KR20230075904A - The manufacturing system for decaffeinated coffee beans - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수조에 물과 커피 생두를 투입한 상태에서 용매제인 사탕수수를 발효시켜 추출한 사탕수수 발효액을 투입하여 수조에 투입된 커피 생두의 농도와 물의 농도가 같아지도록 유도하여 삼투압 현상을 차단하여 커피 생두에 포함된 수용성 물질중에서 카페인을 제외한 나머지 수용성 물질은 물에 용해되지 않도록 유도함으로서 커피의 당 성분을 유지하면서도 카페인만 제거할 수 있으며, 카페인을 추출하기 위한 물이 저장되어 있는 다수개의 저장탱크를 마련하고, 각 저장탱크로 카페인 추출을 위한 커피 생두를 이송컨베이어로 순차적으로 자동 이송시키도록 하여 커피 생두에 포함되어 있는 카페인을 연속적으로 추출하여 제거토록 함으로서 커피 생두의 카페인 제조과정을 자동화하여 생산성 및 작업성의 향상을 도모할 수 있는 디카페인 커피 생두 제조 시스템을 제공한다.In the present invention, sugarcane fermented liquid extracted by fermenting sugarcane, which is a solvent, is introduced in a state where water and green coffee beans are put into a water tank to induce the concentration of green coffee beans and the concentration of water to be the same, thereby blocking the osmotic pressure phenomenon, thereby blocking green coffee beans. Among the water-soluble substances included in the coffee, only caffeine can be removed while maintaining the sugar component of coffee by inducing the rest of the water-soluble substances except for caffeine to be insoluble in water. In addition, coffee beans for caffeine extraction are automatically transferred to each storage tank on a transfer conveyor in sequence to continuously extract and remove caffeine contained in coffee beans, thereby automating the caffeine manufacturing process of green coffee beans to improve productivity and work. A decaffeinated green coffee bean manufacturing system capable of improving performance is provided.
Description
본 발명은 디카페인 커피 생두 제조시스템에 관련되는 것으로서, 더욱 상세하게는 카페인을 추출하기 위한 물이 저장되어 있는 다수개의 저장탱크를 마련하고, 각 저장탱크로 카페인 추출을 위한 커피 생두를 이송컨베이어로 순차적으로 자동 이송시키도록 하여 커피 생두에 포함되어 있는 카페인을 연속적으로 추출하여 제거토록 한 디카페인 커피 생두 제조 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for manufacturing green decaffeinated coffee beans, and more particularly, to provide a plurality of storage tanks in which water for extracting caffeine is stored, and green coffee beans for extracting caffeine to each storage tank are transported on a transfer conveyor. It relates to a decaffeinated green coffee bean manufacturing system that continuously extracts and removes caffeine contained in green coffee beans by sequentially and automatically transporting them.
오늘날 가장 애용되고 있는 기호식품의 하나로서 커피를 들 수 있는데, 이러한 커피는 커피나무 열매의 종자인 커피 생두로부터 원료를 선별하여 통상적으로 정제, 볶음, 배합, 분쇄 및 추출의 과정을 거쳐 제품화된다. 커피는 이미 9C 이전부터 인류와 함께하고 있는 것으로 그 종류만도 약 40 여종에 이르며, 커피의 생두에는 주성분인 조당분 외에 수분, 회분, 지방, 조섬유, 조단백 및 카페인이 함유되어 있다. 특히, 커피에 다량 함유되어 있는 것으로 알려진 카페인은 강심작용과 이뇨작용 및 중추신경을 자극하는 각성작용을 가져 적당량의 커피를 마시면 스트레스 해소하고, 각성 정도가 향상되어 사고의 수행능력이 향상되며 피로가 해소되는 느낌을 갖게 하여 모든 사람에게 애용되고 있다. 또한, 커피에는 카페스톨(cafestol)과 카월(kahweol)이라는 성분을 포함하고 있어, 이들 성분이 아세트알데히드 분해 촉진에 의한 숙취해소의 효과 및 간의 독성도 예방할 수 있는 것으로 보고되고 있을 뿐 아니라 다이어트, 콜레스테롤 저하 등의 효과를 갖는 것으로 알려져 현대인에게 광범위하게 사랑받고 있는 음료로 자리 잡고 있다.Coffee is one of the most popular favorite foods today, and such coffee is produced by selecting raw materials from green coffee beans, which are seeds of the coffee tree fruit, and usually through the process of refining, roasting, blending, grinding, and extraction. Coffee has been with mankind since before the 9th century, and there are about 40 types of coffee beans, and green coffee beans contain moisture, ash, fat, crude fiber, crude protein, and caffeine in addition to crude sugar, which is the main component. In particular, caffeine, which is known to be contained in large amounts in coffee, has cardiac, diuretic, and arousal effects that stimulate the central nervous system. Drinking an appropriate amount of coffee relieves stress, improves arousal, improves thinking performance, and reduces fatigue. It gives a feeling of relief and is used by everyone. In addition, coffee contains ingredients called cafestol and kahweol, and it has been reported that these ingredients can relieve hangovers by accelerating acetaldehyde decomposition and prevent liver toxicity, as well as diet and cholesterol. It is known to have effects such as deterioration and has become a beverage widely loved by modern people.
커피 가공 방법으로 내추럴 가공법은 커피 체리를 수확한 후 기후나 환경에 따라 10-25일 간 건조장에서 건조시키는데, 이때 미생물 활동에 의하여 발효와 효소 반응이 일어나 당이 더해지기도 하고, 초산, 젖산, 에탄올 등 다양한 유기산들이 생성되어 커피 체리를 약 10cm 쌓아서 말린 다음 10-25일 동안 햇볕 건조를 거치게 하고, 이러한 과정을 거친 체리는 자연 상태의 미생물에 의해 발효가 이루어지는데 이는 품질에 영향을 미치게 된다.As a coffee processing method, the natural processing method harvests coffee cherries and then dries them in a dryer for 10-25 days depending on the climate or environment. Various organic acids are created, such as coffee cherries, which are piled up about 10 cm and dried, and then dried in the sun for 10-25 days.
워시드 가공법은 17세기 말 인도네시아에서 고안되어 19세기 경 라틴 아메리카로 퍼졌고, 현재 전체 커피 가공의 약 70%가 워시드로 가공되고 있으며, 이 방법은, 내추럴 가공법이 불가능한 인도네시아, 라틴 아메리카노의 아열대의 우기, 즉 아열대의 습한 기후로 인해 내추럴 가공법에 대한 대안으로 신흥 커피 생산국에서 환경적 특성에 맞게 고안된 커피 가공법이다.The washed processing method was invented in Indonesia at the end of the 17th century and spread to Latin America around the 19th century. Currently, about 70% of all coffee processing is processed with the wash, and this method is used in the subtropical rainy season of Indonesia and Latin Americano, where natural processing is impossible. In other words, it is a coffee processing method designed to suit environmental characteristics in emerging coffee producing countries as an alternative to natural processing due to the subtropical humid climate.
펄프드 가공법은 브라질에서 개발된 가공방식으로 커피 체리를 수확한 후 커피 체리의 껍질과 과육을 제거하여 점액질이 붙어 있는 상태의 파치먼트를 건조시킨 후 말라붙은 점액질과 파치먼트 껍질을 벗겨내는 방식의 가공법으로 내추럴과 워시드의 중간 정도의 가공방법이라 할 수 있다.The pulped processing method is a processing method developed in Brazil. After harvesting the coffee cherries, removing the skin and flesh of the coffee cherries, drying the parchment with mucilage attached, and then peeling off the dried mucilage and parchment skin. As a processing method, it can be said to be an intermediate processing method between natural and washed.
