一种乳酸菌饮料高温灭菌机的制作方法

1.本发明涉及乳酸菌饮料生产技术领域，具体为一种乳酸菌饮料高温灭菌机。


背景技术：

2.乳酸菌饮料是指以乳或乳制品为原料，经乳酸菌发酵制得的乳液中加入水，以及食糖和(或)甜味剂、酸味剂、果汁、茶、咖啡、植物提取液等的一种或几种调制而成的饮料。灭菌(非活菌)型乳酸菌饮料在经过37度左右的温度发酵后需要经过135-140度的高温灭菌，且高温灭菌时间为3-4秒。
3.目前乳酸菌饮料的高温灭菌大多是采用灭菌罐进行高温灭菌，即将完成发酵后的乳酸菌饮料倒入灭菌罐，灭菌罐封闭后在高压下将乳酸菌饮料加温至135-140度，并将该温度保持3-4秒，最后将灭菌后的乳酸菌饮料排出降温。
4.但是，灭菌罐由于其体积加大，加温速度较慢；而乳或乳制品在加温至60度后，其部分营养成分会开始分解，且分解速度与温度呈正比，分离量与时间呈正比；这样，由于灭菌罐加温速度较慢，乳酸菌饮料的温度处在60-140度之间的时间较长，从而造成乳制品营养充分损失较大，影响了乳酸菌饮料最终成品的营养价值。
5.基于此，本发明设计了一种乳酸菌饮料高温灭菌机，以解决上述问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种乳酸菌饮料高温灭菌机，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种乳酸菌饮料高温灭菌机，包括支架，所述支架上侧固定连接有第一水泵，所述第一水泵的输出端固定连接有第一保温管，所述第一保温管远离第一水泵的一端固定连通有第一扁平状加热管，所述第一扁平状加热管左右两侧对称设有第一燃气灶，所述第一燃气灶均与支架固定连接，两个所述第一燃气灶共同固定连通有第一燃气管，所述第一扁平状加热管远离第一保温管的一端固定连通有第二保温管，所述第二保温管远离第一扁平状加热管的一端固定连通有第一蛇形散热管，所述第二保温管管壁上靠近第一蛇形散热管的一端设有压力阀机构，所述支架上设有用于冷却第一蛇形散热管的冷却机构，所述第一水泵的输入端固定连通有第三保温管，所述第三保温管远离第一水泵的一端固定连通有第二扁平状加热管，所述第二扁平状加热管下方设有第二燃气灶，所述第二燃气灶与支架固定连接，所述第二燃气灶固定连通有第二燃气管，所述第二扁平状加热管远离第三保温管的一端固定连通有第四保温管，所述第四保温管远离第二扁平状加热管的一端固定连通有第三散热管，所述第三散热管外壁上设有自动控火机构。
8.作为本发明的进一步方案，所述冷却机构包括第一换热箱，所述第一换热箱内部填充有冷却液，所述第一换热箱内部的前后左侧壁之间固定连接有若干个等距分布的第一分隔板，所述第一换热箱内部的前后右侧壁之间固定连接有若干个等距分布的第二分隔
板，所述第一分隔板和第二分隔板间隔设置，所述第一换热箱套设于第一蛇形散热管外侧，所述第一蛇形散热管的两端均延伸至第一换热箱外部，所述第一蛇形散热管的蛇形部位位于若干个第一分隔板和若干个第二分隔板之间的缝隙内，所述第一换热箱与支架固定连接，所述第一换热箱顶壁通过水管连通有第二水泵，所述第二水泵通过水管连通有保温水箱，所述保温水箱通过水管连通有冷排散热器，所述冷排散热器通过水管与第一换热箱的底壁连通。
9.作为本发明的进一步方案，所述压力阀机构包括外壳，所述外壳与第二保温管的侧壁固定连通，所述外壳内滑动连接有活塞，所述活塞固定连接有位于第二保温管内部的封堵板，所述封堵板能够封堵住第二保温管，所述活塞远离封堵板的一侧固定连接有滑杆，所述滑杆远离活塞的一端延伸外壳外部且与外壳滑动连接，所述滑杆挖侧套设有位于外壳内的弹簧。
10.作为本发明的进一步方案，所述自动控火机构包括保温套管和旋钮式手动气阀，所述保温套管套设于第三散热管外侧，所述保温套管内壁与第三散热管外壁之间填充有酒精，所述保温套管外部固定连接有液压缸，所述保温套管与液压缸的固定端连通，所述液压缸的自由端固定连接有齿条，所述齿条啮合有齿轮，所述旋钮式手动气阀安装于第二燃气管上，所述旋钮式手动气阀的旋钮与齿轮固定连接。
11.作为本发明的进一步方案，所述第一蛇形散热管与第三散热管之间设有辅助预热机构，所述辅助预热机构包括第二换热箱，所述第二换热箱，所述第二换热箱内部的前后左侧壁之间固定连接有若干个等距分布的第三分隔板，所述第二换热箱内部的前后右侧壁之间固定连接有若干个等距分布的第四分隔板，所述第三分隔板和第四分隔板间隔设置，所述第二换热箱内设有第二蛇形散热管，所述第二蛇形散热管的蛇形部位位于若干个第三分隔板和若干个第四分隔板之间的缝隙内，所述第二蛇形散热管的两端均延伸至第二换热箱外部，所述第二蛇形散热管一端与第一蛇形散热管远离第二保温管的一端固定连通且另一端固定连通有排料管，所述第二换热箱顶壁固定连通有进料管，所述第二换热箱底壁与第三散热管远离第四保温管的一端固定连通。
