一种基于麦冬酸奶发酵制备用混合分散系统及工艺的制作方法

本发明涉及制备分散搅拌，尤其涉及一种基于麦冬酸奶发酵制备用混合分散系统及工艺。

背景技术：

1、麦冬发酵乳是一种结合了麦冬（一种被广泛用于中医的草本植物，具有滋润和修复功能）和酸奶等发酵乳制品的健康乳质饮品，在制作过程中，首先要先将麦冬先进行清洗粉碎，然后进行蒸煮或熬煮，以提取出其营养成分，再将提取出的麦冬液和牛奶混合，而后经过一系列制备发酵步骤，得到最终成品，即麦冬酸奶。

2、而在制备麦冬酸奶的过程中，为了保证最终麦冬酸奶的质量口感，需要将麦冬液与牛乳进行混合分散，以使麦冬液均匀的融入牛乳中，从而使麦冬酸奶风味更好，而目前在通过相关设备对麦冬液和牛乳进行混合分散时，其仅通过简单的搅拌方式对其进行混合，进而难以保证麦冬液与牛乳充分混合，造成其分散体系并不均匀，从而影响最终麦冬酸奶的口感，同时现有在将麦冬液混合入牛乳中时，不可避免的会导致麦冬渣滓颗粒物混入牛乳中，从而对麦冬酸奶口感造成不利影响。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种基于麦冬酸奶发酵制备用混合分散系统及工艺，用以进行麦冬酸奶的生产过程中的混合均匀，并避免麦冬渣滓颗粒物混入牛乳中，从而对麦冬酸奶口感造成不利影响。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、总体的，一种基于麦冬酸奶发酵制备用混合分散系统，包括暂存罐和混合罐，所述暂存罐与混合罐之间通过输送管道相连通，在所述混合罐内自上而下分别设有相互连通的分离仓和搅拌仓，在分离仓的上部通过转动法兰还安装有输送管道相连通的第一进料管，所述分离仓和搅拌仓均转动设置在混合罐内，在所述搅拌仓的内部下方通过隔板分隔有传动腔，在所述传动腔的内部设有驱动电机，所述驱动电机的输出端通过传动组件驱动搅拌仓和分离仓反向转动，所述传动组件包括转杆和伞齿轮组，所述转杆的底端贯穿隔板与驱动电机的输出端相连接，且其顶端贯通搅拌仓并延伸至分离仓的底部与其相连接，所述伞齿轮组设置在转杆的外部、并位于搅拌仓的下部，且所述伞齿轮组与安装在搅拌仓底部的环形端面齿轮传动连接，用于将转杆旋转时产生扭矩传导至环形端面齿轮上，进而驱动搅拌仓转动；

4、在所述转杆位于搅拌仓内部的杆身外部还设有搅拌机构，所述搅拌机构包括套筒和搅拌叶组，所述套筒固定套接在转杆的外部，并随转杆的转动同步转动，所述搅拌叶组设有多个，并周向设置在套筒的外部，且任一搅拌叶组包括位于套筒外部上方的第一搅拌叶和对应设置在第一搅拌叶下部的第二搅拌叶，第一搅拌叶和第二搅拌叶之间还设有用于将其二者进行联动的联动机构；

5、在所述第二搅拌叶的下部还设有摆动组件，通过所述摆动组件，用于在第二搅拌叶随着转杆周向旋转搅拌时，推动第二搅拌叶上下偏转，并使第二搅拌叶上下偏转后通过联动机构带动第一搅拌叶同步进行上下偏转运动。

