一种乳酸菌发酵红提葡萄饮料发酵方法及发酵装置

1.本发明涉及一种葡萄饮料生产技术领域，具体是一种乳酸菌发酵红提葡萄饮料发酵方 法及发酵装置。


背景技术：

2.葡萄饮料是以葡萄为原料生产制作的饮料，其中广泛受欢迎在日常生活中，通常葡萄 饮料，如何对葡萄进行精细的处理得到最佳的口感是较为重要的问题，其中通常葡萄作为 发酵底物，提供乳酸菌发酵过程中所需营养物质，使得能够对葡萄饮料进行正常的生产。
3.在对葡萄进行发酵的过程中采用的发酵装置，为了对发酵的温度进行控制，通常采用 在发酵装置的底部设置电热丝，实现利用电热丝对待发酵的饮料的温度进行控制，在对发 酵装置进行降温清理时，需要的降温时间较长，等待发酵装置自然冷却，等待电热丝进行 充分的降温。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种乳酸菌发酵红提葡萄饮料发酵方法及发酵装置，以解决上 述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种乳酸菌发酵红提葡萄饮料发酵方法，包括
7.s1、将原料进行处理得到果浆；
8.s2、制备发酵液和调节后，对发酵液的菌种进行活化；
9.s3、对发酵液中接种乳酸菌后，放置到发酵装置进行发酵，观测发酵液的可溶性固形 物含量和ph变化；
10.s4、对发酵好的饮料灭菌后进行分装。
11.作为本发明进一步的方案：所述步骤s1包括：
12.s11、挑选果实饱满、无菌病感染的新鲜红提葡萄；
13.s12、对所述红提葡萄用去离子水清洗后沥干水分；
14.s13、将所述红提葡萄去籽后放入打浆机打成果浆；
15.s14、测量所述果浆可溶性固形物含量及ph。
16.作为本发明再进一步的方案：所述步骤s2包括：
17.s21、对所述果浆内加入蒸馏水，所述果浆占比为4-4.5份，所述蒸馏水占比为1-1.5 份，得到初步果浆；
18.s22、对所述初步果浆加入木糖醇和白砂糖，直至得到可溶性固形物含量占比为 13％-16％的果浆；
19.s23、对上述果浆添加食品级碳酸钠或柠檬酸，直至得到ph范围在4.0-4.5、酸度在 0.44％-0.48％的中间果浆；
20.s24、对所述中间果浆进行灭菌后冷却到常温；
21.s25、对所述中间果浆内加入rf果胶酶后放置在35摄氏度到45摄氏度的环境下，保 持时间2-3小时；
22.s26、对所述中间果浆离心取上清液；
23.s27、对所述上清液灭菌后冷却至常温；
24.s28、称取植物乳杆菌菌粉和嗜酸乳杆菌菌粉，所述植物乳杆菌菌粉和嗜酸乳杆菌菌 粉的体积和所述上清液的体积比为0.05-0.07％：1，将所述植物乳杆菌菌粉和嗜酸乳杆菌 菌粉混入葡萄糖液后混匀，放置在温度为35-38摄氏度的环境下活化30-45分钟。
25.作为本发明再进一步的方案：所述步骤s3包括
26.s31、无菌环境将乳酸菌液接种到上清液中；
27.s32、对上述混合液混合均匀后放入发酵装置中发酵42-48小时，所述发酵装置的温 度为35-37摄氏度；
28.s33、按照设定时间观察发酵液可溶性固形物含量和ph变化。
29.根据权利要求1所述的乳酸菌发酵红提葡萄饮料发酵方法，其特征在于，所述步骤s4 包括：
30.s41、对发酵好的饮料煮沸灭菌，煮沸时间为10-15分钟；
31.s42、将煮沸后的饮料分装在瓶中，并分段冷却至常温。
32.作为本发明再进一步的方案：所述步骤s4包括：
33.s41、对发酵好的饮料煮沸灭菌，煮沸时间为10-15分钟；
34.s42、将煮沸后的饮料分装在瓶中，并分段冷却至常温。
35.一种乳酸菌发酵红提葡萄饮料发酵装置，包括发酵筒外壳、内部发酵筒、水浴筒、电 热丝和传导石，所述发酵筒外壳内部固定有电热丝，所述电热丝中间均匀设置有间隔，且 所述间隔内部放置有传导石，所述电热丝侧边设置有水浴筒，所述水浴筒内部放置有去离 子水，所述水浴筒内部设置有内部发酵筒，所述内部发酵筒顶部联通设置有进料管道，所 述内部发酵筒底部设置有下料口，所述下料口上设置有下料遮挡件。
36.作为本发明进一步的方案：所述间隔顶部设置有传导石引导板，所述间隔底部设置有 传导石下料部件，所述传导石下料部件包括出石口、引导板、安装耳板、固定螺栓、密封 挡板和固定耳板，所述间隔底部设置有引导板，所述引导板输出端侧边固定有固定耳板， 所述固定耳板上通过固定螺栓安装有安装耳板，所述安装耳板上固定有密封挡板。
