一种固体饮品拼混料制备装置及其制备方法

技术领域

本发明属于固体饮品制备技术领域，具体涉及一种固体饮品拼混料制备装置及制备方法。

背景技术

胶囊咖啡是采用干燥的天然食材微颗粒或浓缩速溶粉包装在铝箔胶囊内的形式，随用随冲泡，以其方便快捷、安全卫生的特点迅速在饮品行业发展起来。目前，这种新式包装饮品，正在快速向茶饮领域渗透,胶囊茶饮系列产品正在逐步走向市场。

近年来，茶饮已经不单单局限在单品茶的传统品种上，年轻人正不断尝试花果茶、奶茶等拼混茶的休闲新颖形式,而这一潮流伴随着年轻人追求便捷安全、天然健康饮品的自然属性需求，对产品的加工工艺要求越来越高。采用茶碎或者咖啡细颗粒作为胶囊饮品原料，是考虑到这些初加工原料未经过浸泡提取时，在胶囊冲泡过程中能很好保持食材的原始风味。而拼混的花果或奶制品的预混料品种较多，形态较为复杂，因此，在预混工艺上需要具备灵活的组合方式，同时又要保持食材原始风味，以及跟现有的手工制作花果茶已经培育出来的口感习惯要接近,考虑到市场年轻人的需求变化较快，就需要应当能够较为方便进行拼配混搭的技术路线。

能够实现咖啡颗粒或茶碎或花果或保健植物等食材提取物混合灌装的技术路线有两条：一是采用目前较为成熟的水果、鲜花的浓缩鲜榨汁及提取液，干燥治成速溶粉或固体颗粒后，与咖啡颗粒或者茶碎进行拼混，在灌装胶囊。该方法在实际操作中，预混过程是将果粉或鲜花粉与咖啡颗粒或茶碎混合均匀后再灌装胶囊，由于不同的原料的比重存在差异，且粉料与咖啡颗粒或茶碎料缝隙差异很大，很难保证最终的混料均匀，工艺误差风险很大。二是将浓缩果汁及鲜花提取液包裹在咖啡粒或茶碎表面，制成复合咖啡粒或茶碎预混料灌装胶囊的方法。该种方法的技术难度转移到预制料制作工艺上，但可确保最终进料的稳定性，因此，如何在工艺上形成包裹型预混料，并达到稳定的质量标准，就成为该条技术路线的重点。

第二条技术路线中，要形成质量稳定的预混料，在工艺上就要尽可能采用低温加工工艺，以减少原始风味的损失。同时，干燥过程涉及排风过程，尽可能减少工艺过程中风味香气挥发，也是该技术路线的要点。花果拼混辅料的特点是选取具有明显香气的水果和鲜花与咖啡颗粒或茶碎进行拼混，因此，都必须在加工工艺中考虑原始风味尽可能地保留或回收回填或循环使用。现有的拼混技术往往是在开放的容器中实现的。如：申请号为CN01113694.4的中国发明专利公开了一种无花果香味茶及其制造方法，采用了旋转滚筒承载固体颗粒，然后将液体香精喷雾到转动的颗粒物料上的技术路线。该拼混方法首先易造成喷雾过程香精的挥发损失；其次，固体颗粒在滚筒内是贴着器壁翻动，很难实现喷雾混合的均匀性。同时，由于这种机械翻动容易造成固体颗粒的损伤，一般将滚筒转速都限定在一个比较低的范围，导致固液混合效率较低。申请号为201210367876.0的中国发明专利公开了一种红碎茶加蜜调饮方法，其将茶碎浸泡在浓缩浸提液中，然后进行干燥，这样的混合方式造成颗粒水量很大，导致后期干燥的能耗大幅度上升，同时，茶叶被浸泡后，影响了茶叶的原始风味。

