專利名稱：一種咖啡萃取系統和咖啡萃取方法
技術領域：
本發明屬于咖啡萃取領域，尤其涉及一種咖啡萃取系統以及在該咖啡萃取系統中 采用的咖啡萃取方法。
背景技術：
在現有的咖啡萃取領域，通常采用7-8個萃取罐循環萃取的方式來進行咖啡萃 取。在萃取罐中，通常采用熱水為萃取溶劑，并且采用咖啡豆為萃取介質。為了控制在萃取過程中咖啡的生產得率，通常需要對萃取過程中的各種參數，例 如咖啡豆投豆量、進液壓力、出液壓力以及排渣罐液體濃度進行控制。根據目前的咖啡萃取 技術，咖啡的生產得率通常低于50%。由于咖啡萃取罐的投資成本較高而且占地面積大，因此，如果可以減少萃取過程 中采用的萃取罐的數目，則這在經濟方面是非常有利的。另外，如果可以提高萃取過程中的咖啡生產得率，對于咖啡生產過程也是非常有 利的。因此，所期望的是提供一種可以減少所采用的萃取罐數目并可以提高咖啡生產得 率的咖啡萃取系統以及在該咖啡萃取系統中采用的咖啡萃取方法。
發明內容
本發明旨在提供一種可以解決或者部分地解決上述問題的咖啡萃取系統以及在 該咖啡萃取系統中采用的咖啡萃取方法。根據本發明的一個方面，提供了一種咖啡萃取系統，包括數量在四個到六個之間 的多個萃取罐，所述多個萃取罐中的每個都具有萃取溶劑進口、萃取介質進口、出液口和排 渣口，其中所述多個萃取罐串聯連接成萃取罐列，其中萃取罐列中的第一萃取罐的萃取溶 劑進口接收萃取溶劑，萃取罐列中的最后一個萃取罐的出液口輸出萃取液，而中間的萃取 罐的萃取溶劑進口與前一個萃取罐的出液口相連；其中所述萃取罐列中的第一萃取罐的萃 取溶劑進口處的進液壓力在1.8MPa到2. OMpa之間，最后一個萃取罐的出液口處的出液壓 力在0. 5MPa到1.5MPa之間，而且所輸出的萃取液中的固形物含量在9% -11%之間。可選地，以每立方米萃取罐容積投入200-300千克萃取介質，尤其是244千克萃取 介質的量來向每個萃取罐中投入萃取介質。另外，每個萃取罐的出液口每次輸出的萃取液 在1000千克到2000千克之間。可選地，在本發明的咖啡萃取系統中，所述萃取罐列具有4個萃取罐，其中最后一 個萃取罐的出液口處的出液壓力在IMPa到1.5MI^之間，而且所輸出的萃取液中的固形物 含量為9. 6%，以及每個萃取罐的出液口每次輸出的萃取液為1000千克。可選地，在本發明的咖啡萃取系統中，所述萃取罐列具有5個萃取罐，其中最后一 個萃取罐的出液口處的出液壓力為IMPa，而且所輸出的萃取液中的固形物含量為9.6%， 以及每個萃取罐的出液口每次輸出的萃取液為1500千克。
可選地，在本發明的咖啡萃取系統中，所述萃取罐列具有6個萃取罐，其中所述萃 取罐列中的第一萃取罐的萃取溶劑進口處的進液壓力大約為1. 8MPa，最后一個萃取罐的出 液口處的出液壓力在0. 5MPa到IMI^a之間，而且所輸出的萃取液中的固形物含量為10.3%， 以及每個萃取罐的出液口每次輸出的萃取液在1800千克到2000千克之間。可選地，每個萃取罐的罐體容積均為0. 82立方米，而且每個萃取罐的萃取時間在 160-270分鐘之間。根據本發明的另一個方面，提供了一種咖啡萃取方法，包括步驟將多個萃取罐鏈 接成萃取罐列，其中每個萃取罐都具有萃取溶劑進口、萃取介質進口、出液口和排渣口，以 及萃取罐列中的第一萃取罐的萃取溶劑進口接收萃取溶劑，萃取罐列中的最后一個萃取罐 的出液口輸出萃取液，而中間的萃取罐的萃取溶劑進口與前一個萃取罐的出液口相連，以 及其中萃取罐的數量為4-6個；以所述萃取罐列中的第一萃取罐的萃取溶劑進口處的進液壓力在l.SMI^a到 2. OMpa之間，且最后一個萃取罐的出液口處的出液壓力在0. 5MPa到1. 5MPa之間來向萃取 罐中輸入萃取溶劑；并將所輸出的萃取液中的固形物含量控制在9% -11%之間；以及以每立方米萃取罐容積投入200-300千克萃取介質，尤其是244千克萃取介質的 量來向每個萃取罐中投入萃取介質；以及以每個萃取罐的出液口每次輸出的萃取液在1000千克到2000千克之間來從每個