37.作为本发明再进一步的方案：所述下料遮挡件包括底部安装板、底部弧形板、上方密 封板、密封滑条、密封液压缸、密封板和密封滑槽，所述内部发酵筒底部设置有密封液压 缸，所述密封液压缸输出端固定有底部安装板，所述底部安装板上固定有底部弧形板，所 述底部弧形板上方固定有密封板，所述密封板上固定有突出块，所述突出块上固定有密封 滑槽，对称设置有的另一密封板上设置有上方密封板，所述上方密封板侧边设置有密封滑 条，所述密封滑条和密封滑槽滑动连接。
38.作为本发明再进一步的方案：所述内部发酵筒内部设置有搅拌结构，所述搅拌结构包 括底部电机、内部支撑架、搅拌转轴和搅拌扇叶，所述内部发酵筒内部固定有内部支撑架， 所述内部支撑架上固定有底部电机，所述底部电机驱动连接搅拌转轴，所述搅拌转轴上固 定有搅拌扇叶。
39.作为本发明再进一步的方案：所述水浴筒内部固定有水温传感器，所述内部发酵筒内 部固定有发酵液传感器，所述内部发酵筒的底部设置有弧形加热底板，所述弧形加热底板 中间开设有下料槽，在下料遮挡件移开时，所述下料槽和下料口垂直对应。
40.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
41.1)通过以红提葡萄作为发酵底物，提供两株乳酸菌发酵过程中所需营养物质，使两 株同型发酵的乳酸菌在发酵过程中起到协同作用，充分发酵，最大程度保留红提葡萄的营 养价值及功能特性；为乳酸菌发酵提供适宜的生长环境，使得红提葡萄中的营养成分较好 的保留下来，并且通过乳酸发酵，赋予红提葡萄发酵饮料独特的风味和愉悦的果香，口感 更加细腻；
42.2)本技术通过采用去离子水从水浴筒排出，随后将传导石排出，随后将冷却的去离 子水冲入水浴筒内部，实现对内部发酵筒进行快速降温处理，实现内部发酵筒的快速降温， 同时传导石排出，阻隔了电热丝和去离子水，避免对内部发酵筒进行再加热，保证内部发 酵筒的温度的稳定性，以及保证电热丝的不用急速降温。
附图说明
43.图1为乳酸菌发酵红提葡萄饮料发酵方法的流程框图。
44.图2为乳酸菌发酵红提葡萄饮料发酵方法中初级红提葡萄汁的功能成分含量检测结果 图。
45.图3为乳酸菌发酵红提葡萄饮料发酵方法中初级红提葡萄汁和乳酸菌发酵红提葡萄饮 料的功能成分含量检测结果图。
46.图4为乳酸菌发酵红提葡萄饮料发酵装置结构示意图。
47.图5为乳酸菌发酵红提葡萄饮料发酵装置中加热腔结构示意图。图6为乳酸菌发酵红提葡萄饮料发酵装置中传导石放置结构示意图。
48.图7为乳酸菌发酵红提葡萄饮料发酵装置中a局部放大结构示意图。
49.图8为乳酸菌发酵红提葡萄饮料发酵装置中下料遮挡件结构示意图。
50.附图标记说明：1、发酵筒外壳；2、搅拌扇叶；3、底部电机；4、弧形加热底板；5、 下料遮挡件；6、下料口；7、底部支撑座；8、内部支撑架；9、内部发酵筒；10、水排出 口；11、搅拌转轴；12、加热腔；13、顶部盖板；14、进料管道；15、固定盖板；16、进 水管道；17、传导石；18、电热丝；19、发酵液传感器；20、水温传感器；21、水浴筒；22、引导板；23、出石口；24、固定耳板；25、密封挡板；26、固定螺栓；27、安装耳板； 28、传导石引导板；29、液位传感器；30、密封隔板；31、底部安装板；32、底部弧形板； 33、密封板；34、密封滑槽；35、上方密封板；36、密封滑条；37、密封液压缸。
具体实施方式
51.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地 描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本 发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实 施例，都属于本发明保护的范围。
52.请参阅图1～8，本发明实施例中，一种乳酸菌发酵红提葡萄饮料发酵方法，包括以
下 步骤，首先需要对原料进行预处理，挑选果实饱满，无霉病感染的新鲜红提葡萄，用去离 子水清洗干净后沥去水分，去籽后放入打浆机内打成果浆，测定果浆可溶性固形物含量及 ph；
53.随后对发酵液进行制备，即打浆后将果浆按照料液比例为(4-4.5)：(1-1.5)加入红 提果浆和蒸馏水；
54.随后对发酵液的糖酸进行调节，首先加入0.05-0.08％木糖醇及1-2％白砂糖将待发酵 液可溶性固形物含量调整至13-16％，用食品级碳酸钠或柠檬酸调节待发酵液ph至4.0-4.5， 酸度为0.44-0.48％；
55.对上述得到的发酵液进行灭菌，在本技术中，将发酵液放置在100℃下水浴灭菌10-20 min，后分装至锥形瓶中并冷却至常温，实现灭菌作用；
