速溶咖啡萃取自动化生产设备的制作方法
【专利摘要】速溶咖啡萃取自动化生产设备。咖啡萃取生产过程中手动和半自动控制，无法满足速溶咖啡生产需要。本实用新型组成包括：一级搅拌设备（ 1 ）、二级搅拌设备（ 2 ）和三级搅拌设备（ 3 ）、搅拌泵（ 4 ）和超生辅助器（ 5 ）；一级搅拌设备与一级萃取分离和微波辅助器（ 6 ）连接，一级萃取分离和微波辅助器与二级搅拌设备连接，二级搅拌设备与二级萃取分离和微波辅助器（ 7 ）连接，二级萃取分离和微波辅助器与三级搅拌设备连接，三级搅拌设备与三级萃取分离和微波辅助器（ 8 ）连接，三级萃取分离和微波辅助器与四联过滤网（ 9 ）连接，四联过滤网通过出料泵（ 10 ）与配料槽（ 11 ）连接。 本实用新型用于 速溶咖啡的萃取生产。
【专利说明】速溶咖啡萃取自动化生产设备
[0001]【技术领域】:
[0002]本实用新型涉及一种速溶咖啡萃取自动化生产设备。
[0003]【背景技术】:
[0004]随着速溶咖啡行业需求市场的不断扩大，人们对速溶咖啡的品质的不断提高，速溶咖啡的生产能力相对落后，以前咖啡萃取生产过程中手动和半自动控制，无法满足速溶咖啡生产需要。速溶咖啡，是通过将咖啡萃取液中的水分蒸发而获得的干燥的咖啡提取物。咖啡溶液是存在于咖啡豆中的一类重要物质。近来研宄发现，咖啡具有消除疲劳、皮肤有益处、促进代谢机能、活络消化器官等功效，因此速溶咖啡受到大众欢迎。
[0005]目前咖啡豆的提取方法主要有溶剂提取法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法等。尽管传统溶剂提取法具有耗时耗能，消耗大量溶剂，经济与环境成本高等不足，但由于操作简单，人员设备要求不高，目前依然在工业生产中普遍使用。
[0006]实用新型内容:
[0007]本实用新型的目的是提供一种速溶咖啡萃取自动化生产设备。
[0008]上述的目的通过以下的技术方案实现:
[0009]一种速溶咖啡萃取自动化生产设备，其组成包括:一级搅拌设备、二级搅拌设备和三级搅拌设备，所述的一级搅拌设备、二级搅拌设备和三级搅拌设备内部设有搅拌泵，外部设有超生辅助器；所述的一级搅拌设备与一级萃取分离和微波辅助器连接，所述的一级萃取分离和微波辅助器与二级搅拌设备连接，所述的二级搅拌设备与二级萃取分离和微波辅助器连接，所述的二级萃取分离和微波辅助器与三级搅拌设备、一级搅拌设备连接，所述的三级搅拌设备与三级萃取分离和微波辅助器连接，所述的三级萃取分离和微波辅助器与四联过滤网、二级搅拌设备连接，所述的四联过滤网通过出料泵与配料槽连接，所述的超生辅助器和所述的萃取分离和微波辅助器与以太网模块连接，所述的以太网模块与可编程逻辑控制器连接，所述的可编程逻辑控制器与人机界面连接。
[0010]所述的速溶咖啡萃取自动化生产设备，所述的可编程逻辑控制器与搅拌泵和出料泵控制模块连接。
[0011]所述的速溶咖啡萃取自动化生产设备，所述的可编程逻辑控制器模块与传感器模块连接。
[0012]所述的速溶咖啡萃取自动化生产设备，所述的传感器模块包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、质量传感器。
[0013]本实用新型的有益效果:
[0014]本实用新型速溶咖啡萃取自动化生产设备，利用超声波辅助和微波辅助萃取技术、三级逆流混合淬炼、PLC控制、触目屏显示等提高了咖啡豆淬炼产量和品质。
[0015]本实用新型利用超声辐射压强产生的强烈空化效应、机械振动、扰动效应、高加速度、乳化、扩散、击碎和搅拌作用等多级效应，增大物质分子运动频率和速度，增加溶剂穿透力，从而加速目标分子进入溶剂，促进提取的进行，经过搅拌泵和超声辅助适当破碎，可以增大接触面积，有利于萃取过程的进行，在利用微波辅助萃取咖啡液明显节约了提取时间及溶剂消耗量，在经过多级逆流混合淬炼，提取咖啡液，在提取中通常根据物料的特性将其破碎为2-10mm的颗粒，粒径相对不是太细小，可以方便地过滤微波辅助萃取咖啡液，明显节约了提取时间及溶剂消耗量。
[0016]本实用新型通过PLC控制现场的微波辅助萃取设备，对咖啡豆的重量和流量计算，设定多级萃取时间，调整微波的频率，对现场的质量、流量、浓度都综合控制，结合波辅助咖啡萃取，同时通过称重传感器和流量传感器了解搅拌槽内的咖啡破碎情况，提高生产效率使咖啡液在多个搅拌槽内达到饱和状态。
[0017]本实用新型高效、低耗、无污染，是“绿色”的萃取，萃取率较高、稳定，克服了传统萃取技术的弊端，可以在咖啡萃取工艺过程的设备产量提升、控制系统科学准确、软件简洁的条件下，提高咖啡豆的淬炼比例、生产更加灵活，生产效益提升明显。
