益生菌发酵饮品的制备系统、组分配比及其方法与流程

本发明属于益生菌发酵领域，尤其涉及益生菌发酵饮品的制备系统、组分配比及其方法。

背景技术：

益生菌发酵饮品具有味道浓郁，容易消化吸收的特点；现有发酵饮品的发酵液发酵过程中往往容易产生沉淀，造成产品均一性不好，而且在现有发酵罐中的曝气头往往采用固定式的曝气头，同样也存在曝气不均匀的情况。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种曝气均匀，防止沉淀的益生菌发酵饮品的制备系统、组分配比及其方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种益生菌发酵饮品的制备系统，包括原液配置筒、食用水储存单元、曝气发酵罐和成品接料容器；

所述食用水储存单元的出水端通过导水管连接所述原液配置筒的进水端，所述原液配置筒的一端上侧上还连通设置有原料进料管，所述原料进料管上设置有进料漏斗；所述原液配置筒的原液出料端通过进料管连接所述曝气发酵罐顶部的进料端；所述曝气发酵罐底部的出料端通过卸料管连接所述成品接料容器的进料端，所述导水管上设置有第一电磁液阀，所述进料管上设置有第二电磁液阀，所述卸料管上还设置有第三电磁液阀，所述进料管上还设置有液泵，所述液泵能将原液配置筒内的液体抽入所述曝气发酵罐中。

进一步的，所述原液配置筒的出料端设置成锥形出料头，所述锥形出料头内的出液锥腔连通所述进料管的进液端；所述原液配置筒内同轴心设置有搅动叶片轴，所述搅动叶片轴外壁与所述原液配置筒内壁之间新成果原液混绞通道，所述原液混绞通道远离所述锥形出料头的一端连通所述原料进料管，所述搅动叶片轴远离所述锥形出料头的一端转动穿出所述原液配置筒，搅动叶片轴位于所述原液配置筒内的一段外壁一体化盘旋设置有绞龙叶片，所述蛟龙叶片外缘与所述原液配置筒内壁间隙配合；搅动叶片轴位于所述原液配置筒外部的一段外壁上同步设置有皮带轮；还包括皮带电机，所述皮带电机通过皮带传动单元驱动连接所述皮带轮；

所述搅动叶片轴内部同轴心设置有导液通道，所述导液通道靠近所述锥形出料头的一端封闭；所述搅动叶片轴远离所述锥形出料头的一端通过第一密封轴承与所述导水管出料端转动套接；所述导液通道远离所述锥形出料头的一端连通所述导水管出料端；

所述导液通道位于原液混绞通道内的一段内壁上等距阵列设置有若干注液孔，各所述注液孔将所述导液通道与原液混绞通道相互连通；所述出液锥腔与所述原液混绞通道之间设置有滤盘，所述滤盘上设置有若干滤孔。

进一步的，启动皮带电机，使搅动叶片轴处于连续搅动状态，与此同时向进料漏斗中下料用于发酵反应的原料物质，进而在蛟龙叶片的搅动下，原料物质在整个原液混绞通道中窜动，与此同时打开第一电磁液阀，食用水储存单元的出水端向导液通道内压入食用水，进而导液通道内的食用水通过若干注液孔均匀压入原液混绞通道中，进而食用水和原料物质在蛟龙叶片的连续搅动下迅速融合混匀，形成发酵原液；与此同时打开第二电磁液阀，并启动液泵，进而原液混绞通道中混合而成的发酵原液被液泵连续抽入曝气发酵罐中。

进一步的，所述曝气发酵罐内部为柱形发酵搅拌腔；所述搅拌腔内还同轴心设置有柱状的沉浮搅拌体，所述沉浮搅拌体从上自下一体化包括上段引流锥体、中段气囊壳体和下段引流锥体；所述上段引流锥体的锥形尖端同轴心朝上设置，所述上段引流锥体的锥形尖端朝下设置，所述中段气囊壳体为圆柱形壳体结构；所述中段气囊壳体的内腔为气囊挤压腔，所述气囊挤压腔内设置有弹性蓄压气囊，所述弹性蓄压气囊的内部为空气蓄压腔；所述中段气囊壳体的壁体呈发散状均布有若干搅拌柱，各所述搅拌柱内部沿长度方向设置有导液通道，各所述导液通道将所述气囊挤压腔和发酵搅拌腔相互连通；

所述下段引流锥体的内部为空心的出气锥腔，所述下段引流锥体的锥面上呈圆周阵列均布有若干气泡导出孔，各所述气泡导出孔均连通连接所述下段引流锥体内部的出气锥腔；

所述出气锥腔与所述气囊挤压腔之间设置有隔板，所述隔板的中心部位竖向设置有连通管，所述连通管的下端连通所述出气锥腔，所述连通管上端的进气口连通所述空气蓄压腔的下端；

