本實(shí)用新型屬于植物提取技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種速溶茶提取膜濃縮裝置。

背景技術(shù)：

速溶茶是一種能迅速溶解于水的固體飲料茶。以成品茶、半成品茶、茶葉副產(chǎn)品或鮮葉為原料，通過提取、過濾、濃縮、干燥等工藝過程，加工成一種易溶入水而無茶渣的顆粒狀、粉狀或小片狀的新型飲料，具有沖飲攜帶方便，不含農(nóng)藥殘留等優(yōu)點(diǎn)。分為純茶與調(diào)料調(diào)配茶兩類，純茶常見的有速溶紅茶、速溶綠茶、速溶鐵觀音、速溶烏龍茶、速溶茉莉花茶、速溶普洱茶等。添料調(diào)配茶有含糖的紅茶、綠茶、烏龍茶以及檸檬紅茶、奶茶、各種果味速溶茶。目前，大紅袍、鳳凰單樅、金駿眉等幾大名茶也推出即溶茶產(chǎn)品。速溶茶制造工序包括：水處理、選料、浸提、過濾、凈化、濃縮、配料拌和、干燥。其中在濃縮過程中，需要將提取液中的水分蒸發(fā)，在蒸發(fā)過程中，提取液中的低沸點(diǎn)香味成分會(huì)被同時(shí)除去，導(dǎo)致提取液香味受損，降低了速溶茶的品質(zhì)。

現(xiàn)有技術(shù)通常采用在濃縮液中加入香精的方法來提升香味，但是香精的配比、投放都會(huì)增加制作工序，且即便投入香精，速溶茶的香味仍然與原茶有較大區(qū)別。

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，人們經(jīng)過不斷探索，提出了各種各樣的解決方案，如中國(guó)專利文獻(xiàn)公開了一種速溶茶的制備方法及其速溶茶[申請(qǐng)?zhí)枺?01510809900.5]，包括但不限于茶料制備，提取，過濾，酶輔提，濃縮，滅菌，干燥，制粒。茶料的制備包括：備料：按三級(jí)以下黑毛茶30％-50％，茶梗-70％-0％的比例配置；粉碎：去雜后的茶葉進(jìn)行粉碎過篩至少80目，浸取：按茶粉與水的體積比1：2-10的比例放入浸取罐中，在密封狀態(tài)下邊攪拌邊加熱，加熱至多95℃，維持至少0.5小時(shí)；冷卻：將攪拌浸取后的茶漿在密封的浸取罐中冷卻至常溫，再進(jìn)入提取工序。能最大限度地使茶葉中的可溶性物質(zhì)得到有效回收，大大提高收得率，又能保留原茶香氣，具有原茶回甘味。

上述方案省略了將茶漿濃縮的步驟，從而防止香味物質(zhì)揮發(fā)，但是不經(jīng)過濃縮的漿料直接噴粉，會(huì)導(dǎo)致噴粉段的能耗急劇上升，生產(chǎn)成本提高，產(chǎn)量下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述問題，提供一種能低溫濃縮的速溶茶提取膜濃縮裝置。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了下列技術(shù)方案：一種速溶茶提取膜濃縮裝置，包括提取液儲(chǔ)罐及膜濃縮機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的膜濃縮機(jī)構(gòu)包括至少一個(gè)膜組件，提取液儲(chǔ)罐底部依次通過供給泵和高壓泵連接膜組件，膜組件的透過液出口處設(shè)有pH計(jì)，膜組件的濃縮液出口連接提取液儲(chǔ)罐，在膜組件的濃縮液出口設(shè)有一個(gè)糖度計(jì)。

在上述的速溶茶提取膜濃縮裝置中，所述的提取液儲(chǔ)罐內(nèi)設(shè)有能通入冷卻介質(zhì)的冷卻盤管。

在上述的速溶茶提取膜濃縮裝置中，在供給泵和提取液儲(chǔ)罐之間設(shè)有溫度計(jì)。

在上述的速溶茶提取膜濃縮裝置中，本濃縮裝置還包括一個(gè)pH調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該pH調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)能向提取液儲(chǔ)罐和膜組件之間的管路中補(bǔ)入用于調(diào)節(jié)pH值的酸液或堿液。

在上述的速溶茶提取膜濃縮裝置中，所述的pH調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括酸液儲(chǔ)罐和堿液儲(chǔ)罐，所述的酸液儲(chǔ)罐和堿液儲(chǔ)罐分別連接柱塞泵，所述的柱塞泵連接提取液儲(chǔ)罐和膜組件之間的管路。

