CN113080280B - 一种茶萃取设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种茶萃取设备，包括萃取罐和安装于萃取罐内的茶叶托板，茶叶托板用于放置原料；萃取罐上安装热水喷头，用于注入热水，热水浸泡原料得到茶汤；萃取罐底部安装加热器和茶汤流出管，加热器用于对萃取罐加热，茶汤流出管用于倒出茶汤；萃取罐上还安装有通往萃取罐内的萃取介质流入管和萃取介质流出管，萃取介质用于萃取原料中的挥发性物质；萃取罐内被配置为正压环境，萃取介质流出管连接收集罐。本发明的茶萃取设备能在同一个设备中分别对水溶性成分和挥发性成分进行有效萃取，从而充分利用茶叶原料，保证茶汤和茶香气的风味完整丰富。

Description

一种茶萃取设备及方法

技术领域

本发明属于茶叶萃取技术领域，具体涉及一种茶萃取设备及方法。

背景技术

现有茶饮料的萃取技术一般分为三种：吊篮浸泡式萃取、绞笼翻斗式萃取和常压封闭式萃取，其中吊篮浸泡式萃取是向罐口固定朝上的萃取罐中放入热水，茶叶原料盛在吊篮中进行萃取，萃取完成后移出吊篮及篮内茶渣，将获得的茶汤进行过滤、冷却等处理；绞笼翻斗式萃取是将萃取罐做成可翻转的形式，罐口朝上时放入热水，直接投入茶叶原料进行萃取，通常罐底设绞笼螺杆，萃取时启动螺杆将茶叶原料搅拌均匀，萃取完成后转动萃取罐倾倒出茶汤，将获得的茶汤进行过滤、冷却等处理；常压封闭式萃取是将萃取罐做成带盖的常压封闭式，将茶叶原料投入在密闭式容器的热水中，经浸泡和冲淋工序浸出茶多酚、香气的混合物，再进行过滤、冷却等处理。

上述现有常用萃取方法中，吊篮浸泡式、绞笼翻斗式萃取因为萃取罐完全开放，挥发性成分如醇、醛、酮、酯和含氧类小分子化合物损失十分严重；而常压封闭式萃取将可溶性成分如茶多酚、咖啡碱、氨基酸、多糖等与挥发性成分混合在一起萃取，无法控制不同的温度条件、不同浸泡时间段萃取的不同品质和特性的茶香，会影响最终茶饮料的口感和风味品质，且茶香不能获得充分萃取，被残留在茶渣中十分浪费。

故需要一种新的茶萃取方法，要求能分别对水溶性成分和挥发性成分进行有效萃取，从而充分利用茶叶原料，保证茶汤和茶香气的风味完整丰富。

发明内容

基于现有技术中存在的上述缺点和不足，本发明的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或多个，换言之，本发明的目的之一是提供满足前述需求之一或多个的一种茶萃取设备及方法。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种茶萃取设备，包括萃取罐和安装于萃取罐内的茶叶托板，茶叶托板用于放置原料；萃取罐上安装热水喷头，用于注入热水，热水浸泡原料得到茶汤；萃取罐底部安装加热器和茶汤流出管，加热器用于对萃取罐加热，茶汤流出管用于倒出茶汤；萃取罐上还安装有通往萃取罐内的萃取介质流入管和萃取介质流出管，萃取介质用于萃取原料中的挥发性物质；萃取罐内被配置为正压环境，萃取介质流出管连接收集罐。

作为优选方案，收集罐与萃取介质流出管之间连接冷凝器。

作为优选方案，冷凝器和收集罐之间还配置真空泵，真空泵用于抽吸萃取介质至收集罐。

作为优选方案，萃取介质流入管上还安装流量泵和加热管，加热管用于控制萃取介质流入管中萃取介质的温度。

作为优选方案，茶萃取设备还包括与萃取罐连接的控制器和温度传感器、压力传感器，温度传感器和压力传感器检测萃取罐内的温度和压力并发送给控制器。

另一方面，本发明还提供一种茶萃取方法，使用前述的茶萃取设备萃取茶叶原料中的可溶性物质和挥发性物质，萃取罐使用热水萃取茶叶原料中的可溶性物质，萃取罐还被配置为正压环境，通入萃取介质萃取茶叶原料中的挥发性物质，萃取介质萃取到挥发性物质后利用正压环境流出萃取罐，送至收集罐储存。