6、在本方案中，分离仓和搅拌仓均转动设置在混合罐内，且在搅拌仓的内部设置搅拌机构，并在混合罐底部的传动腔中设置驱动电机，且驱动电机通过传动组件带动分离仓和搅拌仓反向转动，以使麦冬液和牛乳在进入混合罐中，先通过分离仓的自转进行初步混合，而后再进入至搅拌仓中，进行二次反向转动，以进一步混合；而由于传动组件包括转杆和伞齿轮组，因此在麦冬液和牛乳通过搅拌仓的自转进行二次反向转动混合时，转杆的下部设置有摆动组件，同时第一搅拌叶和第二搅拌叶之间还设有联动机构，以此在第二搅拌叶对二者进行转动搅拌的过程中，摆动组件还可带动第二搅拌叶自身进行上下偏转，且第二搅拌叶上下偏转后可通过联动机构带动第一搅拌叶同步联动，以此使第二搅拌叶和第一搅拌叶在进行搅拌时，均可进行上下翻转，从而使其搅拌活动范围更大，与麦冬液和牛乳混合物的搅拌接触面积更加充分，并在将二者液体物料进行搅拌分散相溶的同时，进行一个从下到上的搅动，从而使位于搅拌仓内不同深度层次的麦冬液体与牛乳之间均能混合均匀，从而使二者最终形成混合均匀的混合物分散系，从而确保最终发酵制备完成的麦冬酸奶口感更好。

7、进一步具体来说，本方案中，分离仓和搅拌机构实际上是驱动电机通过转杆直接驱动的，也即是分离仓和搅拌机构的转动是依靠驱动电机带动转杆旋转，也即是搅拌机构和分离仓的转动方向相同，而对于搅拌仓来说，其转动则是依靠设置在转杆外部的伞齿轮组和设置在搅拌仓底的环形端面齿轮带动的，也即是搅拌仓的转动方向与分离仓和搅拌机构的转动方向是相反的，因此通过上述设置，有利于麦冬液和牛乳混合物进入至搅拌仓中后，其受到的搅拌剪切力更大，从而使二者混合更加均匀，使其发酵制备完成后的酸奶口感更好。

8、作为优选，所述联动机构包括沿套筒轴向方向设置的传动盒，转动设置在传动盒内部上方、并与第一搅拌叶相对应的第一半齿轮，转动设置在传动盒内部下方、并与第二搅拌叶相对应的第二半齿轮，以及沿传动盒长度方向滑动设置在传动盒内、且其侧面通过齿槽分别与第一半齿轮和第二半齿轮相啮合的传动齿条；所述第一半齿轮的一侧通过贯穿至传动盒外部的第一连接杆与第一搅拌叶相连接，所述第二半齿轮的一侧通过贯穿至传动盒外部的第二连接杆与第二搅拌叶相连接，且第一连接杆与第二连接杆与传动盒转动密封。基于上述结构，在第一搅拌叶通过摆动组件进行上下偏转时，可通过第二连接杆带动第二半齿轮转动，以使第二半齿轮转动后，带动齿条上下滑动，进而使齿条上下滑动后，带动第一半齿轮进行往复旋转，继而使第一半齿轮旋转后，通过第一连接杆带动第一搅拌叶上下转动，以此实现第一搅拌叶随着第二搅拌叶同步进行上下偏转，进而改善其搅拌效果。

9、作为优选，摆动组件包括位于搅拌仓内部下方、且套设在转杆外部并与其转动密封的连接套，开设在连接套外部、绕其一周并呈平滑周期曲线状的滑槽，多个嵌设在滑槽内、与其滑动配合、并与第二连接杆一一对应的滑块，位于滑块与第二连接杆之间的支撑杆，所述支撑杆的底端与滑块相连接，且其顶端与设置在第二连接杆外部边缘位置处的连接凸耳相铰接，所述支撑杆的顶端与连接凸耳铰接位置处间隙配合。基于上述结构，便于第二搅拌叶旋转时，通过摆动组件带动其进行上下偏转，具体来说，就是随着第二搅拌叶的旋转，其通过支撑杆带动滑块在滑槽内滑动，而由于滑槽呈平滑周期曲线状，也即是其滑槽存在波动（也就是说存在波峰和波谷），因此当滑块滑动至滑槽的波峰位置处时，其将通过支撑杆推动第二搅拌叶向上旋转，而当滑块滑动至滑槽的波谷位置处时，其将通过支撑杆拉动第二搅拌叶向下偏转，以此利于第二搅拌叶在旋转的过程中，进行上下偏转。

