本发明涉及一种咖啡鲜果预发酵脱皮处理装置及方法,属于咖啡处理设备技术领域。
背景技术:
多年来雀巢、星巴克以大宗商品豆的收购标准(低价位)的普通商品豆收购模式,促使云南咖啡生豆的加工处理方式普遍采取了机械半水洗(冲水的机械脱皮、脱胶),存在着既造成了水污染又限制了云南豆风味提升的问题。经历了因风味缺失造成的价格限制以及环保的双重压力,云南诸多的咖啡企业也在努力的寻求突破,近年来纷纷打造出了一些优质的日晒豆、密处理豆、以及微批次厌氧发酵的特殊风味咖啡豆,其品质和价格得到了很大的提升,也使得云南咖啡的口碑开始得到了国内咖啡馆的认可,但终究因为不成规模难以形成持续稳定的供应链。
传统的水洗豆工艺方式,存在着工艺参数与产品品质之间太多的“不确定性”,使得这种技术不能复制、难以规模化,而且产品的良品率存在巨大风险。且传统的水洗豆的加工工艺需要耗用大量的优质水,而且经过加工处理后这些水均转变成为了污染源,冲水脱皮后的咖啡果皮堆积成山,污渍流淌之处对作物和土地(酸化)造成极大伤害,脱胶后的水直接排放造成严重的河流污染。企业为了达到污水排放标准,不得不增加污水处理设备和工艺,从而使得初加工的生产成本在本来就没有竞争力(人力成本远超巴西、南美和非洲)的状况下进一步恶化。
技术实现要素:
为了克服背景技术中存在的问题,本发明降低了工艺复杂程度,较过去实现了大幅度的自动化提升,从而降低生产线对人工的依赖,结合机电一体化技术,将新型生产工艺封装在设备之中,实现咖啡豆的品质大幅提升,使用节能环保空气能烘干技术,从而实现整个加工过程全电力能耗,实现清洁能源。
为了克服背景技术中存在的问题,为解决上述问题,本发明通过如下技术方案实现:
所述咖啡鲜果预发酵脱皮处理装置及方法包括洗果机、第二输送机、色选机、咖啡脱皮机、发酵箱、第六输送机、干燥装置,所述洗果机的进料口的出料口分别与第一输送机和第二输送机对接,第一输送机用于将咖啡鲜果输送至洗果机的进料口,经洗果机清洗后的咖啡鲜果沿出料口掉落至第二输送机上,第二输送机上安装有用于对咖啡鲜果除渣的振筛,第二输送机对接至色选机的进料口,色选机的出料口对接有第三输送机,第三输送机尾部对接有咖啡脱皮机,咖啡脱皮机的出渣口上对接有用于输送皮渣的第四输送机,咖啡脱皮机的出料口上对接有用于输送脱皮鲜果的第五输送机,第五输送机对接有安装烘烤装置的第六输送机,第六输送机对接有用于干燥鲜果的干燥装置。
优选地,所述干燥装置包括热风炉、热风室、干燥室、卸料装置、自动出料装置,所述干燥池一侧设有热风室,干燥池通过开设热风口与热风室相连通,热风炉上通过安装引风机与热风室相连通,干燥池底部形成有呈锥形结构的集料室,集料室上侧通过在不同高位位置安装干燥网形成有两个干燥室,干燥网上开设有卸料口,且卸料口上安装有卸料装置,集料室底部安装有自动出料装置。
优选地,所述干燥池内部位于干燥室的位置安装有温度传感器。
优选地,所述耙料装置包括电机、蜗轮减速机、耙料板,所述蜗轮减速机通过支架安装于集料室,蜗轮减速的输出轴通过联轴器安装有延伸至干燥室的传动轴,传动轴上安装有用于耙料的耙料板,蜗轮减速的输入轴通过联轴器连接有电机的驱动轴。
优选地,所述自动出料装置包括安装座、插板、气缸、压力传感器,所述安装座设置于集料室底部的出料口,安装座内部滑动连接有插板,插板连接有气缸,且插板上设置有压力传感器。
采用上述权利要求任一项所述的咖啡鲜果预发酵脱皮处理装置,所述处理方法的步骤为:
步骤1:咖啡鲜果经第一输送机进入洗果机完成清洗,经第二输送机输送过程中完成振动除渣,输送至色选机后进行分级后分离;
步骤2:密封池中进行恒温厌氧发酵处理,采用工业微生物厌氧发酵,控温、控压力、控ph值,不低于24h发酵,提高咖啡豆的品质,果肉含醇达3度时结束;