세미 워시드 가공법은 수확한 체리를 펄핑한 후 별도의 발효과정 없이 기계를 이용하여 과육을 제거한 후 세척하는 방식으로 내추럴과 워시드의 중간적인 색채를 띤 가공방식으로 워시드에 근접한 방식이다.The semi-washed processing method is a method of pulping the harvested cherries, removing the pulp using a machine without a separate fermentation process, and then washing them.
발효 가공법은 커피 체리가 그대로 건조되면서 내부의 당분에 의해 미생물의 활동이 이뤄지고 있으며, 공기중의 미생물이 제한 없이 더 다양하게 활동하며 더 긴 시간의 발효가 이뤄지기 때문에 워시드에 비해 다채롭고 과일같은 향미가 만들어진다.In the fermentation processing method, as the coffee cherries are dried as they are, the microorganisms are active by the sugar inside, and the microorganisms in the air are more diverse without restrictions and fermentation takes place for a longer period of time, resulting in a colorful and fruity flavor compared to washed. is made
커피의 기능적인 면을 보면, 중추신경을 자극하는 효과와 기억력 상승, 수행능력 상승, 인지능력의 상승과 같은 좋은 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 또한, '어린이 기호식품의 상품 시험(카페인 중심으로)'에 따르면 카페인은 현대인의 기호 식품인 커피, 코코아, 초콜릿, 콜라, 녹차 등에 고아범위하게 들어있는 성분이다. 적당량의 카페인 섭취는 우리 몸에 쌓인 피로를 풀어주고 정신을 맑게 해주며 이뇨 작용을 통해 체내 노폐물을 제거하는 등 신체이 이로운 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 하지만, 과잉섭치시 불면증, 초조함, 신경과민, 흥분,불안 등과 같은 부작용을 일으키며 지속적으로 과잉 섭취할 경우 카페인 중동증이 생길 수 있다. 특히 어린이와 임산부 등 취약계층은 성인에 비해 카페인 과잉 섭취에 따른 부작용 정도가 심하게 나타날 수 있어 카페인 함유식품 섭취시 주의가 요구된다. 카페인은 정신활성 물질로 과잉섭취시 심장병 유발 관상동맥질환, 심근경색4증을 유발할 가능성을 보고하였다. 식품의약품 안전처는 이러한 부작용 때문에 성인은 카페인을 하루 최대400mg 이하, 임산부는 300mg 이하, 어린이나 청소년은 각자의 체중 1kg 당 카페인 2.5mg 이하로 섭취할 것을 권고하고 있다. 한국인을 위한 식생활 지침에도 "카페인은 중추신경을 자극해 불면증을 유발하고 혈압을 상승시키며 이뇨작용을 해 체내 수분을 빼앗아가므로 절제가 필요하다" 는 내용이 포함되어 있다.Looking at the functional aspect of coffee, it has been reported that it has good effects such as stimulating the central nervous system, increasing memory, performance, and cognitive ability. In addition, according to the 'product test of children's favorite foods (focused on caffeine)', caffeine is an ingredient that is contained in a wide range of modern people's favorite foods, such as coffee, cocoa, chocolate, cola, and green tea. It is known that caffeine intake in an appropriate amount has beneficial effects on the body, such as relieving fatigue accumulated in the body, clearing the mind, and removing waste products from the body through diuretic action. However, excessive intake causes side effects such as insomnia, nervousness, nervousness, excitement, and anxiety, and continuous excessive intake may cause caffeine measles. In particular, vulnerable groups such as children and pregnant women may experience more severe side effects from excessive caffeine consumption than adults, so caution is required when consuming caffeine-containing foods. Caffeine is a psychoactive substance, and excessive intake has been reported to cause heart disease-induced coronary artery disease and myocardial infarction 4. Because of these side effects, the Ministry of Food and Drug Safety recommends that adults consume less than 400mg of caffeine per day, pregnant women less than 300mg, and children and adolescents consume less than 2.5mg of caffeine per 1kg of their body weight. Dietary guidelines for Koreans also include the following: “Caffeine stimulates the central nervous system, causing insomnia, increasing blood pressure, and taking away moisture from the body through diuretic action, so moderation is necessary.”
따라서 근래에는 카페인을 제거한 디카페인 커피(decaffeine coffee)가 주목받고 있다. 디카페인 커피라 함은 통상적으로 카페인이 전혀없는 커피라기보다 카페인 함량을 줄인 커피를 의미한다.Therefore, in recent years, decaffeine coffee from which caffeine has been removed has been attracting attention. Decaffeinated coffee usually means coffee with reduced caffeine content rather than coffee without caffeine at all.
디카페인 처리는 항상 커피 생두 상태에서 이루어진다. 카페인은 물에 잘 녹는 성질이 있으므로 디카페인 공정에는 어떤 식으로든 물이 사용되나, 물 그 자체로는 디카페인 처리를 할 수 없다. 물이 용매제로 사용될 경우 설탕과 단백질들도 제거될 가능성이 크다. 따라서, 메틸 염화물, 활성 탄소, 이산화탄소 또는 에틸 아세테이트 같은 용매제를 보통사용한다. 이러한 용매제들은 이 처리과정의 속도를 높여주고 씻겨 내려가는 효과를 최소한으로 할 수 있도록 돕는다.Decaffeination is always done on green coffee beans. Caffeine is water-soluble, so water is used in the decaffeination process in some way, but water itself cannot be decaffeinated. Sugars and proteins are also likely to be removed if water is used as a solvent. Therefore, solvents such as methyl chloride, activated carbon, carbon dioxide or ethyl acetate are usually used. These solvents speed up this process and help minimize the effect of wash-off.
커피 생두에서 디카페인을 처리하는 방법으로는 크게 세가지를 예로 들 수 있다.There are three main ways to process decaffeination in green coffee beans.
첫 번째로 용매제를 사용하는 방식은 염화메틸렌이나 에틸아세테이트와 같은 화학 용매제의 도움으로 카페인을 제거하는 방식이다. 이는 간접적인 방법과 직접적인 방법이 있는데 직접적인 방식이란 커피 생두를 직접 용매제에 담구어 카페인을 제거하는 방식으로, 용매제는 커피 생두에 직접 닿게 된다. 간접적인 방식은 카페인이 포함된 물을 용매제가 포함된 분리된 탱크에 옮겨져 처리하는 방식으로, 이 경우 용매제는 커피 커피 생두에 절대 닿지 않는다.The first method using a solvent is to remove caffeine with the help of a chemical solvent such as methylene chloride or ethyl acetate. There are indirect methods and direct methods. The direct method is a method in which caffeine is removed by directly immersing green coffee beans in a solvent, and the solvent directly touches the green coffee beans. In the indirect method, water containing caffeine is transferred to a separate tank containing a solvent, and in this case, the solvent never touches the green coffee beans.
