应用案例 | 高通量组织研磨器处理咖啡豆样品的实验方案

2026-05-11 14:23:30 宁波新芝生物科技股份有限公司





咖啡豆为茜草科植物咖啡的种子,富含咖啡因、绿原酸、多酚类及挥发性香气成分,广泛用于食品、饮料及保健品行业。在咖啡产品的品质分析、风味研究及速溶咖啡开发中,需将咖啡豆粉碎至均匀细粉末,以提升提取效率与溶解性能。然而,完整咖啡豆质地坚硬、油脂含量较高,传统粉碎方式易导致粉末粗细不均、局部过热造成香气损失。本实验采用新芝生物高通量组织研磨器SCIENTZ-48对完整咖啡豆进行干磨处理,旨在验证其在常温下高效破碎坚硬咖啡豆、获得均匀细腻粉末的能力,并评估对粉末溶解速度的优化效果。




01.

传统研磨方法存在的痛点

The pain points of

 traditional grinding methods



质地坚硬难破碎

完整咖啡豆结构致密,普通粉碎机或研钵难以一次性研磨成均匀细粉,常残留颗粒。


粉末粗细不均

传统设备研磨后粉末粒度分布宽,影响萃取效率和溶解性能。


香气成分易损失

研磨过程中产生的热量会导致咖啡挥发性香气成分加速散失。


溶解速度不理想

粉末颗粒不均会导致热水冲泡时溶解不充分,影响口感与风味释放。


02.

实验准备

Experimental preparation


实验样品

完整咖啡豆(未经研磨,质地坚硬)


实验目的

验证新芝生物高通量组织研磨器SCIENTZ-48在常温干磨条件下,能否高效破碎完整咖啡豆,获得无明显颗粒、粒度均匀的细腻粉末,并显著提升粉末的溶解速度,满足咖啡风味分析、成分提取及速溶咖啡产品开发的需求。


实验耗材

2ml 研磨管、6mm研磨珠1颗,3mm研磨珠2颗


实验设备

高通量组织研磨器SCIENTZ-48



03.

实验步骤

Experimental Procedure



样本准备


取适量完整咖啡豆,放入 2 ml 研磨管中。根据咖啡豆硬度,加入适量研磨珠(如 3 mm 或 6 mm 不锈钢或氧化锆珠),样品与研磨珠总体积不超过研磨管容量的三分之一,确保研磨珠有足够运动空间。


参数设置


研磨频率:65 Hz,单次运行时间:120 秒,本实验为干磨,无需添加任何溶剂。


进行研磨


将 2ml 研磨管装入适配器,启动研磨程序。设备通过高频三维振荡带动研磨珠撞击、剪切咖啡豆,实现快速破碎。


结束取样


研磨完成后,打开研磨管,获得均匀细腻的咖啡粉末,无可见颗粒。


04.

实验结果

Experimental results


左:研磨前 ; 右:研磨后


经高通量组织研磨器SCIENTZ-48处理后,样品由原来的完整咖啡豆转变为均匀细腻的粉末,无明显颗粒,呈自然咖啡色泽。与常规粉碎方式相比,经SCIENTZ-48处理后的咖啡粉末在热水中的溶解速度得到显著优化,粉末迅速分散并释放风味物质,无结块现象。


05.

注意事项

Precautions


  • 咖啡豆质地坚硬,建议使用合适粒径与数量的研磨珠以提升破碎效率。


  • 装样量不宜过多,避免因样品堆积导致研磨不均匀。


  • 设备运行前务必对称配平适配器,确保运行平稳,延长仪器寿命。


  • 咖啡豆含挥发性香气成分,研磨后粉末应密封保存,避免香气散失。


  • 如需更细粉末,可适当延长研磨时间或增加研磨珠数量。




实验结果表明,新芝生物高通量组织研磨器SCIENTZ-48能够高效处理完整咖啡豆这类坚硬样品,在常温条件下实现快速破碎,获得无明显颗粒、粒度均匀的细腻粉末,同时显著优化粉末的溶解速度。该方法操作简便、重复性好,适用于咖啡风味分析、成分提取、速溶咖啡产品开发及相关产业中的样品前处理环节。




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