一种矿质苏打水饮料及其自动化制备方法与流程

本发明涉及苏打水饮料加工技术的技术领域，尤其涉及一种矿质苏打水饮料及其自动化制备方法。

背景技术：

苏打水饮料是碳酸氢钠的水溶液，饮用可改变碱性体质，能传输氧气、调节新陈代谢，有助于缓解消化不良和便秘等症状，有助于尿酸排泄从而防治高尿酸血症或痛风的作用；在炎热夏天，苏打水饮料中的钠还可补充汗水挥发流失的钠，是十分流行的时尚饮品。

市面上出售的苏打水饮料大部分是在经过纯化的饮用水中压入二氧化碳，并添加甜味剂和香料的人工合成碳酸饮料，微量元素含量较少，无法达到较好的饮用效果，并且采用pet材质瓶体进行灌装，普遍存在口味不佳，保质期短。另外，苏打水饮料的生产工艺关键还在于水的净化处理，现应用的蒸馏、电渗析、离子交换等水的净化处理工艺，使原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除的不彻底，造成水的纯净度并不高；而且制备过程中使用的设备并没有实现全自动化生产，人工的参与很难达到其无菌生产的要求。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种矿质苏打水饮料及其自动化制备方法；其具有开采、过滤、配料、灌装、检测、包装等净化加工全程无菌及全自动控制，使得生产的苏打水饮料达到饮用更安全更健康的要求，同时又保持天然矿物质的独特口感且可延长其保质期。

该发明提供以下技术方案，一种矿质苏打水饮料，每1000kg矿泉水中添加以下重量份的原料：碳酸氢钠25～30kg，二氧化碳0.01～0.02g，苏打水饮料的ph值为5.0～6.0。

较佳地，矿质苏打水饮料，每1000kg矿泉水中添加以下重量份的原料：29kg碳酸氢钠，二氧化碳0.012kg，苏打水饮料的ph值为5.8。

矿质苏打水饮料的自动化制备方法，其包括以下工艺步骤：水源开采工序、水源超滤工序、原料配比工序、罐体杀菌工序、自动灌装工序、在线检测工序、贴标打码包装工序；所述原料配料工序包括调配工步和混比工步；所述罐体杀菌工序包括瓶体杀菌工步和瓶盖杀菌工步；所述在线检测工序包括检测工步和剔除工步；所述贴标打码包装工序包括贴标工步、打码工步和裹包码垛工步；天然矿泉水依次经水源开采工序进行水源开采，再通过所述水源超滤工序的过滤，经过滤后的水源经所述调配工步与碳酸氢钠调配后得到调配液体再经所述混比工步与二氧化碳气体混合得到苏打水液体，与此同时所述瓶体杀菌工步对瓶体进行杀菌处理及所述瓶盖杀菌工步对瓶盖杀菌处理，再通过自动灌装工序对苏打水液体进行灌装加工，灌装加工后经所述检测工步及所述剔除工步分拣出储量不足及封盖不良等不合格品，合格品再依次经所述贴标工步的自动贴标处理、所述打码工步的自动打码处理及所述裹包码垛工步的包装堆垛处理后转运仓库；使得本发明的水源开采、水源过滤、配料、灌装、检测、包装等加工工序实现全自动无菌化生产。

较佳地，所述水源开采工序：采集水源点在深度为160米以上地下水，通过水冷式水泵在岩层裂隙中取水，抽水管道及设施为不锈钢密封管件；可防止传统水泵油污泄露污染水源。

较佳地，所述水源超滤工序：由以超滤膜丝及膜超滤膜丝两侧的分离装置组成的超滤系统进行天然矿泉水的过滤操作；其目的是将矿泉水中的悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等大分子物质截留，从而达到净化或分离的目的。

较佳地，所述原料配料工序包括调配工步和混比工步；所述调配工步由食品级不锈钢无菌罐组成的调配系统进行碳酸氢钠固体与过滤后天然矿泉水调配得到调配液操作；所述混比工步由两段式混比机组成混合系统进行调配液与二氧化碳气体的混合操作；实现矿质苏打水饮料的配方配料及混合。

