一种咖啡萃取浓缩系统的制作方法

本发明涉及咖啡加工，特别涉及一种咖啡萃取浓缩系统。

背景技术：

1、咖啡与茶叶、可可并称为世界三大饮料植物，全世界约有三分之一的人口饮用，咖啡在全球贸易额仅次于石油。由于咖啡含有淀粉、蛋白质、粗纤维、糖类、脂肪、有机酸、咖啡碱以及丰富的香气物质等，具有独特的醇香口味和提神、兴奋的作用，逐渐成为现代人不可缺少的日常饮品和食品原料。

2、速溶咖啡的加工工艺一般有：预处理→焙炒→磨碎→萃取→浓缩→干燥。其中萃取是在一定的温度和压力下,把咖啡中的有效成分提取到水中，浓缩是通过真空浓缩,便于干燥工序。现有的咖啡加工中，咖啡粉萃取后大多直接进行浓缩，其萃取液中仍含有大量杂质，导致最终咖啡品质不高；并且真空浓缩过程中，抽真空出来的气体含有大量的水气和咖啡挥发物，抽真空的气体不进行处理直接排到空气中，会导致咖啡加工车间湿气及气味太重。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种咖啡萃取浓缩系统，能对咖啡萃取液进行多次过滤，能够取出其中杂质，提高咖啡的品质，真空浓缩过程中能够将气体进行处理后再排放，有效防止车间湿气及气味太重，并且还能进行气体的过滤回收，减少咖啡有效物质的流失。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种咖啡萃取浓缩系统，包括萃取罐，所述萃取罐用支架支撑，所述萃取罐的上端安装有第一驱动电机，所述第一驱动电机的动力输出轴伸入所述萃取罐内连接有萃取搅拌器，所述萃取罐的上端设置有均与其内部连通的咖啡粉加料口、加水口及加压口，所述加压口通过连接管连通有空气加压泵；

4、所述咖啡粉加料口可拆卸连接有萃取密封盖，所述萃取罐的下端开设有排渣口，所述排渣口可拆卸连接有内部中空的过滤盖体，所述过滤盖体的上端为过滤网孔板，所述过滤网孔板的上端设置有可拆卸更换的一级过滤膜，所述过滤盖体的下端连接有与其内部连通的萃取出液管，所述萃取罐的外侧安装有多台竖直向下设置的电动伸缩杆，每一电动伸缩杆的伸缩轴均与所述过滤盖体的边缘连接；

5、二级过滤罐，所述二级过滤罐的上端可拆卸连接有过滤密封盖，所述二级过滤罐内的底部向上设置有延伸至其开口处的柱状过滤网，所述柱状过滤网的内壁设置有可拆卸更换的二级过滤膜，所述二级过滤罐连接有过滤出液管，所述萃取出液管及所述过滤出液管分别与所述柱状过滤网的内部或外部连通；

6、管式离心机，所述管式离心机用于对所述二级过滤罐过滤后的过滤液再次进行离心过滤；

7、浓缩罐，所述浓缩罐的上端安装有第二驱动电机，所述第二驱动电机的动力输出轴伸入所述浓缩罐内连接有浓缩搅拌器，所述浓缩罐的上端设置有均与其内部连通的咖啡液加料口及抽真空口，所述咖啡液加料口可拆卸连接有浓缩密封盖，所述浓缩罐的下端连通有出料管，所述出料管上安装有阀门；

8、储水罐，所述出液管的下端连通有排水管，所述排水管上安装有阀门，所述储水罐的上端设置有底部不与其连通的暂存筒，所述暂存筒外侧的下部通过连接弯管与所述储水罐的上部连通，所述连接弯管上安装有阀门，所述暂存筒的上端竖直向上设置有冷却筒，所述冷却筒的上端连通有出水口，所述冷却筒的下端连通有进水口，所述冷却筒内设置有下端与所述暂存筒内部连通的抽真空管，所述抽真空管穿出所述冷却筒的上端向所述浓缩罐方向弯折并与所述抽真空口连通，所述暂存筒的上端向上连通有抽吸管，所述抽吸管的自由端向上穿出所述冷却筒后向下弯折连通有真空泵。

9、通过采用上述技术方案，咖啡研磨成咖啡粉后，从咖啡粉加料口加入到萃取罐内，用水管与加水口连接向其内部注入热纯净水，在第一驱动电机的带动下，萃取搅拌器进行搅拌萃取，使咖啡的有效物质充分溶于水中，随后利用空气加压泵向萃取罐内充气加压，增加其内部的压强，使咖啡萃取液透过一级过滤膜后排出，需要对萃取罐进行排渣时，电动伸缩杆伸长带动过滤盖体下降打开排渣口，便可清理一级过滤膜的残渣，以及更换一级过滤膜；

