一种饮料网络结构检测系统、装置及其方法与流程

本发明设计饮料网络结构技术领域，尤其涉及到一种饮料网络结果检测系统、装置及其方法。

背景技术：

亲水胶体作为一种悬浮剂，经常被用在饮料生产中解决蛋白或其他颗粒沉淀的问题，同时其还能改善产品的质构。不同的饮料体系，需要使用不同的亲水胶体以及胶体的用量。对于轻爽型的乳酸菌饮料，需要使用低粘性或低用量的胶体，既起到稳定蛋白质的作用，同时保持清爽的口感，而对于厚实的或富含蛋白的乳饮料，则需要高粘性或高用量的胶体，一方面不使蛋白质或其他颗粒出现沉淀，同时有饱满的口感。因此，合理控制增稠剂的种类与用量显得尤为重要。从增稠剂稳定作用层面考虑，会出现三种情况，即不足以起到稳定作用、起到稳定作用、过强的稳定作用如产生凝胶化现象。因此，需要借进行检测，以评价增稠剂在饮料体系中所形成的网络结构，考察其稳定化作用是否合适。

在评价手段上可以采取很多措施，包括感官目视评定及仪器方法。除了采用目视评价外，还可应用离心机、稳定性测试仪及流变仪等仪器研究饮料的网络结构。

感官目视法在评价上存在诸多人为因素的影响，不同的人员可能会得到不同的评价结论；采用流变仪等仪器研究饮料的网络结构时，通常将饮料液体从原包装中倾倒来进行检测，这样就破坏了原包装饮料原有的层次结构，不能够进行准确的检测。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种饮料网络结构检测系统、装置及其方法，提高了检测精度。

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种饮料网络结构检测系统，该系统包括：伸入饮料原包装中，按照预设的频率对饮料进行扫描的浆式转子；根据浆式转子在不同频率下获取的弹性模量生成曲线，并根据生成的弹性模量曲线的斜率确定饮料网络结构的控制器。

本技术方案的浆式转子直接摄入饮料原包装中对饮料产品的网络结构进行检测，避免了将饮料从原包装中导出来，造成的不同层次饮料的混合，提高了检测精度。另外，控制器直接根据多个弹性模量生成相应的曲线，通过对曲线斜率的分析比较确定饮料的网络结构，从而综合考虑了各种频率下饮料的弹性模量，提高了检测精度。

另外，还包括：

产品信息扫描装置，扫描饮料原包装上的产品信息，并将所述产品信息发送给控制器；

控制器，还用于根据接收的产品信息确定浆式转子的扫描频率，并控制浆式转子伸入饮料原包装中。

本技术方案中通过扫描获取产品信息，因而控制器可以针对不同的饮料应用不同的扫描频率序列，进一步提高了检测的精度。

另外，还包括，位置检测传感器，用于在检测到检测平台上放置有待检测原包装饮料时，向控制器发送检测信息；

控制器，还用于根据来自位置检测传感器的检测信息，控制产品信息扫描装置扫描饮料原包装上的产品信息。

本技术方案采用位置检测传感器对检测是否待检测原包装饮料产品放置在检测平台上，因此可以自动快速启动检测过程，提高了工作效率。

另外，所述控制器，还用于将生成的弹性模量的曲线斜率与预设的斜率进行比较，确定饮料的网络结构。控制器通过自动比较确定饮料的网络结构，避免了人工比较的过程，提高了工作效率和检测的精度。

相应的，本发明还提供一种饮料网络结构检测方法，该方法包括：

浆式转子伸入饮料原包装中，按照预设的频率对饮料进行扫描；控制器获取浆式转子在不同频率下检测的弹性模量；

控制器根据获取的弹性模量生产弹性模量曲线，并获取所述弹性模量曲线的斜率；

控制器根据生成的弹性模量曲线斜率确定饮料的网络结构。

另外，还包括：

产品信息扫描装置扫描饮料原包装上的产品信息，并将所述产品信息发送给控制器；

控制器根据接收的产品信息确定浆式转子的扫描频率；

控制器控制浆式转子伸入饮料原包装中。

另外，还包括：

位置检测传感器在检测到操作台上放置有待检测原包装饮料时，向控制器发送检测信息；

控制器根据来自位置检测传感器的检测信息，控制产品信息扫描装置扫描饮料原包装上的产品信息。

另外，还包括：

将生成的弹性模量曲线斜率与预设的斜率进行比较，确定饮料的网络结构。

相应的，本发明还提供了一种网络结构检测装置，该检测装置包括：检测平台、浆式转子以及控制器，所述检测平台用于放置待检测的原包装饮料产品，所述浆式转子与控制器连接，所述控制器根据伸入原包装饮料液体中的浆式转子在不同频率下获取的弹性模量生成曲线，并根据生成的弹性模量曲线的斜率确定饮料的网络结构。

