凍干機(jī)：咖啡凍干粉在速溶咖啡加工工藝中， 預(yù)處理 、焙炒 、磨 碎 、萃取 、濃縮等工藝非常成熟并已得到廣泛的應(yīng)用， 在此不再加以討論。以下主要探討如何以上 述工序制成的咖啡濃縮液為原料， 加工成理想的 凍干速溶咖啡。

      凍干咖啡生產(chǎn)所需主要設(shè)備為： 片式熱交換器、片冰機(jī) 、冷凍隧道 、雙輥破碎機(jī) 、兩級(jí)振動(dòng)篩、提升機(jī) 、真空冷凍干燥機(jī)， 還有相配套的制冷系統(tǒng) 、真空系統(tǒng) 、加熱系統(tǒng) 、輸送系統(tǒng)、監(jiān)控 系統(tǒng)以及其它輔助設(shè)施。 以下分段介紹主要工藝過程 。

咖啡凍干機(jī)50平方

(1)濃縮液

      用作凍干咖啡原料的濃縮液濃 度一般為 40 %。這首先是為了提高干燥效率， 減 小設(shè)備投資及能耗；其次還有利于控制成品顆粒 的比重， 因?yàn)楦稍镞^程幾乎不改變物料的形狀， 確 定一定的濃度就基本確定了成品的比重。

(2)冷卻

      濃縮液的原始溫度約 50℃。為了 減少芳香物質(zhì)的揮發(fā)， 同時(shí)也為了減少片冰機(jī)的 負(fù)荷， 必須預(yù)先把它冷卻到較低的溫度。但此時(shí) 還不能讓物料有所凍結(jié)， 否則將影響物料在管道 中的輸送和在片冰機(jī)中的操作。一般可采用片式 熱交換器將物料冷卻至0 ～ 3 ℃。

(3)凍結(jié)

      經(jīng)冷卻的物料經(jīng)管道輸送到片冰 機(jī)中， 在這里物料從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài) 。此時(shí)須注 意保證物料凍結(jié)的均勻性， 因?yàn)檫@關(guān)系到成品的 顏色的均勻 。為此bing  pian的厚度調(diào)小一些， 建 議取 3～4mm 。由于厚度較薄， 制冷快速而均勻， 不會(huì)出現(xiàn)凍結(jié)分層的現(xiàn)象， 冰晶微粒比較細(xì)密均 勻 。值得注意的是， 自此后續(xù)的工序中， 凡與凍結(jié) 的物料接觸的物體的溫度須精確控制， 最好與物 料同溫， 以防止物料局部融化， 影響產(chǎn)品的質(zhì)量甚 至危及操作的正常進(jìn)行。片冰機(jī)的制冷劑蒸發(fā)溫 度為 -30 ℃, 制成的凍結(jié)物料顆粒 (片狀)5 ～ 10mm 大小， 溫度約-10 ℃。

(4)降溫 、破碎及篩分

      為了在凍干過程中物 料有大的升華面, 以提高干燥效率;同時(shí)也由于成 品的包裝及沖飲習(xí)慣所需, 我們需要更細(xì)的物料 顆粒(約 2mm 即 10 目)。因此需對(duì)前述的片狀顆 粒進(jìn)行破碎 。但片冰機(jī)出來的物料顆粒溫度僅為 -10℃, 此溫度下物料硬度不足, 不利于破碎的進(jìn) 行, 還會(huì)由于破碎生熱及擠壓的影響而局部融 化 。因此, 在破碎前物料先通過一臺(tái)冷凍隧道使 溫度降到-43℃, 然后才送入一臺(tái)雙輥破碎機(jī)進(jìn) 行破碎 。 5∶1 以下的破碎比較容易一次完成。

破碎后的小顆粒粗細(xì)不一, 直接落入一臺(tái)兩 級(jí)振動(dòng)篩, 在此物料顆粒被篩分為三部分：

(a)最上面一層是較粗的顆粒, 經(jīng)提升機(jī)輸送 返回破碎機(jī)再次破碎 。

(b)中間一層是合格的, 粗細(xì)均勻的顆粒, 送 到一個(gè)貯存?zhèn)}中貯存, 并用預(yù)先冷卻到合適溫度 的盤子裝好, 吊在吊車上存放在貯存室內(nèi)以備成 批地送入凍干機(jī)中干燥。

(c)最下面一層是太細(xì)的顆料和粉末, 落入濃 縮液貯罐中混合并融化, 同時(shí)也作為一部分冷源 對(duì)濃縮液作初步冷卻以充分利用能源 。

     上述雙輥破碎機(jī) 、兩級(jí)振動(dòng)篩、粗粉提升機(jī)和 貯存?zhèn)}都安裝在一間封閉 、隔熱的車間內(nèi)， 其內(nèi)溫 度冷凍到-43℃。而片冰機(jī) 、冷凍隧道只是內(nèi)部制 冷, 周圍是常溫。

(5)干燥

       真空冷凍干燥按批次進(jìn)行。在貯存 室內(nèi)(溫度 -40℃)貯存的物料已一盤一盤裝好并 裝在小吊車上。小吊車通過天軌可以很便捷地把 物料送入干燥倉中，以防止物料在室溫中暴露過 久而局部融化。一趟物料裝完后立即關(guān)上艙門，并開始抽真空直至 0.5mbar 。在這樣的壓力下咖啡 顆粒可在-27℃的溫度下完成脫水 。冰晶升華所 需熱量由干燥倉內(nèi)置的加熱板通過輻射方式提 供, 以保證物料受熱盡量均勻。升華產(chǎn)生的水蒸 汽由真空泵抽到一個(gè)冷凝器內(nèi)收集起來, 以維持 干燥倉內(nèi)的真空度。

大型咖啡凍干機(jī)200平方

(6)裝袋及分裝 、凍干咖啡顆粒布滿微孔， 暴 露在空氣中極易返潮 。因此干燥結(jié)束后要盡快地 把成品裝入薄膜袋中封口保存。分裝車間應(yīng)保持相對(duì)溫度 30 %～ 40%, 溫度 25℃以下 。