一种咖啡萃取方法及系统与流程

本发明属于食品加工领域，具体涉及一种咖啡萃取方法及系统。

背景技术：

1、咖啡含有丰富的蛋白质、绿原酸、咖啡碱等生物活性成分，并且具有独特的醇香口味和提神等功能，深受广大消费者的欢迎。随着生活水平的不断提高，人们对咖啡的香气、口感、滋味等品质的要求越来越高，因此在提高咖啡生产效率的同时保证咖啡品质尤为重要。

2、从咖啡豆到咖啡饮料的生产过程通常包括烘焙、研磨和萃取等工艺。其中，萃取工艺是指用水从咖啡粉中提取风味物质的工艺，萃取效果可以用萃取率来衡量，具体的，萃取率表示咖啡中的可溶性物质被提取出来的比例。咖啡中的可溶性物质主要包括：咖啡因，使咖啡萃取液产生苦味；酸，使咖啡萃取液产生酸味或甜味；脂质，影响咖啡萃取液的粘度；糖，使咖啡萃取液产生甜味，并且影响咖啡提取液的粘度；碳水化合物，影响咖啡提取液的粘度，并且使咖啡萃取液产生苦味。咖啡中的可溶性物质并非都是以相同的速率被提取出来的，首先可以萃取出果味和酸味，然后是甜味，最后是苦味。萃取不足的咖啡酸味较明显，过度萃取则味道偏苦。通过调整研磨度、水温、萃取方式、萃取时间等工艺条件可以控制咖啡萃取率。一般而言，根据萃取的温度可以将咖啡萃取工艺分为：热萃咖啡制作工艺和冷萃咖啡工艺。

3、热萃咖啡制作工艺，通常在90℃-100℃高温条件下进行萃取，但是咖啡中的大多数芳香物质对热敏感，会造成香气物质的损失和有效成分的破坏，并且产生苦涩感和酸味，从而导致咖啡的风味和口感不佳。

4、冷萃咖啡制作工艺，通常采用冷水或冰浸泡或滴加的方式在低温条件下进行萃取，相对于传统的热萃咖啡，冷萃咖啡的口感顺滑、苦味少、酸度低。由于低温条件下，可溶性物质的溶解度和溶解速率相对较低，因而萃取率较低。为了克服萃取率低的缺陷，cn111759175a公开了一种高浓度咖啡提取液萃取系统及萃取方法，通过连续萃取的工艺来提高萃取率，在该工艺中需要使用八套管式萃取罐，萃取设备复杂且萃取时间较长。此外，cn106135599a公开了一种咖啡萃取液的制备方法及其应用，通过将咖啡粉在低温高压下浸润，再使用高温水边喷洒边抽提的方式进行萃取，萃取过程复杂且依然依赖高温萃取工艺，不能实现完全的低温萃取过程。

5、由此可见，传统的冷萃咖啡生产方法萃取周期长、生产成本较高、萃取率低，不利于其工业化生产。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的冷萃咖啡生产方法萃取周期长、生产成本较高、萃取率低的问题，提供了一种咖啡萃取方法及系统。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、本发明的第一方面提供一种咖啡萃取方法，包括：将咖啡豆进行研磨预处理，制备研磨粗浆，研磨预处理的处理温度在25℃以下；对咖啡粗浆进行高压射流研磨处理，制备咖啡细浆；对咖啡细浆进行离心分离处理，制备咖啡萃取液。

4、可选的，所述研磨预处理过程中加入水。

5、可选的，研磨预处理的工艺参数包括：咖啡豆与水的质量比为1:6-1:20，处理温度为0℃-25℃；高压射流研磨处理的工作压力为80mpa-140mpa。

6、可选的，研磨预处理的工艺参数包括：咖啡豆与水的质量比为1:8-1:10，处理温度为0℃-5℃；高压射流处理的工作压力为100mpa-120mpa。

7、可选的，咖啡萃取方法还包括：在进行高压射流研磨处理之前，对咖啡粗浆进行真空脱气处理，去除咖啡粗浆中的气泡；真空脱气处理的工艺参数包括：真空度为0.04mpa-0.06mpa，处理时间为10min-20min。

8、可选的，咖啡萃取方法还包括：在进行真空脱气处理之后，对咖啡粗浆进行冷却处理，使咖啡粗浆低于25℃。

9、可选的，在进行真空脱气处理之后，对咖啡粗浆进行冷却处理，使咖啡粗浆低于5℃。

10、可选的，离心分离处理的分离因数为3000fr-3500fr。

11、本发明的第二方面提供了一种咖啡萃取系统，用于完成前述咖啡萃取方法，包括：粗磨装置、高压射流磨和第一分离装置，高压射流磨连接在粗磨装置与第一分离装置之间；粗磨装置用于对咖啡豆进行研磨预处理，制备咖啡粗浆；高压射流磨用于对咖啡粗浆进一步研磨，制备咖啡细浆；第一分离装置用于对咖啡细浆进行离心分离处理，制备咖啡萃取液。

