速溶茶提取膜浓缩装置的制作方法

本实用新型属于植物提取技术领域，涉及一种速溶茶提取膜浓缩装置。

背景技术：

速溶茶是一种能迅速溶解于水的固体饮料茶。以成品茶、半成品茶、茶叶副产品或鲜叶为原料，通过提取、过滤、浓缩、干燥等工艺过程，加工成一种易溶入水而无茶渣的颗粒状、粉状或小片状的新型饮料，具有冲饮携带方便，不含农药残留等优点。分为纯茶与调料调配茶两类，纯茶常见的有速溶红茶、速溶绿茶、速溶铁观音、速溶乌龙茶、速溶茉莉花茶、速溶普洱茶等。添料调配茶有含糖的红茶、绿茶、乌龙茶以及柠檬红茶、奶茶、各种果味速溶茶。目前，大红袍、凤凰单枞、金骏眉等几大名茶也推出即溶茶产品。速溶茶制造工序包括：水处理、选料、浸提、过滤、净化、浓缩、配料拌和、干燥。其中在浓缩过程中，需要将提取液中的水分蒸发，在蒸发过程中，提取液中的低沸点香味成分会被同时除去，导致提取液香味受损，降低了速溶茶的品质。

现有技术通常采用在浓缩液中加入香精的方法来提升香味，但是香精的配比、投放都会增加制作工序，且即便投入香精，速溶茶的香味仍然与原茶有较大区别。

为了克服现有技术的不足，人们经过不断探索，提出了各种各样的解决方案，如中国专利文献公开了一种速溶茶的制备方法及其速溶茶[申请号：201510809900.5]，包括但不限于茶料制备，提取，过滤，酶辅提，浓缩，灭菌，干燥，制粒。茶料的制备包括：备料：按三级以下黑毛茶30％-50％，茶梗-70％-0％的比例配置；粉碎：去杂后的茶叶进行粉碎过筛至少80目，浸取：按茶粉与水的体积比1：2-10的比例放入浸取罐中，在密封状态下边搅拌边加热，加热至多95℃，维持至少0.5小时；冷却：将搅拌浸取后的茶浆在密封的浸取罐中冷却至常温，再进入提取工序。能最大限度地使茶叶中的可溶性物质得到有效回收，大大提高收得率，又能保留原茶香气，具有原茶回甘味。

上述方案省略了将茶浆浓缩的步骤，从而防止香味物质挥发，但是不经过浓缩的浆料直接喷粉，会导致喷粉段的能耗急剧上升，生产成本提高，产量下降。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种能低温浓缩的速溶茶提取膜浓缩装置。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：一种速溶茶提取膜浓缩装置，包括提取液储罐及膜浓缩机构，其特征在于，所述的膜浓缩机构包括至少一个膜组件，提取液储罐底部依次通过供给泵和高压泵连接膜组件，膜组件的透过液出口处设有pH计，膜组件的浓缩液出口连接提取液储罐，在膜组件的浓缩液出口设有一个糖度计。

在上述的速溶茶提取膜浓缩装置中，所述的提取液储罐内设有能通入冷却介质的冷却盘管。

在上述的速溶茶提取膜浓缩装置中，在供给泵和提取液储罐之间设有温度计。

在上述的速溶茶提取膜浓缩装置中，本浓缩装置还包括一个pH调节机构，该pH调节机构能向提取液储罐和膜组件之间的管路中补入用于调节pH值的酸液或碱液。

在上述的速溶茶提取膜浓缩装置中，所述的pH调节机构包括酸液储罐和碱液储罐，所述的酸液储罐和碱液储罐分别连接柱塞泵，所述的柱塞泵连接提取液储罐和膜组件之间的管路。

在上述的速溶茶提取膜浓缩装置中，所述的酸液储罐和碱液储罐的底部分别设有一号阀和二号阀。

在上述的速溶茶提取膜浓缩装置中，所述的膜组件的两侧分别设有一个三号阀和四号阀，在四号阀与膜组件之间设有一个第一压力计。

在上述的速溶茶提取膜浓缩装置中，在供给泵和高压泵之间设有第二压力计，在高压泵和膜组件之间设有第三压力计，高压泵的两侧并联有一个旁通管道，所述的旁通管道上设有一个五号阀。

在上述的速溶茶提取膜浓缩装置中，膜组件的透过液出口连接有一个透过液储罐，膜组件和透过液储罐之间的管路上设有流量计，所述的透过液储罐上设有加热夹套，所述的透过液储罐连接有冷凝回收机构。

