一种充气的发酵型含乳饮料的制备方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种发酵型含乳饮料的制备方法，尤其是一种充气的发酵型含乳饮料 的制备方法及装置。
【背景技术】
[0002] 随着人们生活水平的提高，普通的饮料产品已经不能满足某些追求时尚、新鲜、刺 激消费者的口味，人们在注重发酵型含乳饮料营养基础上，更加追求产品口味、风味上带来 的变化。为此，我们试图通过向现有的发酵型含乳饮料中充入气体，以期达到碳酸饮料般的 新鲜刺激感和剎口感。而采用现有的二氧化碳混合机的充气方法，充气设备操作复杂，需要 单独的二氧化碳混合设备、自控系统，需要人员在实际生产中控制的关键点较多，且设备体 积较大，例如一台普通的二氧化碳混合机(张家港市家源机械有限公司，货号QHS-6000)体 积为 5. 55m3。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种充气的发酵型含乳饮料的制备方法，其制备出的产品具 有较佳的含气量和气体稳定性，且较易操作。
[0004] 本发明的还一个目的是提供一种充气的发酵型含乳饮料的生产装置的充气单元， 其制备出的产品具有较佳的含气量和气体稳定性，且较易操作。
[0005] 本发明提供了一种充气的发酵型含乳饮料的制备方法，包括：将原料混合溶解，得 到混合料液，其中每1〇〇重量份的混合料液中含有1至3重量份果胶和1至3重量份羧甲基 纤维素钠；使用文丘里管向混合料液中充气；充气时料液输出压强为1. 5至2. 5bar，气体输 出压强为1. 7至2. 7bar，得到充气后料液；以及将充气后料液湍流混合，湍流混合步骤为： 将充气后料液以〇. 4至0. 9米/秒的流速通过内径为34至51毫米的管道，在管道中经过 20至40次转弯，转弯的角度为80至100度，相邻转弯之间的管道为直管，相邻转弯之间的 距离为40至60厘米。
[0006] 在充气的发酵型含乳饮料的制备方法的一种示意性实施方式中，充气时，混合料 液的粘度为15至20厘泊，温度为4至15°C。
[0007] 在充气的发酵型含乳饮料的制备方法的一种示意性实施方式中，其中充气后料液 在进行湍流混合前，还经过静态混合器混合，这样可进一步实现更高的充气量和更好的产 品稳走性。
[0008] 在充气的发酵型含乳饮料的制备方法的一种示意性实施方式中，原料的混合溶解 步骤采用真空配料的方法完成。
[0009] 在充气的发酵型含乳饮料的制备方法的一种示意性实施方式中，其中还包括，在 混合料液充气前，将混合料液脱气和杀菌；脱气的温度为70至75°C，脱气压强为-0. 04MPa 至-0. 08MPa;杀菌的温度为90至142°C，时长为4秒至5分钟。
[0010] 在充气的发酵型含乳饮料的制备方法的一种示意性实施方式中，还包括在湍流混 合后，进行灌装；灌装的压强为1. 0至2.Obar，灌装时料液温度为4至15°C。
[0011] 在充气的发酵型含乳饮料的制备方法的一种示意性实施方式中，每1〇〇重量份的 原料中包括发酵乳28至36重量份。
[0012] 在充气的发酵型含乳饮料的制备方法的一种示意性实施方式中，每100重量份的 原料还包括不高于0. 3重量份的乳清蛋白粉，0. 06至0. 2重量份甜味剂，0. 5至3重量份酸 度调节剂，30至40重量份白砂糖，10至15重量份果汁和/或10至15重量份果葡糖浆。
[0013] 本发明还提供了一种充气的发酵型含乳饮料的生产装置的充气单元，包括：一文 丘里管，和一回旋状管道，文丘里管的出料口连接回旋状管道的进料口；回旋状管道的内径 为34至51毫米，回旋状管道的进料口和出料口之间具有20至40个转弯，转弯的角度为80 至100度，相邻转弯之间的管道为直管，相邻转弯之间的管道长度为40至60厘米。
[0014] 在充气的发酵型含乳饮料的生产装置的充气单元的一种示意性实施方式中，还包 括静态混合器，静态混合器的进料口连接文丘里管的出料口，静态混合器出料口连接回旋 状管道的进料口。
[0015] 本发明提供的一种充气的发酵型含乳饮料的制备方法，通过原料和制备方法的配 合，使产品达到了较好的含气量和气体稳定性。本发明的充气通过文丘里管在线完成，无需 密闭压力容器，体积小，操作简单，质量更易控制。
【附图说明】
[0016] 以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
[0017]图1为本发明实施例使用的回旋状管道的结构示意图。
[0018] 图2为本发明实施例使用的文丘里管的结构示意图。
[0019] 标识说明： 10回旋状管道 20进料管 30锥形喷料嘴 31喷料口 40混合腔 50进气管 51进气口 60狭窄部 70出料管 α夹角 L直行管道长度。