沸腾流化床工艺是实现固液充分混合的成熟技术，被广泛应用于制药领域的药粉包衣工艺。但是，用于药物喷雾干燥包衣干燥的设备是开放式的，无需考虑物料气味的挥发损失。专利号为201921221200.4的中国实用新型专利公开了流化床喷雾造粒、包衣、干燥一体机，采用了以压缩空气为基础的喷雾及干燥方式，其无法适应花果拼混饮料对风味保留的特殊需要。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种固体饮品拼混料制备装置，本发明的工艺路线中固液混合过程是在气浮状态实现的，充分解决了咖啡或茶叶颗粒物易受机械损伤的问题，本发明结合相应的低温封闭循环干燥技术，实现了咖啡或茶的颗粒物与花果提取物均匀高效拼配与干燥。此外,本发明还要提供一种固体饮品拼混料制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种固体饮品拼混料制备装置，包括沸腾流化床、分散搅拌机、高压均质机、高压无气泵、旋风分离器、布袋除尘器、冷冻干燥机、冷凝回收器、循环风机及加热器，所述沸腾流化床为封闭式结构，沸腾流化床的进料口设置于底部，出料口设置于顶部，所述沸腾流化床的上部设置有板式蝶阀，所述板式蝶阀的阀板上设置有特定目数的过滤孔，所述分散搅拌机的出料口连接所述高压均质机的进料口，所述高压均质机的出料口连接所述沸腾流化床的进料口，所述高压无气泵与所述沸腾流化床的进料口连通，所述沸腾流化床的出料口连接旋风分离器，所述出料口的后端连接所述布袋除尘器，所述旋风分离器与所述布袋除尘器之间设置有滤网，所述布袋除尘器连接冷冻干燥机，所述冷冻干燥机的气体出口连接沸腾流化床，所述冷冻干燥及与所述沸腾流化床所在的闭合环线上设置有所述循环风机及所述加热器，所述冷凝回收器连接分散搅拌机。

作为优选的技术方案，所述沸腾流化床的下部设置有空气分配底盘。

作为优选的技术方案，所述冷凝回收器通过蠕动泵连接所述分散搅拌机。

作为优选的技术方案，所述循环风机的风量可调。

本发明的第二方面，提供一种固体饮品拼混料制备方法，包括以下步骤：

步骤一、预混料的母料与包覆料进行预混；将母料投入到沸腾流化床内，板式蝶阀关闭，母料在循环风机的作用下呈悬浮流动状态，将包覆料投入到分散搅拌机内，并加入一定比例的水，加热形成流动的液态，经高压均质机均质乳化后由高压无气泵喷射雾化在沸腾流化床内，包覆料的雾滴与母料充分混合包裹在母料的表面；

步骤二、预混料干燥；启动加热器，加热器将沸腾流化床内的循环风加热，带走带香精的水分及粉末，带香精的水分及粉末经过布袋除尘器后粉末被截留，带香精的水分进入冷冻干燥机，水分与香精同时被冷凝分离至冷凝回收器，静止分层后，香精精油回填至分散搅拌机；

步骤三、预混料收集；开启板式蝶阀，预混料在循环风机的风压推动后从出料口出料进入旋风分离器。

作为优选的技术方案，所述步骤一中，母料为咖啡颗粒或茶碎，包覆料为花果提取物或浸膏。

作为优选的技术方案，所述步骤一中，母料在投入分散搅拌机的同时，向分散搅拌机内投加一定比例的水，水的重量小于母料重量的80％，分散搅拌机内的加热温度为65-80摄氏度。

作为优选的技术方案，所述步骤二中，板式蝶阀将预混料截留在沸腾流化床内。

作为优选的技术方案，所述步骤二中，沸腾流化床内的循环风温度为45-65摄氏度。

作为优选的技术方案，所述步骤三中，布袋除尘器前端的滤网将预混料截留避免预混料进入布袋除尘器内。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明工艺温度控制在花果提取物常见易挥发温度以下，并采用全封闭环境拼混干燥，最大限度地保留了食材的原始风味，为保留食材营养及保健成分提供了工艺条件上的保障，将为大众的健康饮品做出贡献。

(2)本发明从满足消费者需求来说，采用的是纯天然食材，实现了原味的茶饮或咖啡的多样化拼混方式，满足了花果茶或咖啡的原味冲泡需求。

(3)本发明通过调整花果提取物或其它植物提取物如：人参、灵芝等保健植物提取物，或辅料如：糖、蜂蜜、奶油等等，实现多种拼配咖啡或茶胶囊预制料在低温下的低成本生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明固体饮品拼混料制备装置的结构示意图。