12、可选的，咖啡萃取系统还包括：真空脱气机，连接在粗磨装置与高压射流磨之间；真空脱气机用于对咖啡粗浆进行真空脱气处理，去除咖啡粗浆中的气泡。

13、可选的，咖啡萃取系统还包括：冷却装置，连接在真空脱气机与高压射流磨之间；冷却装置用于将经过真空脱气处理的咖啡粗浆冷却至25℃以下。

14、可选的，冷却装置包括板式换热器或管式换热器。

15、可选的，第一分离装置包括转筒式离心机、卧螺离心机或碟片离心机中的至少一种。

16、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

17、本发明通过进行研磨预处理和高压射流研磨处理，实现在低温条件下的湿法超细研磨，工艺过程较为温和，且可以实现在研磨的过程中完成萃取，提高了萃取率、缩短了工艺时间、且无需冗杂的工艺设备，降低了生产成本，有利于工艺化生产。此外，研磨预处理过程中的温度升高的范围较小，且高压射流研磨处理过程中温度升高的范围也较小，有利于减少咖啡中的挥发性香味成分的损失；高压射流处理，能够实现超细粉碎、植物细胞破壁以及空化效应，使得咖啡中的可溶性有效成分得以充分的释放，有利于脂肪等咖啡成分的浸提，使脂溶性香气成分有效地溶出，实现了选择性的提取，使得萃取液的口感更佳醇厚，香气更为浓郁。

技术特征：

1.一种咖啡萃取方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的咖啡萃取方法，其特征在于，所述研磨预处理过程中加入水。

3.根据权利要求2所述的咖啡萃取方法，其特征在于，研磨预处理过程中，咖啡豆与水的质量比为1:6-1:20。

4.根据权利要求2所述的咖啡萃取方法，其特征在于，研磨预处理的温度为0℃-25℃。

5.根据权利要求1所述的咖啡萃取方法，其特征在于，所述高压射流研磨处理的工作压力为80mpa-140mpa。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的咖啡萃取方法，其特征在于，所述研磨预处理的工艺参数包括：咖啡豆与水的质量比为1:8-1:10，处理温度为0℃-5℃；

7.根据权利要求1-5中任一项所述的咖啡萃取方法，其特征在于，还包括：在进行高压射流研磨处理之前，对所述咖啡粗浆进行真空脱气处理；真空脱气处理的工艺参数包括：真空度为0.04mpa-0.06mpa，处理时间为10min-20min。

8.根据权利要求7所述的咖啡萃取方法，其特征在于，还包括：在进行真空脱气处理之后，对所述咖啡粗浆进行冷却处理，使所述咖啡粗浆低于25℃。

9.根据权利要求8所述的咖啡萃取方法，其特征在于，在进行真空脱气处理之后，对所述咖啡粗浆进行冷却处理，使所述咖啡粗浆低于5℃。

10.根据权利要求根据权利要求1-5中任一项所述的咖啡萃取方法，其特征在于，所述离心分离处理的分离因数为3000fr-3500fr。

11.一种咖啡萃取系统，其特征在于，包括：粗磨装置、高压射流磨和第一分离装置，所述高压射流磨连接在所述粗磨装置与所述第一分离装置之间；

12.根据权利要求11所述的咖啡萃取系统，其特征在于，还包括：真空脱气机，连接在所述粗磨装置与所述高压射流磨之间；所述真空脱气机用于对所述咖啡粗浆进行真空脱气处理，去除所述咖啡粗浆中的气泡。

13.根据权利要求12所述的咖啡萃取系统，其特征在于，还包括：冷却装置，连接在所述真空脱气机与所述高压射流磨之间；所述冷却装置用于将经过所述真空脱气处理的咖啡粗浆冷却至25℃以下。

14.根据权利要求13所述的咖啡萃取系统，其特征在于，所述冷却装置包括板式换热器或管式换热器。

15.根据权利要求11-14中任一项所述的咖啡萃取系统，其特征在于，所述第一分离装置包括转筒式离心机、卧螺离心机或碟片离心机中的至少一种。

技术总结
本发明属于食品加工领域，具体涉及一种咖啡萃取方法及系统，其中，所述方法包括：将咖啡豆进行研磨预处理，制备研磨粗浆，研磨预处理的处理温度在25℃以下；对咖啡粗浆进行高压射流研磨处理，制备咖啡细浆；对咖啡细浆进行离心分离处理，制备咖啡萃取液。本发明的咖啡萃取方法缩短了咖啡萃取周期、降低了生产成本、提高了萃取率。

技术研发人员：张迪,葛学兴,赵菁菁,牛译敏,彭玉周,刘佳,王晓东
受保护的技术使用者：北京协同创新食品科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13