이때 사용하는 용매제가 인체 건강에 미치는 영향에 관한 염려가 늘어남에 따라 예전에 사용되던 벤젠이나 트리클로로에틸렌 보다는 염화메틸렌이나 에틸아세테이트를 주로 사용하고 있으며, 용매제 사용 후 커피 생두에 남아있는 용매제는 휘발성이 강하고 쉽게 증발해버리기 때문에 화씨 400도, 15분간 로스팅 후 화씨 200도에서 블루잉된 커피음료에 잔류할 가능성은 거의 없다. 에틸아세테이트는 다른 벤젠이나 염화메틸렌과 달리 사과나 블랙 베리같은 잘 익은 과일에 상당히 들어있기 때문에 자연적인 성분으로 알려져 있다. 이와 반대로 직접적 용매제 방식으로 커피 생두를 30분간 쪄서 커피 생두의 조직을 열어준 후 염화메틸렌 또는 에틸아세테이트로 약 10시간 가량 헹구어 카페인을 제거한다. 카페인을 뺏어간 용매제들을 버리고 커피 생두는 쪄서 남은 잔류 용매제들을 제거한다. 이때 에틸아세테이트를 가장 많이 사용한다. 따라서, 내추럴 디카페인 방식 또는 에틸아세테이트 방식이라고도 불린다.At this time, as concerns about the effect of the solvent used on human health increase, methylene chloride or ethyl acetate is mainly used rather than benzene or trichlorethylene, which were used in the past. Because it is highly volatile and evaporates easily, it is unlikely to remain in a coffee beverage brewed at 200 degrees Fahrenheit after roasting at 400 degrees Fahrenheit for 15 minutes. Ethyl acetate is known as a natural compound because, unlike other benzenes and methylene chlorides, it is present in large quantities in ripe fruits such as apples and blackberries. On the contrary, the coffee beans are steamed for 30 minutes in a direct solvent method to open the tissue of the coffee beans, and then rinsed with methylene chloride or ethyl acetate for about 10 hours to remove caffeine. The decaffeinated solvents are discarded, and the green coffee beans are steamed to remove the remaining solvents. At this time, ethyl acetate is most often used. Therefore, it is also called the natural decaffeinated method or the ethyl acetate method.
두 번째, 용매제를 사용하지 않는 스위스 워터 프로세스로 화학제를 사용하지 않고 물을 이용하는 방식으로 정수된 물에 장시간 담그는 디카페인하는 방법(물 추출법)으로서 1933년 스위스에서 처음 시도되어 1980년 COFFEX SA에 의하여 상용화될 수 있도록 개발되었다. 그 이후 1988년이 방식이 시장에 소개되어 캐나다 밴쿠버에 시설을 갖추게 되었다. 스위스 워터 회사의 디카페인 시설 공정은 유일하게 유기농인증을 받았고 더불어 코셔 인증(식품 안전성 인증의 하나)도 받았다.Second, as a Swiss water process that does not use solvents, it is a decaffeination method (water extraction method) that uses water without using chemicals and soaks in purified water for a long time. It was first tried in Switzerland in 1933 and COFFEX SA in 1980 developed for commercialization. Then, in 1988, the method was introduced to the market with a facility in Vancouver, Canada. The Swiss Water Company's decaffeination facility process is the only certified organic, as well as kosher certified (one of the food safety certifications).
세 번째, 용매제를 사용하지 않는 CO2 (이산화탄소) 방식은 비교적 최근의 방식이다. 막스플랑 연구실의 쿠르트조셀이 개발한 것으로 화학용매제를 대신에 초임계이산화탄소를 사용한다. 초임계이산화탄소는 카페인에서만 선택적으로 반응하고 알칼리성분과 다른 모든 성분은 방출한다. 추출관이라 불리는 스테인리스 통에 물과 커피 생두를 담고 밀봉한 후 초임계 이산화탄소를 주입하여 1000파운드의 압력을 준다. CO2를 용매제로 사용하여 커피에서 카페인성분을 녹이고 좀 더 큰 분자의 맛성분들은 남겨둔다. 카페인과 결합한 CO2는 흡수챔버라는 또 다른 컨테이너에 옮겨 압력을 줄여주고 CO2를 기체상태로 되돌아오게 하면 카페인성분만 남는다. 그러나 이 방식은 비용 때문에 대량의 커머셜 등급의 커피들을 디카페인 처리할 때 주로 사용된다.Third, the CO2 (carbon dioxide) method that does not use a solvent is a relatively recent method. It was developed by Kurt Jossel of the Max Plan Lab and uses supercritical carbon dioxide instead of a chemical solvent. Supercritical carbon dioxide reacts selectively only with caffeine and releases alkali components and all other components. After putting water and green coffee beans in a stainless steel container called an extraction pipe, sealing it, injecting supercritical carbon dioxide and applying 1000 pounds of pressure. CO2 is used as a solvent to dissolve the caffeine in the coffee, leaving the larger molecular taste components behind. The CO2 combined with caffeine is transferred to another container called an absorption chamber to reduce the pressure and return the CO2 to a gaseous state, leaving only the caffeine component. However, because of cost, this method is mainly used for decaffeination of large quantities of commercial grade coffee.
한편, 위에서 언급한 대표적인 디카페인 제거방식인 스위스워터프로세서, 내추럴 프로세서, CO2 프로세서 방식으로 커피 생두에서 카페인을 제거할 때에는 카페인만 집중적으로 제거하는 것이 불가능하며 제거과정에서 커피 생두 안에 들어있는 수용성을 띄는 다른 성분들까지 함께 용해되어 제거되어 지며, 따라서 디카페인 처리된 커피 생두로 제조된 커피는 일반적인 커피에 비해 커피 고유의 맛과 향이 떨어지는 단점이 있다.On the other hand, when caffeine is removed from green coffee beans by the above-mentioned representative decaffeination removal methods such as Swiss water processor, natural processor, and CO2 processor, it is impossible to intensively remove only caffeine, and during the removal process, the water-soluble content in green coffee beans is Even other components are dissolved and removed together, and therefore, coffee made from decaffeinated green coffee beans has a disadvantage in that the inherent taste and aroma of coffee is inferior to that of general coffee.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 카페인을 추출하기 위한 물이 저장되어 있는 다수개의 저장탱크를 마련하고, 각 저장탱크로 카페인 추출을 위한 커피 생두를 이송컨베이어로 순차적으로 자동 이송시키도록 하여 커피 생두에 포함되어 있는 카페인을 연속적으로 추출하여 제거토록 한 디카페인 커피 생두 제조 시스템을 제공함에 있다.An object of the present invention to solve the above problems is to provide a plurality of storage tanks in which water for extracting caffeine is stored, and automatically transfer green coffee beans for extracting caffeine to each storage tank on a transfer conveyor in sequence. The present invention provides a decaffeinated green coffee bean manufacturing system in which caffeine contained in green coffee beans is continuously extracted and removed.
