本发明涉及咖啡萃取技术领域，尤其是一种基于无害制冷剂低温破壁技术的咖啡萃取技术。
背景技术：
咖啡(coffee)，是用经过烘焙磨粉的咖啡豆制作出来的饮料，生咖啡豆在进行清洗或日晒烘干后，会进行烘焙处理，即对生豆进行加热，而发生一系列的物理及化学反应，使咖啡豆渐渐呈现棕色。
生咖啡豆中含有大量的绿原酸，绿原酸具有良好的抗氧化能力，但是当经过烘焙处理后，咖啡豆中的绿原酸会被高温破坏，使得绿原酸的含量会大幅减少，因此饮用经过烘焙处理的咖啡豆所萃取的咖啡，并无法自其中摄取绿原酸等物质，有鉴于此，需要一种咖啡萃取技术，使经处理的生咖啡豆纵使经过后续的烘焙处理仍能够保有其中大量的绿原酸，使消费者在饮用咖啡饮品的过程中即能够摄取大量的绿原酸及其他的营养物质。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供一种基于无害制冷剂低温破壁技术的咖啡萃取技术。
本发明的技术方案为：一种基于无害制冷剂低温破壁技术的咖啡萃取技术，具体包括以下步骤：
s1：干燥处理
采用冷冻干燥的方法对生咖啡豆进行干燥处理，冷冻干燥处理的过程为低温环境，因此生咖啡豆中的物质不易受到破坏，且脱水效果好；干燥前可先对生咖啡豆含水量进行分析，再进行干燥处理；
s2：预处理
所述预处理为：低温真空微波处理或超低温冷冻处理中的一种；预处理可增加生咖啡豆的脆性。
s3：低温破壁粉碎
将预处理后的生咖啡豆投入低温破壁粉碎机内进行破壁，破壁机采用液氮作为制冷剂，咖啡豆浸泡在液氮中并在低温下结冰和压裂后，进入机械破碎机，生咖啡豆在压裂盘和齿轮环与气流形成的粉碎区域中高速旋转，在旋转过程中受到摩擦、剪切、碰撞和其他粉碎作用，从而得到符合粒度要求的生咖啡豆粉；破壁温度为-15℃-0℃，破壁时间为：30-50min；生咖啡豆粉的粒度为60-100目。
s4：咖啡粉烘焙
将生咖啡豆粉过200目筛，然后将生咖啡豆粉按照6-10mm厚度摊铺在烘箱中，以225-235℃温度烘烤40-60分钟，自然冷却后得到烘焙咖啡豆粉。
s5：咖啡萃取，具体包括以下步骤：
s51：在由三个萃取罐串联成的萃取罐列中的第一个萃取罐内加入一定量的烘焙咖啡豆粉，然后利用第一个萃取罐内的喷洒装置对烘焙咖啡豆粉进行喷水浸润，水的温度为10-30℃，水的用量为烘焙咖啡豆粉用量的1-4倍；
s52：喷洒结束后，将第一个萃取罐的压力调整为1-2bar，并继续将第一个萃取罐内的烘焙咖啡豆粉浸润1-5min，得到咖啡混合液；
s53:将第一个萃取罐内的咖啡混合液经300目的过滤器过滤后注入第二个萃取罐中，第二个萃取罐的压力调整为2-5bar，并继续将第二个萃取罐内的烘焙咖啡粉继续浸润1-5min，得到二次浸润后的咖啡混合液；
s54：将二次浸润后的咖啡原料混合液经300目的过滤器过滤后注入第三个萃取罐，第三个萃取罐的压力调整为5-7bar，并继续将第三个萃取罐内的烘焙咖啡粉浸润1-5min；
s55：向第三个萃取罐内加入85-98℃的热水，具体为：一边利用萃取罐的喷洒装置向咖啡原料混合液中喷洒该热水，一边进行抽提，然后快速冷却并离心分离，得到咖啡提取液，其中热水用量为烘焙咖啡豆粉用量的4-12倍；
s56：离心后的咖啡提取液通过管道进入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，提取液再流经灭菌罐的出液口通过120目过滤器，从而得到灭菌后的咖啡提取液成品。