所述发酵搅拌腔的顶部壁体.上同轴心设置有滑动管导孔；还包括竖向滑动导风管，所述滑动导风管同轴心滑动穿过所述滑动管导孔，且所述滑动导风管下端同轴心一体化连接所述上段引流锥体顶部，所述滑动导风管上端同步设置有电热增压鼓风机，所述电热增压鼓风机的出风口连通所述滑动导风管上端，所述滑动导风管下端的出风嘴连通所述空气蓄压腔。

进一步的，所述发酵搅拌腔顶端还设置有泄压管；所述泄压管上设置有气体溢流泄压阀；所述沉浮搅拌体的总体积不小于所述发酵搅拌腔总容积的四分之一；所述滑动导风管内还设置有导通方向朝下的单向阀；所述上段引流锥体为实心体结构；所述连通管的内部设置有流量限制阀；所述出气锥腔的下侧为实心尖锥底；弹性蓄压气囊膨胀状态下，所述沉浮搅拌体会在发酵搅拌腔内上浮。

进一步的，所述曝气发酵罐内的发酵原液的组分配比按照重量百分比由下列组分组成：

蔗糖：6％—11％；

异麦芽酮糖醇：1.8％—2.5％；

花生四烯酸：1.5％—2.8％；

小麦低聚肽：0.8％—2.5％；

阿萨伊果：1.8％—2.5％；

盐肤木果：0.8％—2.2％；

青钱柳叶：2％—2.5％；

果糖：4％—5％；

余量为水。

有益效果：本发明的结构简单，食用水和原料物质在蛟龙叶片的连续搅动下迅速融合混匀，形成发酵原液；与此同时打开第二电磁液阀，并启动液泵，进而原液混绞通道中混合而成的发酵原液被液泵连续抽入曝气发酵罐中，使进入曝气发酵罐中的原液为基本均一的液体。

附图说明

附图1为本发明整体结构示意图；

附图2为本发明整体剖开示意图；

附图3为原液配置筒剖开结构示意图；

附图4为原液配置筒与导水管连接处的示意图；

附图5为沉浮搅拌体结构示意图；

附图6为沉浮搅拌体剖开结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1至6所示的一种益生菌发酵饮品的制备系统，包括原液配置筒70、食用水储存单元74、曝气发酵罐24和成品接料容器93；

所述食用水储存单元74的出水端通过导水管61连接所述原液配置筒70的进水端，所述原液配置筒70的一端上侧上还连通设置有原料进料管66，所述原料进料管66上设置有进料漏斗72；所述原液配置筒70的原液出料端通过进料管26连接所述曝气发酵罐24顶部的进料端；所述曝气发酵罐24底部的出料端通过卸料管29连接所述成品接料容器93的进料端，所述导水管61上设置有第一电磁液阀90，所述进料管26上设置有第二电磁液阀27，所述卸料管29上还设置有第三电磁液阀30，所述进料管26上还设置有液泵71，所述液泵71能将原液配置筒70内的液体抽入所述曝气发酵罐24中。

所述原液配置筒70的出料端设置成锥形出料头190，所述锥形出料头190内的出液锥腔96连通所述进料管26的进液端；所述原液配置筒70内同轴心设置有搅动叶片轴189，所述搅动叶片轴189外壁与所述原液配置筒70内壁之间新成果原液混绞通道68，所述原液混绞通道68远离所述锥形出料头190的一端连通所述原料进料管66，所述搅动叶片轴189远离所述锥形出料头190的一端转动穿出所述原液配置筒70，搅动叶片轴189位于所述原液配置筒70内的一段外壁一体化盘旋设置有绞龙叶片69，所述蛟龙叶片69外缘与所述原液配置筒70内壁间隙配合；搅动叶片轴189位于所述原液配置筒70外部的一段外壁上同步设置有皮带轮64；还包括皮带电机92，所述皮带电机92通过皮带传动单元91驱动连接所述皮带轮64；

所述搅动叶片轴189内部同轴心设置有导液通道65，所述导液通道65靠近所述锥形出料头190的一端封闭；所述搅动叶片轴189远离所述锥形出料头190的一端通过第一密封轴承63与所述导水管61出料端转动套接；所述导液通道65远离所述锥形出料头190的一端连通所述导水管61出料端；

所述导液通道65位于原液混绞通道68内的一段内壁上等距阵列设置有若干注液孔67，各所述注液孔67将所述导液通道65与原液混绞通道68相互连通；所述出液锥腔96与所述原液混绞通道68之间设置有滤盘95，所述滤盘95上设置有若干滤孔94。