본 발명의 다른 기술적 과제는 사탕수수를 발효시켜 추출한 사탕수수 발효액을 커피 생두가 함침되어 있는 물에 용해시켜 커피 생두에서 카페인만 집중적으로 추출하며, 카페인이 1차 추출된 커피 생두는 다수개의 저장탱크로 연속적으로 이송된 후, 건조시키도록 하여 디카페인 커피에 적합하도록 커피 생두에서 카페인을 처리할 수 있도록 한 디카페인 커피 생두 제조 시스템을 제공함에 있다.Another technical problem of the present invention is to intensively extract only caffeine from the green coffee beans by dissolving the fermentation broth of sugar cane extracted by fermenting sugar cane in water impregnated with green coffee beans, and the green coffee beans from which caffeine is first extracted have a plurality of storage tanks. It is to provide a decaffeinated green coffee bean manufacturing system capable of treating caffeine from green coffee beans to be suitable for decaffeinated coffee by drying after being continuously transferred to decaffeinated coffee.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 수조에 물과 커피 생두를 투입한 상태에서 용매제인 사탕수수를 발효시켜 추출한 사탕수수 발효액을 투입하여 수조에 투입된 커피 생두의 농도와 물의 농도가 같아지도록 유도하여 삼투압 현상을 차단하여 커피 생두에 포함된 수용성 물질중에서 카페인을 제외한 나머지 수용성 물질은 물에 용해되지 않도록 유도함으로서 커피의 당 성분을 유지하면서도 카페인만 제거할 수 있는 디카페인 커피 생두 제조시스템을 제공함에 있다.Another technical problem of the present invention is to induce the osmotic pressure phenomenon by inducing the concentration of green coffee beans and the concentration of water to be the same by introducing sugar cane fermentation broth extracted by fermenting sugar cane, which is a solvent, in a state where water and green coffee beans are put in a tank. It is to provide a decaffeinated green coffee bean manufacturing system capable of removing only caffeine while maintaining the sugar component of coffee by blocking the water-soluble substances contained in green coffee beans and inducing the rest of the water-soluble substances except for caffeine to be dissolved in water.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 디카페인 커피 생두 제조 시스템에 있어서, 커피 생두에 포함되어 있는 카페인이 용해될 수 있도록 사탕수수를 발효시켜 추출한 사탕수수 발효액과 물이 일정량 담겨지는 제 1저장탱크, 상기 제 1저장탱크에 설치되며 모터의 동력으로 회전하는 구동풀리, 상기 구동풀리의 반대편에 위치하는 피동풀리, 상기 구동풀리 및 피동풀리에 감겨지며 상기 제 1저장탱크를 가로지른 상태로 상기 제 1저장탱크에 담겨져 있는 물속을 지나가며 구동풀리의 동력으로 회전 이동하는 벨트, 상기 벨트에 적어도 하나 이상 설치되며 제 1저장탱크의 후방에 설치되어 있는 상기 제 1저장탱크의 후방 위쪽에 위치하고 있는 슈트에서 투입된 커피 생두를 받쳐준 상태에서 상기 벨트의 회전 이동으로 커피 생두를 제 1저장탱크의 물속에서 상기 제 1저장탱크의 전방으로 서서히 이송시키는 이송대로 구성한 제 1순환 이송 컨베이어 및 상기 제 1저장탱크에 마련되며 상기 물에 용해되어 있는 카페인을 걸러내는 탄소필터로 구성하여 커피 생두에 포함되어 있는 카페인을 제거하는 제 1카페인 제거장치, 상기 제 1카페인 제거장치의 전방에 순차적으로 설치되며 상기 제 1상기 제 1카페인 제거장치의 제 1저장탱크 및 제 1순환 이송컨베이어와 동일한 구조의 제 2 내지 제 5저장탱크 및 제 2 내지 제 5순환이송 컨베이어로 구성하여 커피 생두에 포함되어 있는 카페인을 연속적으로 제거하는 제 2 내지 제 5카페인 제거장치, 상기 제 1 내지 제 5카페인 제거장치를 거쳐 카페인이 제거된 커피 생두에 열풍을 공급하는 에어나이프, 상기 에어나이프의 아래에 위치하며 커피 생두를 이송시키는 이송컨베이어로 구성하여 커피 생두를 강제적으로 건조 및 이송시키는 건조장치 및 상기 건조장치를 통과한 커피 생두를 상온에서 자연 건조시키는 자연건조장치를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.In order to achieve the above objects, the present invention is a decaffeinated green coffee bean manufacturing system, which includes a first storage tank in which a certain amount of sugarcane fermented liquid extracted by fermenting sugarcane and water are contained so that caffeine contained in green coffee beans can be dissolved. , A drive pulley installed in the first storage tank and rotating by the power of a motor, a driven pulley located opposite the drive pulley, wound around the drive pulley and the driven pulley, and crossing the first storage tank, A belt that rotates and moves with the power of a drive pulley while passing through the water contained in the first storage tank, at least one chute installed on the belt and located at the rear and upper part of the first storage tank installed at the rear of the first storage tank A first circulation transfer conveyor composed of a transfer table that gradually transfers green coffee beans from the water of the first storage tank to the front of the first storage tank by the rotational movement of the belt while supporting the green coffee beans introduced in the first storage tank and the first storage tank A first decaffeination device configured of a carbon filter for filtering out caffeine dissolved in the water and removing caffeine contained in green coffee beans, and sequentially installed in front of the first decaffeination device, the first Consisting of the 2nd to 5th storage tanks and the 2nd to 5th circulation transfer conveyors having the same structure as the first storage tank and the 1st circulation transfer conveyor of the first decaffeination device, continuously removing caffeine contained in green coffee beans. an air knife for supplying hot air to green coffee beans from which caffeine has been removed through the first to fifth decaffeination devices; It is characterized in that it comprises a drying device for forcibly drying and transporting green coffee beans and a natural drying device for naturally drying green coffee beans that have passed through the drying device at room temperature.
본 발명은 수조에 물과 커피 생두를 투입한 상태에서 용매제인 사탕수수를 발효시켜 추출한 사탕수수 발효액을 투입하여 수조에 투입된 커피 생두의 농도와 물의 농도가 같아지도록 유도하여 삼투압 현상을 차단하여 커피 생두에 포함된 수용성 물질중에서 카페인을 제외한 나머지 수용성 물질은 물에 용해되지 않도록 유도함으로서 커피의 당 성분을 유지하면서도 카페인만 제거할 수 있으며, 특히 카페인을 추출하기 위한 물이 저장되어 있는 다수개의 저장탱크를 마련하고, 각 저장탱크로 카페인 추출을 위한 커피 생두를 이송컨베이어로 순차적으로 자동 이송시키도록 하여 커피 생두에 포함되어 있는 카페인을 연속적으로 추출하여 제거토록 함으로서 커피 생두의 카페인 제조과정을 자동화하여 생산성 및 작업성의 향상을 도모할 수 있다.In the present invention, sugarcane fermented liquid extracted by fermenting sugarcane, which is a solvent, is introduced in a state where water and green coffee beans are put into a water tank to induce the concentration of green coffee beans and the concentration of water to be the same, thereby blocking the osmotic pressure phenomenon, thereby blocking green coffee beans. Among the water-soluble substances included in the coffee, only caffeine can be removed while maintaining the sugar component of coffee by inducing the rest of the water-soluble substances except for caffeine to dissolve in water. Prepared and automatically transported green coffee beans for caffeine extraction to each storage tank on a transfer conveyor sequentially to continuously extract and remove caffeine contained in green coffee beans, thereby automating the caffeine manufacturing process of green coffee beans to improve productivity and productivity. Workability can be improved.
도 1은 본 발명에 따른 디카페인 커피 생두 제조 시스템의 전체 구성을 도시한 도면.
도 2는 도 1에서 제 1카페인 제거장치를 발췌하여 도시한 도면.1 is a view showing the overall configuration of a green decaffeinated coffee bean manufacturing system according to the present invention.
FIG. 2 is a view showing a first caffeine removal device extracted from FIG. 1;
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 두 개의 실시 예를 대표하여 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the detailed description to be described later, two exemplary embodiments of the present invention will be presented to achieve the above-described technical problem. And other embodiments that can be presented as the present invention are replaced by description in the configuration of the present invention.
본 발명은 물을 이용하여 커피 생두에 있는 수용성인 카페인을 용해시켜 제거하는 과정에서 커피 생두에 들어있는 당성분과 같은 여러가지 성분들까지 카페인과 함께 물에 용해되지 않고, 카페인만 집중적으로 걸러 추출되도록 하여 일반적인 커피와 동일한 맛과 향을 가지면서도 카페인의 함량을 최소화하여 카페인의 부작용을 줄일 수 있는 디카페인 커피 생두 제조방법을 구현하고자 한다.In the process of dissolving and removing water-soluble caffeine in green coffee beans using water, the present invention prevents various components such as sugar components in green coffee beans from dissolving in water together with caffeine, and only caffeine is intensively filtered and extracted. Therefore, it is intended to implement a method for manufacturing green decaffeinated coffee beans that can reduce the side effects of caffeine by minimizing the content of caffeine while having the same taste and aroma as general coffee.