另外，还包括，产品信息扫描装置和/或位置检测传感器，所述产品信息扫描装置和位置检测传感器分别与控制器连接；所述产品信息扫描装置用于扫描饮料原包装上的产品信息，并将所述产品信息发送给控制器；所述位置检测传感器，用于在检测到操作台上放置有待检测原包装饮料时，向控制器发送检测信息。

本发明的饮料网络结构检测系统中的浆式转子直接摄入饮料原包装中对饮料产品的网络结构进行检测，避免了将饮料从原包装中导出来，造成的不同层次饮料的混合，提高了检测精度。另外，控制器直接根据多个弹性模量生成相应的曲线，通过对曲线斜率的分析比较确定饮料的网络结构，从而综合考虑了各种频率下饮料的弹性模量，提高了检测精度。

附图说明

图1是本发明一种饮料网络结构检测系统的一种实施例示意图；

图2是本发明一种饮料网络结构检测方法的一种实施例的流程示意图；

图3是本发明乳酸菌饮品弹性模量随频率的变化曲线；

图4是本发明红豆薏米饮品弹性模量随频率的变化曲线；

图5是本发明样品-1搅匀后弹性模量随频率的斜率随时间的变化；

图6是本发明样品-2搅匀后弹性模量随频率的斜率随时；

图7是本发明样品-3搅匀后弹性模量随频率的斜率随时间的变化。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

需要说明的，本发明的饮料可以指所有流体物质，而不仅仅局限于饮料。

参考图1，该图是本发明一种饮料网络结构检测系统的一种实施例的示意图，该系统包括，浆式转子1和控制器2，另外，还可以包括产品信息扫描装置3和位置检测传感器4。其中浆式转子1、产品信息扫描装置3以及位置信息传感器4分别与控制器2进行电连接，与控制器交互信息，可以由控制器控制进行相应的动作。

浆式转子1，在进行检测时，伸入饮料的原包装中，这样就不用将饮料从原包装中倒出了，避免了不同层次饮料的混合，提高了检测的精度。该浆式转子可以是一个独立的产品也可以是旋转流变仪的一个部件。

产品信息扫描装置3，该装置可以为二维码扫描仪，可以对产品原包装上的二维码进行扫描，这样就可以获得产品的相关信息，这些信息可以包括产品名称、特性等。

位置检测传感器4，该装置可以为传感器或其他可以快速检测到待检测饮料产品的设备。当检测到待检测原包装饮料时，则会向控制器发送相应的信号。

控制器2，用于对检测中的各个部件进行控制，并可以控制检测结果的显示。可以预设有不同产品对应的不同的扫描频率序列，以及检测的深度。例如针对于特定的饮料可以预设3个扫描频率以及3个检测深度。3个检测深度，可以分别为上层、中层和下层各检测一次，这样就进一步提高了检测精度。

具体实现时，控制器根据来自位置检测传感器的检测信息，控制产品信息扫描装置扫描饮料原包装上的产品信息，然后控制器根据来自产品信息扫描装置的产品信息确定浆式转子的扫描频率，并控制浆式转子伸入饮料原包装中。浆式转子按照控制器确定的频率对饮料进行扫描，并获取不同频率下的饮料的弹性模量，并将其发送给控制器；控制器根据浆式转子在不同频率下获取的弹性模量生成曲线，并将生成的弹性模量的曲线斜率与预设的斜率进行比较，以确定饮料的网络结构。

需要说明的，本实施例中的控制器、浆式转子、产品信息扫描装置和位置检测传感器，可以集成在一个饮料网络检测装置。具体的工作与上述的说明过程相同，在此不再赘述。

下面说明本发明的另一方面。

参考图2，该图是本发明一种饮料网络结构检测方法的一种实施例的流程示意图，该流程包括：

步骤s1，位置检测传感器在检测到操作台上放置有待检测原包装饮料时，向控制器发送检测信息；

步骤s2，控制器根据来自位置检测传感器的检测信息，控制产品信息扫描装置扫描饮料原包装上的产品信息；

步骤s3，产品信息扫描装置扫描饮料原包装上的产品信息，并将所述产品信息发送给控制器；

步骤s4，控制器根据接收的产品信息确定浆式转子的扫描频率；

步骤s5，控制器控制浆式转子伸入饮料原包装中；

步骤s6，浆式转子伸入饮料原包装中，按照预设的频率对饮料进行扫描；具体实现时，可以预先在饮料的原包装上制作出空洞，例如取剪纸刀一把，在pet或hdpe瓶包装的饮料的顶部割出一个口子；