10、进一步优选地，所述第一搅拌叶和第二搅拌叶的叶片边缘位置处均呈正弦曲线状，以此利于第一搅拌叶和第二搅拌叶对麦冬液和牛乳的混合物进行高效搅拌，也即是正弦曲线状的叶片边缘设计可以增加第一搅拌叶和第二搅拌叶与混合物接触的表面积，从而提高搅拌效率。同时叶片边缘的曲线形状能够更好地推动液体，使得混合物更加充分地混合；而由于叶片边缘呈正弦曲线状，第一搅拌叶和第二搅拌叶在转动时能够产生更均匀的搅拌效果，有效减少混合过程中的死角和局部混合不均匀的问题，保证混合物的均匀性。

11、较为优选地，在所述混合罐的内部还设有用于将分离仓和搅拌仓进行分隔开的挡板，所述挡板的顶部设有用于支撑分离仓的转动支承架，且挡板的中部位置处预设有与转杆转动配合的通孔。基于上述，便于将分离仓和搅拌仓进行分隔，同时在分离仓转动时，对其进行支撑，且不会对转杆的转动过程造成阻碍。

12、作为优选，在所述分离仓的下部为尺寸自上而下逐渐递减的分散斗，在所述分散斗的内部沿其周向方向阵列设有多个分散件，任一所述分散件包括若干个沿其径向方向设置、并呈v型的分散挡板，在所述分离仓的外周面上部开设有滤出孔，且所述分离仓的四周对应滤出孔位置处还设有环形管，所述环形管与分离仓转动连接，且其底部设有贯穿挡板并延伸至搅拌仓内的下流管。这里需要说明的是，由于麦冬液本身性质，其不可避免的会存在麦冬残渣颗粒物混杂在其中，而麦冬残渣颗粒会对麦冬酸奶的口感造成不利影响，因此本方案通过上述结构改进，以实现对麦冬液和麦冬残渣颗粒物的有效分离，具体来说，就是在分离仓转动过程中，麦冬液在离心力的作用下，会逐渐从分散斗的底部中间向四周蔓延，而在其蔓延过程中，分散挡板可对麦冬液中密度较大的残渣颗粒物进行阻挡，而使麦冬液通过分散挡板之间的空隙流出，以使其在不需设置额外过滤设备的情况下，实现麦冬液体和麦冬残渣颗粒物的高效分离效果，进而防止麦冬残渣颗粒物混入牛乳中，最终对麦冬酸奶成品的口感造成影响，从而提高最终产品的质量和纯度，确保生产出符合标准的产品，同时分散挡板呈倒v形，在麦冬液体旋转流动过程中，可以对其表面进行冲刷清洗，避免残渣颗粒物附着在分散挡板上；而滤出孔和环形管的设置，有助于分离后的麦冬液体通过滤出孔进入至环形管中，并通过环形管底部的下流管流入至搅拌仓中。

13、作为优选，所述搅拌仓的顶部中间转动设有法兰盘，所述法兰盘的上部开设有与下流管相适配的穿孔，且在穿孔一侧还设有延伸至混合罐外部的第二进料管和出料管。基于上述设置，便于麦冬液体通过下流管流入至搅拌仓中，而牛乳可通过第二进料管进入至搅拌仓中，且出料管的设置便于混合分散后的均匀物料通过其排出，并有效避免对搅拌仓的转动造成阻碍影响。

14、一种基于麦冬酸奶发酵制备用混合分散工艺，该工艺基于一种基于麦冬酸奶发酵制备用混合分散系统，且其包括如下步骤：

15、s1、将初步制成的麦冬液体通过蠕动泵泵送中暂存罐中进行暂存；

16、s2、通过输送管道和第一进料管将暂存罐中的麦冬液体输送至混合罐中的分离仓中，并将牛乳通过第二进料管加入至混合罐中的搅拌仓中；

17、s3、待麦冬液和牛乳加入好后，控制驱动电机工作，以带动转杆旋转，进而使转杆旋转后带动分离仓和搅拌叶组旋转，以使分离仓转动后，通过其内的分散挡板对麦冬液中的麦冬液体和麦冬残渣颗粒物进行分离，而后分离后的麦冬液体通过环形管和下流管流入至搅拌仓中，同时搅拌仓可在转杆和伞齿轮组的带动进行反向旋转，且在搅拌仓反向旋转过程中，第一搅拌叶和第二搅拌叶可在转杆的带动下沿与搅拌仓相反的方向转动，同时通过摆动组件和联动机构实现上下偏转，以使第一搅拌叶和第二搅拌叶通过旋转和偏转对搅拌仓中的麦冬液体和牛乳进行充分搅拌混匀；