56.对上述灭菌后的发酵液进行浸提，使得将加入发酵液体积的0.03-0.05％的rf果胶酶 后在恒温水浴锅中35-45℃浸提2-3小时；
57.对上述得到的发酵液进行离心，即将浸提后的待发酵液在0-4℃，3000-5000rpm下 离心10-20min，收集上清液，去除残渣，其中在上清液中还是含有可溶性固形物的；
58.对上述上清液进行再一次的灭菌处理，即离心所得上清液在100℃下水浴灭菌10-15 min，后分装至锥形瓶中并冷却至常温；
59.对乳酸菌菌种进行制备，即称取和上清液体积0.05-0.07％的等比例植物乳杆菌菌粉 和嗜酸乳杆菌菌粉，混匀后加入4-6％葡萄糖溶液5-10ml，在35-38℃中水浴活化30-45min (活化后的活菌数可达1011cfu/ml)，得到乳酸菌菌液；
60.在无菌环境下将乳酸菌接种到上清液中，混合均匀后放入无菌生化培养箱中进行 35-37℃恒温厌氧发酵42-48h，定期观察发酵液可溶性固形物含量及ph变化情况，直至 ph不再变化后停止发酵；
61.最后对所得的红提葡萄饮料可溶性固形物含量为13-14、ph为3.5-3.8，活菌数可达 7-8lg cfu/ml。将饮料煮沸灭菌10-15min，后热分装在瓶中，并分段冷却至常温。
62.乳酸菌发酵红提葡萄饮料的总黄酮、总花色苷以及总酚含量的测定，其中：
63.初级红提葡萄汁中功能性成分含量分别为：
64.黄酮1.5-1.56g/100ml、酚类1.3-1.45g/100ml、花青素0.001-0.0015g/ml；
65.乳酸菌发酵红提葡萄饮料中功能性成分含量分别为：
66.黄酮0.3-0.34g/100ml、酚类1.9-2.2g/100ml、花青素0.002-0.0025g/ml。
67.本技术通过以红提葡萄作为发酵底物，提供两株乳酸菌发酵过程中所需营养物质，使 两株同型发酵的乳酸菌在发酵过程中起到协同作用，充分发酵，最大程度保留红提葡萄的 营养价值及功能特性；为乳酸菌发酵提供适宜的生长环境，使得红提葡萄中的营养成分较 好的保留下来，并且通过乳酸发酵，赋予红提葡萄发酵饮料独特的风味和愉悦的果香，口 感更加细腻。
68.为了对发酵过程中的温度进行快速的控制，同时还能保证发酵中的温度的稳定性，避 免因为温度的改变过大导致的发酵异常，所以本技术提出了一种乳酸菌发酵红提葡萄饮料 发酵装置。
69.请参阅图1～8，本发明实施例中，一种乳酸菌发酵红提葡萄饮料发酵装置，包括发酵 筒外壳1、内部发酵筒9、水浴筒21、电热丝18和传导石17，首先在发酵筒外壳1的内 部设
置有加热腔12，在加热腔12的内部内部固定有电热丝18，电热丝18中间均匀设置 有间隔，且间隔内部放置有传导石17，利用传导石17实现温度的稳定传输，所以在电热 丝18侧边设置有水浴筒21，水浴筒21内部放置有去离子水，使得通过传导石17对水浴 筒21内部的去离子水进行加热，在水浴筒21内部设置有内部发酵筒9，使得内部发酵筒 9能够在去离子水的作用下进行缓慢加热，内部发酵筒9顶部联通设置有进料管道14，内 部发酵筒9底部设置有下料口6，下料口6上设置有下料遮挡件5，随后在内部发酵筒9 的顶部安装有固定盖板15，在发酵筒外壳1顶部固定有顶部盖板13，所述顶部盖板13和 固定盖板15上穿过固定有进料管道14。
70.在本实施例中，首先利用电热丝18的作用对传导石17进行加热，随后利用传导石17 对去离子水进行加热，从而对内部发酵筒9内部的温度进行控制，将待发酵液从进料管道 14进入到内部发酵筒9内部，使得利用内部发酵筒9进行充分的发酵后，从下料口6进行 下料，在对内部发酵筒9进行降温的时候，首先将去离子水从水浴筒21排出，随后将传 导石17排出，随后将冷却的去离子水冲入水浴筒21内部，实现对内部发酵筒9进行降温 处理，实现内部发酵筒9的快速降温，同时传导石17排出，阻隔了电热丝18和去离子水， 避免对内部发酵筒9进行再加热。
71.作为本技术的进一步实施例，请参阅图1、图4、图5、图6和图7，其中为了实现对 传导石17的下料，以及实现对去离子水的更换，所以间隔顶部设置有传导石引导板28， 间隔底部设置有传导石下料部件，实现传导石17的下料，其中传导石下料部件包括出石 口23、引导板22、安装耳板27、固定螺栓26、密封挡板25和固定耳板24，间隔底部设 置有引导板22，用于实现传导石17的下料，引导板22输出端侧边固定有固定耳板24， 固定耳板24上通过固定螺栓26安装有安装耳板27，安装耳板27上固定有密封挡板25。