이를 구현하기 위해 본 발명은 수조에 커피 생두와 물을 담은 다음, 상기 수조에 담긴 물에 사탕수수를 용매제로 투입하여 커피 생두에서 카페인을 추출하는 과정에서 상기 사탕수수를 통해 커피 생두의 농도와 물의 농도를 일치시켜 삼투압 현상이 일어나지 않도록 유도함으로서 커피 생두에 포함되어 있는 카페인을 제외한 각종 수용성 물질이 물에 용해되지 않도록 하여 순수한 카페인만 카본필터를 통해 걸러내 제거하도록 하였다. In order to realize this, the present invention puts green coffee beans and water in a water tank, and then injects sugar cane as a solvent into the water in the water tank to extract caffeine from the green coffee beans. By matching the concentration to prevent osmotic pressure from occurring, various water-soluble substances other than caffeine contained in green coffee beans are not dissolved in water, and only pure caffeine is filtered through a carbon filter to remove.
즉, 커피 생두를 물에 담그면 카페인을 비롯한 여러 수용성 물질이 물에 녹는데 이것을 이용하여 물에 용해된 카페인을 카본 필터로 통과시켜 물은 빠져나가고 카페인만 카본 필터에 의해 걸러내도록 한다. 이때 물과 커피 생두는 농도가 서로 달라 커피 생두를 물에 담그면 삼투압 현상으로 카페인 뿐만 아니라 커피 생두에 포함되어 있는 당성분을 포함한 다양한 물질이 함께 빠져나오게 되는 데, 이러한 문제로 카페인이 제거된 커피 생두로 제조된 커피는 본연의 맛과 향기가 떨어지게 된다. 따라서 물을 이용하여 커피 생두에 포함된 카페인을 추출할 때, 사탕수수를 발효시켜 추출한 아세티이트 에틸 용매제를 커피 생두와 함께 물에 투입하면 아세티이트 에틸용매제에 의해 물의 농도와 커피 생두의 농도가 같아지게 됨으로서 물과 커피 생두의 농도 차이로 인한 삼투압 현상이 발생하지 않아 커피 생두에 포함되어 있는 카페인만 집중적으로 제거할 수 있어 일반적인 커피와 동일한 맛과 향을 가지면서도 카페인의 함량을 최소화하여 카페인의 부작용을 줄일 수 있다. That is, when green coffee beans are immersed in water, various water-soluble substances including caffeine are dissolved in water. Using this, caffeine dissolved in water is passed through a carbon filter so that the water escapes and only caffeine is filtered out by the carbon filter. At this time, water and green coffee beans have different concentrations, so when green coffee beans are immersed in water, osmotic pressure causes not only caffeine but also various substances including sugar contained in green coffee beans to escape together. The coffee produced by this will lose its original taste and aroma. Therefore, when extracting caffeine contained in green coffee beans using water, if the acetite ethyl solvent extracted by fermenting sugarcane is added to the water together with the green coffee beans, the concentration of water and green coffee beans are As the concentration of coffee beans becomes the same, osmotic pressure caused by the difference in concentration between water and green coffee beans does not occur, so only caffeine contained in green coffee beans can be intensively removed. This can reduce the side effects of caffeine.
상기와 같이 수조에 커피 생두와 물 그리고 용매제인 사탕수수 발효액을 넣어 카페인을 물에 용해시키는 과정을 거치고 나면 상기 수조에 담겨져 있는 물의 반을 외부로 빼내는 데, 이 과정에서 빠져나오는 물을 카본필터로 통과시키도록 하여 물에 용해되어 있는 카페인을 걸러 여과시킨다. 그리고 카본필터를 통과한 물은 버려지지 않고 다시 상기 수조로 재 공급되어 별도의 사탕수수 발효액을 다시 투입할 필요없이 수조의 물과 커피 생두의 농도를 계속 유지할 수 있고. 이러한 방식을 대략 10회 반복하여 카페인이 제거된 커피 생두를 제조하게 된다.As described above, after the process of dissolving caffeine in water by putting green coffee beans, water, and sugarcane fermentation broth as a solvent in a water tank, half of the water contained in the water tank is taken out. It is filtered to filter out the caffeine dissolved in the water by passing it through. In addition, the water that has passed through the carbon filter is not discarded and supplied back to the tank, so that the concentration of water and green coffee beans in the tank can be maintained without the need to re-inject a separate fermentation broth of sugarcane. This method is repeated about 10 times to prepare green coffee beans from which caffeine is removed.
한편, 본 발명에서는 전술한 제조방법으로 커피 생두에 카페인을 제거할 때, 하나의 저장탱크에서 커피 생두의 카페인을 추출하는 것이 아니라, 다수개의 저장탱크를 개별적으로 설치하고, 각 저장탱크에는 커피 생두의 카페인 추출을 위한 물을 각각 따로 저장한 상태에서 이송수단이 이송컨베이어를 각 저장탱크마다 설치한 후, 커피 생두를 다수개의 저장탱크로 연속적으로 이동시켜 가며 커피 생두에 포함된 카페인을 제거하도록 한다.On the other hand, in the present invention, when caffeine is removed from green coffee beans by the above-described manufacturing method, instead of extracting caffeine from green coffee beans in one storage tank, a plurality of storage tanks are individually installed, and green coffee beans are installed in each storage tank. In the state where the water for caffeine extraction is separately stored, the transportation means installs a transfer conveyor for each storage tank, and then continuously moves the green coffee beans to a plurality of storage tanks to remove the caffeine contained in the green coffee beans. .
즉, 커피 생두가 첫 번째 저장탱크로 공급되어 물과 섞이게 되면 상기 물에는 카페인 농도가 50%가 되며, 이 상태에서 이송 컨베이어를 타고 커피 생두는 두 번째 처리탱트로 공급되어 다시 물과 섞이게 되면 두 번째 저장탱크의 물에는 카페인 농도가 25%가 되며, 이 과정을 연속적으로 수행하며 커피 생두는 다수개의 저장탱크를 연속 이동하며 커피 생두에 포함되어 있는 카페인 대부분을 추출하여 제거할 수 있다. 따라서 물이 저장되어 있는 다수개의 저장탱크를 마련하고, 각 저장탱크로 카페인 추출을 위한 커피 생두를 이송컨베이어로 순차적으로 자동 이송시키도록 하여 커피 생두에 포함되어 있는 카페인을 각 저장탱크에 저장되어 있는 물과 용매제를 통해 연속적으로 추출하여 제거할 수 있다.That is, when green coffee beans are supplied to the first storage tank and mixed with water, the water has a caffeine concentration of 50%. The water in the second storage tank has a caffeine concentration of 25%, and this process is continuously performed, and the green coffee beans are continuously moved through a plurality of storage tanks, and most of the caffeine contained in the green coffee beans can be extracted and removed. Therefore, a plurality of storage tanks in which water is stored are provided, and coffee beans for caffeine extraction are automatically transferred to each storage tank sequentially on a transfer conveyor so that the caffeine contained in the coffee beans is stored in each storage tank. It can be removed by successive extraction with water and solvent.
