、罐中或者盒中，最后在经过半成品挑选、金属探测器检测，最后成品装箱，运输至仓库或者外发。 [0032] 本实施例通过冷萃、冰滴咖啡生产线，极大的减少了咖啡的苦涩味道，提升了口感的干净度，具有更好地保留高品质咖啡的香气特点，采用冷萃冻干咖啡生产线实现了咖啡豆的高品质、高效率、节能环保的生产，填补了市场空白，具有很高的实用价值和市场前景。采用低温处理，可以最大程度地保留咖啡豆中的风味物质，提高咖啡的口感和品质。整个生产线实现了自动化和连续生产，提高了生产效率，降低了人工成本。 [0033] 实施例2，本实施例进一步对烘焙机的具体结构进一步说明，并提供一种氮气烘焙、回收咖啡香气的工艺流程。 [0034] 本实施例2‑3中展示，烘焙机3通过管道、阀门与氮气罐37连通，在烘焙腔室31内以氮气环境进行烘焙处理，在烘焙机3上设置有集气口，集气口与气体收集罐33连通，气体收集罐33通过压缩机34与充气头35连接，在进行包装时，通过充气头35向包装袋或盒中注入含有咖啡香气的氮气保护气。 [0035] 在具体结构中，在烘焙机3的进口处设置有切换阀门36，切换阀门36通过电机控制摆动，并将进料口或者回流口封闭，回流口通过管道连接旋风分离机，旋风分离机的气体出口通过管道与气体收集罐连通。 [0036] 本实施例采用氮气对咖啡豆进行烘焙，并利用氮气制造惰性环境，避免咖啡氧化，失去原有风味，通过利用氮气将产生的气体外排收集，利用旋风分离器32将咖啡粉与气体分离，随后将氮气和含有咖啡香味的气体收集，随后在保证过程中，将该混合气体注入包装盒或袋中，保证了咖啡的原有风味。 [0037] 实施例3，本实施例进一步对转送机构的具体结构进一步说明。 [0038] 如图4‑6中展示，本实施例中，转送机构包括传送轨道12、转接轨道13、转向轨道14；传送轨道12均为线轨，转向轨道14为弧形轨道，传送轨道12的末端铰接有转接轨道13，在转接轨道13与传送轨道12之间设置有两端铰接的伸缩驱动缸15，并能够驱动转接轨道13绕传送轨道12末端摆动，使其与后侧的传送轨道12或者转向轨道14对接；在轨道上设置有能够沿轨道移动的吊架（吊架上设置有移动轮，移动轮嵌套在轨道上，并在轨道上移动），吊架上布置有托架，在托架上布置有托盘。 [0039] 如图6中展示，冻干仓9内设置有吊轨91，所述转向轨道14后侧设置有线轨，在线轨与吊轨之间设置有转接轨道13，使吊架能够沿传送轨道12、转接轨道13、转向轨道14、线轨和转接轨道13进入冻干仓内，在冻干仓的底部设置有地轨，在托架的底部设置有移动轮，移动轮在进入冻干仓内时，能够支托在地轨上。地轨包括底座92、伸缩座93、台座94和弹簧95，底座92固定在冻干仓9的底部，其上部通过伸缩座93与台座94连接，在台座94与底座92之间设置有多组弹簧95；在台座的前端设置有倾斜向下的导向台，通过导向台便于移动轮的接入，并从底部对整个托架进行支撑，避免顶部吊架受力过大。车间通过门洞连通，门洞处设置有能够打开的门，传送轨道12布置在两侧的车间中，并在两侧的传送轨道12之间设置有铰接的转接轨道13。 [0040] 本实施例在运输方面采用轨道运输，并采用变轨结构实现挂架的转送，使用方便，方便物料沿轨道运输至各车间，且在必要时将各车间封闭，在需要转送时，通过轨道闭合，实现传送线路对接，操作简单，提高了转送效率。 |
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