[发明专利]磨细的焙干的咖啡的处理方法和装置

说明书

本发明涉及一种在制造可溶的或“速溶的”咖啡产品的过程中处理磨细的焙干的咖啡颗粒用的方法和装置。更具体地说，本发明涉及这样一种方法和装置，其中水溶液和磨细的焙干的咖啡颗粒连续而逆向地流过处理区，其流动方式促进液体和咖啡颗粒之间的接触，以有利于完全润湿咖啡颗粒，并在广泛的接触下从中提取可溶的固体。

                    本发明背景

可溶的咖啡产品是通过用热水(如150℃至180℃)从磨细的焙干的咖啡提取可溶的咖啡固体而生产的。生成的提取液经受浓缩和干燥(例如通过喷雾干燥或冷冻干燥)而提供可溶的咖啡粉。这样一种制造操作过程中的提取效率受许多因素的影响，包括咖啡的磨细、提取水的温度、磨细咖啡的预润湿、提取设备的设计以及提取液通过磨细咖啡颗粒的流速。

可溶咖啡产品的商业性生产通常是在逆流槽提取系统中进行的，其中热水在许多个串联操作的提取柱的一端引入，使水通过一个柱流到另一个柱，并接续地接触越来越新鲜的咖啡细粒。最后的柱包含最新鲜(或提取最少)的咖啡颗粒。商用槽提取系统通常具有从大约4个到10个或更多的提取柱，每个柱填充一个焙干并磨细的咖啡的床。在此种逆流提取系统中，在一端进入系统的水当其在接续的柱中逐渐地接触更新鲜的咖啡颗粒时会成为越来越浓的含咖啡固体的溶液。在商业操作中，焙干并磨细的咖啡被填充入一个提取柱，并用提取液通常是水或咖啡提取液预润湿。在提取系统中预润湿焙干并磨细的咖啡已知有许多好处，如增加饮料香味和提高提取效率。但是，利用目前通用的工艺，很难获得咖啡颗粒的均匀预润湿。咖啡颗粒的不均匀预润湿造成跨越提取柱的巨大压力差，后者可以增加提取循环时间和减小产额。同样，在咖啡颗粒与水接触时放出的咖啡气体妨碍咖啡颗粒的完全润湿。

在系统中提取咖啡期间，当磨细的咖啡与提取液接触时同时放出咖啡气体，放出的咖啡气体随后被捕集在提取柱的咖啡细粒的整体中。通常，被捕集的咖啡气体以泡沫状态存在并导致咖啡提取操作效率的普遍降低。这样，柱中大量咖啡颗粒中泡沫状气体的存在对提取工艺产生有害影响，其原因是阻碍了提取液和咖啡细粒之间的良好接触，增大了液体流过咖啡颗粒的阻力，并显著地减小了提取液和咖啡细粒之间的质量传递系数。此外，捕集的咖啡气体使大量咖啡体漂浮在提取液上面，由此阻碍咖啡颗粒的完全润湿并妨碍完全润湿的颗粒从咖啡体中沉降出来。

由于在提取期间不能够大部分获得均匀地预润湿的咖啡颗粒以及在大量咖啡颗粒中产生泡沫状咖啡气体造成的问题，因此到目前为止还没有在商业规模上成功地开发出对磨细的焙干咖啡进行连续逆流液相提取的工艺。

                    发明概述

本发明的目的在于发明一种用于在咖啡提取系统中对焙干并磨细的咖啡进行均匀地预润湿和脱气的方法和装置。根据本发明，一个磨细咖啡颗粒的床在处理区内悬浮在通常为水或咖啡提取液的水溶液中，随后悬浮床以有利于从咖啡颗粒床中除去放出的咖啡气体的方式受到搅动，从而改善咖啡颗粒和水溶液之间的接触。从悬浮床中除去放出的咖啡气体有助于均匀地预润湿咖啡颗粒并使完全润湿的咖啡颗粒从悬浮的咖啡整体中沉降下来。新鲜的咖啡颗粒被引到悬浮床的上表面上，同时被润湿和提取后的咖啡颗粒从处理区的底部移走，由此形成一种真正连续的系统。咖啡颗粒与水溶液成逆向地流过处理区，水溶液在处理区的底部引入。