18、s4、混合分散后的麦冬液体和牛乳通过出料管泵送至下一设备中，以进行最终的发酵制备。

19、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

20、1、本发明基于现有的混合分散装置，对其进行结构改进，通过在混合罐内转动设置分离仓和搅拌仓，并在搅拌仓内设置搅拌机构，以使制备人员在将牛乳和麦冬液加入至混合罐中时，麦冬液和牛乳会预先通过分离仓的转动进行初步混匀，并在初步混匀后进入至搅拌仓中，而后通过搅拌仓的旋转和搅拌机构的转动，使其对二者混合物进行二次搅拌，从而使其二者能充分混合相溶，使二者形成的分散体系更加均匀；而分离仓和搅拌仓均转动设置在混合罐内，且在搅拌仓的内部设置搅拌机构，并在混合罐底部的传动腔中设置驱动电机，且驱动电机通过传动组件带动分离仓和搅拌仓反向转动，以使麦冬液和牛乳在进入混合罐中，先通过分离仓的自转进行初步混合，而后再进入至搅拌仓中，进行二次反向转动，以进一步混合；而由于传动组件包括转杆和伞齿轮组，因此在麦冬液和牛乳通过搅拌仓的自转进行二次反向转动混合时，转杆可通过套筒带动其外部的搅拌叶组旋转，进而使搅拌叶组同时对二次反向转动的麦冬液和牛乳混合物进行搅拌剪切，而由于搅拌叶组包括第一搅拌叶和第二搅拌叶，且在第二搅拌叶的下部设置有摆动组件，同时第一搅拌叶和第二搅拌叶之间还设有联动机构，以此在第二搅拌叶对二者进行转动搅拌的过程中，摆动组件还可带动第二搅拌叶自身进行上下偏转，且第二搅拌叶上下偏转后可通过联动机构带动第一搅拌叶同步联动，以此使第二搅拌叶和第一搅拌叶在进行搅拌时，均可进行上下翻转，其搅拌活动范围更大，与麦冬液和牛乳混合物的搅拌接触面积更加充分，并在将二者液体物料进行搅拌分散相溶的同时，进行一个从下到上的搅动，从而使位于搅拌仓内不同深度层次的麦冬液体与牛乳之间均能混合均匀，从而使二者最终形成混合均匀的混合物分散系，从而确保最终发酵制备完成的麦冬酸奶口感更好；

21、2、本发明进一步对分离仓的结构改进，在其下部的分离斗内设置多个分散挡板，可实现对麦冬液和麦冬残渣颗粒物的有效分离，具体来说，就是在分离仓转动过程中，麦冬液在离心力的作用下，会逐渐从分散斗的底部中间向四周蔓延，而在其蔓延过程中，分散挡板可对麦冬液中密度较大的残渣颗粒物进行阻挡，而使麦冬液通过分散挡板之间的空隙流出，以使其在不需设置额外过滤设备的情况下，实现麦冬液体和麦冬残渣颗粒物的高效分离效果，进而防止麦冬残渣颗粒物混入牛乳中，最终对麦冬酸奶成品的口感造成影响，从而提高最终产品的质量和纯度，确保生产出符合标准的产品，同时分散挡板呈倒v形，在麦冬液体旋转流动过程中，可以对其表面进行冲刷清洗，避免残渣颗粒物附着在分散挡板上；而滤出孔和环形管的设置，有助于分离后的麦冬液体通过滤出孔进入至环形管中，并通过环形管底部的下流管流入至搅拌仓中。