其中，附图标记具体说明如下：分散搅拌机1、高压均质机2、高压无气泵3、沸腾流化床4、旋风分离器5、布袋除尘器6、冷冻干燥机7、冷凝回收器8、循环风机9加热器10、空气分配底盘11、板式蝶阀12。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

本实施例提供一种胶囊饮品预混料制备装置，包括沸腾流化床4、分散搅拌机1、高压均质机2、高压无气泵3、旋风分离器5、布袋除尘器6、冷冻干燥机7、冷凝回收器8、循环风机9及加热器10，沸腾流化床4为封闭式结构，沸腾流化床4的进料口设置于底部，出料口设置于顶部，沸腾流化床4的上部设置有板式蝶阀12，板式蝶阀12的阀板上设置有特定目数的过滤孔，板式蝶阀12关闭时，不允许预混料通过，只允许碎粉通过，控制颗粒茶留在沸腾流化床4内，沸腾流化床4的下部设置有空气分配底盘11。分散搅拌机1的出料口连接高压均质机2的进料口，高压均质机2的出料口连接沸腾流化床4的进料口，高压无气泵3与沸腾流化床4的进料口连通，沸腾流化床4的出料口连接料斗5，出料口的后端连接布袋除尘器6，料斗5与布袋除尘器6之间设置有滤网，滤网不允许预混料进入布袋除尘器6内，布袋除尘器6连接冷冻干燥机7，冷冻干燥机7的液料出口连接冷凝回收器8，冷冻干燥机7的气体出口连接循环风机9的进气端，循环风机9的排气端通过加热器10连接沸腾流化床4，冷凝回收器8通过蠕动泵连接分散搅拌机1。在本实施例中，循环风机9也可设置在冷冻干燥机7的前端，有利于向冷冻干燥机7内形成正压，加速冷凝过程。

实施例2

本实施例提供一种固体饮品拼混料制备方法，包括以下步骤：

步骤一、咖啡颗粒或茶碎通过物料进料口传送进入沸腾流化床4，物料进料口设置在沸腾流化床4的上方侧壁，在循环风机9的风压和风量调整带动下，呈“沸腾”悬浮流动状态。此时，花果提取物或浸膏投料至分散搅拌机1中，并加入一定比例的水。水的用量应当不超过咖啡颗粒或茶碎重量的80％，以防止咖啡颗粒或茶碎原始风味的过度逸出，加热至65-80℃后可获得全溶状态浸膏乳液或果汁浓浆。经高压均质机2快速均质乳化后，形成流动性良好的浸膏溶液或浓缩液，在夹套保温状态下，被高压无气泵3喷射雾化在沸腾流化床4内，在循环风机9的送风，并经空气分配底盘12向上气浮搅拌下，自底部喷嘴喷出的花果提取物的浓缩液体雾滴与悬浮在塔体内的咖啡颗粒或茶碎充分混合，并包覆附着在颗粒表面，同时，咖啡颗粒或茶碎的巨大比表面将香精吸附其中。

步骤二、喷雾混合工序结束后，启动干燥工序。加热器10将沸腾流化床4塔体内循环风加热至45-65℃，除了带走茶叶预制料的水分，也带出部分香精。在冷冻干燥机7与水分同时被冷凝分离至冷凝回收器8，静置分层后，香精精油采用蠕动泵回填到分散搅拌机1。利用高低温之间水的露点差异，可将预制料含水率干燥达到7％以下。

步骤三、利用循环风机9的风压推动干燥后的茶叶预制料从流化床上端的出料口出料，考虑到空气分配底盘11的阻挡，本工艺推荐采用上出料方式。上层特定目数过滤板设计成板式蝶阀12形式，便于出料。预混料在循环风机9的风压推动后从出料口出料进入旋风分离器5，成品从旋风分离器5的底部出料口出料。而在旋风分离器5后端增加所需目数滤网阻挡预混料进入布袋除尘器6。

采用上述的工艺实现了固液高效均匀混合包覆的工艺，同时，最大限度减少了香精的损失。循环风机9的风压风量可调，可确保红碎茶颗粒粉化率的控制要求。

尽管上述实施例已对本发明作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解为可以在不脱离本发明的精神以及范围之内基于本发明公开的内容进行修改或改进，这些修改和改进都在本发明的精神以及范围之内。