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  • 速溶咖啡生产线
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速溶咖啡生产线

一般认为,咖啡树起源于东非埃塞俄比亚的Kaffa省,传说一位牧羊人叫Kaldi发现山羊吃了一种浆果后行动敏捷,精神旺盛。出于好奇,他自己也尝试着吃了一些,发现这些浆果使他精神焕发。这种使人体能充沛的浆果很快在这一地区变得人人皆知,并由修道士推广开来。

一、咖啡简介

一般认为,咖啡树起源于东非埃塞俄比亚的Kaffa省,传说一位牧羊人叫Kaldi发现山羊吃了一种浆果后行动敏捷,精神旺盛。出于好奇,他自己也尝试着吃了一些,发现这些浆果使他精神焕发。这种使人体能充沛的浆果很快在这一地区变得人人皆知,并由修道士推广开来。

然后咖啡豆到也门、土耳其再经由威尼斯商人传入欧洲大陆。

随着欧洲对美洲和亚洲的殖民地的发展,于18世纪,咖啡种植经加勒比海传入美洲,经印度尼西亚传入亚洲,直至今天发展为仅次于石油的全球贸易品。

咖啡主要分为三个品种:阿拉比卡(ARABICA), 罗布斯塔(ROBUSTA)和利比利卡(LIBERICA)。现在市场上一般都是阿拉比卡和罗布斯塔两个品种。阿拉比卡一般的种植海拔10001800米,而罗布斯塔的种植海拔一般比较低,所以阿拉比卡的咖啡因含量也比较低。一般来说,一颗阿拉比卡的咖啡树结的果实,可以生产大约0.3-0.4公斤的速溶咖啡;一颗罗布斯塔的咖啡树结的果实,生产出的咖啡则要多一些。

咖啡树是一种多年生热带常绿灌木,长到35岁时才会结果,开白色簇状小花,外形和气味与茶树相似,花期只有几天,结绿色的咖啡果,然后转变为黄色、红色,颜色逐渐变深。果实成熟期一般为610个月。在每粒果实中一般有两颗咖啡豆,成熟的咖啡豆就像一颗红樱桃一样,所以一般称作咖啡樱桃。

收获后的咖啡豆,经过干法或者湿法清洁去皮、干燥、去壳,有时还经过抛光得到生咖啡豆,然后进入速溶咖啡生产线。

二、速溶咖啡设备

速溶咖啡设备一般包括预处理、烘焙、萃取、分离净化、香味回收、浓缩、干燥、根据客户要求配备的附聚造粒和一些根据客户要求的附属系统(比如包装系统和在位清洗系统等)。

预处理

收购来的咖啡豆,一般在进行正式处理之前,还需要进行筛分、除尘然后储存以备烘焙之用。

分离过程,将咖啡豆分为不同的等级,一边在烘焙时控制不同的工艺参数,达到最佳的烘焙效果。

这部分的设备比较简单,要求也低。考虑运费,可以考虑由安装地公司按图制作,也可以我我公司制作一些小部件,然后现场制作大型的储罐等。

这部分设备,一般为碳钢制作。

烘焙

一粒小小的咖啡豆内部含有2000种以上的物质,我们至今能够了解的只有700种左右,他们之间还会发生微妙的变化。

烘焙过程就是让咖啡中所含的有效成分碳化,产生出的咖啡油脂,产生出高质量、风格一致的好咖啡。

传统上,一般按照烘焙的程度,把烘焙度分为肉桂色、中度烘焙、都市风格、完全都市风格、法式风格以及意式风格。在速溶咖啡生产中,为了便于描述,一般可以把烘焙分为轻度烘焙、中度烘焙和深度烘焙。为了保持最好的咖啡风味,对于上好的咖啡豆,一般采用中度烘焙。

烘焙过程中产生的香味,可以通过管道输送充入咖啡包装,以保存咖啡的风味。

萃取

烘焙后咖啡中一些特有的香味成分,承受温度比较低。传统的萃取工艺,使大量的咖啡香味流失,萃取出来的咖啡香味不够。有许多工艺,在萃取出来的溶液中再添加一些食品添加剂以提高咖啡的口味。这样的工艺,就是咖啡失去其本身作为大自然饮品的最吸引终端消费者的重要魅力。

我公司所使用的萃取工艺,最大程度的保留了咖啡自然的香味,并通过闪蒸分离器进行分离储存。

萃取部分,一般主要包括六到八个萃取罐。每个萃取罐的设计,都要求承受25公斤的压力,便于排渣,并且有合理的工艺循环装置进行控制。

我公司特殊的设计,可以将萃取出来咖啡溶液的固含量,从传统的12-13%,根据客户的要求和具体的配置,提高到18-22%,从而降低下游设备的投资成本,减少系统的能源消耗。

分离净化

由于咖啡豆处理过程中,不可避免的含有一部分灰分。在咖啡溶液中,也很容易混入一些纤维性物质。为了提高产品的品质,确保生产出来的速溶咖啡,在终端消费者溶解后,无可见不容物,我们一般建议,在萃取后,配备分离装置。

一般咖啡萃取溶液,不容物含量很低,所以可以配备分离净化程度比较高的碟式分离机。高速旋转的碟式分离机,可以确保将溶液中绝大部分的不容物分离出来。

浓缩

浓缩的目的主要有两个,一个是在干燥工艺(喷雾干燥或者真空冷冻干燥)前,提高萃取液的浓度,从而减少干燥工段的投资成本;一个是降低萃取液的含水量,从而降低能源的消耗。