在上述的速溶茶提取膜浓缩装置中，所述的冷凝回收机构包括列管式冷凝器，列管式冷凝器底部连接芳香物收集罐。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：1、浓缩过程稳定可靠，无需加热，设备占地面积小，操作简单；2、冷凝回收机构能有效收集透过液中的芳香物，用于香气回补，最大限度的保留了提取液的香味成分。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：提取液储罐1、膜浓缩机构2、膜组件3、供给泵4、高压泵5、pH计6、糖度计7、冷却盘管8、温度计9、pH调节机构10、酸液储罐11、碱液储罐12、柱塞泵13、一号阀14、二号阀15、三号阀16、四号阀17、第一压力计18、第二压力计19、第三压力计20、旁通管道21、五号阀22、透过液储罐23、流量计24、加热夹套25、冷凝回收机构26、列管式冷凝器27、芳香物收集罐28、放空管29、六号阀30。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1所示，一种速溶茶提取膜浓缩装置，包括提取液储罐1及膜浓缩机构2，所述的膜浓缩机构2包括至少一个膜组件3，提取液储罐1底部依次通过供给泵4和高压泵5连接膜组件3，膜组件3的透过液出口处设有pH计6，膜组件3的浓缩液出口连接提取液储罐1，在膜组件3的浓缩液出口设有一个糖度计7。本领域技术人员应当理解，膜组件3包括外壳和模芯，模芯可以采用陶瓷膜、反渗透膜、纳滤膜等。

本实用新型，通过pH计6和糖度计7实时监测浓缩过程中的pH值和糖度，当pH值不符合要求时，向提取液储罐1中及时加入缓冲液或者酸液、碱液等进行调节，当糖度计7显示的糖度范围达到浓缩要求时，可立即停机，达到实时监控的效果。供给泵4和高压泵5的连续式压力递进，使膜组件3在浓缩时的压力保持平稳，对膜组件3起到保护作用，也使整个浓缩过程稳定进行。本实用新型采用的是连续式反复浓缩，设备占地面积少，使用过程简单可靠。

作为优选的方案，提取液储罐1内设有能通入冷却介质的冷却盘管8，用于对提取液储罐1中的提取液进行冷却，保持提取液的温度，冷却介质可以是冷却水、冰水等。在供给泵4和提取液储罐1之间设有温度计9，通过温度计9知晓提取液的温度，从而决定是否要要用冷却盘管8来冷却。

本浓缩装置还包括一个pH调节机构10，该pH调节机构10能向提取液储罐1和膜组件3之间的管路中补入用于调节pH值的酸液或碱液，具体的说，pH调节机构10包括酸液储罐11和碱液储罐12，所述的酸液储罐11和碱液储罐12分别连接柱塞泵13，所述的柱塞泵13连接提取液储罐1和膜组件3之间的管路。酸液储罐11和碱液储罐12可分别存放HCl溶液和NaOH溶液，也可以分别存放酸性缓冲液如磷酸二氢钠缓冲液或碱性缓冲液如磷酸氢钠溶液。

酸液储罐11和碱液储罐12的底部分别设有一号阀14和二号阀15。膜组件3的两侧分别设有一个三号阀16和四号阀17，在四号阀17与膜组件3之间设有一个第一压力计18。在供给泵4和高压泵5之间设有第二压力计19，在高压泵5和膜组件之间设有第三压力计20。高压泵5的两侧并联有一个旁通管道21，所述的旁通管道21上设有一个五号阀22，打开五号阀22可使提取液直接走旁通管路21，这在膜组件3需要较小的渗透压时可以使用。高压泵5的出口还可以连接一根放空管29，放空管29上设有六号阀30，用于放空和调节流量，即打开六号阀30，提取液直接回流到提取液储罐1中。

膜组件3的透过液出口连接有一个透过液储罐23，膜组件3和透过液储罐23之间的管路上设有流量计24，所述的透过液储罐23上设有加热夹套25，所述的透过液储罐23连接有冷凝回收机构26。所述的冷凝回收机构26包括列管式冷凝器27，列管式冷凝器27底部连接芳香物收集罐28。透过液中含有大量的低沸点香味物质，用加热夹套25将透过液加热至99℃以下，此时水分不挥发，而香味物质会挥发，通过列管式冷凝器27冷凝挥发物形成香味物质收集在芳香物收集罐28中，可用于速溶茶生产下一工序的香味回补。

本实用新型的工作原理是：打开供给泵4和高压泵5，将提取液储罐1中的提取液打入到膜组件3中，调节三号阀16和四号阀17，调节进入到膜组件3中的提取液的压力，第三压力计20显示的压力为膜组件3的进口压，第一压力计18为膜组件3的出口压，流量计24显示透过液流量，经过膜组件3后的浓缩液回流到提取液储罐1中，直至糖度计7显示提浓缩液的糖度合格，关闭供给泵4和高压泵5，停止浓缩。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了提取液储罐1、膜浓缩机构2、膜组件3、供给泵4、高压泵5、pH计6、糖度计7、冷却盘管8、温度计9、pH调节机构10、酸液储罐11、碱液储罐12、柱塞泵13、一号阀14、二号阀15、三号阀16、四号阀17、第一压力计18、第二压力计19、第三压力计20、旁通管道21、五号阀22、透过液储罐23、流量计24、加热夹套25、冷凝回收机构26、列管式冷凝器27、芳香物收集罐28、放空管29、六号阀30等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。