CN213074312U - 一种利用脉冲电场快速制取冷泡茶的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于食品加工技术领域，具体为一种利用脉冲电场快速制取冷泡茶的装置。本装置包括：冷泡茶茶具，高压脉冲源；冷泡茶茶具包括：圆筒形本体，高压源接线柱，盖子、滤网、金属底部、底座；滤网与高压源接线柱下端焊接，作为高压电极；金属底部作为低压电极；高压脉冲源的高压输出端与高压接线柱连接，低压输出端与茶具底座连接；通电时在茶具内产生高压脉冲电场。高压脉冲源电压输出端输出脉冲宽度为1‑100μs、频率0.1‑10kHz可调、幅值0‑30kV可调的脉冲波形。本实用新型能够在提升冷泡茶品质的前提下，有效的提高冷泡茶的制取效率，时间缩短700倍以上。

Description

一种利用脉冲电场快速制取冷泡茶的装置

技术领域

本实用新型属于食品加工技术领域，具体涉及冷泡茶制备装置。

背景技术

以冷水来冲泡茶叶获取的茶水称为冷泡茶，是一种颠覆传统的泡茶方法。与传统的热泡茶相比，由于使用的水温更低，会导致产生苦涩味口感的茶丹宁酸渗出的含量更少，可在饮用时增加茶的口感。同时，冷泡茶中的儿茶素和茶多酚等物质，具有瘦身以及防癌的功效。冷泡茶可以降低茶汤咖啡因含量，减缓对胃的刺激，因此适用于敏感体质或胃弱者饮用。冷泡茶在口感上更加的甘甜清冽，是一种自然的、无任何添加剂的健康、绿色饮品。尤其是在炎炎的夏日，更是一种不二的选择。

现有冷泡茶方法，是将优质市售茶放入到茶具的底部，加入不含矿物质的白开水或纯净水，根据不同的茶叶类型，等待4-10 h，过滤掉茶叶即可饮用。

现有冷泡茶技术，是依靠分子的扩散作用，茶叶中的可溶性物质溶于水中，从而析出茶叶滋味。但存在的问题是，由于冷泡茶过程中，使用的水温较低，分子的扩散作用缓慢，导致整个制作冷泡茶的时间过长，应用不便。其次，由于制作冷泡茶的时间过长，会导致茶叶出现腐烂的问题，从而滋生细菌的生长，不仅影响冷泡茶的品质，还存在安全隐患。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够快速制取冷泡茶的装置。

本实用新型提供快速制取冷泡茶的装置，是利用高压脉冲电场将茶叶的细胞膜破坏，发生电穿孔现象，使茶叶的儿茶素、茶多酚等有效成分快速渗出，溶于水中，实现制取冷泡茶。与此同时，高压脉冲电场对冷泡茶中的微生物具有致死作用，可以起到杀菌的目的，保证冷泡茶的品质。

本实用新型提供的快速制取冷泡茶的装置，包括：冷泡茶茶具，高压脉冲源；参见图1所示；其中，所述冷泡茶茶具包括：上部开口的圆筒形本体14，高压源接线柱10，盖子11、滤网13、金属底部15、底座16；所述盖子11为圆形，与本体上口匹配，本体上部侧面设有出水口12，高压源接线柱10下端穿过盖子11中间的圆孔伸入本体内，并由盖子11的圆孔固定；不锈钢材料制成的滤网13设置与本体内、出水口下方，用于过滤茶叶，该滤网13与高压源接线柱10下端焊接，作为高压电极；金属底部15在本体下部，两者之间通过凹槽或螺纹连接，该金属底部15可作为低压电极；底座16在金属底部15下方，两者之间通过中心的凹凸配合连接；所述高压脉冲源17具有高压输出端和低压输出端，高压输出端可与高压接线柱10的上端连接，低压输出端可与茶具底座16连接；通电时在茶具内产生高压脉冲电场。