이하에서는 본 발명에 따른 디카페인 커피 생두를 제조하기 위한 구체적인 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, specific embodiments for manufacturing green decaffeinated coffee beans according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 디카페인 커피 생두 제조 시스템의 전체 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에서 제 1카페인 제거장치를 발췌하여 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view showing the entire configuration of a green decaffeinated coffee bean manufacturing system according to the present invention, and FIG. 2 is a view showing a first decaffeination removing device taken from FIG.
도 1과 도 2에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명의 디카페인 커피 생두 제조시스템은 크게 제 1 내지 제 5카페인 제거장치를 포함하여 구성한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the green decaffeinated coffee bean manufacturing system of the present invention largely includes the first to fifth decaffeination devices.
상기 제 1 내지 제 5카페인 제거장치(100, 200, 300, 400, 500)는 동일한 구조로 제작된 상태에서 일률적으로 하나씩 순차적으로 설치된다.The first to fifth
하나의 제 1카페인 제거장치(100)의 구조를 대표하여 기술하면 상기 제 1카페인제거장치(100)는 커피 생두(3)에 포함되어 있는 카페인이 용해될 수 있도록 사탕수수(2)와 물(1)이 일정량 담겨지는 제 1저장탱크(10), 상기 제 1저장탱크(10)에 설치되며 모터의 동력으로 회전하는 구동풀리(22), 상기 구동풀리(22)의 반대편에 위치하는 피동풀리(24), 상기 구동풀리(22) 및 피동풀리(24)에 감겨지며 상기 제 1저장탱크(10)를 가로지른 상태로 상기 제 1저장탱크(10)에 담겨져 있는 물(1) 속을 지나가며 구동풀리(22)의 동력으로 회전 이동하는 벨트(26), 상기 벨트(26)에 적어도 하나 이상 설치되며 제 1저장탱크(10)의 후방 위쪽에 위치하고 있는 슈트(30)에서 투입된 커피 생두(3)를 받쳐준 상태에서 상기 벨트(26)의 회전 이동으로 커피 생두(3)를 제 1저장탱크(10)의 물(1)속에서 전방으로 서서히 이송시키는 이송대(28)로 구성한 제 1순환 이송 컨베이어(20) 및 상기 제 1저장탱크(10)에 마련되며 상기 물에 용해되어 있는 카페인을 걸러내는 탄소필터(40)로 구성한다.When describing the structure of the
상기한 구성의 제 1카페인 제거장치(100)에서는 세 번의 과정을 거쳐 커피 생두(3)에 포함된 카페인을 1차 제거한다. 즉, 수조에 커피 생두(3) 100㎏과 물(1) 1000ℓ를 투입한 후, 물의 당농도가 3brix가 될 때까지 사탕수수를 투입하고, 또한 물의 농도가 PH 6이 될 때까지 아세트산을 투입한 후, 24시간 내지 48시간 동안 물의 온도를 50℃~60℃ 사이를 유지하며 침지시키는 1과정, 상기 1과정을 거쳐 카페인 및 수용성을 띄는 물질이 용해되어 있는 물(1) 500ℓ를 상기 수조의 외부로 배출한 후, 탄소필터(40)로 통과시켜 상기 탄소필터(40)를 통과하는 물(1)에 용해되어 있는 카페인만 걸러 제거시키는 제 2과정, 상기 제 2과정을 거쳐 카페인이 제거된 물(1) 500ℓ를 상기 수조에 다시 재공급하는 제 3과정으로 이루어지며, 상기 제 1 내지 제 3과정은 10회 반복하며 커피커피 생두에서 카페인을 제거하도록 한다.In the
상기 제 1과정에서는 수조에 커피 생두와 물의 비율이 1:10이 되도록, 바람직하게는 커피커피 생두 100㎏과 물 1000ℓ를 투입한 후, 사탕수수와 아세트산을 상기 수조에 순차적으로 투입한다. 이때 사탕수수의 배합용량은 사탕수수를 투입한 후, 24시간 내지 48시간 동안 침지한 다음, 수조에 담겨진 침출수(물)에서 당성분이 3brix가 검출될 때까지 투입함이 바람직하며, 24시간 내지 48시간 동안 침지하는 동안 물의 온도는 50℃~60℃ 사이를 유지함이 바람직하다. In the first process, after putting 100 kg of coffee coffee beans and 1000 L of water in a water tank so that the ratio of green coffee beans to water is 1:10, preferably, sugar cane and acetic acid are sequentially added to the water tank. At this time, the mixing amount of sugar cane is preferably immersed for 24 to 48 hours after adding sugar cane, and then added until 3 brix of the sugar component is detected in the leachate (water) contained in the water tank. During immersion for 48 hours, the temperature of the water is preferably maintained between 50 ° C and 60 ° C.
통상 일반적인 디카페인 제거방식에서는 커피 생두와 물의 비율이 1:5가 되도록 하는 것이 일반적인데, 본 발명은 커피 생두와 물의 비율이 1:10으로 하여 침출수(물)를 증가시켜 수조의 크기를 크게하여 커피 생두의 이동속도를 늘여 충분한 침출시간을 제공할 수 있도록 하였다.In general, in general decaffeination removal methods, it is common to set the ratio of green coffee beans to water to be 1:5, but in the present invention, the ratio of green coffee beans to water is set to 1:10 to increase the leachate (water) and increase the size of the water tank. The movement speed of green coffee beans was increased to provide sufficient leaching time.
당성분의 3brix 설정이유는 삼투합 중립이 형성되는 침출수의 최적 농도이기 때문이다.The reason for setting the sugar component to 3brix is that it is the optimal concentration of leachate at which osmotic neutrality is formed.
또한 물의 온도를 50℃~60℃ 사이로 유지한 것은 물의 온도가 65℃ 이상 올라가면 커피 생두에 포함된 단백질 성분의 변성이 발생하여 맛과 향미에 부정적 영향을 주기 때문이다. 카페인의 최대 활성 온도는 85℃ 이나 이러한 고온에는 지용성 성분인 아로마 성분들이 지나치게 활성화되어 맛과 향이 떨어진다. 이에 맛과 향미 성분에 크게 영향을 주지 않기 위해 물의 온도를 50℃~60℃ 사이를 유지하도록 하였다.In addition, the temperature of the water was maintained between 50 ° C and 60 ° C because when the temperature of the water rises above 65 ° C, the protein components contained in green coffee beans are denatured, which negatively affects the taste and flavor. The maximum activation temperature of caffeine is 85 ℃, but at this high temperature, aroma components, which are fat-soluble components, are overly activated, and the taste and aroma are deteriorated. Therefore, in order not to significantly affect the taste and flavor components, the temperature of the water was maintained between 50 ° C and 60 ° C.
침지시간을 24시간 내지 48시간으로 정한 것은 커피 생두의 상태와 산지에 따라 기복이 심하며, 일반적인 커피 생두에 포함된 카페인은 1.3%가 평균이므로 이를 90%이상 제거하기 위해서는 위 24시간 내지 48시간 동안이 침지시간을 유지하는 것이 필요하였다.The immersion time set at 24 to 48 hours varies greatly depending on the condition of the green coffee beans and the place of origin, and the average amount of caffeine contained in green coffee beans is 1.3%. It was necessary to maintain this immersion time.