【具体实施方式】
[0020] 为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现结合以下实施例说明 本发明的【具体实施方式】。
[0021] 本发明实施例中，通过回旋状管道实现对充气后料液的湍流混合。图1为本发明 实施例使用的回旋状管道的结构示意图。其中回旋状管道10由复数个直行管道相接而成， 所述直行管道的数量与湍流混合的转弯次数相关，即若转弯次数为η次，则对应的所述直 行管道数量为η+1。回旋状管道10的相邻所述直行管道间的夹角α对应于湍流混合的转 弯角度，所述直行管道的长度L对应于湍流混合的相邻转弯之间的距离。
[0022] 图2为本发明实施例使用的文丘里管的结构示意图。文丘里管包括进料管20、锥 形喷料嘴30、混合腔40、进气管50、狭窄部60和出料管70。狭窄部60为圆管结构。锥形 喷料嘴30的一端连接进料管20,料液可经由进料管20进入锥形喷料嘴30,并从锥形喷料 嘴30的喷料口 31喷至混合腔40内。由进气管50输入的气体通过进气口 51进入混合腔， 实现与料液的混合。混合腔40连接狭窄部60,藉此，在混合腔40内与气体混合后的料液可 经狭窄部60进入出料管70。用文丘里管充气时，料液输出压强对应于料液从锥形喷料嘴 30的喷料口 31喷出的压强，气体输出压强对应于气体从进气口 51输出的压强。
[0023] 本发明实施例所使用的文丘里管，进料管20与出料管70的管道内径均为51mm，锥 形喷料嘴30的喷料口 31的口径(直径）为20mm，狭窄部60的管道内径为30mm，进气口 51 的口径(直径）为15mm。本发明也可使用其他规格的可实现充气的文丘里管。
[0024] 本发明实施例所使用的静态混合器购自广州市金点环保工程有限公司，为SK型 静态混合器，货号为SK-3. 5/40。本发明可以使用现有的各种类型静态混合器(如SV型、SK 型、SX型、SK型和SL型等)，也可以不使用静态混合器。
[0025] 在本发明实施例1-8及对比实施例2中，文丘里管、静态混合器和回旋状管道共同 构成充气单元，其中静态混合器的进料口连接文丘里管的出料口，静态混合器出料口连接 回旋状管道的进料口。料液从文丘里管的进料口进入充气单元，完成充气后从回旋状管道 的出料口输出。
[0026] 在本发明实施例9中，文丘里管和回旋状管道共同构成充气单元，文丘里管的出 料口连接回旋状管道的进料口。料液从文丘里管的进料口进入充气单元，完成充气后从回 旋状管道的出料口输出。
[0027] 本发明实施例使用的回旋状管道的体积为2. 7m3;文丘里管的体积为0. 5m3;静态 混合器的体积为0.3m3;三者共3. 5m3。此外，回旋状管道可根据生产空间需要在结构上进 行调整，以在满足充气质量的同时减小体积。
[0028] 实施例1。
[0029] 1、原料（100重量份，每重量份代表10kg): 发酵乳：36重量份； 果胶：1重量份； 羧甲基纤维素钠：3重量份； 水：补足至100重量份。
[0030] 2、制备方法： a、 将果胶和羧甲基纤维素钠加入60-80°C的水中混合溶解，再加入发酵乳混匀，最后 加入剩余的水混匀，得到混合料液；整个原料混合过程中使用真空配料，真空压强为-〇. 02 MPa； b、 将混合料液脱气，脱气的温度为70°C，脱气压强为-0. 08MPa，得到脱气后料液； c、 将脱气后料液杀菌，杀菌的温度为90°C，时长为5分钟，得到杀菌后料液； d、 用文丘里管向杀菌后料液中充入二氧化碳气体，得到充气后料液；其中充气时，料液 的粘度为15厘泊，料液温度为4°C，料液输出压强为1. 5bar，气体输出压强为1. 74bar; e、 将充气后料液经静态混合器混合，物料温度为4°C，流速为1. 82m/s，时长为3秒； f、 将料液湍流混合，即将充气后料液以〇. 91米/秒的流速通过内径为34毫米的回旋 状管道，在管道中经过20次转弯，转弯角度为80度，相邻转弯之间的管道为直管，相邻转弯 之间的距离为40厘米；湍流混合时料液的温度为4°C; g、 灌装，灌装的压强为lbar，灌装时料液温度为4°C，采用利乐包包装。
[0031] 实施例2。
[0032] 1、原料（100重量份，每重量份代表10kg): 发酵乳：28重量份； 乳清蛋白粉：0.28重量份 果胶：2重量份； 羧甲基纤维素钠：2重量份； 水：补足至100重量份。
[0033] 2、制备方法： a、 将果胶和羧甲基纤维素钠加入60-80°C的水中混合溶解，再加入发酵乳混匀，最后 加入剩余的水混匀，得到混合料液；整个原料混合过程中使用真空配料，真空压强为-〇. 02 MPa； b、 将混合料液脱气，脱气的温度为73°C，