萃取罐中輸出萃取液。
現在將參考附圖更詳細地描述本發明，其中圖1示出了根據本發明一個實施例的咖啡萃取系統的示意圖；以及圖2示出了根據本發明一個實施例的咖啡萃取方法。
具體實施例方式圖1示出了根據本發明一個實施例的咖啡萃取系統的示意圖。如圖1所示，咖啡 萃取系統100包括多個串聯成萃取罐列的咖啡萃取罐110_1、110_2、110_3和110_4，這些咖 啡萃取罐都具有萃取溶劑進口 130、萃取介質進口 140、出液口 150和排渣口 160。這些咖啡 萃取罐中的第一萃取罐110_1的萃取溶劑進口 130處輸入作為萃取溶劑的熱水(熱水可以 由溶劑準備設備120對提供給其的水進行處理后產生)。而這些咖啡萃取罐中的最后一個 萃取罐110_4的出液口 150輸出萃取液，而中間的萃取罐的萃取溶劑進口 130與前一個萃 取罐的出液口 150相連，從而實現這些萃取罐的分級萃取。應當注意的是，圖1中雖然示出了咖啡萃取系統100包括4個萃取罐，但是本發明 不局限于此，根據本發明的咖啡萃取系統100還可以具有5個或者6個萃取罐。每個萃取罐都通過萃取介質進口 140送入萃取介質，例如各種咖啡豆。可選地，萃 取介質包括小粒種咖啡豆、中粒種咖啡豆、豌豆和麥子的組合，以提供具有更好口感的咖啡 成品。每個萃取罐還都通過排渣口 160排出萃取后留下的萃取渣。在本發明的咖啡萃取系統中，所采用的萃取罐的數目在4-6個之間，比現有系統 的萃取罐的數目要少。為此，需要對本發明的咖啡萃取系統中的各種操作參數進行特別設置，以便以較少的萃取罐數目實現較高的萃取結果。具體而言，將萃取罐列中的第一萃取罐110_1的萃取溶劑進口 130處的進液壓力 設置在1. SMPa到2. OMpa之間，將最后一個萃取罐110_4的出液口 150處的出液壓力設置 在0. 5ΜΙ^到1. 5ΜΙ^之間，而且將輸出萃取液中的固形物含量控制在9% -11%之間。另外， 以每立方米萃取罐容積投入200-300千克萃取介質，尤其是244千克萃取介質的量來向每 個萃取罐中投入萃取介質，這樣，對于萃取罐體容積為0. 82立方米的萃取罐，每次投入的 咖啡豆的量為200千克左右。而且將每個萃取罐的出液口 150每次輸出的萃取液量控制在 1000千克到2000千克之間，并且將每個萃取罐的萃取時間控制在160-270分鐘之間。利用上述參數設置，可以在咖啡萃取系統僅僅具有4-6個萃取罐的情況下，就可 以實現50% -52%的咖啡得率，從而使得根據本發明的咖啡萃取系統的性能顯著優于現有 的咖啡萃取系統。下面以取罐體容積為0. 82立方米為例，來進一步說明某些特定的參數設置。當咖啡萃取系統具有4個萃取罐時，萃取罐列中的第一萃取罐110_1的萃取溶劑 進口 130處的進液壓力在1.8MPa到2. OMpa之間，最后一個萃取罐110_4的出液口 150處 的出液壓力在IMPa到1. 之間，所輸出的萃取液中的固形物含量為9. 6%，以及每個萃 取罐的出液口 150每次輸出的萃取液為1000千克，而且每個萃取罐的萃取時間大約為160 分鐘。當咖啡萃取系統具有5個萃取罐時，萃取罐列中的第一萃取罐110_1的萃取溶劑 進口 130處的進液壓力在1.8ΜΙ^到2. OMpa之間，最后一個萃取罐110_4的出液口 150處的 出液壓力大約為IMPa，所輸出的萃取液中的固形物含量為9.6%，每個萃取罐的出液口 150 每次輸出的萃取液為1500千克，以及每個萃取罐的萃取時間大約為200分鐘。