原液配置筒的使用方法：启动皮带电机92，使搅动叶片轴189处于连续搅动状态，与此同时向进料漏斗72中下料用于发酵反应的原料物质，本实施例的原料物质为盐地碱蓬籽、美藤果、盐肤木果、裸藻等植物提取物；发酵碳源为葡糖糖，以及酵母菌，进而在蛟龙叶片69的搅动下，原料物质在整个原液混绞通道68中窜动，与此同时打开第一电磁液阀90，食用水储存单元74的出水端向导液通道65内压入食用水，进而导液通道65内的食用水通过若干注液孔67均匀压入原液混绞通道68中，进而食用水和原料物质在蛟龙叶片69的连续搅动下迅速融合混匀，形成发酵原液；与此同时打开第二电磁液阀27，并启动液泵71，进而原液混绞通道68中混合而成的发酵原液被液泵71连续抽入曝气发酵罐24中。

所述曝气发酵罐24内部为柱形发酵搅拌腔19；所述搅拌腔19内还同轴心设置有柱状的沉浮搅拌体18，所述沉浮搅拌体18从上自下一体化包括上段引流锥体1、中段气囊壳体14和下段引流锥体10；所述上段引流锥体1的锥形尖端同轴心朝上设置，上段引流锥体1和下段引流锥体10可以降低沉浮搅拌体18上浮和下沉的运行阻力，所述上段引流锥体1的锥形尖端朝下设置，所述中段气囊壳体14为圆柱形壳体结构；所述中段气囊壳体14的内腔为气囊挤压腔2，所述气囊挤压腔2内设置有弹性蓄压气囊3，所述弹性蓄压气囊3的内部为空气蓄压腔4；所述中段气囊壳体14的壁体呈发散状均布有若干搅拌柱13，各所述搅拌柱13内部沿长度方向设置有导液通道12，各所述导液通道12将所述气囊挤压腔2和发酵搅拌腔19相互连通；

所述下段引流锥体10的内部为空心的出气锥腔6，所述下段引流锥体10的锥面上呈圆周阵列均布有若干气泡导出孔7，各所述气泡导出孔7均连通连接所述下段引流锥体10内部的出气锥腔6；

所述出气锥腔6与所述气囊挤压腔2之间设置有隔板11，所述隔板11的中心部位竖向设置有连通管8，所述连通管8的下端连通所述出气锥腔6，所述连通管8上端的进气口5连通所述空气蓄压腔4的下端；

所述发酵搅拌腔19的顶部壁体19.1上同轴心设置有滑动管导孔22；还包括竖向滑动导风管16，所述滑动导风管16同轴心滑动穿过所述滑动管导孔22，且所述滑动导风管16下端同轴心一体化连接所述上段引流锥体1顶部，所述滑动导风管16上端同步设置有电热增压鼓风机25，所述电热增压鼓风机25的出风口连通所述滑动导风管16上端，所述滑动导风管16下端的出风嘴15连通所述空气蓄压腔4。

所述发酵搅拌腔19顶端还设置有泄压管32；所述泄压管32上设置有气体溢流泄压阀31；所述沉浮搅拌体18的总体积不小于所述发酵搅拌腔19总容积的四分之一；所述滑动导风管16内还设置有导通方向朝下的单向阀21；所述上段引流锥体1为实心体结构；所述连通管8的内部设置有流量限制阀；所述出气锥腔6的下侧为实心尖锥底9；弹性蓄压气囊3膨胀状态下，所述沉浮搅拌体18会在发酵搅拌腔19内上浮。

本方案的益生菌发酵饮品的制备系统的发酵曝气工艺过程和技术进步整理如下：

准备阶段：通过进料管26向发酵搅拌腔19内连续导入待发酵的饮品配置液和相应的好痒发酵益生菌，待发酵搅拌腔19内的液面超过容器四分之三时启动第二电磁液阀27，停止向发酵搅拌腔19进料；此时由于电热增压鼓风机25处于未启动状态，在发酵搅拌腔19内的液体压强作用下，发酵搅拌腔19内的发酵液通过各个搅拌柱13内的导液通道12导入到气囊挤压腔2中，并向内挤压弹性蓄压气囊3，进而使弹性蓄压气囊3逐渐收缩，逐渐收缩的弹性蓄压气囊3将其空气蓄压腔4内的空气通过连通管8挤入到出气锥腔6，并通过各个若干气泡导出孔7以气泡的形式排出至发酵搅拌腔19中，由于弹性蓄压气囊3逐渐收缩变小，进而使沉浮搅拌体18所受浮力逐渐下降至低于自身重量，进而沉浮搅拌体18下沉至发酵搅拌腔19的腔底；

