本发明涉及一种吊篮萃取设备及其应用与萃取的方法。
背景技术：
咖啡是原产于非洲埃塞俄比亚西南部的高原地区,经过多年的变迁,当前也备受国人的喜爱。咖啡的主要成分有咖啡因，脂肪，丹宁酸，蛋白质，糖分等。咖啡因是咖啡所有成份中最为人注目的。它属于植物黄质(动物肌肉成份)的一种，性质和可可内含的可可碱，绿茶内含的茶碱相同。烘焙后减少的百分比极微小，咖啡因的作用极为广泛,会影响人体脑部、心脏、血管、胃肠、肌肉及肾脏等各部位。适量的咖啡因会刺激大脑皮层，促进感觉判断、记忆、感情活动，让心肌机能变得较活泼，血管扩张血液循环增强，并提高新陈代谢机能，咖啡因也可减轻肌肉疲劳，促进消化液分泌。除此，由于它也会促进肾脏机能帮助体内将多余的钠离子(阻碍水分子代谢的化学成份)排出体外外，所以在利尿作用提高下，咖啡因不会像其他麻醉性、兴奋性物(麻醉药品、油漆溶剂、兴奋剂之类)积在体内，约在二个小时左右，便会被排泄掉。咖啡风味中的最大特点─苦味，就是咖啡因所造成的。丹宁酸经提炼后丹宁酸会变成淡黄色的粉末，很容易融入水，经煮沸它会分解而产生焦梧酸，使咖啡味道变差，而如果沖泡好又放上好几个小时咖啡颜色会变得比刚泡好时浓，而且也较不够味，所以才会有“沖泡好最好尽快喝完”的说法。咖啡內含的脂肪，在风味上占极为重要的角色，分析后发现咖啡內含的脂肪分为好多种，而其中最主要的是酸性脂肪和挥发性脂肪。酸性脂肪是指脂肪中含有酸，其强弱会因咖啡种类不同而异，挥发性脂肪是咖啡香气主要来源。烘焙过的咖啡豆內所含的脂肪一旦接触到空气，会发生许多化学变化，味道香味都会变差。
除了现磨的咖啡外，一般的咖啡饮料都是采用萃取的方法制备咖啡的萃取液，再经过添加适量的添加剂，即可获得含咖啡的饮料。目前国内咖啡饮料的萃取方式主要为密闭式萃取，但是密闭萃取机价格昂贵，不利于企业的大规模采购。
吊篮萃取机又叫提篮萃取机，在饮料行业，目前主要应用于茶叶的萃取，它的优点在于操作灵活，设备成本较低；缺点是系统为开放式，萃取过程中香气损失严重，因此不适用于咖啡等风味要求较高的原料萃取。还未见吊篮萃取的报道。
技术实现要素：
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种吊篮萃取设备及其应用于萃取咖啡的方法，用于解决现有技术中的不足。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种吊篮萃取设备，所述吊篮萃取设备包括反应釜、吊篮、管道以及循环泵；
所述反应釜的下部设置出料口；
所述吊篮用于盛放原料，所述吊篮上设置筛网；所述吊篮包括顶部，顶部设置盖子，所述
吊篮活动的设置在反应釜内部；
所述管道的一端连通反应釜上的出料口，另一端连通吊篮的顶部；
所述循环泵连接管道，用于将反应釜中的液体抽出。
优选地，所述出料口设置在反应釜的底部。
优选地，所述管道上设置第一阀门，所述第一阀门位于所述出料口和所述循环泵之间。
优选地，所述第一阀门和所述出料口之间的管道还连通出料管，所述出料管连通外部工作单元，所述出料管上设置第二阀门。
优选地，所述吊篮的四周都设置第一筛网，所述第一筛网的孔径为60～100目。
本发明另一方面提供了上述的吊篮萃取设备制备咖啡萃取液的方法，所述制备方法至少包括以下步骤：