s57：将所得咖啡提取液成品在2-10℃下存储。
进一步的，所述低温真空微波处理是将生咖啡豆在真空条件下，微波处理10-30分钟，微波过程真空度为-0.073mpa--0.08mpa，低温真空环境下进行微波处理，防止细菌等微生物的污染；
低温真空微波处理有三大特点：
其一，微波处理过程中向生咖啡豆辐射能量，可能导致生咖啡豆温度上升，甚至出现局部温度超过生咖啡豆最大耐受温度的情况，使营养物质遭到严重破坏，低温环境有效的克服了微波对灵芝孢子的加热作用产生的热破坏，保持营养物质的不流失。
其二，微波处理是通过水分子的振动使提高生咖啡豆的脆性，且能够避免营养物质的流失及破坏。
其三，真空环境下进行微波处理可以避免空气中活性因子(如氧气)对生咖啡豆中的营养成分的影响，真空环境还可以进一步的提高微波处理的增加生咖啡豆脆性的效果。
进一步的，所述超低温冷冻处理是将生咖啡豆浸入液氮中，冷冻5-120分钟，取出后室温静置2-24小时；重复进行浸入和取出静置处理2-4次；利用液氮超低温的特点，使生咖啡豆在超低温的液氮中淬冷，降温至极低点，然后缓慢升温至室温。过程中由于温差作用，生咖啡豆产生应力破坏，最终出现了脆化断裂的裂痕。
进一步的：所述冷冻干燥处理是将生咖啡豆置于冷冻干燥机内进行冷冻干燥，冷冻温度为－10℃-－50℃，真空1.3～13pa。
本发明的有益效果为：本发明的咖啡萃取技术采用无害制冷剂(液氮)低温破壁技术对生咖啡豆进行粉碎，得到生咖啡豆粉，再对生咖啡粉进行经过烘焙和萃取，能够最大程度保留了咖啡精华物质，减少因裂解产生的杂味与异味，使咖啡萃取液及其咖啡制品的香气浓郁饱满、滋味圆润干净、苦味柔和并有回甘。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明：
实施例1
一种基于无害制冷剂低温破壁技术的咖啡萃取技术，具体包括以下步骤：
s1：干燥处理
采用冷冻干燥的方法对生咖啡豆进行干燥处理，冷冻干燥处理的过程为低温环境，因此生咖啡豆中的物质不易受到破坏，且脱水效果好；干燥前可先对生咖啡豆含水量进行分析，再进行干燥处理；
s2：预处理
所述预处理为：低温真空微波处理或超低温冷冻处理中的一种；预处理可增加生咖啡豆的脆性。
s3：低温破壁粉碎
将预处理后的生咖啡豆投入低温破壁粉碎机内进行破壁，破壁机采用液氮作为制冷剂，咖啡豆浸泡在液氮中并在低温下结冰和压裂后，进入机械破碎机，生咖啡豆在压裂盘和齿轮环与气流形成的粉碎区域中高速旋转，在旋转过程中受到摩擦、剪切、碰撞和其他粉碎作用，从而得到符合粒度要求的生咖啡豆粉；破壁温度为-15℃，破壁时间为：30min；生咖啡豆粉的粒度为60目。
s4：咖啡粉烘焙
将生咖啡豆粉过200目筛，然后将生咖啡豆粉按照6厚度摊铺在烘箱中，以225℃温度烘烤40分钟，自然冷却后得到烘焙咖啡豆粉。
s5：咖啡萃取，具体包括以下步骤：
s51：在由三个萃取罐串联成的萃取罐列中的第一个萃取罐内加入一定量的烘焙咖啡豆粉，然后利用第一个萃取罐内的喷洒装置对烘焙咖啡豆粉进行喷水浸润，水的温度为10℃，水的用量为烘焙咖啡豆粉用量的1倍；
s52：喷洒结束后，将第一个萃取罐的压力调整为1bar，并继续将第一个萃取罐内的烘焙咖啡豆粉浸润1min，得到咖啡混合液；