在一些工艺中,浓缩后的咖啡萃取液,可以直接销售,制作一些听装饮品,比如听装液体咖啡,或者深加工为其他终端消费品,比如咖啡糖果、咖啡饼干或者咖啡点心等等。

为了提高能源的利用率,节约运行成本,根据生产线规模的大小,综合考虑投资成本,可以配置带热压泵的两效、三效、四效或者五效降膜蒸发器。一般浓缩后的咖啡,固含量一般在35-55%之间。

市场上,也有膜过滤和冷冻浓缩的工艺,但一般只适用于特殊的要求,不建议使用。

干燥

咖啡的干燥,一般分为冷冻干燥和喷雾干燥

冷冻干燥包括发泡预冷、速冻隧道、破碎制粒、冷冻干燥机和碎粉返回几个部分。冷冻干燥可以最大程度上的保留咖啡的风味和颜色。其最终产品的颜色、风味、密度和溶解性等质量指标都比较符合市场的需求,所以产品的销售价格比较高。

但冷冻干燥投资成本大,运行费用高和返粉的比例很高,限制了冷冻干燥的发展。

现在市场上最多的喷雾干燥的产品。经过特殊的处理,喷雾干燥产品的风味和堆积密度,可以达到很好的效果。

经过我公司的技术人员的多年研发,我们可以在产品的粒度、堆积比重和流动性等方面,提供特殊的设计和工艺。特别是,传统的咖啡喷雾干燥,一般结合了外置流化床进行冷却干燥。我公司的设计,可以通过内置流化床,达到客户要求的终含水量和产品包装温度。

喷雾干燥的产品,根据规格的大小和设备配置的不同,粒度一般在100-350微米。

附聚造粒

为了适应一些市场,需要大颗粒产品,并要求无粉尘的要求,我公司同时提供附聚造粒设备,将喷雾干燥生产的小颗粒产品,加工为大颗粒产品。根据不同客户的不同需求,一般附聚造粒工艺,可以将产品平均粒度,控制在1000 2000微米。

自动化控制

设备的控制,可以是多个不同的等级,比如按钮控制、半自动化控制和自动化控制。

现在用的最普遍的是半自动控制系统,其费用比较低,需要的操作人员的比较少,相关参数也可以记录并且控制。

更高级的自动化,可以采用带有SCADA系统,检测控制系统运行状况和参数,并且进行数据的记录采集和保留,以便对每一批产品进行有效的跟踪。

无论半自动化还是自动化,我们都采用标准化的部件和模块,以便客户进行维护保养。对于国际客户,我们将通过和客户的协商,确保能过为相关部件模块提供最好的服务。

我们的控制系统,可以做到:

开启和关闭系统的开机、关机

管理和检测系统的自动开机、关机和清洁程序

可以设定不同的配方参数,适合不同的产品,满足不同市场的不同需求

记录每个工艺工程的实时情况,并且根据需要进行记录备份,同时保留趋势曲线图

在位清洗

食品设备的清洗工作是一个费时费力,占用生产时间的工作。我公司可以根据客户的不同要求,提供不同等级的在位清洗系统供客户选择。

三、工艺参数:

规格

COF-50

COF-100

COF-150

COF-200

COF-250

COF-300

处理青豆量

(公斤/小时)

110-150

220-300

330-450

440-600

550-750

660-900

名义产量

(公斤/小时)

50

100

150

200

250

300

年产量(按8000小时/年计算)

(吨/年)

400

800

1,200

1,600

2,000

2,400

设备占地面(m2)

600-700

700-800

850-950

1,000-1,100

1,050-1,150

1,100-1,200

产品收率

99-99.7%,根据规格、配置和客户要求而有所不同

产品终含水(%)

≤3%(可根据客户要求特殊设计)

产品堆积比重

(公斤/升)

0.18-0.3(根据设备规格、客户要求和工艺参数的变化而变化)

产品平均粒度

(微米)

100-350(根据设备规格和配置的不同而变化)

主塔出料温度

°C

35-45度(根据配置和工艺要求而变化)

燃料

干燥部分建议用天然气(如果不是,请特别说明),锅炉可以采用任何燃料,包括可燃性废料,比如提取后的咖啡豆渣等

规格

COF-400

COF-500

COF-600

COF-800

COF-1000

COF-1500

处理青豆量

(公斤/小时)

880-1,200

1,100-1,500

1,320-1,800

1,760-2,400

2,200-3,000

3,300-4,500

名义产量

(公斤/小时)

400

500

600

800

1,000

1,500

年产量(按8000小时/年计算)

(吨/小时)

3,200

4,000

4,800

6,400

8,000

12,000

设备占地面(m2)

1,200-1,300

1,300-1,400

1,450-1,550

1,800-1,950

2,100-2,250

2,700-2,900

产品收率

99-99.7%,根据规格、配置和客户要求而有所不同

产品终含水(%)

≤3%(可根据客户要求特殊设计)

产品堆积比重

(公斤/升)

0.18-0.3(根据设备规格、客户要求和工艺参数的变化而变化)

产品平均粒度

(微米)

100-350(根据设备规格和配置的不同而变化)

主塔出料温度

°C

35-45度(根据配置和工艺要求而变化)

燃料

干燥部分建议用天然气(如果不是,请特别说明),锅炉可以采用任何燃料,包括可燃性废料,比如提取后的咖啡豆渣等

备注:这里的参数,为一般参数。根据具体情况的不同,参数将相应变化。


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