咖啡真空冻干机实验

咖啡真空冻干机的核心是利用 “升华" 原理，即在低温、低压（真空）环境下，使咖啡浓缩液中的冰晶不经过液态，直接由固态升华为水蒸气，从而被移除。

与传统喷雾干燥法的对比：

将咖啡浓缩液喷入高温热风中（>200°C），水分快速蒸发。缺点：高温会破坏风味物质，产生焦糊味，咖啡粉结构致密。

真空冻干：全程在低温（通常-30°C至-50°C）下进行。优点：极大减少热敏性风味和芳香物质的损失，成品呈多孔海绵状，易溶解。

二、工艺流程（分步详解）

第一步：预处理与萃取

精选咖啡豆，进行烘焙、研磨。

用热水加压萃取，得到高浓度的咖啡液（类似意式浓缩，但更浓）。

第二步：浓缩与冷却

通过低温真空浓缩，进一步提高咖啡液的浓度（通常达到30%-40%的固形物含量）。

将浓缩咖啡液冷却至较低温度，为冷冻做准备。

第三步：冷冻（关键步骤）

将浓缩咖啡液注入浅盘或传送带，形成薄层。

送入速冻库，在极短时间内（例如-40°C以下）将其冻结成固体。快速冷冻能形成细小的冰晶，这对后续升华和成品结构至关重要。

第四步：初级干燥（升华干燥 - 核心阶段）

将冻结实的咖啡“冰砖"移入真空干燥舱。

舱内抽至高真空（压力通常低于0.6毫巴），并稍微加热（通过加热板，温度仍保持在冰点以下，如0°C至-10°C）。

在低压下，冰晶获得能量直接升华为水蒸气。此过程缓慢，可能持续数小时，能去除约90-95%的水分。

第五步：解析干燥（去除结合水）

升华后，咖啡固体骨架中仍残留少量与物质紧密结合的“结合水"。

进一步提高舱内温度（可升至30°C-50°C），同时在真空条件下，将这些结合水驱除，使最终含水量降至1%-3%。