CN109805142B - 一种控制咖啡湿豆发酵的方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明是针对咖啡湿豆处理过程中，通过技术手段控制咖啡湿豆发酵方法，通过控制发酵设备、第一次装载咖啡鲜豆、微发酵、表面干燥、落料至下层、第二次装载咖啡鲜豆、整体干燥、下层咖啡豆出料的步骤。通过控制咖啡湿豆发酵程度，实现规模化加工咖啡豆方法，从而实现科学、合理、高效的咖啡湿豆干燥，最终得到含水量均衡、干净、良好风味和口感的咖啡生豆。
Description
技术领域
本发明涉及咖啡豆的制备，具体涉及一种控制咖啡湿豆发酵的方法及设备。
背景技术
咖啡号称是世界第一饮料的饮品，具有浓厚的文化，是人们在休闲、商谈、 会友等社交活动中不可缺少的饮料之一。咖啡鲜果加工过程中，咖啡湿豆极易产生发酵，这种不可控发酵直接导致咖啡品质严重下降，因此，咖啡湿豆的不可控发酵一直是咖啡加工生产难解决的问题。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种控制咖啡豆发酵的方法及设备，具体技术方案为：
一种控制咖啡湿豆发酵的设备，包括烘房，所述烘房由前墙、后墙、侧墙、保温地板和顶棚组成；所述前墙上端设置有排湿口，所述前墙下端设置有烘房进风口；所述后墙上设置有出料门；
所述烘房内部由上层筛网和下层筛网将烘房分隔成表面干燥室、整体干燥室和热风缓冲室，所述下层筛网靠近所述后墙的一端设置有导风管，所述导风管靠近所述热风缓冲室的一端设置有导风门，所述导风管连通所述热风缓冲室和整体干燥室；
所述上层筛网靠近所述前墙的一端设置有落料门；
所述热风缓冲室内设置有热风缓冲室温度传感器，所述整体干燥室内设置有整体干燥室温度传感器，所述表面干燥室内设置有表面干燥室温度传感器。
一种控制咖啡湿豆发酵的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A：将完成前处理的咖啡鲜豆沥水后装载于上层筛网，装载厚度为30cm-50cm，摊平完成上层鲜豆装载；
步骤B：对于前期处理方式为不发酵的去皮鲜豆或蜜处理鲜豆，进行5-15h时长的干式微发酵，此过程打开导风门并保持上层筛网的下部温度30-35℃；鲜豆表面pH值保持不低于4；
步骤C：对步骤B中已完成微发酵的鲜豆或不需要进行微发酵的鲜豆，打开导风门使得热风缓冲室内的空气迅速穿透于上层筛网上的鲜豆，保持表面干燥室温度35-43℃；表面干燥过程时长8-15h，此过程中应间断性的打开顶棚后耙动咖啡豆防止板结影响透气性；此过程的后期，咖啡鲜豆表面已经产生穿透气流的情况下，间断性地关闭导风门以满足下层咖啡豆的透风干燥需求；
步骤D：待上层筛网上的咖啡鲜豆已经具备了良好的透气性，水分含量在20%-25%的情况下，打开落料门并将上层筛网上的咖啡豆落至下层筛网，摊平；
步骤E：按照步骤A的方式再次装载新的咖啡鲜豆至上层筛网；
步骤F：在实施步骤B的过程中，关闭导风门使得热风缓冲室3的热风穿透下层筛网所承载的下层咖啡豆并对其进一步的干燥，此过程保持整体干燥室7温度为30-35℃，热风缓冲室温度为45-55℃；在步骤C的前期过程中，热风通过开启的导风门进入整体干燥室使得下层咖啡豆上下同时受热实现水份的上下均衡；在步骤C的后期过程中，以10min-30min为周期间断性地关闭、开启导风门使得下层咖啡豆交替处于热风穿透和上下受热两种干燥条件，直至水份含量均匀达到11%-12%；
步骤G：待下层筛网所承载的下层咖啡豆水份含量均匀达到11%-12%后，关闭热泵系统和热风风机，打开出料门卸出下层咖啡豆并包装入库；
步骤H：关闭出料门，开启热泵系统和热风风机，重复步骤C至步骤G。
进一步优选的是，所述步骤A中装载咖啡豆时可以同时将发酵液混合于咖啡鲜豆中，所述发酵液为酵母液。