实用新型中，所述茶具盖子由绝缘陶瓷制成，成圆盘状，中间开圆孔，用于插入和固定高压柱子。

所述茶具本体由绝缘陶瓷烧制而成的圆筒，通过凹槽或螺纹与茶具底部密封，同时上部与茶具盖子相匹配。

所述滤网是由不锈钢材料制成，安装在茶具具身的上部，可以用来过滤茶叶，同时与高压柱子一同起到作为高压电极的作用。

所述高压接线柱由不锈钢圆柱制成，恰好穿过茶具盖子的圆孔，与茶具盖子密封安装。高压接线柱下端与滤网焊接在一起，起到向滤网导电的作用，使高压柱接线柱和滤网充当为整个装置的高压电极。

所述的出液口是在茶具具身的侧面，用于将制作好的冷泡茶倒出去，方便饮用。

所述的高压脉冲源，电压输出端输出的电压波形为脉冲宽度为1-100μs，频率0.1-10kHz可调，幅值0-30kV可调的脉冲波形。

本装置可以进一步扩展，由多个冷泡茶茶具串联（即各茶具的底部串联连接，各茶具的高压接线柱串联连接），高压脉冲源的高压输出端与茶具的高压接线柱连接，高压输出端与茶具的底部连接，参见图4所示。

本装置使用操作如下：取出茶具中的滤网，茶具盖子，高压接线柱，将茶叶加入到茶具内，添加适量的白开水或纯净水直至恰好淹没滤网的高度但不超过出液口，再将滤网、茶具盖子、高压接线柱一起安装好；然后将整个茶具安放在茶具底座上，并将高压脉冲源的高压输出端、低压输出端分别与高压柱子、茶具底座连接好。然后，设置脉冲参数：电场强度1-5 kV/cm,脉冲宽度10 -30μs,脉冲频率0.5-2kHz；时间不超过30 s（10-30 s）,即可实现制取冷泡茶。等待时间不超过30 s,即可实现制取冷泡茶。

本装置的工作原理如下：

采用高压脉冲电场制取冷泡茶，是利用高压脉冲源在茶具内产生高强度的脉冲电场，茶叶细胞的细胞膜在外加电场的作用下，出现电穿孔的现象，细胞膜的完整性被破坏，导致细胞膜的通透性增加。因此，茶叶中的物质可以迅速的渗透到水溶液中，析出茶叶的有效成分，从而实现快速制取冷泡茶的目的。

