一种复合咖啡固体饮料及其制备方法和装置

技术领域

本发明涉及食品饮料技术领域，具体涉及一种复合咖啡固体饮料及其制备方法和装置。

背景技术

咖啡树是属茜草科常绿小乔木，日常饮用的咖啡是用咖啡豆配合各种不同的烹煮器具制作出来的，而咖啡豆就是指咖啡树果实里面的种子，再用适当的方法烘焙而成，品尝起来是苦涩味道。

咖啡、茶叶与可可并称为世界三大饮料植物；茜草科，咖啡属，原产于埃塞俄比亚，酸味适中，香味浓郁且醇和。

随着经济社会的快速发展，人们的生活节奏也在逐年加快，工作压力巨大，身体极易疲劳、免疫力下降；多数人在感到疲劳之时会选择喝一杯咖啡来提神，然而咖啡对疲劳的缓解是短暂的；同时，现有的大部分复合配制咖啡存在咖啡入口涩苦和营养单一的问题。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种复合咖啡固体饮料，该固体饮料具有兴奋中枢神经系统、增加新陈代谢等功效，能够显著缓解疲劳，此外，该固体饮料还具有优异的抗菌、降血脂、降血压等功效，并且口感无苦涩。

本发明的第二目的在于提供一种复合咖啡固体饮料的制备方法及装置，该装置能够快速制备复合咖啡固体饮料，生产效率较高，能够大批量生产。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明第一方面提供一种复合咖啡固体饮料，所述固体饮料由如下重量份的组分组成：

白砂糖30～40份、植脂末40～50份、咖啡粉5～15份、绿原酸1～5份和全脂奶粉10～20份。

本发明固体饮料通过选择上述特定重量份的原料，使得固体饮料具有浓郁咖啡香味、口感良好、无苦涩、营养丰富、冲泡快捷、饮用方便；此外，该固体饮料能够显著缓解疲劳，并能够防治血栓、高血脂、高血压、延缓衰老、抗疲劳、提高机体免疫力等功效。

优选地，所述植脂末包括葡萄糖浆、氢化植物油和乳粉；更优选地，所述植脂末中葡萄糖浆、氢化植物油和乳粉的质量比为3∶2∶5。

本发明第二方面提供一种上述固体饮料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

将白砂糖研磨、过筛，再将各组分混合搅拌均匀，得到所述固体饮料。

优选地，所述搅拌的转速为500～1500r/min，时间为10～30min。

优选地，所述过筛采用的筛网目粒度为80目。

通过对搅拌速度、时间以及筛网目粒度的设置，能够充分促进各组分的充分混匀，提高制备产品的稳定性。

本发明第三方面提供一种制备上述固体饮料的装置，所述装置包括输送管道、过滤器、冷却器、罗茨风机、投料站、咖啡罐、植脂末罐、全脂奶粉罐、绿原酸罐、白砂糖罐、研磨机、暂存罐和搅拌机；

所述过滤器、冷却器、罗茨风机、投料站、咖啡罐、植脂末罐、全脂奶粉罐、绿原酸罐和白砂糖罐通过所述输送管道依次连接；

所述咖啡罐、植脂末罐、全脂奶粉罐和绿原酸罐分别通过转向阀与所述输送管道连接；所述研磨机与所述白砂糖罐连接；

所述咖啡罐、植脂末罐、全脂奶粉罐、绿原酸罐和研磨机分别与所述暂存罐连接；所述搅拌机与所述暂存罐连接。

上述装置通过罗茨风机产生气流，再经气流带动投料站中的原料添加至相应原料的存储罐中，再由研磨机对白砂糖进行研磨，研磨后的白砂糖以及咖啡罐、植脂末罐、全脂奶粉罐和绿原酸罐的原料按照配比添加至暂存罐中，然后将混合后的原料在搅拌机中进行混匀，得到固体饮料，该装置能够高效快速制备固体饮料，生产效率较高，能够大批量生产。

优选地，所述咖啡罐、植脂末罐、全脂奶粉罐、绿原酸罐和白砂糖罐的顶部分别设置有第一进料口和第一出气口，底部分别设置有第一出料口；所述咖啡罐、植脂末罐、全脂奶粉罐和绿原酸罐的第一进料口分别通过转向阀与所述输送管道连接，所述咖啡罐、植脂末罐、全脂奶粉罐和绿原酸罐的第一出料口位置分别设置有阀门和计量器，所述白砂糖罐的第一出料口位置设置有阀门；