较佳地，所述罐体杀菌工序：由洗瓶机及二氧化氯组成的瓶体消毒系统进行对瓶体杀菌消毒操作和由在线紫外灯杀菌器组成的瓶盖杀菌系统进行对瓶盖高温杀菌操作。

较佳地，所述自动灌装工序：由洗瓶机、灌装机、旋盖机组成洗灌旋三合一体灌装系统进行苏打水饮料的灌装及封盖操作。

较佳地，所述在线检测工序：由一个x射线发射器、两个高频照相机、一个剔除器组成自动检测分拣系统进行储量检测及封盖情况监测及分拣出储量不足及封盖不良等不合格品操作。

较佳地，所述贴标打码包装工序包括贴标工步、打码工步和裹包码垛工步；所述贴标工步由一台贴标机、两个高频照相机、一个剔除器组成自动贴标系统进行自动贴标操作及分拣出贴标不良的不合格品操作；所述打码工步由一台激光打码设备、一个高频照相机、一个剔除器组成激光打码系统进行自动激光打码及分拣出打码不良的不合格品操作；所述裹包码垛工步由有一台裹包机和一台码垛组成的裹包码垛系统进行合格品的包装及堆垛操作。

本发明的有益效果为：采用本发明的制备方法，天然矿泉水依次经水冷式水泵在160米以下的地下岩层裂隙中进行水源开采，由以超滤膜丝及膜超滤膜丝两侧的分离装置组成的超滤系统进行天然矿泉水的过滤；过滤后天然矿泉水由食品级不锈钢无菌罐组成的调配系统与碳酸氢钠固体进行调配得到调配液再经由两段式混比机组成混合系统与二氧化碳气体的混合得到矿质苏打水饮料的混合液，与此同时，由洗瓶机及二氧化氯组成的瓶体消毒系统进行对瓶体杀菌消毒操作和由在线紫外灯杀菌器组成的瓶盖杀菌系统进行对瓶盖高温杀菌操作；混合液由洗瓶机、灌装机、旋盖机组成洗灌旋三合一体灌装系统进行灌装及封盖操作，经灌装封盖加工后再经所述检测工步及所述剔除工步分拣出储量不足及封盖不良等不合格品，合格品再依次经所述贴标工步贴标处理、所述打码工步的激光打码处理及所述裹包码垛工步包装堆垛处理后转运仓库；本发明具有开采、过滤、配料、灌装、检测、包装等净化加工全程无菌及全自动控制，使得生产的苏打水饮料达到饮用更安全更健康的要求，同时又保持天然矿物质的独特口感且可延长其保质期。

附图说明

图1为发明所述的矿质苏打水饮料的自动化制备方法工艺流程图；

附图标记说明：10-水源开采工序、20-水源超滤工序、30-原料配比工序、31-调配工步、32-混比工步、40-罐体杀菌工序、41-瓶体杀菌工步、42-瓶盖杀菌工步、50-自动灌装工序、60-在线检测工序、61-检测工步、62-剔除工步、70-贴标打码包装工序、71-贴标工步、72-打码工步、73-裹包码垛工步。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的，技术方案及技术效果更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。应理解，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

矿质苏打水饮料，每1000kg矿泉水中添加以下重量份的原料：碳酸氢钠25～30kg，二氧化碳0.01～0.02g，苏打水饮料的ph值为5.0～6.0。发明提供的矿质苏打水饮料能传输氧气、调节新陈代谢，有助于缓解消化不良和便秘等症状，有助于尿酸排泄从而防治高尿酸血症或痛风的作用；在炎热夏天，苏打水饮料中的钠还可补充汗水挥发流失的钠，是十分流行的时尚饮品。

参照图1所示，该矿质苏打水饮料的自动化制备方法，其包括以下工艺步骤：水源开采工序10、水源超滤工序20、原料配比工序30、罐体杀菌工序40、自动灌装工序50、在线检测工序60、贴标打码包装工序70。

工序1：所述水源开采工序10的具体步骤：取水点在深度为160米以上的岩层裂隙中通过水冷式水泵取水，其可防止传统水泵存在油污泄露污染水源的情况发生；较优地，取水过程中的所采用的管道及设施为316l不锈钢密封管件，取水口使用封闭设计，安装有排污阀、水井消毒的加药口、空气呼吸器、压力表、止回阀、卫生级取样阀、流量计等，从而保持矿泉水的天然成分；另外取水口可通过建水井房来进一步防护，该水井房设置三层防护，第一层为防护栏、第二层为正方形玻璃房、第三层为球形不锈钢罩，防止蓄意破坏和污染的发生。

工序2：所述水源超滤工序20的具体步骤：工序1采集的矿泉水经超滤系统将矿泉水中的悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等大分子物质截留，从而达到净化或分离的目的；该超滤系统是以超滤膜丝为过滤介质，膜两侧的压力差为驱动力的溶液分离装置，超滤膜只允许溶液中的容剂﹙如水分子﹚、无机盐及小分子有机物透过。