作为优选方案，以不同的萃取持续时间收集萃取介质，获得不同风味的挥发性物质。

作为优选方案，萃取介质流出萃取罐后经过冷凝再送至收集罐储存。

作为优选方案，使用真空泵配合收集罐，将萃取介质抽吸至收集罐。

作为优选方案，使用热水的水蒸气作为萃取介质萃取茶叶原料中的挥发性物质。

本发明与现有技术相比，有益效果是：

本发明的茶萃取设备和方法能在同一个设备中分别对水溶性成分和挥发性成分进行有效萃取，从而充分利用茶叶原料，保证茶汤和茶香气的风味完整丰富。

附图说明

图1是本发明实施例1的一种茶萃取设备的结构示意图；

图2是本发明实施例1的一种茶萃取方法的流程图；

图3是本发明实施例2的一种茶萃取设备的结构示意图；

图4是本发明实施例4的一种茶萃取方法的流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。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，并获得其他的实施方式。

实施例1：本实施例的一种茶萃取设备，其结构如图1所示，主体包括萃取罐1、茶叶托板2、热水喷头3、茶汤流出管4，热水进管从萃取罐1顶部通入，并水平分支成多个热水喷头3，热水喷头3均朝向萃取罐1的底部，热水进管在通入萃取罐1之前还安装有加热管和流量泵。在萃取罐1底部还安装茶叶托板2，茶叶托板2在萃取罐1底部悬空安装，由隔板和安装于隔板上的滤网组成，滤网围设成笼型空间，内部用于放置茶叶原料。萃取罐1上还安装温度、压力传感器，且温度传感器、压力传感器都连接一个控制器。

萃取罐1底部还开设有茶汤出口，连接茶汤流出管4，茶汤流出管4上设置阀门以控制茶汤流出。在萃取罐1的底部还设有一个萃取介质入口，连接萃取介质流入管5；相对的，在萃取罐1的顶部还设有一个萃取介质出口，连接萃取介质流出管6，萃取介质流出管6通过一个冷凝器7与收集罐8相连。另外，在萃取介质流入管5上还设有加热管和流量泵，控制萃取介质流入萃取罐1内时的温度和压力、流量。萃取罐1内还被配置为正压环境，可利用压强差将内部的气态萃取介质通过萃取介质流出管压出。

本实施例还提供一种茶萃取方法，基于上述设备的结构实现，其流程如图2所示：分开萃取罐1的上下段，将茶叶原料放置在茶叶托板2中，由滤网隔离，闭合萃取罐1。然后通入萃取介质，萃取介质可以使用水蒸气、也可以使用液态或气态的乙醇，本实施例中选用气态乙醇作为萃取介质。气态乙醇经过萃取介质流入管5上的加热管和流量泵控制，以特定的压力、温度和流量通入萃取罐1，然后对茶叶原料中的挥发性物质进行萃取。

在萃取了一段时间以后将萃取罐1上的萃取介质出口打开，通过萃取罐1内的正压环境将萃取出了挥发性物质的气态乙醇压出至萃取介质流出管6，萃取介质携带着挥发性物质沿萃取介质流出管6流出，经过冷凝器7的冷凝处理后变为液态，进一步随萃取介质流出管6流至收集罐8，在收集罐8中被储存，完成挥发性物质的萃取。其中，冷凝器可以是一段式、也可以是多段式；多段式冷凝器的排列可以是并联或串联、或并联与串联的组合；换热结构可以是管式热交换管、板式或其它方式；冷凝介质可以使用冰水、塔水、多种冷媒混合物；本实施例中选用一段管式冷凝器，冷凝介质使用冰水。

在挥发性物质萃取完成后，开始萃取茶叶原料中的可溶性物质，热水通过热水进管和安装于热水进管上的加热管和流量泵，控制温度和压力从热水喷头3中流出，使热水在萃取罐1底部累积，对茶叶原料进行浸泡，萃取其中的可溶性物质。浸泡一定时间后打开萃取罐1底部的茶汤出口，使溶解了茶叶中可溶性物质的茶汤从茶汤流出管4流出、储存。

在萃取过程中控制器通过安装在萃取罐1上的温度传感器、压力传感器持续获得萃取罐1内的温度压力数据，以便于控制萃取过程。

在萃取过程中还会对收集罐8收集到的挥发性物质进行检测，保障产品质量。

通过上述设备的结构及方法，可以分别独立进行茶叶原料中水溶性成分和挥发性成分的萃取，使获得的茶汤、茶香香精更加醇香。且在茶叶原料中的茶多酚等水溶性成分得到充分萃取之外，还萃取出了茶叶原料中的挥发性香味成分，提高了茶叶原料的利用效率。

实施例2：本实施例中的茶萃取设备与实施例1中的不同之处在于，本实施例中的茶萃取设备其结构如图3所示，在冷凝器和收集罐之间的萃取介质流出管上安装了真空泵，真空泵连通萃取介质流出管，在运行时可以产生吸力，进一步促进萃取介质从萃取罐向收集罐流动。