當咖啡萃取系統具有6個萃取罐時，萃取罐列中的第一萃取罐110_1的萃取溶劑 進口 130處的進液壓力大約為1. 8MPa，最后一個萃取罐110_4的出液口 150處的出液壓力 在0. 5MPa到IMI^a之間，所輸出的萃取液中的固形物含量為10. 3%，每個萃取罐的出液口 150每次輸出的萃取液在1800千克到2000千克之間，以及每個萃取罐的萃取時間大約為 270分鐘。圖2示出了根據本發明一個實施例的咖啡萃取方法，該方法可以結合上文所述的 咖啡萃取系統一起使用。咖啡萃取方法始于步驟S210，其中將4-6個萃取罐鏈接在一起以 形成萃取罐列，其中每個萃取罐都具有萃取溶劑進口 130、萃取介質進口 140、出液口 150和 排渣口 160，以及萃取罐列中的第一萃取罐110_1的萃取溶劑進口 130接收萃取溶劑，萃取 罐列中的最后一個萃取罐110_4的出液口 150輸出萃取液，而中間的萃取罐的萃取溶劑進 口 130與前一個萃取罐的出液口 150相連。隨后，在步驟S220中，通過將萃取罐列中的第一萃取罐110_1的萃取溶劑進口 130 處的進液壓力設置在1. SMPa到2. OMpa之間，并且將最后一個萃取罐110_4的出液口 150 處的出液壓力設置在0. 5MPa到1. 5ΜΙ^之間來向萃取罐中輸入萃取溶劑。并且同時，在步驟S230中，通過以每立方米萃取罐容積投入200-300千克萃取介 質，尤其是244千克萃取介質的量來向每個萃取罐中投入萃取介質。隨后，在步驟S240中，在每個萃取罐中進行了 160-270分鐘的萃取時間之后，以每 個萃取罐的出液口 150每次輸出的萃取液在1000千克到2000千克之間的量來從每個萃取罐中輸出萃取液，并將所輸出的萃取液中的固形物含量控制在9%-11%之間。
應該注意的是上述實施例對本發明進行說明而不是對本發明進行限制，并且本領 域技術人員在不脫離所附權利要求的范圍的情況下可設計出替換實施例。在權利要求中， 不應將位于括號之間的任何參考符號構造成對權利要求的限制。單詞“包含”不排除存在 未列在權利要求中的元件或步驟。位于元件之前的單詞“一”或“一個”不排除存在多個這 樣的元件。本發明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于適當編程的計算機來 實現。在列舉了若干裝置的單元權利要求中，這些裝置中的若干個可以是通過同一個硬件 項來具體體現。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序。可將這些單詞解釋為 名稱。
權利要求
1.一種咖啡萃取系統，其特征在于包括數量在四個到六個之間的多個萃取罐，所述多個萃取罐中的每個都具有萃取溶劑進口 (130)、萃取介質進口(140)、出液口(150)和排渣口(160)，其中所述多個萃取罐串聯連接 成萃取罐列，其中萃取罐列中的第一萃取罐(110_1)的萃取溶劑進口(130)接收萃取溶劑， 萃取罐列中的最后一個萃取罐(110_4)的出液口(150)輸出萃取液，而中間的萃取罐的萃 取溶劑進口(130)與前一個萃取罐的出液口(150)相連；其中所述萃取罐列中的第一萃取罐(110_1)的萃取溶劑進口(130)處的進液壓力在 1.8ΜΙ^到2. OMpa之間，最后一個萃取罐(110_4)的出液口 (150)處的出液壓力在0. 5MPa 到1. 5MPa之間，而且所輸出的萃取液中的固形物含量在9 % -11 %之間。