工序3：所述原料配比工序30的具体步骤：其包括调配工步31和混比工步32，实现矿质苏打水饮料的配方配料及混合；其中，所述调配工步31由食品级不锈钢无菌罐组成的调配系统进行碳酸氢钠固体与过滤后天然矿泉水调配得到调配液操作，该调配系统采用全自动调配系统，其安装在独立、无菌的调配间内，调配过程在食品级316不锈钢无菌罐内完成；较佳地，所使用的调配罐可以设置两个，两个可交替使用；另外，所述混比工步32由两段式混比机组成混合系统进行调配液与二氧化碳气体的混合操作，该混合系统采用两段式混比机，其第一段式为脱气、冷冻操作，第二段式为加二氧化碳与混比后水进行混合。

工序4：所述罐体杀菌工序40的具体步骤：其包括包括瓶体杀菌工步41和瓶盖杀菌工步42实现瓶体杀菌消毒操作和瓶盖高温杀菌操作，优选地，所采用的瓶体采用玻璃材质；其中，所述瓶体杀菌工步中41瓶体消毒系统包括洗瓶机对瓶体清洗及二氧化氯对瓶体进行消毒完成对瓶体杀菌消毒操作；另外，所述瓶盖杀菌工步42中瓶盖杀菌系统通过紫外灯时，紫外灯自动感应开启，紫外线经过反射板反射，对瓶盖进行各方位杀菌，并且与此同时瓶盖蒸汽阀打开，高温蒸汽对瓶盖再次高温杀菌；通过所述所述罐体杀菌工序40，使得瓶体及瓶盖符合无菌化的灌装条件。

工序5：所述自动灌装工序50的具体步骤：由洗瓶机、灌装机、旋盖机组成洗灌旋三合一体灌装系统；其中，灌装机通过机械手把空瓶传递至多个灌装头，每个灌装头通过流量计灌装到标准液位；通过机械手把已灌装空瓶传递到旋盖机，由多个旋盖头完成旋盖。

工序6：所述在线检测工序60的具体步骤：其包括所述检测工步61及所述剔除工步62，由一个x射线发射器、两个高频照相机、一个剔除器组成自动检测分拣系统；其中，x射线对每瓶产品液位高度检测，由剔除器剔除容量不足产品；高频照相机对每瓶产品进行360°检测，由剔除器剔除封盖不良产品，从而自动化实现对储量检测及封盖情况监测及分拣出储量不足及封盖不良等不合格品操作。

工序7：所述贴标打码包装工序70的具体步骤：包括贴标工步71、打码工步72和裹包码垛工步73；其中，所述贴标工步71的具体操作：产品通过单道输送链进入贴标机进瓶星轮，星轮把产品传递至贴标机托盘，同时压瓶头下压固定瓶身，每个产品通过定位光电和托盘电机共同作用使每个产品以同样位置、角度进行贴标，贴标后通过两个高频照相机对上、下标进行位置检测，剔除器通过编码器计数把贴标不良产品进行剔除；另外，所述打码工步72的具体操作：由一台激光打码设备、一个高频照相机、一个剔除器组成激光打码系统；每瓶产品通过光纤感应头触发激光打码设备，通过激光在瓶盖表面打出箱对应的生产信息，打码后立即通过高频照相机检测打码效果，由剔除器剔除打码不良产品；再则，所述裹包码垛工步73的具体操作：操作工把纸箱整齐放在进料仓，每片纸箱通过吸盘吸起再送入送箱轨道；产品通过裹包机进口分成3道，再通过分瓶叉分成15支，每15支通过推瓶杆推到指定位置与纸箱会合；纸箱再通过涂胶、折叠、压合后进入码垛机，每箱产品依次进入码垛机，通过拖板转移到卡板上，至规定层数后，每垛产品自动退出，待转运至仓库。

实施例2：

矿质苏打水饮料，每1000kg矿泉水中添加以下重量份的原料：25kg碳酸氢钠，二氧化碳0.019kg，苏打水饮料的ph值为5.2。

该矿质苏打水饮料的自动化制备方法，同实施例1。

实施例3：

矿质苏打水饮料，每1000kg矿泉水中添加以下重量份的原料：25kg碳酸氢钠，二氧化碳0.016kg，苏打水饮料的ph值为5.5。

该矿质苏打水饮料的自动化制备方法，同实施例1。

实施例4：

矿质苏打水饮料，每1000kg矿泉水中添加以下重量份的原料：29kg碳酸氢钠，二氧化碳0.012kg，苏打水饮料的ph值为5.8。

该矿质苏打水饮料的自动化制备方法，同实施例1。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。