在上述的速溶茶提取膜濃縮裝置中，所述的酸液儲(chǔ)罐和堿液儲(chǔ)罐的底部分別設(shè)有一號(hào)閥和二號(hào)閥。

在上述的速溶茶提取膜濃縮裝置中，所述的膜組件的兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)三號(hào)閥和四號(hào)閥，在四號(hào)閥與膜組件之間設(shè)有一個(gè)第一壓力計(jì)。

在上述的速溶茶提取膜濃縮裝置中，在供給泵和高壓泵之間設(shè)有第二壓力計(jì)，在高壓泵和膜組件之間設(shè)有第三壓力計(jì)，高壓泵的兩側(cè)并聯(lián)有一個(gè)旁通管道，所述的旁通管道上設(shè)有一個(gè)五號(hào)閥。

在上述的速溶茶提取膜濃縮裝置中，膜組件的透過液出口連接有一個(gè)透過液儲(chǔ)罐，膜組件和透過液儲(chǔ)罐之間的管路上設(shè)有流量計(jì)，所述的透過液儲(chǔ)罐上設(shè)有加熱夾套，所述的透過液儲(chǔ)罐連接有冷凝回收機(jī)構(gòu)。

在上述的速溶茶提取膜濃縮裝置中，所述的冷凝回收機(jī)構(gòu)包括列管式冷凝器，列管式冷凝器底部連接芳香物收集罐。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：1、濃縮過程穩(wěn)定可靠，無需加熱，設(shè)備占地面積小，操作簡(jiǎn)單；2、冷凝回收機(jī)構(gòu)能有效收集透過液中的芳香物，用于香氣回補(bǔ)，最大限度的保留了提取液的香味成分。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：提取液儲(chǔ)罐1、膜濃縮機(jī)構(gòu)2、膜組件3、供給泵4、高壓泵5、pH計(jì)6、糖度計(jì)7、冷卻盤管8、溫度計(jì)9、pH調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)10、酸液儲(chǔ)罐11、堿液儲(chǔ)罐12、柱塞泵13、一號(hào)閥14、二號(hào)閥15、三號(hào)閥16、四號(hào)閥17、第一壓力計(jì)18、第二壓力計(jì)19、第三壓力計(jì)20、旁通管道21、五號(hào)閥22、透過液儲(chǔ)罐23、流量計(jì)24、加熱夾套25、冷凝回收機(jī)構(gòu)26、列管式冷凝器27、芳香物收集罐28、放空管29、六號(hào)閥30。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1所示，一種速溶茶提取膜濃縮裝置，包括提取液儲(chǔ)罐1及膜濃縮機(jī)構(gòu)2，所述的膜濃縮機(jī)構(gòu)2包括至少一個(gè)膜組件3，提取液儲(chǔ)罐1底部依次通過供給泵4和高壓泵5連接膜組件3，膜組件3的透過液出口處設(shè)有pH計(jì)6，膜組件3的濃縮液出口連接提取液儲(chǔ)罐1，在膜組件3的濃縮液出口設(shè)有一個(gè)糖度計(jì)7。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，膜組件3包括外殼和模芯，模芯可以采用陶瓷膜、反滲透膜、納濾膜等。

本實(shí)用新型，通過pH計(jì)6和糖度計(jì)7實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)濃縮過程中的pH值和糖度，當(dāng)pH值不符合要求時(shí)，向提取液儲(chǔ)罐1中及時(shí)加入緩沖液或者酸液、堿液等進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)糖度計(jì)7顯示的糖度范圍達(dá)到濃縮要求時(shí)，可立即停機(jī)，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的效果。供給泵4和高壓泵5的連續(xù)式壓力遞進(jìn)，使膜組件3在濃縮時(shí)的壓力保持平穩(wěn)，對(duì)膜組件3起到保護(hù)作用，也使整個(gè)濃縮過程穩(wěn)定進(jìn)行。本實(shí)用新型采用的是連續(xù)式反復(fù)濃縮，設(shè)備占地面積少，使用過程簡(jiǎn)單可靠。

作為優(yōu)選的方案，提取液儲(chǔ)罐1內(nèi)設(shè)有能通入冷卻介質(zhì)的冷卻盤管8，用于對(duì)提取液儲(chǔ)罐1中的提取液進(jìn)行冷卻，保持提取液的溫度，冷卻介質(zhì)可以是冷卻水、冰水等。在供給泵4和提取液儲(chǔ)罐1之間設(shè)有溫度計(jì)9，通過溫度計(jì)9知曉提取液的溫度，從而決定是否要要用冷卻盤管8來冷卻。

