[發(fā)明專(zhuān)利]一種咖啡組分萃取分離系統(tǒng)及工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010342392.5
• 申請(qǐng)日: 2020-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111437624B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳榮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01D11/02
• 分類(lèi)號(hào): B01D11/02;C11B9/02;A23F5/26
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 盧倩

本發(fā)明涉及咖啡產(chǎn)品加工技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種咖啡組分萃取分離系統(tǒng)，包括萃取罐、第一噴射器、第二噴射器、第一萃取物料收集罐、第二萃取物料收集罐、第三萃取物料收集罐和二氧化碳冷卻罐。本發(fā)明還公開(kāi)了一種咖啡組分萃取分離工藝，采用食品級(jí)二氧化碳超臨界流體循環(huán)萃取咖啡物料中的脂溶性物質(zhì)、咖啡因等咖啡組分。其有益效果在于：利用高壓二氧化碳流體分子對(duì)低壓二氧化碳?xì)怏w分子的抽吸力特性，以高壓萃取流體壓力能(8MPa)作動(dòng)力進(jìn)行噴射抽吸，無(wú)需外加動(dòng)力使萃取物料收集罐形成低壓狀態(tài)(低至0.0MPa)，降壓或加熱升溫后咖啡因等咖啡組分與二氧化碳萃取流體分離結(jié)晶析出，咖啡組分沉積收集，二氧化碳萃取流體恢復(fù)氣體特性回收利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及咖啡產(chǎn)品加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種咖啡組分萃取分離系統(tǒng)及工藝。

背景技術(shù)

咖啡營(yíng)養(yǎng)豐富，具有特殊的功效成分，在人類(lèi)利用咖啡的一千多年歷程中，人們不斷探索研究咖啡組分及利用開(kāi)發(fā)，咖啡研究者已在咖啡熟豆中分離出近九百種化合物，咖啡研究人員在已有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上推測(cè)咖啡熟豆應(yīng)包含一千二百種以上的化合物。目前咖啡的利用主要是通過(guò)水作萃取液萃取咖啡營(yíng)養(yǎng)成分，大量實(shí)驗(yàn)證明咖啡水溶性物質(zhì)僅占咖啡熟豆豆重的30％，隨著人們對(duì)咖啡消費(fèi)的快速增長(zhǎng)，咖啡館制作咖啡飲品的過(guò)程中、將咖啡熟豆中70％以上的水不溶物質(zhì)(包含脂溶性物質(zhì))丟棄，咖啡豆利用率低，造成城市環(huán)境污染；咖啡中的酸甜苦咸滋味物質(zhì)互揚(yáng)互抑，咖啡師為滿(mǎn)足不同消費(fèi)人群的口味需求，突出某些咖啡風(fēng)味，咖啡萃取率控制在18～22％，造成更多的咖啡渣污染物(包含脂溶性物質(zhì)和部分水溶性物質(zhì))。為改進(jìn)咖啡品飲習(xí)慣和消費(fèi)方式，提高咖啡營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用率，研究開(kāi)發(fā)先進(jìn)的咖啡萃取設(shè)備和技術(shù)是咖啡產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)步的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種提高咖啡豆利用率的咖啡組分萃取分離系統(tǒng)。本發(fā)明還提供了一種高效節(jié)能、提高咖啡豆利用率的咖啡組分萃取分離工藝。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種咖啡組分萃取分離系統(tǒng)，包括萃取罐、第一萃取物料收集罐、第一噴射器、第二萃取物料收集罐和二氧化碳冷卻罐；

所述萃取罐具有咖啡物料進(jìn)口、咖啡物料出口、冷流體進(jìn)口、冷流體回流口和第一噴射口；所述第一萃取物料收集罐具有第二噴射口、萃取流體回流進(jìn)口和第一萃取物料出口；所述第二萃取物料收集罐具有噴射流體進(jìn)口、第一氣體回流口、萃取流體回流出口和第二萃取物料出口；

所述二氧化碳冷卻罐的出料口通過(guò)加壓泵與萃取罐的冷流體進(jìn)口連通，所述萃取罐的冷流體回流口與二氧化碳冷卻罐的進(jìn)料口連通；所述第一萃取物料收集罐的第二噴射口與第二萃取物料收集罐的噴射流體進(jìn)口連通，所述第一噴射器安裝于第一萃取物料收集罐中，所述萃取罐的第一噴射口與第一噴射器的進(jìn)料端連通，所述第一噴射器的噴射端經(jīng)第二噴射口與第二萃取物料收集罐的內(nèi)腔連通，所述第二萃取物料收集罐的萃取流體回流出口與第一萃取物料收集罐的萃取流體回流進(jìn)口連通，所述第二萃取物料收集罐的第一氣體回流口與萃取罐的冷流體進(jìn)口連通。

進(jìn)一步地，還包括第三萃取物料收集罐和第二噴射器；所述第三萃取物料收集罐具有第三萃取物料出口和第二氣體回流口；所述第二萃取物料收集罐還具有第三噴射口，所述第三噴射口與第二噴射器的進(jìn)料端連通，所述第二噴射器的噴射端與第三萃取物料收集罐的內(nèi)腔連通，所述第二氣體回流口與二氧化碳冷卻罐的進(jìn)料口連通。

進(jìn)一步地，所述第三萃取物料出口和第二氣體回流口處安裝有閥門(mén)，所述第二萃取物料收集罐的第三噴射口處安裝有閥門(mén)。

進(jìn)一步地，還包括第一氣體儲(chǔ)罐和第二氣體儲(chǔ)罐；所述第一氣體儲(chǔ)罐的進(jìn)口端和第二氣體儲(chǔ)罐的進(jìn)口端均通過(guò)管道與第一氣體回流口連通，所述第一氣體儲(chǔ)罐的出口端和第二氣體儲(chǔ)罐的出口端均通過(guò)管道與萃取罐的冷流體進(jìn)口連通。

進(jìn)一步地，所述萃取罐、第一萃取物料收集罐和第二萃取物料收集罐均具有安全閥。

進(jìn)一步地，所述二氧化碳冷卻罐中安裝有冷卻管，所述第二萃取物料收集罐中安裝有加熱管。