本装置的结构特点：

1、滤网既起到过滤茶叶的目的，同时起到作为高压电极的作用；

2、茶具底座既可以固定茶具，又可以向茶具底部输入低压脉冲；

3、能够重复使用，同时拆卸方便，清洁便利。

本装置与与现在制取冷泡茶的方法相比，具有如下优势：

1、将制取冷泡茶的时间从4-10 h缩短至少于30 s，可以实现快速制取冷泡茶，从而大大提高了制取冷泡茶的效率；

2、可以使茶叶中的有效成分更大程度上析出到茶水中，进一步的减少茶叶的使用量，从而实现节省原材料的目的；

3、利用电穿孔效应，整个制备冷泡茶的时间极短，不会因为泡制茶水时间过长导致茶叶腐烂，滋生细菌；

4、高压脉冲电场对冷泡茶的细菌具有致死作用，从而可以避免因为茶叶、茶具、水中的细菌影响冷泡茶的品质，保证冷泡茶的安全；

5、使用后可以拆卸下来清洗，更加的绿色环保；

6、操作简单，绿色环保，携带方便，智能安全，在有水、有电的地方，随时随地可以用来制取冷泡茶；

7、脉冲电参数可调可控，同时可以几个装置串联使用，大大提高制取冷泡茶的量，从而实现商业化的应用。

附图说明

图1 高压脉冲电场快速制备冷泡茶装置。

图2 高压接线柱和滤网。

图3 高压接线柱、滤网和茶具盖子的连接方式。

图4多个冷泡茶茶具与高压脉冲源的连接方式。

图中标号：10为高压接线柱，11为茶具盖子，12为出水口，13为滤网，14为茶具本体，15为茶具底部，16为茶具底座，17为高压脉冲源。

具体实施方式

下面通过具体实施例进一步描述本装置。

空白组：采用现在的冷泡茶技术

1、一同取出茶具中的滤网，茶具盖子，高压柱子，加入适量的市售绿茶于茶具底部；然后加入适量的纯净水直至淹没滤网的高度但不超过出液口。其中，液料比为50:1，再将滤网、茶具盖子、高压柱子一起安装好；

2、等待10 h，将制备好的冷泡茶从出液口倒出，即可饮用；

3、倒掉茶叶，清洗茶具，等待下次使用；

4、茶叶水浸出物含量测定：通过分光光度计，测量制备好的冷泡茶中茶叶水浸出物的含量为22.8%；

5、醇类香气检测：通过气相色谱-质谱分析法，测量制备好的冷泡茶中醇类香气含量6.3%；

6、颜色分析：通过测色分光光度计,测量制备好的冷泡茶的明暗值为50.55。

实验组：采用本装置

1、一同取出茶具中的滤网，茶具盖子，高压柱子，加入适量的市售绿茶于茶具底部；然后加入适量的纯净水直至淹没滤网的高度但不超过出液口。其中，液料比为50:1，再将滤网、茶具盖子、高压柱子一起安装好；

2、将高压脉冲源的高压输出端连接到高压柱子与滤网上，将低压输出端连接到茶具底座上，设置高压脉冲输出电参数，电场强度1kV/cm，脉冲宽度10 μs，脉冲频率1kHz，工作时间10s；

3、关闭电源，将制备好的冷泡茶从出液口倒出，即可饮用；

4、倒掉茶叶，清洗茶具，等待下次使用；

5、茶叶水浸出物含量测量：通过分光光度计，测量制备好的冷泡茶中茶叶水浸出物的含量为28.06%；

6、醇类香气检测：通过气相色谱-质谱分析法，测量制备好的冷泡茶中醇类香气6.9%；

7、颜色分析：通过测色分管光度计，测量制备好的冷泡茶的明暗值为50.45。

Claims (3)

1.一种利用脉冲电场快速制取冷泡茶的装置，其特征在于，包括：冷泡茶茶具，高压脉冲源；其中，所述冷泡茶茶具包括：上部开口的圆筒形本体，高压源接线柱，盖子、滤网、金属底部、底座；所述盖子为圆形，与本体上口匹配，本体上部侧面设有出水口，高压源接线柱下端穿过盖子中间的圆孔伸入本体内，并由盖子的圆孔固定；不锈钢材料制成的滤网设置与本体内、出水口下方，用于过滤茶叶，该滤网与高压源接线柱下端焊接，作为高压电极；金属底部在本体下部，两者之间通过凹槽或螺纹连接，该金属底部可作为低压电极；底座在金属底部下方，两者之间通过中心的凹凸配合连接；所述高压脉冲源具有高压输出端和低压输出端，高压输出端可与高压接线柱的上端连接，低压输出端可与茶具底座连接；通电时在茶具内产生高压脉冲电场。

2.根据权利要求1所述利用脉冲电场快速制取冷泡茶的装置，其特征在于，所述高压脉冲源，电压输出端输出的电压波形为脉冲宽度为1-100μs、频率0.1-10kHz可调、幅值0-30kV可调的脉冲波形。

3.根据权利要求1所述利用脉冲电场快速制取冷泡茶的装置，其特征在于，所述冷泡茶茶具有多个，各茶具的底部串联连接，然后与高压脉冲源的低压输出端连接，各茶具的高压接线柱串联连接，然后与高压脉冲源的高压输出端连接。

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