循环阶段：启动电热增压鼓风机25，增压风机25迅速将空气压入弹性蓄压气囊3内的空气蓄压腔4中，使弹性蓄压气囊3迅速膨胀，弹性蓄压气囊3向外迅速挤压气囊挤压腔2，进而气囊挤压腔2内的发酵液受到弹性蓄压气囊3的挤压后通过各个搅拌柱13内的导液通道12被导出至发酵搅拌腔19内；在弹性蓄压气囊3膨胀到充满中段气囊壳体14内腔时暂停增压风机25；此时由于弹性蓄压气囊3的膨胀，使沉浮搅拌体18所受浮力迅速提升至大于自身重力；进而沉浮搅拌体18开始逐渐做向上的上浮运动；

与此同时，膨胀状态下的弹性蓄压气囊3内部空气蓄压腔4的气体压强大于发酵搅拌腔19内的压强，因而空气蓄压腔4内的蓄压空气通过连通管8连续挤出到出气锥腔6中，并且出气锥腔6内的空气通过各个若干气泡导出孔7以气泡的形式连续均匀扩散至发酵搅拌腔19中，进而将气泡中的氧气连续均匀溶解在发酵液中促进发酵，由于空气蓄压腔4内的蓄压空气逐渐被排出，进而使沉浮搅拌体18上浮过程中弹性蓄压气囊3开始逐渐收缩变小；随着弹性蓄压气囊3逐渐收缩变小，进而沉浮搅拌体18所受浮力逐渐变小，沉浮搅拌体18上浮过程中发酵搅拌腔19内的发酵液通过各个搅拌柱13内的导液通道12重新导入到气囊挤压腔2中，随着沉浮搅拌体18所受浮力逐渐下降至低于自身重量，沉浮搅拌体18开始由上浮状态转变为缓慢下沉状态，并且逐渐重新下沉至发酵搅拌腔19的腔底；待沉浮搅拌体18下沉至发酵搅拌腔19的腔底时重新启动电热增压鼓风机25，增压风机25迅速将空气压入弹性蓄压气囊3内的空气蓄压腔4中，使弹性蓄压气囊3迅速膨胀，弹性蓄压气囊3向外迅速挤压气囊挤压腔2，进而气囊挤压腔2内的发酵液受到弹性蓄压气囊3的挤压后通过各个搅拌柱13内的导液通道12重新被导出至发酵搅拌腔19内；至此沉浮搅拌体18完成了上浮、下沉的一个周期；上述过程中气体溢流泄压阀31连续排出发酵搅拌腔19内多余的气体，进而即时泄掉发酵搅拌腔19内的气压，维持沉浮搅拌体18上浮、下沉的周期搅拌运动；按照此规律，沉浮搅拌体18在发酵搅拌腔19内做周期性的反复上浮和下沉的搅拌和曝气运动，进而使发酵搅拌腔19内的液体处于持续的上下窜动有效防止发生沉淀，上下反复运动的沉浮搅拌体18在发酵搅拌腔19内的曝气更加均匀，进而溶解在发酵液中的氧气更加均匀；在沉浮搅拌体18上浮和下沉的过程中气囊挤压腔2内的发酵液被反复通过各个搅拌柱13内的导液通道12压入和挤出，进一步促进发酵搅拌腔19内的发酵液均质化，使发酵过程更加均匀；

卸料阶段：需要卸料时，启动电热增压鼓风机25，并维持电热增压鼓风机25的运行状态，进而使弹性蓄压气囊3处于持续膨胀状态，进而使弹性蓄压气囊3膨胀到持续充满中段气囊壳体14的内腔，进而使气囊挤压腔2内的发酵液完排出至发酵搅拌腔19内；然后打开第三电磁液阀30，进而发酵搅拌腔19内已经发酵完成的发酵液从卸料管29排出。

本实施例的益生菌采用的是酵母菌；所述曝气发酵罐(24)内的发酵原液的组分配比按照重量百分比由下列组分组成：

蔗糖：6％—11％；

异麦芽酮糖醇：1.8％—2.5％；

花生四烯酸：1.5％—2.8％；

小麦低聚肽：0.8％—2.5％；

阿萨伊果：1.8％—2.5％；

盐肤木果：0.8％—2.2％；

青钱柳叶：2％—2.5％；

果糖：4％—5％；

余量为水。

本实施例预定发酵搅拌腔内32℃±0.5℃的恒温状态，7×24小时的益生菌发酵时间；

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。