2.如權利要求1所述的咖啡萃取系統，其特征在于，以每立方米萃取罐容積投入 200-300千克萃取介質的量來向每個萃取罐中投入萃取介質。
3.如權利要求2所述的咖啡萃取系統，其特征在于，以每立方米萃取罐容積投入對4千 克萃取介質的量來向每個萃取罐中投入萃取介質。
4.如權利要求1所述的咖啡萃取系統，其特征在于，每個萃取罐的出液口(150)每次輸 出的萃取液在1000千克到2000千克之間。
5.如權利要求1-4中的任一個所述的咖啡萃取系統，其特征在于，所述萃取罐列具有 4個萃取罐，其中最后一個萃取罐(110_4)的出液口(150)處的出液壓力在IMI^a到1. 5MPa 之間，而且所輸出的萃取液中的固形物含量為9.6%，以及每個萃取罐的出液口(150)每次 輸出的萃取液為1000千克。
6.如權利要求1-4中的任一個所述的咖啡萃取系統，其特征在于，所述萃取罐列具有5 個萃取罐，其中最后一個萃取罐(110_4)的出液口(150)處的出液壓力為IMPa，而且所輸出 的萃取液中的固形物含量為9.6%，以及每個萃取罐的出液口(150)每次輸出的萃取液為 1500千克。
7.如權利要求1-4中的任一個所述的咖啡萃取系統，所述萃取罐列具有6個萃取罐，其 特征在于，所述萃取罐列中的第一萃取罐(110_1)的萃取溶劑進口(130)處的進液壓力大 約為1.8MPa，最后一個萃取罐(110_4)的出液口(150)處的出液壓力在0. 5MPa到IMPa之 間，而且所輸出的萃取液中的固形物含量為10.3%，以及每個萃取罐的出液口(150)每次 輸出的萃取液在1800千克到2000千克之間。
8.如權利要求1-7中的任一個所述的咖啡萃取系統，其特征在于，每個萃取罐的罐體 容積均為0. 82立方米，而且每個萃取罐的萃取時間在160-270分鐘之間。
9.一種咖啡萃取方法，其特征在于包括步驟將多個萃取罐鏈接成萃取罐列，其中每個萃取罐都具有萃取溶劑進口(130)、萃取介質 進口(140)、出液口(150)和排渣口(160)，以及萃取罐列中的第一萃取罐(110_1)的萃取 溶劑進口(130)接收萃取溶劑，萃取罐列中的最后一個萃取罐(110_4)的出液口(150)輸 出萃取液，而中間的萃取罐的萃取溶劑進口(130)與前一個萃取罐的出液口(150)相連，以 及其中萃取罐的數量為4-6個；以所述萃取罐列中的第一萃取罐(110_1)的萃取溶劑進口(130)處的進液壓力在 1. 8ΜPA到2. OMpa之間，且最后一個萃取罐(110_4)的出液口(150)處的出液壓力在0. 5MPa 到1. 之間來向萃取罐中輸入萃取溶劑；并將所輸出的萃取液中的固形物含量控制在9% -11%之間；以每立方米萃取罐容積投入200-300千克萃取介質的量來向每個萃取罐中投入萃取 介質；以及以每個萃取罐的出液口(150)每次輸出的萃取液在1000千克到2000千克之間來從每個萃取罐中輸出萃取液。
全文摘要
本發明公開了一種咖啡萃取系統，包括數量在四個到六個之間的多個萃取罐，所述多個萃取罐中的每個都具有萃取溶劑進口、萃取介質進口、出液口和排渣口，其中所述多個萃取罐串聯連接成萃取罐列，其中萃取罐列中的第一萃取罐的萃取溶劑進口接收萃取溶劑，萃取罐列中的最后一個萃取罐的出液口輸出萃取液，而中間的萃取罐的萃取溶劑進口與前一個萃取罐的出液口相連；這些萃取罐的操作參數進行專門設置以便提供較高的萃取性能。本發明還公開了一種相關聯的咖啡萃取方法。
文檔編號A23F5/24GK102144703SQ20101062285
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月29日 優先權日2010年12月29日
發明者熊相入 申請人:德宏后谷咖啡有限公司