步骤3:发酵后鲜果经第三输送机进入咖啡脱皮机进行脱皮处理;
步骤4:脱皮后的鲜果经第六输送机上的烘烤装置预干,以达到壳果表皮水分去除,过程无发酵,壳果相互无粘接,无结块,最后输送至干燥装置,采用空气热泵背压式烘干机对预干后表干的壳果烘干到水分12%。烘干烤槽内咖啡壳果与烤池无粘接、烤盘无堵塞、咖啡壳果无发酵。
本发明的有益效果为:
本发明降低了工艺复杂程度,较过去实现了大幅度的自动化提升,从而降低生产线对人工的依赖,结合机电一体化技术,将新型生产工艺封装在设备之中,实现咖啡豆的品质大幅提升,使用节能环保空气能烘干技术,从而实现整个加工过程全电力能耗,实现清洁能源;在加工过程中,采用工业微生物厌氧发酵,控温、控压力、控ph值,不低于24h发酵,成品率大大提高。
附图说明
图1是本发明结构示意图;
图2是本发明干燥装置内部结构示意图;
图3是本发明干燥装置结构示意图。
图中标号为:1-第一输送机、2-洗果机、3-第二输送机、4-色选机、5-第三输送机、6-咖啡脱皮机、7-第四输送机、8-发酵箱、9-第五输送机、10-第六输送机、11-干燥装置、12-热风炉、13-引风机、14-热风室、15-热风口、16-温度感应器、17-干燥室、18-电机、19-传动轴、20-耙料板、21-观察口、22-卸料口、23-集料室、24-自动出料装置、25-干燥网、26-蜗轮减速机、27-驱动轴、28-安装座、29-插板、30-气缸、31-压力传感器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚,下面将结合附图,对本发明的优选实施例进行详细的说明,以方便技术人员理解。
如图1-3所示,所述咖啡鲜果预发酵脱皮处理装置及方法包括洗果机2、第二输送机3、色选机4、咖啡脱皮机6、发酵箱8、第六输送机10、干燥装置11,所述洗果机2的进料口的出料口分别与第一输送机1和第二输送机3对接,第一输送机1用于将咖啡鲜果输送至洗果机2的进料口,经洗果机2清洗后的咖啡鲜果沿出料口掉落至第二输送机3上,第二输送机3上安装有用于对咖啡鲜果除渣的振筛,第二输送机3对接至色选机4的进料口,色选机4的出料口对接有第三输送机5,经过色选后的鲜果进入生物发酵工序,采用工业微生物厌氧发酵,控温、控压力、控ph值,不低于24h发酵,提高咖啡豆的品质,第三输送机5尾部对接有咖啡脱皮机6,咖啡脱皮机6的出渣口上对接有用于输送皮渣的第四输送机7,咖啡脱皮机6的出料口上对接有用于输送脱皮鲜果的第五输送机9,第五输送机9对接有安装烘烤装置的第六输送机10,烘烤装置采用空气能热泵快速对咖啡壳果快速烘干,以达到壳果表皮水分去除,过程无发酵,壳果相互无粘接,无结块,鲜壳果处理量为≥500kg/h。为进入下一工序创造条件,第六输送机10对接有用于干燥鲜果的干燥装置11,干燥装置11采用空气热泵背压式烘干机对预干后表干的壳果烘干到水分12%。烘干烤槽内咖啡壳果与烤池无粘接、烤盘无堵塞、咖啡壳果无发酵。在具体实施过程中,脱皮机皮果分离达标情况≥98%,脱皮机破损率≤1,废皮含鲜壳果≤2%。
本技术方案为全新脱皮烘干机械一体化生产线,脱皮前采用循环水对咖啡鲜果进行清洗、除杂质等工序。脱皮及脱皮后输送均无需加水加工,经生物发酵技术处理后,采用高效空气能热泵烘干技术干燥处理,全程清洁能源,无污染物排放。基于目前的粗加工工艺存在的问题,本技术方案降低了工艺复杂程度,较过去实现了大幅度的自动化提升,从而降低生产线对人工的依赖。