本濃縮裝置還包括一個(gè)pH調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)10，該pH調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)10能向提取液儲(chǔ)罐1和膜組件3之間的管路中補(bǔ)入用于調(diào)節(jié)pH值的酸液或堿液，具體的說，pH調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)10包括酸液儲(chǔ)罐11和堿液儲(chǔ)罐12，所述的酸液儲(chǔ)罐11和堿液儲(chǔ)罐12分別連接柱塞泵13，所述的柱塞泵13連接提取液儲(chǔ)罐1和膜組件3之間的管路。酸液儲(chǔ)罐11和堿液儲(chǔ)罐12可分別存放HCl溶液和NaOH溶液，也可以分別存放酸性緩沖液如磷酸二氫鈉緩沖液或堿性緩沖液如磷酸氫鈉溶液。

酸液儲(chǔ)罐11和堿液儲(chǔ)罐12的底部分別設(shè)有一號(hào)閥14和二號(hào)閥15。膜組件3的兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)三號(hào)閥16和四號(hào)閥17，在四號(hào)閥17與膜組件3之間設(shè)有一個(gè)第一壓力計(jì)18。在供給泵4和高壓泵5之間設(shè)有第二壓力計(jì)19，在高壓泵5和膜組件之間設(shè)有第三壓力計(jì)20。高壓泵5的兩側(cè)并聯(lián)有一個(gè)旁通管道21，所述的旁通管道21上設(shè)有一個(gè)五號(hào)閥22，打開五號(hào)閥22可使提取液直接走旁通管路21，這在膜組件3需要較小的滲透壓時(shí)可以使用。高壓泵5的出口還可以連接一根放空管29，放空管29上設(shè)有六號(hào)閥30，用于放空和調(diào)節(jié)流量，即打開六號(hào)閥30，提取液直接回流到提取液儲(chǔ)罐1中。

膜組件3的透過液出口連接有一個(gè)透過液儲(chǔ)罐23，膜組件3和透過液儲(chǔ)罐23之間的管路上設(shè)有流量計(jì)24，所述的透過液儲(chǔ)罐23上設(shè)有加熱夾套25，所述的透過液儲(chǔ)罐23連接有冷凝回收機(jī)構(gòu)26。所述的冷凝回收機(jī)構(gòu)26包括列管式冷凝器27，列管式冷凝器27底部連接芳香物收集罐28。透過液中含有大量的低沸點(diǎn)香味物質(zhì)，用加熱夾套25將透過液加熱至99℃以下，此時(shí)水分不揮發(fā)，而香味物質(zhì)會(huì)揮發(fā)，通過列管式冷凝器27冷凝揮發(fā)物形成香味物質(zhì)收集在芳香物收集罐28中，可用于速溶茶生產(chǎn)下一工序的香味回補(bǔ)。

本實(shí)用新型的工作原理是：打開供給泵4和高壓泵5，將提取液儲(chǔ)罐1中的提取液打入到膜組件3中，調(diào)節(jié)三號(hào)閥16和四號(hào)閥17，調(diào)節(jié)進(jìn)入到膜組件3中的提取液的壓力，第三壓力計(jì)20顯示的壓力為膜組件3的進(jìn)口壓，第一壓力計(jì)18為膜組件3的出口壓，流量計(jì)24顯示透過液流量，經(jīng)過膜組件3后的濃縮液回流到提取液儲(chǔ)罐1中，直至糖度計(jì)7顯示提濃縮液的糖度合格，關(guān)閉供給泵4和高壓泵5，停止?jié)饪s。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了提取液儲(chǔ)罐1、膜濃縮機(jī)構(gòu)2、膜組件3、供給泵4、高壓泵5、pH計(jì)6、糖度計(jì)7、冷卻盤管8、溫度計(jì)9、pH調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)10、酸液儲(chǔ)罐11、堿液儲(chǔ)罐12、柱塞泵13、一號(hào)閥14、二號(hào)閥15、三號(hào)閥16、四號(hào)閥17、第一壓力計(jì)18、第二壓力計(jì)19、第三壓力計(jì)20、旁通管道21、五號(hào)閥22、透過液儲(chǔ)罐23、流量計(jì)24、加熱夾套25、冷凝回收機(jī)構(gòu)26、列管式冷凝器27、芳香物收集罐28、放空管29、六號(hào)閥30等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。