所述研磨机的顶部设置有第二进料口和第二出气口，底部设置有第二出料口，所述第二进料口与所述白砂糖罐的第一出料口连接；

所述咖啡罐、植脂末罐、全脂奶粉罐和绿原酸罐的第一出料口以及所述研磨机的第二出料口分别与所述暂存罐连接；

所述暂存罐的顶部设置有第三进料口，底部设置有带有阀门的第三出料口；

所述搅拌机的进料口与所述第三出料口连接。

优选地，所述装置还包括缓冲罐、螺杆输送机、包装机和旋风分离器；

所述搅拌机与所述缓冲罐、螺杆输送机以及包装机依次连接；所述旋风分离器与所述研磨机的出气口连接。

优选地，所述装置还包括控制系统，所述控制系统分别与所述冷却器、罗茨风机、转向阀、阀门、计量器、研磨机、搅拌机、缓冲罐、螺杆输送机、包装机连接，用于自动化控制所述固体饮料的生产。

与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：

(1)本发明固体饮料通过选择上述特定重量份配比的原料，使得固体饮料具有浓郁咖啡香味、口感良好、无苦涩、营养丰富、冲泡快捷、饮用方便；此外，该固体饮料能够显著缓解疲劳，并能够防治血栓、高血脂、高血压、延缓衰老、抗疲劳、提高机体免疫力等功效。

(2)本发明制备固体饮料的装置通过罗茨风机产生气流，再经气流带动投料站中的原料添加至相应原料的存储罐中，再由研磨机对白砂糖进行研磨，研磨后的白砂糖以及咖啡罐、植脂末罐、全脂奶粉罐和绿原酸罐的原料按照配比添加至暂存罐中，然后将混合后的原料在搅拌机中进行混匀，得到固体饮料，该装置能够高效快速制备固体饮料，生产效率较高，能够大批量生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例1中制备固体饮料的装置的结构框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例1

如图1所示，本发明实施例提供了一种制备固体饮料的装置，该装置包括输送管道21、过滤器1、冷却器2、罗茨风机3、投料站4、咖啡罐6、植脂末罐7、全脂奶粉罐8、绿原酸罐9、白砂糖罐10、研磨机12、暂存罐15和搅拌机16；

过滤器1、冷却器2、罗茨风机3、投料站4、咖啡罐6、植脂末罐7、全脂奶粉罐8、绿原酸罐9和白砂糖罐10通过输送管道21依次连接；

咖啡罐6、植脂末罐7、全脂奶粉罐8和绿原酸罐9分别通过转向阀5与输送管道21连接；研磨机12与白砂糖罐10连接；

咖啡罐6、植脂末罐7、全脂奶粉罐8、绿原酸罐9和研磨机12分别与暂存罐15连接；搅拌机16与暂存罐15连接。

上述装置中过滤器1能够过滤掉空气中的粉尘，冷却器2用于液化经过冷却器的空气中的水分，罗茨风机3产生气流，气流带动投料站4中的原料添加至相应原料的存储罐中，再由研磨机12对白砂糖进行研磨，研磨后的白砂糖以及咖啡罐6、植脂末罐7、全脂奶粉罐8和绿原酸罐9中的原料按照配比添加至暂存罐15中，再将混合后的原料在搅拌机16中进行搅拌混匀，得到固体饮料，该装置能够高效快速制备固体饮料，生产效率较高，能够大批量生产。

进一步地，咖啡罐6、植脂末罐7、全脂奶粉罐8、绿原酸罐9和白砂糖罐10的顶部分别设置有第一进料口(图中未示)和第一出气口22，底部分别设置有第一出料口(图中未示)；咖啡罐6、植脂末罐7、全脂奶粉罐8和绿原酸罐9的第一进料口分别通过转向阀5与输送管道21连接，咖啡罐6、植脂末罐7、全脂奶粉罐8和绿原酸罐9的第一出料口位置分别设置有阀门23和计量器14，白砂糖罐10的第一出料口位置设置有阀门23；

研磨机12的顶部设置有第二进料口(图中未示)和第二出气口(图中未示)，底部设置有第二出料口(图中未示)，第二进料口与白砂糖罐10的第一出料口连接；

咖啡罐6、植脂末罐7、全脂奶粉罐8和绿原酸罐9的第一出料口以及研磨机12的第二出料口分别与暂存罐15连接；

暂存罐15的顶部设置有第三进料口，底部设置有带有阀门23的第三出料口；

搅拌机16的进料口与第三出料口连接。

进一步地，制备固体饮料的装置还包括缓冲罐18、螺杆输送机19、包装机20和旋风分离器11；

搅拌机16与缓冲罐18、螺杆输送机19以及包装机20依次连接；旋风分离器11与研磨机12的出气口连接，用于分离研磨机12出气口中随气体出来的白砂糖。

进一步地，制备固体饮料的装置还包括控制系统(图中未示)，控制系统分别与冷却器2、罗茨风机3、转向阀5、阀门23、计量器14、研磨机12、搅拌机16、缓冲罐18、螺杆输送机19、包装机20连接，用于自动化控制固体饮料的生产。