s53:将第一个萃取罐内的咖啡混合液经300目的过滤器过滤后注入第二个萃取罐中，第二个萃取罐的压力调整为2bar，并继续将第二个萃取罐内的烘焙咖啡粉继续浸润1min，得到二次浸润后的咖啡混合液；
s54：将二次浸润后的咖啡原料混合液经300目的过滤器过滤后注入第三个萃取罐，第三个萃取罐的压力调整为5bar，并继续将第三个萃取罐内的烘焙咖啡粉浸润1min；
s55：向第三个萃取罐内加入85℃的热水，具体为：一边利用萃取罐的喷洒装置向咖啡原料混合液中喷洒该热水，一边进行抽提，然后快速冷却并离心分离，得到咖啡提取液，其中热水用量为烘焙咖啡豆粉用量的4倍；
s56：离心后的咖啡提取液通过管道进入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℃，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1300l/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，提取液再流经灭菌罐的出液口通过120目过滤器，从而得到灭菌后的咖啡提取液成品。
s57：将所得咖啡提取液成品在2℃下存储。
所述低温真空微波处理是将生咖啡豆在真空条件下，微波处理10分钟，微波过程真空度为-0.073mpa，低温真空环境下进行微波处理，防止细菌等微生物的污染；
低温真空微波处理有三大特点：
其一，微波处理过程中向生咖啡豆辐射能量，可能导致生咖啡豆温度上升，甚至出现局部温度超过生咖啡豆最大耐受温度的情况，使营养物质遭到严重破坏，低温环境有效的克服了微波对灵芝孢子的加热作用产生的热破坏，保持营养物质的不流失。
其二，微波处理是通过水分子的振动使提高生咖啡豆的脆性，且能够避免营养物质的流失及破坏。
其三，真空环境下进行微波处理可以避免空气中活性因子(如氧气)对生咖啡豆中的营养成分的影响，真空环境还可以进一步的提高微波处理的增加生咖啡豆脆性的效果。
所述超低温冷冻处理是将生咖啡豆浸入液氮中，冷冻5分钟，取出后室温静置2小时；重复进行浸入和取出静置处理2次；利用液氮超低温的特点，使生咖啡豆在超低温的液氮中淬冷，降温至极低点，然后缓慢升温至室温。过程中由于温差作用，生咖啡豆产生应力破坏，最终出现了脆化断裂的裂痕。
所述冷冻干燥处理是将生咖啡豆置于冷冻干燥机内进行冷冻干燥，冷冻温度为－10℃，真空1.3pa。
实施例2
一种基于无害制冷剂低温破壁技术的咖啡萃取技术，具体包括以下步骤：
s1：干燥处理
采用冷冻干燥的方法对生咖啡豆进行干燥处理，冷冻干燥处理的过程为低温环境，因此生咖啡豆中的物质不易受到破坏，且脱水效果好；干燥前可先对生咖啡豆含水量进行分析，再进行干燥处理；
s2：预处理
所述预处理为：低温真空微波处理或超低温冷冻处理中的一种；预处理可增加生咖啡豆的脆性。
s3：低温破壁粉碎
将预处理后的生咖啡豆投入低温破壁粉碎机内进行破壁，破壁机采用液氮作为制冷剂，咖啡豆浸泡在液氮中并在低温下结冰和压裂后，进入机械破碎机，生咖啡豆在压裂盘和齿轮环与气流形成的粉碎区域中高速旋转，在旋转过程中受到摩擦、剪切、碰撞和其他粉碎作用，从而得到符合粒度要求的生咖啡豆粉；破壁温度为-10℃，破壁时间为：40min；生咖啡豆粉的粒度为800目。
s4：咖啡粉烘焙