[0018]【专利附图】
【附图说明】:
[0019]附图1是本实用新型的结构示意图。
[0020]附图2是本实用新型的可编程控制器结构框图。
[0021]【具体实施方式】:
[0022]实施例1:
[0023]一种速溶咖啡萃取自动化生产设备，其组成包括:一级搅拌设备1、二级搅拌设备2和三级搅拌设备3，所述的一级搅拌设备、二级搅拌设备和三级搅拌设备内部设有搅拌泵4，外部设有超生辅助器5;所述的一级搅拌设备与一级萃取分离和微波辅助器6连接，所述的一级萃取分离和微波辅助器与二级搅拌设备连接，所述的二级搅拌设备与二级萃取分离和微波辅助器7连接，所述的二级萃取分离和微波辅助器与三级搅拌设备、一级搅拌设备连接，所述的三级搅拌设备与三级萃取分离和微波辅助器8连接，所述的三级萃取分离和微波辅助器与四联过滤网9、二级搅拌设备连接，所述的四联过滤网通过出料泵10与配料槽11连接，所述的超生辅助器和所述的萃取分离和微波辅助器与以太网模块12连接，所述的以太网模块与可编程逻辑控制器13连接，所述的可编程逻辑控制器与人机界面14连接。
[0024]实施例2:
[0025]根据实施例1所述的速溶咖啡萃取自动化生产设备，所述的可编程逻辑控制器与搅拌泵和出料泵控制模块15连接。
[0026]实施例3:
[0027]根据实施例1所述的速溶咖啡萃取自动化生产设备，所述的可编程逻辑控制器模块与传感器模块16连接。
[0028]实施例4:
[0029]根据实施例3所述的速溶咖啡萃取自动化生产设备，所述的传感器模块包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、质量传感器。
[0030]实施例5:
[0031]实施例所述的速溶咖啡萃取自动化生产设备，采用西门子S7300PLC可编程控制器为核心，配以各类生产过程所需的温度、压力、开关状态等模拟和开关信号传感器，以及电动阀、调节阀门为执行机构控制生产工艺；装置以工业以太网为通信网络，与上位工业计算机连接传递控制信息；上位机安装人机界面软件SCADA，通过SCADA显示工业生产的工艺状态；同时，SCADA承担配方的管理、批次模型的建立、电子档案处理、历史与实时数据库等功能。
[0032]实施例6:
[0033]实施例所述的速溶咖啡萃取自动化生产设备，根据咖啡豆吸收微波能力使得基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热，从而使得被萃取物质从基体或体系中分离，进入到介电常数较小、微波吸收能力相对差的萃取剂中，达到提取的目的；再把咖啡豆多级逆流混合淬炼，这样咖啡豆中的有效成分须经过浸润、溶胀、渗透和扩散方能溶出，提高咖啡液的浓度和产量；同时，通过PLC的精准控制，对咖啡豆的萃取出咖啡液浓度比例有20%-30%提高，大大的提高了咖啡液的浓度，提升速溶咖啡的品质和产量。
【权利要求】
1.一种速溶咖啡萃取自动化生产设备，其组成包括:一级搅拌设备、二级搅拌设备和三级搅拌设备，其特征是:所述的一级搅拌设备、二级搅拌设备和三级搅拌设备内部设有搅拌泵，外部设有超生辅助器；所述的一级搅拌设备与一级萃取分离和微波辅助器连接，所述的一级萃取分离和微波辅助器与二级搅拌设备连接，所述的二级搅拌设备与二级萃取分离和微波辅助器连接，所述的二级萃取分离和微波辅助器与三级搅拌设备、一级搅拌设备连接，所述的三级搅拌设备与三级萃取分离和微波辅助器连接，所述的三级萃取分离和微波辅助器与四联过滤网、二级搅拌设备连接，所述的四联过滤网通过出料泵与配料槽连接，所述的超生辅助器和所述的萃取分离和微波辅助器与以太网模块连接，所述的以太网模块与可编程逻辑控制器连接，所述的可编程逻辑控制器与人机界面连接。
2.根据权利要求1所述的速溶咖啡萃取自动化生产设备，其特征是:所述的可编程逻辑控制器与搅拌泵和出料泵控制模块连接。
3.根据权利要求1或2所述的速溶咖啡萃取自动化生产设备，其特征是:所述的可编程逻辑控制器与传感器模块连接。
4.根据权利要求3所述的速溶咖啡萃取自动化生产设备，其特征是:所述的传感器模块包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、质量传感器。
【文档编号】G05B19/05GK204256474SQ201420822056
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月23日 优先权日:2014年12月23日
【发明者】张迁礼, 邓广龙, 马雪松, 朱明清, 李喜东, 田力, 吴冈, 牛健, 孙永欣, 张博文, 戴维, 刘彤军, 李乃川, 李金波 申请人:黑龙江省科学院自动化研究所