72.在对传导石17进行密封的时候，利用安装耳板27和固定耳板24通过固定螺栓26实 现固定，利用密封挡板25实现对出石口23进行遮挡，实现对传导石17的遮挡。
73.为了对去离子水进行更换，所以在水浴筒21上联通设置有进水管道16，所述水浴筒 21底部联通设置有水排出口10，用于实现去离子水的更换，使得去离子水从进水管道16 进入，从而将去离子水从水排出口10排出。
74.作为本技术的进一步实施例，请参阅图1、图4、图5、图6、图7和图8，其中为了 实现对发酵成品进行下料，所以下料遮挡件5包括底部安装板31、底部弧形板32、上方 密封板35、密封滑条36、密封液压缸37、密封板33和密封滑槽34，首先在内部发酵筒9 底部设置有密封液压缸37，密封液压缸37输出端固定有底部安装板31，使得密封液压缸 37能够推动底部安装板31进行相向移动或者背向移动，其中在底部安装板31上固定有底 部弧形板32，底部弧形板32上方固定有密封板33，密封板33上固定有突出块，突出块 上固定有密封滑槽34，对称设置有的另一密封板33上设置有上方密封板35，上方密封板 35侧边设置有密封滑条36，密封滑条36和密封滑槽34滑动连接。
75.在对下料槽进行遮挡的时候，所以需要利用密封液压缸37推动底部弧形板32进行移 动，使得密封滑条36滑进密封滑槽34内部，使得能够通过密封板33实现初步的密封， 随后利用底部弧形板32实现进一步的密封，使得交合位置错开，从而实现避免液体的掉 落。
76.作为本技术的进一步实施例，请参阅图1、图4、图5、图6和图7，其中为了将发酵 液体能够充分的受热，所以内部发酵筒9内部设置有搅拌结构，搅拌结构包括底部电机3、 内
部支撑架8、搅拌转轴11和搅拌扇叶2，内部发酵筒9内部固定有内部支撑架8，内部 支撑架8上固定有底部电机3，底部电机3驱动连接搅拌转轴11，搅拌转轴11上固定有 搅拌扇叶2。
77.在本实施例中，利用底部电机3带动搅拌转轴11，从而实现带动搅拌扇叶2进行搅拌， 从而实现对发酵液体进行充分的搅拌。
78.作为本技术的进一步实施例，请参阅图1、图4、图5、图6和图7，其中为了实现对 水温的控制，所以在水浴筒21内部固定有水温传感器20，内部发酵筒9内部固定有发酵 液传感器19，将发酵液传感器19的温度和水温传感器20感测的温度，得知时间差，从而 控制底部电机的搅拌速率，从而实现对液体温度的控制，内部发酵筒9的底部设置有弧形 加热底板4，用于对底部的待发酵液进行充分的加热，弧形加热底板4中间开设有下料槽， 在下料遮挡件5移开时，下料槽和下料口6垂直对应，实现下料。在本技术中，间隔的顶 部固定有传导石引导板28，在水浴筒21上设置有用于进行密封的密封隔板30，在水浴筒21内部设置有用于感知液位的液位传感器29。
79.本发明的工作原理是：首先利用电热丝18的作用对传导石17进行加热，随后利用传 导石17对去离子水进行加热，从而对内部发酵筒9内部的温度进行控制，将待发酵液从 进料管道14进入到内部发酵筒9内部，使得利用内部发酵筒9进行充分的发酵后，从下 料口6进行下料，在对内部发酵筒9进行降温的时候，首先将去离子水从水浴筒21排出， 随后将传导石17排出，随后将冷却的去离子水冲入水浴筒21内部，实现对内部发酵筒9 进行降温处理，实现内部发酵筒9的快速降温，同时传导石17排出，阻隔了电热丝18和 去离子水，避免对内部发酵筒9进行再加热。
80.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背 离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从 哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权 利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有 变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
81.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含 一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将 说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可 以理解的其他实施方式。