아세트산의 투입은 카펜의 활성도 특성상 온도가 높고, 추출시간이 길며, 산도가 높은 상황에서 활성도가 높아진다. 이에 산도를 높이기 위해 투입하는 용매제로서 산도가 지나치게 높을 경우 커피에 의도하지 않은 산미가 발생할 수 있으며, 따라서 커피 생두 100㎏과 물 1000ℓ를 투입한 후, 24시간 내지 48시간 동안 침지한 다음, 수조에 담겨진 침출수(물)가 약산성의 PH 6 농도가 될때까지 투입함이 바람직하다.The activity of acetic acid increases when the temperature is high, the extraction time is long, and the acidity is high due to the nature of the activity of carpene. Therefore, as a solvent added to increase acidity, if the acidity is too high, unintended acidity may occur in coffee. Therefore, after adding 100kg of green coffee beans and 1000ℓ of water, immersing for 24 to 48 hours in a water bath It is preferable to inject until the leachate (water) contained in the is slightly acidic PH 6 concentration.
제 1과정에서 커피 생두를 물에 담그게 되면 커피 생두에 포함되어 있는 각종 수용성 물질이 물에 용해되는 데, 이 과정에서 커피 생두가 가지고 있는 카페인도 함께 물에 용해 된다. 이때 제 1단계에서 투입된 사탕수수 발효액은 커피 생두에 포함되어 있는 수용성 물질중에서 카페인을 제외한 나머지 물질은 물에 녹지 않도록 차단하는 기능을 수행하는 데, 이는 사탕수수 발효액이 가진 당농도가 물에 용해되고 나면 물의 농도와 커피 생두의 농도가 같아져 삼투압 현상이 일어나지 않도록 하기 때문이다.In the first process, when green coffee beans are immersed in water, various water-soluble substances contained in green coffee beans are dissolved in water. In this process, caffeine contained in green coffee beans is also dissolved in water. At this time, the sugarcane fermentation broth introduced in the first step performs a function of blocking the water-soluble substances contained in green coffee beans, except for caffeine, from being dissolved in water. This is because the concentration of water and the concentration of green coffee beans become the same, preventing osmotic pressure from occurring.
상기 제 2과정에서는 전단계인 수조에 담겨져 카페인 및 수용성을 띄는 물질이 용해되어 있는 물 1000ℓ중에서 500ℓ를 상기 수조의 외부로 배출한 후, 여과장치인 탄소필터로 통과시켜 물에 용해되어 있는 카페인을 탄소필터로 걸러 제거하게 된다. 즉, 제 2단계에서 탄소필터로 통과하는 물에는 사탕수수 발효액에 의해 커피 생두에서 다른 수용성 물질을 제외한 카페인만 용해되어 있는 상태임에 따라 탄소필터는 자연스럽게 통과중인 물에 용해되어 있는 카페인만 걸러 여과시키게 된다.In the second process, out of 1000 liters of water in which caffeine and water-soluble substances are dissolved in the water tank, which is the previous step, 500 liters are discharged out of the water tank, and then passed through a carbon filter, which is a filtering device, to remove caffeine dissolved in the water. It is filtered and removed. In other words, in the water passing through the carbon filter in the second step, only caffeine, excluding other water-soluble substances from green coffee beans, is dissolved in the water through the carbon filter, so the carbon filter naturally filters out only the caffeine dissolved in the water passing through. will make
상기 제 1저장탱크(10)와 탄소필터(40)의 연결 구조는 상기 제 1저장탱크(10)의 외부에 탄소필터(40)를 제 1연결관(42)으로 연결 구성하고, 상기 탄소필터(40)는 다시 제 2연결관(46)으로 펌프(44)로 연결 구성된 상태에서 상기 펌프(44)의 펌핑 동작으로 제 1저장탱크(10)에 저장되어 있는 물은 탄소필터(40)를 강제 통과한 후, 카페인이 제거된 상태에서 상기 제 2연결관(46)을 통해 다시 제 1저장탱크(10)로 재 순환하게 된다.The connection structure between the
상기 제 1수중 이송컨베이어(20)는 커피 생두를 제 1저장탱크(10)에 담겨져 있는 물(1) 속으로 함침시킨 상태에서 전방으로 이송시킨 후, 제 1저장탱크(10)의 외부로 배출시키게 된다. 상기 제 1저장탱크(10)의 외부로 배출된 커피 생두(3)는 제 2카페인 제거장치(200)의 제 2저장탱크로 투입된 후, 제 2카페인 제거장치(200)의 제 2수중 이송컨베이어를 타고 제 2저장탱크의 물 속에서 이동하며 2차 카페인을 제거하게 된다.The first
제 1저장탱크(10)로 투입된 커피 생두(3)는 상기 제 1수중 이송 컨베이어(20)를 타고 이동하는 동안 물(1)속에 잠겨 있게 되는 데, 이 과정에서 커피 생두(3)에 포함되어 있는 수용성의 카페인은 물(1)에 용해되어 짐과 동시에 커피 생두(3)는 계속 앞으로 전진 이동하며 적정량의 카페인이 제거되고 나면 커피 생두(3)는 제 1카페인 제거장치(100)에서 제 2카페인 제거장치(200)로 자동으로 투입되어 지는 것이다. 상기한 제 1수중 이송컨베이어(20)는 커피 생두(3)를 제 1저장탱크(10)의 물(1) 속으로 천천히 이동시켜 가며 커피 생두(3)에 포함되어 있는 카페인이 물(1)과 사탕수수 발효액(2)에 의해 용해되도록 하고, 카페인이 어느정도 제거된 커피 생두(3)를 다음의 제 2카페인 제거장치로 배출시키게 된다.The
상기 제 2카페인 제거장치(200)는 전술한 제 1카페인 제거장치의 전방 아래에 위치하게 되는 데, 상기 제 2카페인 제거장치는 제 1카페인 제거장치와 동일한 구조, 즉 물과 사탕수수 발효액이 담겨져 있는 제 2저장탱크 및 제 1카페인 제거장치를 거친 커피 생두를 제 2저장탱크의 물속으로 이동시키는 제 2순환 이송컨베이어로 구성한다.The second
상기 제 2카페인 제거장치는 투입된 커피 생두를 전술한 제 1카페인 제거장치에서 언급한 과정과 동일하게 제 2수중 이송컨베이어를 타고 이동하는 동안 물과 사탕수수 발효액을 통해 커피 생두에 포함된 카페인을 용해시킨 후(제 1과정), 카페인은 탄소필터로 통과시켜 걸러내고(제 2과정), 커피 생두는 제 2수중 이송컨베이어를 타고 이동하며 제 2저장탱크 외부로 배출된 다음, 제 3카페인 제거장치인 제 3저장탱크로 투입되어 진다.The second decaffeination device dissolves the caffeine contained in the green coffee beans through water and sugarcane fermentation broth while the inputted green coffee beans are moved along the second submersible transfer conveyor in the same manner as the process mentioned in the first decaffeination device. After that, caffeine is filtered through a carbon filter (second process), and green coffee beans are moved on the second submersible transfer conveyor and discharged to the outside of the second storage tank, then the third caffeine removal device Phosphorus is put into the third storage tank.
상기 제 3카페인 제거장치 내지 제 5카페인 제거장치 역시 전술한 제 1, 2카페인 제거장치와 동일하게 제 3 내지 제 5저장탱크 및 제 3 내지 제 5순환 이송컨베이어로 구성하여 커피 생두를 연속적으로 이송시켜 가며 커피 생두에 포함되어 있는 대부분의 카페인을 제거하게 된다. 즉, 커피 생두에 포함되어 있는 카페인을 97%까지 제거하여 디카페인 커피에 적합한 커피 생두로 제조되어 진다. The 3rd to 5th caffeine eliminators are also configured with the 3rd to 5th storage tanks and the 3rd to 5th circulating transfer conveyors in the same way as the 1st and 2nd decaffeination eliminators described above, so that green coffee beans are continuously transported. This will remove most of the caffeine contained in the green coffee beans. That is, up to 97% of caffeine contained in green coffee beans is removed to produce green coffee beans suitable for decaffeinated coffee.