进一步优选的是，所述酵母液中添加促使果胶分解的果胶酶。
进一步优选的是，所述酵母液中添加促使咖啡豆具有适口酸度的苹果酸。
进一步优选的是，所述酵母液中添加调节pH值的碳酸氢钠水溶液。
进一步优选的是，所述酵母液中添加增加糖度的蔗糖水溶液。
本发明的方法使咖啡干燥过程中不受自然因素的影响，可以有效控制咖啡鲜豆的发酵程度，提高咖啡豆的品质和干燥均匀度，同时降低工人的劳动强度实现清洁、节能、高效的干燥生产。通过技术手段控制咖啡湿豆发酵方法，通过控制发酵设备、第一次装载咖啡鲜豆、微发酵、表面干燥、落料至下层、第二次装载咖啡鲜豆、整体干燥、下层咖啡豆出料的步骤。以清洁环保的生产方式实现了有效的发酵控制以及均匀干燥，使产出的咖啡生豆避免了不良的二次发酵味，兼顾了干净的风味、良好的果酸以及均匀的水份含量。实现科学、合理、高效的干燥，最终得到含水量均衡、干净、良好气味和口感的咖啡生豆。
附图说明
图1本发明结构示意图；
图2为本发明结构示意图；
图中：1热风风机，2烘房进风口，3热风缓冲室，4下层筛网，5导风门，6导风管，7整体干燥室，8上层筛网，9落料门，10表面干燥室，11热回收风道，12显热交换器，13进风道，14蒸发器室，15第一蒸发器，16第二蒸发器，17蒸发器外进风口，18排水管，19蒸发器风机，20热风室，21冷凝器，22热泵系统，23热泵机箱，31保温地板，32后墙，33顶棚，34前墙，35侧墙，36出料门，37排湿口，T1热风缓冲室温度传感器，T2整体干燥室温度传感器，T3表面干燥室温度传感器，A烘房，B热泵机组。
具体实施方式
一种控制咖啡湿豆发酵的设备，包括烘房A，所述烘房A由前墙34、后墙32、侧墙35、保温地板31和顶棚33组成；所述前墙34上端设置有排湿口37，所述前墙34下端设置有烘房进风口2；所述后墙32上设置有出料门36；
所述烘房A内部由上层筛网8和下层筛网4将烘房A分隔成表面干燥室10、整体干燥室7和热风缓冲室3，所述下层筛网4靠近所述后墙32的一端设置有导风管6，所述导风管6靠近所述热风缓冲室3的一端设置有导风门5，所述导风管6连通所述热风缓冲室3和整体干燥室7；
所述上层筛网8靠近所述前墙34的一端设置有落料门9；
所述热风缓冲室3内设置有热风缓冲室温度传感器T1，所述整体干燥室7内设置有整体干燥室温度传感器T2，所述表面干燥室10内设置有表面干燥室温度传感器T3。
一种咖啡豆全热回收设备，包括热泵机组B，其特征在于，所述热泵机组B由热泵机箱23、进风道13、热风回收道11、显热交换器12、蒸发器室14、热风室20、热泵系统22、第一蒸发器15、第二蒸发器16、蒸发器风机19、冷凝器21和热风风机1组成；
所述显热交换器12的一个气流通道进口通过热风回收风道11与烘房A上的排湿口37连通，出口与蒸发器室14连通；另一个气流通道进口通过进风道13与大气连通，出口与热风室20连通；；所述的蒸发器室14为一个前方具有出风口，后方有经显热交换器12通向热回收风道11的进风口，左右两侧具有连通大气的蒸发器外进风口17，底部设置有排水管18的密封腔体；所述蒸发器室14出风口由内向外设置有第一蒸发器15和蒸发器风机19，进风口内安装有第二蒸发器16并通过显热交换器12与热风回收风道11连通；
第一蒸发器15与第二蒸发器16通过管路串联联接；
所述热风室20内设置有冷凝器21，所述热风室20一端通过显热交换器20与热回收风道11连通，另一端与热风风机1连通；
所述热风风机1一端与热风室20连通，另一端与烘房A下端的烘房进风口2连通；
所述热风风机1的一侧设置有热泵系统22，所述热泵系统22与第一蒸发器15和第二蒸发器16通过管路联接，所述冷凝器21与所述热泵系统22通过管路联接。
一种控制咖啡湿豆发酵的方法：