10、萃取液经过空气加压后，通过萃取出液管进入到柱状过滤网内，经过二级过滤膜后流出柱状过滤网，最终通过萃取出液管流出二级过滤罐，再加入到管式离心机内进行离心过滤，将过滤液中较重的杂质与有效成分离心分离，最终得到更纯的咖啡萃取液；

11、将过滤后的咖啡萃取液从咖啡液加料口加入到浓缩罐内后，启动第二驱动电机及真空泵，此时关闭连接弯管的阀门，边搅拌边真空浓缩，真空泵抽真空后，浓缩罐内压强降低，水的沸点降低，由于一开始就使用热水萃取咖啡，浓缩罐内咖啡萃取液的温度就高于常温，压强降低后，浓缩罐内的水更易沸腾蒸发，蒸发的水蒸气顺着抽真空管流动，气体经过冷却筒内的抽真空管时，由于用常温自来水进行循环，水蒸气逐渐在抽真空管内壁冷凝向下流入到暂存筒内，最终从抽吸管通向真空泵排出，气体在抽吸管内经过冷却筒时，残留的水蒸气会再次冷凝向下流入到暂存筒内，尽可能减少排出气体中水蒸气及咖啡挥发物的含量，浓缩完后，打开连接弯管的阀门，使暂存筒内的水流入储水罐内，打开回流管的阀门，使锥形漏斗内的咖啡混合溶液再次回流到浓缩咖啡液中，完成咖啡萃取液的浓缩。

12、本发明的进一步设置为：还包括用于临时存储所述二级过滤罐过滤后的过滤液的第一储液罐，所述第一储液罐的上端连通有与所述过滤出液管连接的第一进液口，所述第一储液罐的上端连通有第一呼吸阀，所述第一储液罐的下端连通有第一出液管，所述第一出液管上安装有阀门。

13、本发明的进一步设置为：还包括用于临时存储所述管式离心机过滤后的过滤液的第二储液罐，所述第二储液罐的上端连通有与所述过滤出液管连接的第二进液口，所述第二储液罐的上端连通有第二呼吸阀，所述第二储液罐的下端连通有第二出液管，所述第二出液管上安装有阀门。

14、本发明的进一步设置为：所述过滤盖体的下端与所述萃取出液管之间连通有竖向设置的伸缩管，所述伸缩管包括从所述过滤盖体的下端竖直向下设置的外套管、与所述外套管内壁滑动连接且与所述萃取出液管连通的内滑管，所述内滑管的下端固定于所述支架内。

15、本发明的进一步设置为：所述抽真空管于所述冷却筒外的中部连通有过滤回收罐，所述过滤回收罐的底部为网孔漏水板，所述过滤回收罐的下端设置有锥形漏斗，所述锥形漏斗的下端连通有与所述浓缩罐上端连通的回收管，所述回收管的中部安装有阀门，所述过滤回收罐内设置有一层弧形网孔隔板，所述弧形网孔隔板的弧面朝向所述储水罐，所述弧形网孔隔板远离所述储水罐的一侧设置有回收过滤膜。

16、通过采用上述技术方案，真空浓缩时产生的气体经过过滤回收罐内的回收过滤膜后，由于随水蒸气挥发的咖啡挥发物颗粒更大，无法通过回收过滤膜，水蒸气在经过回收过滤膜时，也会在回收过滤膜上冷凝，注浆将留在回收过滤膜上的咖啡挥发物向下带走，流入到锥形漏斗内，浓缩完后，打开回流管的阀门，使锥形漏斗内的咖啡混合溶液再次回流到浓缩咖啡液中，完成咖啡萃取液的浓缩。

17、本发明的进一步设置为：所述抽真空管的下端伸入所述暂存筒内且接近其底部。

18、通过采用上述技术方案，由于抽真空管的下端在暂存筒内，暂存筒内逐渐有水后，气体需通过暂存筒内的水，使残留的的咖啡挥发物溶解在水中，能够进一步减少排出气体中咖啡挥发物的含量。

19、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

20、其一、本发明将咖啡萃取及浓缩进行系统式进行，有效提高咖啡加工的工作效率，采用多级过滤，有效过滤咖啡萃取液中残留的杂质，提高咖啡成品的品质，利用真空浓缩的方式进行低温浓缩，在确保不损伤咖啡品质的前提下将咖啡提取液浓缩成咖啡浓缩液，有效确保咖啡的品质不受破坏；

21、其二、本发明在真空浓缩时，对抽出气体进行冷凝，使空气中的水蒸气冷凝储存，尽可能减少排出气体中水蒸气的含量，防止气体排出后使加工车间内湿气过重，导致车间到处有水气凝结；

22、其三、本发明在真空浓缩时，对抽出气体进行过滤回收，过滤气体中的咖啡挥发物，并且最终随着冷凝水回流到浓缩罐内与咖啡浓缩液混合，即降低了咖啡有效成分的流失，又能尽可能减少配出气体中咖啡挥发物的含量，防止大量咖啡挥发物排放到车间空气中，浑浊的空气影响工作人员正常工作。