本发明控制系统工作原理为：

当投咖啡原料时，控制系统选咖啡料罐，按下启动系统按键，转向阀5自动切换物料进入咖啡罐6，控制冷却器运行，其冷却温达到5℃后，罗茨风机3自动启动，外部空气经过滤器1后干净空气再冷却器2除湿，干空气把从投料站3出来的咖啡原料输送到咖啡罐6，气体通过咖啡罐6上的第一出气口22经过滤后排出；同理分别把植脂末、全脂奶粉、绿原酸、白砂糖投入其对应的料罐中；

在控制系统上设置产品的原料重量配比，比如白砂糖32.41％、植脂末41.67％、速溶咖啡粉9.26％、全脂奶粉13.89％、绿原酸2.78％，每批总量为100Kg，按下启动系统按键，咖啡罐6、植脂末罐7、全脂奶罐8、绿原酸罐9下端第一出料口处阀门23打开，按其比率及总重通过计量器14分别把对应的重量输送到暂存罐15中，同时研磨机12开始运行把从白砂糖罐10出来的白砂糖研磨后通过计量器14把其对应的重量输送到暂存罐15中，五种原料按配比全部进入暂存罐15后，暂存罐15的第三出料口处的阀门23打开，暂存罐15里的物料全部进入搅拌机16，搅拌机运行30分钟后输送到缓冲罐18，当缓冲罐18物料达到低位时，控制系统按已设置好的参数再重新进行配料；

在控制系统上设置产品的重量，比如每包18g，缓冲罐18的出料阀门自动打开，同时螺杆输送机19及包装机20运行，10列包装机20以每分钟500袋的产能生产出产品。

实施例2

一、复合咖啡固体饮料

上述固体饮料由如下重量份的组分组成：

白砂糖35份、植脂末45份、咖啡粉10份、绿原酸3份和全脂奶粉15份；

植脂末包括葡萄糖浆、氢化植物油和乳粉，且葡萄糖浆、氢化植物油和乳粉的质量比为3∶2∶5。

二、制备方法。

上述固体饮料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

将白砂糖研磨、过80目筛，再将各组分混合，并以1000r/min搅拌20min，得到上述固体饮料。

实施例3

一、复合咖啡固体饮料

上述固体饮料由如下重量份的组分组成：

白砂糖30份、植脂末50份、咖啡粉5份、绿原酸5份和全脂奶粉10份；

植脂末包括葡萄糖浆、氢化植物油和乳粉，且葡萄糖浆、氢化植物油和乳粉的质量比为3∶2∶5。

二、制备方法。

上述固体饮料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

将白砂糖研磨、过80目筛，再将各组分混合，并以1500r/min搅拌10min，得到上述固体饮料。

实施例4

一、复合咖啡固体饮料

上述固体饮料由如下重量份的组分组成：

白砂糖40份、植脂末40份、咖啡粉15份、绿原酸1份和全脂奶粉20份；

植脂末包括葡萄糖浆、氢化植物油和乳粉，且葡萄糖浆、氢化植物油和乳粉的质量比为3∶2∶5。

二、制备方法。

上述固体饮料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

将白砂糖研磨、过80目筛，再将各组分混合，并以500r/min搅拌30min，得到上述固体饮料。

实施例5

一、复合咖啡固体饮料

上述固体饮料由如下重量份的组分组成：

白砂糖35份、植脂末45份、咖啡粉10份、绿原酸5份和全脂奶粉13份；

植脂末包括葡萄糖浆、氢化植物油和乳粉，且葡萄糖浆、氢化植物油和乳粉的质量比为3∶2∶5。

二、制备方法。

上述固体饮料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

将白砂糖研磨、过80目筛，再将各组分混合，并以500r/min搅拌30min，得到上述固体饮料。

对照例1

本对照例为一种复合咖啡固体饮料，该固体饮料与实施例2中的固体饮料基本相同，区别仅在于将实施例2中的绿原酸替换为同等份数的咖啡粉。

上述固体饮料的制备方法同实施例2中的制备方法。

实验例

购买雄性成年小鼠100只，禁食12h后，选取体重上下相差不大于10g的60只小鼠，并随机分为6组，第1组为对照组(按照10g/kg喂食生理盐水)，第2～6组分别喂食实施例2～5以及对照例1中制备得到的固体饮料，每只小鼠喂食量为10g/kg；并在每只小鼠尾巴上固定其体重5％的铅皮，喂食30min后，将小鼠放入游泳箱内进行与游泳，水深为40cm，水温为25℃；记录小鼠游泳开始至死亡的时间，作为小鼠游泳时间，计算每组小鼠游泳时间的平均值；计算结果如表1所示；

表1

由表1可知，本发明固体饮料具有优异的抗疲劳的功效，显著提高了小鼠的游泳时间。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。