A、建造专用咖啡豆控制发酵设备，包括烘房A与热泵机组B；所述的烘房A由内部的上层筛网8和下层筛网4将烘房分割成表面干燥室10、整体干燥室7、热风缓冲室3；所述的上层筛网8和下层筛网4采用通风透气的冲孔网板或金属丝编制的钢网，优选不锈钢材质制做；所述的表面干燥室10、整体干燥室7、热风缓冲室3均装有温度传感器；所述的上层筛网8设置不少于1个可开关并透气的落料门9，所述的下层筛网4后端左右分别设置连通整体干燥室7和热风缓冲室3的导风管6，导风管6的下部与下层筛网4平齐并设置可开关的导风门5；所述的表面干燥室10前方开设排湿口37，上方设置活动的保温顶棚33；所述整体干燥室7的后方中部开设出料口并设置有可开关并保温的出料门36；所述的热风缓冲室3前方开设进风口2。所述的热泵机组B包括热泵机箱23、控制器、热回收风道11、显热交换器12、进风道13、蒸发器室14、第一蒸发器15、第二蒸发器16、蒸发器风机19、蒸发器外进风口17、排水管18、加热室、冷凝器21、热泵系统22以及热风风机1；所述的热回收风道11与烘房A的排湿口37联接，热风风机1的出风口与烘房A的进风口2联接。
B、第一次装载咖啡鲜豆：将完成前处理的咖啡鲜豆沥水后装载于上层筛网8，装载厚度为30cm--50cm，摊平完成上层鲜豆装载；此过程中，不排除在装载同时将发酵液混合于咖啡鲜豆中，所述的发酵液，可以是添加促使果胶分解的果胶酶、促使咖啡豆具有适口酸度的苹果酸、调节pH值的碳酸氢钠、增加糖度的蔗糖等水溶液。
C、微发酵：对于前期处理方式为不发酵的去皮鲜豆（连同胶质果肉均去除）或蜜处理鲜豆（只去除外表皮未脱去胶质果肉），视需求可进行5-15h时长的干式微发酵，此过程打开导风门5并保持上层筛网8的下部温度30--35℃；鲜豆表面pH值保持不低于4；而对于已经实现良好发酵的咖啡鲜豆（比如已采取水洗法发酵去除果胶的水洗豆），或者不需要进行发酵的机械半水洗咖啡鲜豆则应跳过此过程。
D、表面干燥：对于不需要进行微发酵或已完成微发酵的鲜豆，关闭导风门5，使得热风缓冲室3内的空气迅速穿透置于上层筛网8上的鲜豆，此过程保持表面干燥室10气温35--43℃；表面干燥过程时长8--15h，此过程中应间断性的打开活动顶棚33后耙动咖啡豆防止板结影响透气性；此过程的后期，咖啡鲜豆表面已经产生穿透气流的情况下，间断性地关闭导风门5以满足下层咖啡豆的透风干燥需求。
E、落料至下层：待上层筛网8上的咖啡鲜豆已经具备了良好的透气性，水分含量在20%--25%的情况下，打开落料门9并将上层筛网8上的咖啡豆落至下层筛网4，摊平。
F、第二次装载咖啡鲜豆：按照步骤B的方式再次装载新的咖啡鲜豆至上层筛网8。
G、整体干燥：在实施步骤C的过程中，关闭下导风门使得热风缓冲室3的热风穿透下层筛网4所承载的下层咖啡豆并对其进一步的干燥，此过程保持整体干燥室7温度为30--35℃，热风缓冲室3温度为45--55℃；在步骤D的前期过程中，热风通过开启的导风门5进入整体干燥室7使得下层咖啡豆上下同时受热实现水份的上下均衡；在步骤D的后期过程中，以10min--30min为周期间断性地关闭、开启导风门5使得下层咖啡豆交替处于热风穿透和上下受热两种干燥条件，直至水份含量均匀达到11%--12%。
H、下层咖啡豆出料：待下层筛网4所承载的下层咖啡豆水份含量均匀达到11%--12%后，关闭热泵系统22和热风风机1，打开出料门36卸出下层咖啡豆并包装入库。
I、关闭出料门，开启热泵系统22和热风风机1，重复步骤E至步骤H。
Claims (5)
1.一种控制咖啡湿豆发酵的方法，其特征在于，该方法所使用的控制咖啡湿豆发酵的设备，包括烘房（A），所述烘房（A）由前墙（34）、后墙（32）、侧墙（35）、保温地板（31）和顶棚（33）组成；所述前墙（34）上端设置有排湿口（37），所述前墙（34）下端设置有烘房进风口（2）；所述后墙（32）上设置有出料门（36）；