所述干燥装置11包括热风炉12、热风室14、干燥室17、卸料装置、自动出料装置24,所述干燥池一侧设有热风室14,干燥池通过开设热风口15与热风室14相连通,热风炉12上通过安装引风机13与热风室14相连通,干燥池底部形成有呈锥形结构的集料室23,集料室23上侧通过在不同高位位置安装干燥网25形成有两个干燥室17,干燥网25上开设有卸料口22,且干燥室17内部安装有耙料装置,集料室23底部安装有自动出料装置24。利用清洁的、一定温度的热空气为载体,在风机作用下,产生一定风压及一定风量,通过热风对流作用穿透一定厚度的物料,带出物料蒸发出的水分。同时利用热风风压对密闭干燥池中的物料进行背压作用,使得物料水分平衡均匀,并确保物料在静置状态下保持独特风味。
所述干燥池内部位于干燥室17的位置安装有温度传感器,温度传感器选用pt100温度传感器,通过监测干燥室17温度,从而确定内部干燥温度。
所述耙料装置包括电机18、蜗轮减速机26、耙料板20,所述蜗轮减速机26通过支架安装于集料室23,蜗轮减速的输出轴通过联轴器安装有延伸至干燥室17的传动轴19,传动轴19上安装有用于耙料的耙料板20,蜗轮减速的输入轴通过联轴器连接有电机18的驱动轴27。在本实施例中,干燥网25可采用不锈钢板均匀开设通孔制成,干燥网25上开设有长条的卸料口22,中间均安装有固定轴座,固定轴座用于安装传动轴19,通过电机18驱动,经蜗轮减速传动将动力输送至传动轴19,转动轴转动后即可驱动耙料板20转动,耙料板20转动不断将咖啡果拨动至卸料口22掉落,期间经过两个干燥室17,保证干燥效果。
所述自动出料装置24包括安装座28、插板29、气缸30、压力传感器31,所述安装座28设置于集料室23底部的出料口,安装座28内部滑动连接有插板29,插板29连接有气缸30,且插板29上设置有压力传感器31。在本实施例中,安装座28两侧设置凸起,两侧凸起相对于插板29形成定向轨道,气缸30可带动插板29沿水平方向移动,如图,向左移动后可截断集料室23的出料口,且插板29对应出料口安装有压力传感器31,集料室23内部物料堆积后,由于重力作用于压力传感器31,压力传感器31感受压力变化,当压力到达预设压力值时,开启气缸30驱动插板29右移进行卸料。
采用上述权利要求任一项所述的咖啡鲜果预发酵脱皮处理装置,所述处理方法的步骤为:
步骤1:咖啡鲜果经第一输送机1进入洗果机2完成清洗,经第二输送机3输送过程中完成振动除渣,输送至色选机4后进行分级后分离。
步骤2:密封池中进行恒温厌氧发酵处理,采用工业微生物厌氧发酵,控温、控压力、控ph值,不低于24h发酵,提高咖啡豆的品质,果肉含醇达3度时结束。
步骤3:发酵后鲜果经第三输送机5进入咖啡脱皮机6进行脱皮处理。
步骤4:脱皮后的鲜果经第六输送机10上的烘烤装置预干,以达到壳果表皮水分去除,过程无发酵,壳果相互无粘接,无结块,最后输送至干燥装置11,采用空气热泵背压式烘干机对预干后表干的壳果烘干到水分12%。烘干烤槽内咖啡壳果与烤池无粘接、烤盘无堵塞、咖啡壳果无发酵。
本发明的工作过程:咖啡鲜果经第一输送机1输送沿洗果机2进料口进入开始清洗,清洗好的鲜果经第二输送机3进入色选机4利用光电探测技术将鲜果自动区分,经过色选后的鲜果进入生物发酵工序,采用工业微生物厌氧发酵,控温、控压力、控ph值,不低于24h发酵,提高咖啡豆的品质,发酵后的鲜果经第三输送机5进入咖啡脱皮机6中脱皮,脱皮后的鲜果经第六输送机10上的烘烤装置预干,最终进入干燥装置11进行烘干、卸料。
本发明降低了工艺复杂程度,较过去实现了大幅度的自动化提升,从而降低生产线对人工的依赖,结合机电一体化技术,将新型生产工艺封装在设备之中,实现咖啡豆的品质大幅提升,使用节能环保空气能烘干技术,从而实现整个加工过程全电力能耗,实现清洁能源;在加工过程中,采用工业微生物厌氧发酵,控温、控压力、控ph值,不低于24h发酵,成品率大大提高。
最后说明的是,以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。