将生咖啡豆粉过200目筛，然后将生咖啡豆粉按照8mm厚度摊铺在烘箱中，以230℃温度烘烤50分钟，自然冷却后得到烘焙咖啡豆粉。
s5：咖啡萃取，具体包括以下步骤：
s51：在由三个萃取罐串联成的萃取罐列中的第一个萃取罐内加入一定量的烘焙咖啡豆粉，然后利用第一个萃取罐内的喷洒装置对烘焙咖啡豆粉进行喷水浸润，水的温度为20℃，水的用量为烘焙咖啡豆粉用量的2.5倍；
s52：喷洒结束后，将第一个萃取罐的压力调整为1.5bar，并继续将第一个萃取罐内的烘焙咖啡豆粉浸润3min，得到咖啡混合液；
s53:将第一个萃取罐内的咖啡混合液经300目的过滤器过滤后注入第二个萃取罐中，第二个萃取罐的压力调整为3bar，并继续将第二个萃取罐内的烘焙咖啡粉继续浸润3min，得到二次浸润后的咖啡混合液；
s54：将二次浸润后的咖啡原料混合液经300目的过滤器过滤后注入第三个萃取罐，第三个萃取罐的压力调整为6bar，并继续将第三个萃取罐内的烘焙咖啡粉浸润3min；
s55：向第三个萃取罐内加入92℃的热水，具体为：一边利用萃取罐的喷洒装置向咖啡原料混合液中喷洒该热水，一边进行抽提，然后快速冷却并离心分离，得到咖啡提取液，其中热水用量为烘焙咖啡豆粉用量的8倍；
s56：离心后的咖啡提取液通过管道进入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50℃，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1500l/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，提取液再流经灭菌罐的出液口通过120目过滤器，从而得到灭菌后的咖啡提取液成品。
s57：将所得咖啡提取液成品在6℃下存储。
所述低温真空微波处理是将生咖啡豆在真空条件下，微波处理20分钟，微波过程真空度为-0.076mpa，低温真空环境下进行微波处理，防止细菌等微生物的污染；
低温真空微波处理有三大特点：
其一，微波处理过程中向生咖啡豆辐射能量，可能导致生咖啡豆温度上升，甚至出现局部温度超过生咖啡豆最大耐受温度的情况，使营养物质遭到严重破坏，低温环境有效的克服了微波对灵芝孢子的加热作用产生的热破坏，保持营养物质的不流失。
其二，微波处理是通过水分子的振动使提高生咖啡豆的脆性，且能够避免营养物质的流失及破坏。
其三，真空环境下进行微波处理可以避免空气中活性因子(如氧气)对生咖啡豆中的营养成分的影响，真空环境还可以进一步的提高微波处理的增加生咖啡豆脆性的效果。
所述超低温冷冻处理是将生咖啡豆浸入液氮中，冷冻80分钟，取出后室温静置12小时；重复进行浸入和取出静置处理3次；利用液氮超低温的特点，使生咖啡豆在超低温的液氮中淬冷，降温至极低点，然后缓慢升温至室温。过程中由于温差作用，生咖啡豆产生应力破坏，最终出现了脆化断裂的裂痕。
所述冷冻干燥处理是将生咖啡豆置于冷冻干燥机内进行冷冻干燥，冷冻温度为－25℃，真空5pa。
实施例3
一种基于无害制冷剂低温破壁技术的咖啡萃取技术，具体包括以下步骤：
s1：干燥处理
采用冷冻干燥的方法对生咖啡豆进行干燥处理，冷冻干燥处理的过程为低温环境，因此生咖啡豆中的物质不易受到破坏，且脱水效果好；干燥前可先对生咖啡豆含水量进行分析，再进行干燥处理；
s2：预处理
所述预处理为：低温真空微波处理或超低温冷冻处理中的一种；预处理可增加生咖啡豆的脆性。