基于本实施例的茶萃取设备，对实施例1中的茶萃取方法也进行了改进，在萃取介质萃取出茶叶原料中的挥发性物质以后，通过萃取罐内的正压环境和真空泵产生的吸力，使萃取介质从萃取介质流出管6中流出，进入冷凝器冷凝后再被进一步吸入收集罐中储存。

其他结构和方法与实施例1相同。

本实施例的改进使萃取介质更容易收集。

实施例3：本实施例中的茶萃取设备与实施例1中的不同之处在于：萃取介质入口具有多个，都设置在罐底，并围绕罐底以环形排列，每个萃取介质入口都连接有一根萃取介质流入管，全部萃取介质流入管由前端的一根总管分支而成。

同样的，萃取介质出口也具有多个，都设置在罐顶，并围绕罐顶以环形排列，每个萃取介质出口都连接有一根萃取介质流出管，全部萃取介质流出管汇聚为一根总管后连接至冷凝器。

其他结构和方法与实施例1相同。

本实施例的改进使萃取介质对茶叶原料中挥发性物质的萃取更加平稳和均匀，进一步提高了茶叶原料的利用率。

实施例4：本实施例中的茶萃取方法与实施例1中的不同之处在于：基于与实施例1中相同的茶萃取设备，对萃取方法进行一定调整，萃取方法的流程如图4所示，先向茶叶托板中加入茶叶原料，然后将热水通过热水喷头注入萃取罐中，令热水低于茶叶托板，并在萃取罐底部加热产生水蒸气，在此过程中，还可以打开萃取罐底部的萃取介质入口，从萃取介质流出管通入水蒸气至萃取罐内。水蒸气上升对茶叶托板中的茶叶原料进行萃取，萃取持续一定时间后打开萃取介质出口，另萃取出挥发性物质的水蒸气沿萃取介质流出管流动至冷凝器中冷凝、并输送至收集罐中储存。

随后通过热水喷头进一步注入热水，使热水没过茶叶托板中的茶叶原料，然后加热以将茶叶原料中的可溶性物质萃取至热水中，变为茶汤。

其他结构和方法与实施例1相同。

本实施例的改进使萃取过程中不需要额外添加挥发性物质的萃取介质，使用热水即可萃取挥发性物质与可溶性物质，更加节约成本。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种茶萃取设备，包括萃取罐和安装于萃取罐内的茶叶托板，茶叶托板用于放置原料；萃取罐上安装热水喷头，用于注入热水，热水浸泡原料得到茶汤；萃取罐底部安装加热器和茶汤流出管，加热器用于对萃取罐加热，茶汤流出管用于倒出茶汤；其特征在于：

所述萃取罐上还安装有通往萃取罐内的萃取介质流入管和萃取介质流出管，萃取介质用于萃取原料中的挥发性物质；萃取罐内被配置为正压环境，所

述萃取介质流出管连接收集罐；

所述收集罐与所述萃取介质流出管之间连接冷凝器。

2.如权利要求1所述的一种茶萃取设备，其特征在于，所述冷凝器和所述收集罐之间还配置真空泵，所述真空泵用于抽吸萃取介质至收集罐。

3.如权利要求1所述的一种茶萃取设备，其特征在于，所述萃取介质流入管上还安装流量泵和加热管，所述加热管用于控制萃取介质流入管中萃取介

质的温度。

4.如权利要求1所述的一种茶萃取设备，其特征在于，所述茶萃取设备还包括与萃取罐连接的控制器和温度传感器、压力传感器，温度传感器和压力

传感器检测萃取罐内的温度和压力并发送给控制器。

5.一种茶萃取方法，使用如权利要求1所述的茶萃取设备萃取茶叶原料中的可溶性物质和挥发性物质，其特征在于：萃取罐使用热水萃取茶叶原料中的可溶性物质，萃取罐还被配置为正压环境，通入萃取介质萃取茶叶原料中的挥发性物质，萃取介质萃取到挥发性物质后利用正压环境流出萃取罐，送至收集罐储存；萃取介质流出萃取罐后经过冷凝再送至收集罐储存。

6.如权利要求5所述的一种茶萃取方法，其特征在于，以不同的萃取持

续时间收集萃取介质，获得不同风味的挥发性物质。

7.如权利要求6所述的一种茶萃取方法，其特征在于，使用真空泵配合收集罐，将萃取介质抽吸至收集罐。

8.如权利要求5所述的一种茶萃取方法，其特征在于，使用所述热水的水蒸气作为萃取介质萃取茶叶原料中的挥发性物质。