所述烘房（A）内部由上层筛网（8）和下层筛网（4）将烘房（A）分隔成表面干燥室（10）、整体干燥室（7）和热风缓冲室（3），所述下层筛网（4）靠近所述后墙（32）的一端设置有导风管（6），所述导风管（6）靠近所述热风缓冲室（3）的一端设置有导风门（5），所述导风管（6）连通所述热风缓冲室（3）和整体干燥室（7）；
所述上层筛网（8）靠近所述前墙（34）的一端设置有落料门（9）；
所述热风缓冲室（3）内设置有热风缓冲室温度传感器（T1），所述整体干燥室（7）内设置有整体干燥室温度传感器（T2），所述表面干燥室（10）内设置有表面干燥室温度传感器（T3）；
所述控制咖啡湿豆发酵的方法，包括以下步骤：
步骤A：将完成前处理的咖啡鲜豆沥水后装载于上层筛网（8），装载厚度为30cm-50cm，摊平完成上层鲜豆装载；
步骤B：对于前期处理方式为不发酵的去皮鲜豆或蜜处理鲜豆，进行5-15h时长的干式微发酵，此过程打开导风门（5）并保持上层筛网（8）的下部温度30-35℃；鲜豆表面pH值保持不低于4；
步骤C：对步骤B中已完成微发酵的鲜豆或不需要进行微发酵的鲜豆，打开导风门（5）使得热风缓冲室（3）内的空气迅速穿透置于上层筛网（8）上的鲜豆，保持表面干燥室（10）温度35-43℃；表面干燥过程时长8-15h，此过程中应间断性的打开顶棚（33）后耙动咖啡豆防止板结影响透气性；此过程的后期，咖啡鲜豆表面已经产生穿透气流的情况下，间断性地关闭导风门（5）以满足下层咖啡豆的透风干燥需求；
步骤D：待上层筛网（8）上的咖啡鲜豆已经具备了良好的透气性，水分含量在20%-25%的情况下，打开落料门（9）并将上层筛网（8）上的咖啡豆落至下层筛网（4），摊平；
步骤E：按照步骤A的方式再次装载新的咖啡鲜豆至上层筛网（8）；
步骤F：在实施步骤B的过程中，关闭导风门（5）使得热风缓冲室（3）的热风穿透下层筛网（4）所承载的下层咖啡豆并对其进一步的干燥，此过程保持整体干燥室（7）温度为30-35℃，热风缓冲室（3）温度为45-55℃；在步骤C的前期过程中，热风通过开启的导风门（5）进入整体干燥室（7）使得下层咖啡豆上下同时受热实现水份的上下均衡；在步骤C的后期过程中，以10min-30min为周期间断性地关闭、开启导风门（5）使得下层咖啡豆交替处于热风穿透和上下受热两种干燥条件，直至水份含量均匀达到11%-12%；
步骤G：待下层筛网（4）所承载的下层咖啡豆水份含量均匀达到11%-12%后，关闭热泵系统（22）和热风风机（1），打开出料门（36）卸出下层咖啡豆并包装入库；
步骤H：关闭出料门，开启热泵系统（22）和热风风机（1），重复步骤C至步骤G；
所述步骤A中装载咖啡豆时可以同时将发酵液混合于咖啡鲜豆中，所述发酵液为酵母液。
2.如权利要求1所述的一种控制咖啡湿豆发酵的方法，其特征在于，所述酵母液中添加促使果胶分解的果胶酶。
3.如权利要求1所述的一种控制咖啡湿豆发酵的方法，其特征在于，所述酵母液中添加促使咖啡豆具有适口酸度的苹果酸。
4.如权利要求1所述的一种控制咖啡湿豆发酵的方法，其特征在于，所述酵母液中添加调节pH值的碳酸氢钠水溶液。
5.如权利要求1所述的一种控制咖啡湿豆发酵的方法，其特征在于，所述酵母液中添加增加糖度的蔗糖水溶液。
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2019
- 2019-03-28 CN CN201910241030.4A patent/CN109805142B/zh active Active
Patent Citations (5)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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