(1)向所述反应釜中添加水，所述咖啡和水的质量比为：1：10～20，将咖啡置于吊篮内，并将吊篮置于萃取釜中，水温是75～95℃，时间是10～30分钟，同时开启循环泵，进行第一次萃取；获得第一次萃取液，并取出；
(2)向反应釜再次加水，所述咖啡和水的质量比是1：10～20，水温是75～95℃，时间是10～30分钟，开启循环泵，进行第二次萃取，获得第二次萃取液；
(3)合并第一次萃取液和第二次萃取液，过滤、离心。一般地，在萃取前先将咖啡磨成颗粒状，粉碎粒度：粉碎粒度：18目以上颗粒占总颗重量的72％±10％，35目以下颗粒占总颗重量的10％以下。这样加快萃取的过程，也进一步提高得率。
优选地，所述吊篮内部还设置气动搅拌桨叶，萃取时开启气动搅拌桨叶，每2～5分钟搅拌一次，每一次搅拌时间不小于2分钟。优选地，还包括以下技术特征中的任意一种或几种
a.所述过滤采用转鼓过滤机，其中转鼓过滤机中的第二筛网孔径为200～270目；
b.所述离心采用碟片离心机，其中离心流量12000-16000l/h，压力5-6.5bar，转速6900-7300rpm，
c.所述步骤(1)中的咖啡是经过研磨的颗粒状，粉碎粒度：粉碎粒度：18目以上颗粒占总颗重量的72％±10％，35目以下颗粒占总颗重量的10％以下。
本发明的另一方面提供了上述的咖啡萃取液的制备方法制备的咖啡萃取液。
本发明的另一方面提供了上述的咖啡萃取液用于制备咖啡饮料的用途。
本发明的另一方面提供了一种咖啡饮料，所述咖啡饮料包含如上所述的咖啡萃取液。
利用咖啡萃取液制备咖啡饮料是现有技术，将咖啡萃取液添加适当的食品添加剂后，经过杀菌，封装，即可。
本发明的另一方面提供了上述吊篮萃取设备用于萃取咖啡的用途。
如上所述，本发明公开的一种吊篮萃取设备及其咖啡萃取方法，具有以下有益效果：
本发明利用对现有吊篮萃取设备进行改造，在反应釜的底部设置管道和循环泵，使得反应釜中的液体形成循环，吊篮置于水中无需提起，因此避免了传统工艺中在萃取时将吊篮提起出水面再放下的反复动作造成的香味流失，因此制备的咖啡萃取液依然香味浓郁；对吊篮上的孔径也进行调整，使得其适合咖啡的萃取，同时对于萃取工艺进行进一步的改进，使得制备的咖啡萃取得率高较好，同时节省了生产成本。
附图说明
图1显示为本发明吊篮萃取设备结构示意图。
元件标号说明
1电动葫芦
2吊篮
201搅拌桨叶
3反应釜
301反应釜的盖子
4循环泵
5管道
501第一阀门
6出料管
601第二阀门
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置。此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1吊篮萃取设备
如图1本实施例公开了一种吊篮萃取设备，所述吊篮萃取设备包括反应釜、吊篮、管道以及循环泵。所述反应釜的底部设置出料口，所述反应釜选用常用反应釜，可以是3t～7t，在本实施例中选用4t。反应釜的底部设置出料口，位于底部的正中央，(当然也可位于其他位置，一般位于反应釜的下部，可以较好的出料，)所述出料口的直径可根据需要而调节，没有限定。吊篮用于盛放原料，所述吊篮是呈桶状结构的，整体为空心圆柱形，顶部上设置有盖子，四周(包括顶部的盖子)上都设置第一筛网，所述第一筛网的孔径一般可以设置为60～100目，在本实施例中采用80目。因为咖啡在萃取前一般会磨成颗粒状或者粉状，为了避免咖啡颗粒堵塞，因此可以将孔的直径设置为此大小。