步骤s7，控制器获取浆式转子在不同频率下检测的弹性模量；

步骤s8，控制器根据获取的弹性模量生产弹性模量曲线，将生成的弹性模量曲线斜率与预设的斜率进行比较，确定饮料的网络结构。

下面以具体的饮料为例，对根据曲线斜率确定饮料的网络结构的进行具体详细的说明。

以市售乳酸菌饮品为例进行试验，试验中以不加增稠剂为对照样，考察增稠剂(果胶)对网络结构的影响，并研究添加增稠剂的样品在室温、37℃及55℃三个储存温度下网络结构的差异性、以及研究储存时间引起的上下部在网络结构上的差异性，结果如表1及图3。

表1乳酸菌饮品不同部位弹性模量的大小

由表1可知，相比于对照样，添加了果胶的饮品具有一定的网络结构，同时，储存温度与储存时间引起的上下部影响网络结构的强弱，在此例中，弹性模量的大小如下：下部＞上部，室温＞37℃＞55℃。

下面以市售的一款红豆薏米饮品为例进行试验。该饮品使用的增稠剂主要为微晶纤维素钠(mcc)与卡拉胶，由于mcc的使用量明显影响弱凝胶的形成，加上储存过程中会发生原料淀粉的回生，而在此过程中淀粉能通过氢键等作用力与mcc等其它多糖及蛋白质形成更强的网络作用，从而更有利于产生弱凝胶甚至强凝胶。本试验中以三批红豆薏米饮品为例，通过弹性模量斜率的大小考察弱凝胶(网络结构)的差异性，以及研究储存时间引起的上下部在网络结构上的差异性，结果如表2及图4。同时，对样品进行慢慢倾倒，用肉眼观察试样弱凝胶的程度，并将仪器测试结果与肉眼观察结果进行比较。

表2红豆薏米饮品不同部位弹性模量曲线的斜率

从倾倒肉眼观察来看，样品-1、样品-2及样品-3的弱凝胶程度分别描述为：严重、比较严重、轻微，上部与下部相比较弱凝胶程度更明显。从表2可知，通过仪器手段得到的弹性模量曲线的斜率大小与肉眼观察结果完全相吻合，曲线斜率越小也即曲线越平坦，弱凝胶程度越严重，当斜率＜0.05时弱凝胶程度严重、0.05～0.09时弱凝胶程度比较严重、0.09～0.11时弱凝胶轻微。另外，同一批号样品不同瓶在倾倒肉眼观察时无法区分，而通过仪器手段根据弹性模量曲线的斜率大小能对同一弱凝胶程度进行更加有效的细分。

针对上面所说的红豆薏米饮品，为进一步验证弹性模量随频率变化曲线的斜率用于表征弱凝胶形成的速率及程度，将上述三批原包装测试后的样品彻底搅匀后，均分至100ml烧杯中，置于冰箱冷藏，定期取样后原包装(整个烧杯)进行弹性模量随频率变化曲线的斜率测定，同时结合倾倒肉眼观察与打分，如表3及图5～7。

表3红豆薏米饮品搅匀后弹性模量随频率的斜率及倾倒肉眼观察随时间的变化

注：倾倒肉眼观察时的分值与弱凝胶程度呈正相关。

冷藏3小时后斜率均在0.17以上，样品-3甚至达到0.3，三个样品均无凝胶现象，在后续的冷藏保温过程中，凡是斜率在0.11以上的目视法观察时均不具有弱凝胶特性，表明斜率0.11以上的样品是不会产生弱凝胶风险的。样品-2及样品-1在21小时后已重新出现弱凝胶现象，倾倒打分时两者有差异，但不明显，分别为0.5分、1分，此时斜率均在0.09～0.1，但在45小时后，倾倒打分表明两者差异性加大，分别为2.5分、0.5分，此时样品-1斜率在0.08～0.09，而样品-2斜率在0.09～0.1，表明不同层级的斜率所对应的弱凝胶程度能明显区分。在后续的继续冷藏过程中，样品-2的斜率有下降趋势，但始终维持在0.09～0.1，倾倒打分时均为0.5分，样品-1斜率下降明显，但倾倒打分时亦均为2.5分，表明倾倒打分的目视观察法已经未能有效区分所形成的弱凝胶程度，而弹性模量的斜率却能表征弱凝胶形成的速率及程度。

以上所述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，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。