s3：低温破壁粉碎
将预处理后的生咖啡豆投入低温破壁粉碎机内进行破壁，破壁机采用液氮作为制冷剂，咖啡豆浸泡在液氮中并在低温下结冰和压裂后，进入机械破碎机，生咖啡豆在压裂盘和齿轮环与气流形成的粉碎区域中高速旋转，在旋转过程中受到摩擦、剪切、碰撞和其他粉碎作用，从而得到符合粒度要求的生咖啡豆粉；破壁温度为0℃，破壁时间为：50min；生咖啡豆粉的粒度为100目。
s4：咖啡粉烘焙
将生咖啡豆粉过200目筛，然后将生咖啡豆粉按照10mm厚度摊铺在烘箱中，以235℃温度烘烤60分钟，自然冷却后得到烘焙咖啡豆粉。
s5：咖啡萃取，具体包括以下步骤：
s51：在由三个萃取罐串联成的萃取罐列中的第一个萃取罐内加入一定量的烘焙咖啡豆粉，然后利用第一个萃取罐内的喷洒装置对烘焙咖啡豆粉进行喷水浸润，水的温度为30℃，水的用量为烘焙咖啡豆粉用量的4倍；
s52：喷洒结束后，将第一个萃取罐的压力调整为2bar，并继续将第一个萃取罐内的烘焙咖啡豆粉浸润5min，得到咖啡混合液；
s53:将第一个萃取罐内的咖啡混合液经300目的过滤器过滤后注入第二个萃取罐中，第二个萃取罐的压力调整为5bar，并继续将第二个萃取罐内的烘焙咖啡粉继续浸润5min，得到二次浸润后的咖啡混合液；
s54：将二次浸润后的咖啡原料混合液经300目的过滤器过滤后注入第三个萃取罐，第三个萃取罐的压力调整为7bar，并继续将第三个萃取罐内的烘焙咖啡粉浸润5min；
s55：向第三个萃取罐内加入98℃的热水，具体为：一边利用萃取罐的喷洒装置向咖啡原料混合液中喷洒该热水，一边进行抽提，然后快速冷却并离心分离，得到咖啡提取液，其中热水用量为烘焙咖啡豆粉用量的12倍；
s56：离心后的咖啡提取液通过管道进入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，提取液再流经灭菌罐的出液口通过120目过滤器，从而得到灭菌后的咖啡提取液成品。
s57：将所得咖啡提取液成品在10℃下存储。
所述低温真空微波处理是将生咖啡豆在真空条件下，微波处理30分钟，微波过程真空度为-0.08mpa，低温真空环境下进行微波处理，防止细菌等微生物的污染；
低温真空微波处理有三大特点：
其一，微波处理过程中向生咖啡豆辐射能量，可能导致生咖啡豆温度上升，甚至出现局部温度超过生咖啡豆最大耐受温度的情况，使营养物质遭到严重破坏，低温环境有效的克服了微波对灵芝孢子的加热作用产生的热破坏，保持营养物质的不流失。
其二，微波处理是通过水分子的振动使提高生咖啡豆的脆性，且能够避免营养物质的流失及破坏。
其三，真空环境下进行微波处理可以避免空气中活性因子(如氧气)对生咖啡豆中的营养成分的影响，真空环境还可以进一步的提高微波处理的增加生咖啡豆脆性的效果。
所述超低温冷冻处理是将生咖啡豆浸入液氮中，冷冻120分钟，取出后室温静置24小时；重复进行浸入和取出静置处理4次；利用液氮超低温的特点，使生咖啡豆在超低温的液氮中淬冷，降温至极低点，然后缓慢升温至室温。过程中由于温差作用，生咖啡豆产生应力破坏，最终出现了脆化断裂的裂痕。
所述冷冻干燥处理是将生咖啡豆置于冷冻干燥机内进行冷冻干燥，冷冻温度为－50℃，真空13pa。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。