在反应釜的侧面还设置进水管路(图中未示出)，其目的主要是为了向反应釜中加水。在现有的反应釜上也具有此结构。
在本实施例中，吊篮的移动利用电动葫芦，所述电动葫芦设置在反应釜的上方，连接并移动吊篮；工作时，咖啡放入吊篮后，电动葫芦将吊篮移动到反应釜内部，萃取期间保持不动，工作结束时，电动葫芦将吊篮移出反应釜。所述电动葫芦也是现有技术，也是现有常用吊篮萃取设备中的一部分。
所述管道的一端连通反应釜底部的出料口，另一端连通吊篮的顶部，在循环泵的驱动下将液体注入吊篮的内部，形成循环，因此无需像萃取其他产品一样将吊篮不断的移出水面再放入水面，避免了咖啡风味的流失。循环泵连接管道，用于将反应釜中的液体抽出，所述循环泵也是从市场购得。
吊篮的顶部设置盖子，用于盖住吊篮，这样将咖啡放入吊篮后关闭盖子，形成一个完全包裹咖啡的盛放部件，防止放置咖啡从吊篮中流出。反应釜也设置盖子，所述盖子设置在吊篮上方。在吊篮的顶部上设置一个挂件，用于连接电动葫芦，所述反应釜的盖子也连接在挂件上。在本实施例中反应釜的口部为圆形，因此盖子为两个对称的半圆位于吊篮的上方。在提起吊篮时，反应釜上的盖子随之上移；将吊篮放置到反应釜中时，吊篮上反应釜的盖子随之盖上。
在本实施例中，所述管道上设置第一阀门，所述第一阀门位于所述出料口和所述循环泵之间，用于打开和关闭管路。
在本实施例中，所述第一阀门和所述出料口之间的管道还连通出料管，所述出料管连通外部工作单元，所述出料管上设置第二阀门。所述出料管主要用于将反应釜中的液体排出，例如萃取结束时将萃取液排出并收集。一般反应时第二阀门是关闭的，第一阀门打开，萃取结束后第二阀门打开，第一阀门关闭。
实施例2～4咖啡萃取液的制备方法
利用实施例1中的萃取设备制备咖啡萃取液，方法如下：
(1)在所述反应釜中添加水，将咖啡32千克(18目以上颗粒占总颗重量的72％，35目以下颗粒占总颗重量的10％以下)置于吊篮内，利用电动葫芦将吊篮移到反应釜中，设定萃取参数，同时开启循环泵，进行第一次萃取，萃取结束后获得萃取液，并取出；
(2)向反应釜中再次加水，水温是75～95℃，时间是10～30分钟，进行第二次萃取，获得第二次萃取液；
(3)合并第一次萃取液和第二次萃取液，再利用转鼓离心机(东源)过滤、冷却(至15℃)后利用碟片离心机(gea型号ges-100)离心。
实施例2～4参照上述方法，设定具体参数后，制备咖啡萃取液，具体参数如下：
表1实施例2～4的咖啡萃取液制备方法参数设定
由上述实施例2～4得出，采用本发明制备的咖啡萃取液得率较高达到27％以上，所述得率是通过计算溶液中可溶性固定物的质量获得的。
实施例5
一种咖啡饮料取上述实施例1中制备的咖啡萃取液56g，加入水389gml,再添加食品添加剂，经过杀菌后封装，即可获得咖啡饮料成品500g。
聘请专业的品评人员，其风味咖啡香气浓郁，口感醇厚，苦涩感适中。
以上的实施例是为了说明本发明公开的实施方案，并不能理解为对本发明的限制。此外，本文所列出的各种修改以及发明中方法、组合物的变化，在不脱离本发明的范围和精神的前提下对本领域内的技术人员来说是显而易见的。虽然已结合本发明的多种具体优选实施例对本发明进行了具体的描述，但应当理解，本发明不应仅限于这些具体实施例。事实上，各种如上所述的对本领域内的技术人员来说显而易见的修改来获取发明都应包括在本发明的范围内。