실험적으로 제 1카페인 제거장치(100)를 통과하는 동안 커피 생두(3)에 포함된 카페인은 50%가 제거되었고, 제 2카페인 제거장치(200)를 통과하는 동안 커피 생두(3)에 포함된 카페인 25%가 제거되었으며, 제 3, 4카페인 제거장치(300, 400)를 통과하는 동안 커피 생두(3)에 포함된 카페인 12.5%, 6.25%가 각각 제거되었고, 마지막 제 5카페인 제거장치(500)를 각각 통과하는 동안 커피 생두(3)에 포함된 카페인은 각각 3%가 제거되어 커피 생두에 포함된 카페인 중 97%의 카페인이 제거된 것을 확인할 수 있었다.Experimentally, 50% of the caffeine contained in the
상기 제 5카페인 제거장치를 통과한 커피 생두는 건조장치(600)를 거쳐 커피 생두에 흡수된 물을 증발시켜 완료하게 된다.The green coffee beans that have passed through the fifth decaffeination device go through the
상기 건조장치(600)는 건조로(610), 상기 건조로(610)를 순환하며 상기 제 5카페인 제거장치(500)를 통과한 커피 생두(3)를 공급받은 상태에서 상기 건조로(610)를 순환 이동시키는 이송컨베이어(620) 및 상기 건조로(610)에 설치되며 상기 이송컨베이어(620)를 타고 이동중인 커피 생두(3)로 열풍을 공급하는 에어나이프(630)를 포함한다. The
상기 에어나이프(630)에서 공급되는 열풍의 온도는 40℃~60℃ 사이를 유지함이 바람직하다. 또한 상기 건조장치(600)는 동일한 구조로 복수개를 배치함이 바람직하다.The temperature of the hot air supplied from the
상기 건조장치(600)를 통과한 커피 생두(3)는 다시 자연건조장치(700)에 공급되어 일정시간 동안 상온에서 자연 건조과정을 거친 다음, 디카페인 커피로 제조된다.The
Claims (1)
커피 생두(3)에 포함되어 있는 카페인이 용해될 수 있도록 사탕수수를 발효시켜 추출한 사탕수수 발효액(2)과 물(1)이 일정량 담겨지는 제 1저장탱크(10);
상기 제 1저장탱크 (10)에 설치되며 모터의 동력으로 회전하는 구동풀리(22);
상기 구동풀리(22)의 반대편에 위치하는 피동풀리(24);
상기 구동풀리(22) 및 피동풀리(24)에 감겨지며 상기 제 1저장탱크(10)를 가로지른 상태로 상기 제 1저장탱크(10)에 담겨져 있는 물(1)속을 지나가며 구동풀리(22)의 동력으로 회전 이동하는 벨트(26);
상기 벨트(26)에 적어도 하나 이상 설치되며 제 1저장탱크(10)의 후방에 설치되어 있는 상기 제 1저장탱크(10)의 후방 위쪽에 위치하고 있는 슈트에서 투입된 커피 생두(3)를 받쳐준 상태에서 상기 벨트(26)의 회전 이동으로 커피 생두(3)를 제 1저장탱크(10)의 물(1)속에서 상기 제 1저장탱크(10)의 전방으로 서서히 이송시키는 이송대(28)로 구성한 제 1순환 이송 컨베이어(20) 및;
상기 제 1저장탱크(10)에 마련되며 상기 물(1)에 용해되어 있는 카페인을 걸러내는 탄소필터(40)로 구성하여 커피 생두(3)에 포함되어 있는 카페인을 제거하는 제 1카페인 제거장치(100);
상기 제 1카페인 제거장치(100)의 전방에 순차적으로 설치되며 상기 제 1상기 제 1카페인 제거장치(100)의 제 1저장탱크(10) 및 제 1순환 이송컨베이어(20)와 동일한 구조의 제 2 내지 제 5저장탱크 및 제 2 내지 제 5순환이송 컨베이어로 구성하여 커피 생두(3)에 포함되어 있는 카페인을 연속적으로 제거하는 제 2 내지 제 5카페인 제거장치(200, 300, 400, 500);
상기 제 1 내지 제 5카페인 제거장치(100, 200, 300, 400, 500)를 거쳐 카페인이 제거된 커피 생두(3)에 열풍을 공급하는 에어나이프(630);
상기 에어나이프(630)의 아래에 위치하며 커피 생두(3)를 이송시키는 이송컨베이어(620)로 구성하여 커피 생두(3)를 강제적으로 건조 및 이송시키는 건조장치(600) 및 ;
상기 건조장치(600)를 통과한 커피 생두(3)를 상온에서 자연 건조시키는 자연건조장치(700)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 디카페인 커피 생두 제조 시스템.
In the decaffeinated green coffee bean manufacturing system,
A first storage tank 10 containing a certain amount of fermented sugarcane extract 2 and water 1 so that caffeine contained in green coffee beans 3 can be dissolved;
a drive pulley 22 installed in the first storage tank 10 and rotated by motor power;
A driven pulley 24 located on the opposite side of the driving pulley 22;
It is wound around the drive pulley 22 and the driven pulley 24 and passes through the water 1 contained in the first storage tank 10 in a state of crossing the first storage tank 10, and the drive pulley ( 22) a belt 26 that rotates and moves with the power of;
At least one is installed on the belt 26, and the green coffee beans 3 injected from the chute located at the rear and upper part of the first storage tank 10 installed at the rear of the first storage tank 10 are supported, Consisting of a transfer table 28 that gradually transfers green coffee beans 3 to the front of the first storage tank 10 in the water 1 of the first storage tank 10 by the rotational movement of the belt 26 a first circulation transfer conveyor 20;
A first decaffeination device that is provided in the first storage tank 10 and consists of a carbon filter 40 filtering out caffeine dissolved in the water 1 to remove caffeine contained in green coffee beans 3 (100);
It is sequentially installed in front of the first caffeine removing device 100 and has the same structure as the first storage tank 10 and the first circulation conveyor 20 of the first caffeine removing device 100. 2nd to 5th decaffeination devices (200, 300, 400, 500) composed of 2nd to 5th storage tanks and 2nd to 5th circulation transfer conveyors to continuously remove caffeine contained in green coffee beans (3) ;
an air knife 630 supplying hot air to the green coffee beans 3 from which caffeine has been removed through the first to fifth decaffeination devices 100, 200, 300, 400, and 500;
a drying device 600 that is located under the air knife 630 and consists of a transfer conveyor 620 that transfers the green coffee beans 3 and forcibly dries and transfers the green coffee beans 3;
Decaffeinated green coffee bean manufacturing system, characterized in that it comprises a natural drying device (700) for naturally drying the green coffee beans (3) that have passed through the drying device (600) at room temperature.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210162562A KR20230075904A (en) | 2021-11-23 | 2021-11-23 | The manufacturing system for decaffeinated coffee beans |
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Publications (1)
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|---|---|
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| KR (1) | KR20230075904A (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120133496A (en) | 2011-05-31 | 2012-12-11 | 정수영 | Double caffeine coffee beans and method for preparing a double caffeine coffee beans |
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2021
- 2021-11-23 KR KR1020210162562A patent/KR20230075904A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20120133496A (en) | 2011-05-31 | 2012-12-11 | 정수영 | Double caffeine coffee beans and method for preparing a double caffeine coffee beans |
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| Date | Code | Title | Description |
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| E902 | Notification of reason for refusal |