12.作为本发明的进一步方案，所述支架固定连接有第一挡板，所述第一挡板位于第二扁平状加热管的上方。
13.作为本发明的进一步方案，所述第一扁平状加热管外壁左右两端均固定连接有第二挡板，两个所述第二挡板分别位于两个第一燃气灶的上侧。
14.作为本发明的进一步方案，所述第二保温管外壁在第一扁平状加热管与压力阀机构之间包覆有保温外套。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.1.本发明能够通过自动控火机构和第二燃气灶的配合将流经第二扁平状加热管的乳酸菌饮料预热至接近60度，能够通过支架和压力阀机构的配合将包括第一扁平状加热管内乳酸菌饮料加压至0.3mpa，且由于第一扁平状加热管为扁平的管道，所以能够通过两个第一燃气灶将流经第一扁平状加热管的乳酸菌饮料快速地从接近60度加温至137度左右，从而大大降低了乳酸菌饮料因高温而造成的营养损失量；乳酸菌饮料在第二保温管内保持3-4秒的高温灭菌后能够通入第一蛇形散热管内，并通过冷却机构对流经第一蛇形散热管的乳酸菌饮料进行快速降温至接近60度，进一步减少乳酸菌饮料处于60-137度的时
间，进一步降低乳酸菌饮料的营养损失量。
17.2.本发明能够通过第三散热管、自动控火机构和第二燃气灶的配合能够流经第二扁平状加热管的多种温度的乳酸菌饮料余热至接近60度，以便于后续工作中两个第一燃气灶能够精准地将流经第一扁平状加热管的乳酸菌饮料从接近60度加热至137度左右。
18.3.本发明中的辅助预热机构能够利用已完成高温灭菌并降温至接近60度的乳酸菌饮料的余热对流入第三散热管之前的乳酸菌饮料进行一定程度的加热，从而降低第二燃气灶需要将流经第二扁平状加热管的乳酸菌饮料加热至接近60度的燃气消耗量，进而降低高温灭菌的成本。
附图说明
19.图1为本发明总体结构前视角示意图；
20.图2为图1中a处的局部放大图；
21.图3为第一换热箱和第二换热箱的剖面结构示意图；
22.图4为本发明总体结构后视角示意图；
23.图5为外壳及其内部结构的剖面图；
24.图6为自动控火机构结构示意图。
25.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
26.1、支架；2、第一水泵；3、第一保温管；4、第一扁平状加热管；5、第一燃气灶；6、第一燃气管；7、第二保温管；8、第一蛇形散热管；9、第三保温管；10、第二扁平状加热管；11、第二燃气灶；12、第二燃气管；13、第四保温管；14、第一换热箱；15、第一分隔板；16、第二分隔板；17、第二水泵；18、保温水箱；19、冷排散热器；20、外壳；21、活塞；22、封堵板；23、滑杆；24、弹簧；25、第二换热箱；26、第三分隔板；27、第四分隔板；28、第二蛇形散热管；29、排料管；30、进料管；31、第三散热管；32、保温套管；33、液压缸；34、齿条；35、齿轮；36、旋钮式手动气阀；37、第一挡板；38、第二挡板；39、保温外套。
具体实施方式
27.请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种乳酸菌饮料高温灭菌机，包括支架1，所述支架1上侧固定连接有第一水泵2，所述第一水泵2的输出端固定连接有第一保温管3，所述第一保温管3远离第一水泵2的一端固定连通有第一扁平状加热管4，所述第一扁平状加热管4左右两侧对称设有第一燃气灶5，所述第一燃气灶5均与支架1固定连接，两个所述第一燃气灶5共同固定连通有第一燃气管6，所述第一扁平状加热管4远离第一保温管3的一端固定连通有第二保温管7，所述第二保温管7远离第一扁平状加热管4的一端固定连通有第一蛇形散热管8，所述第二保温管7管壁上靠近第一蛇形散热管8的一端设有压力阀机构，所述支架1上设有用于冷却第一蛇形散热管8的冷却机构，所述第一水泵2的输入端固定连通有第三保温管9，所述第三保温管9远离第一水泵2的一端固定连通有第二扁平状加热管10，所述第二扁平状加热管10下方设有第二燃气灶11，所述第二燃气灶11与支架1固定连接，所述第二燃气灶11固定连通有第二燃气管12，所述第二扁平状加热管10远离第三保温管9的一端固定连通有第四保温管13，所述第四保温管13远离第二扁平状加热管10的一端固定连通有第三散热管31，所述第三散热管31外壁上设有自动控火机构。
28.上述方案在投入实际使用时，在使用前，将燃气分别通过第一燃气管6和第二燃气管12通入第一燃气灶5和第二燃气灶11内，在使用时，先点燃第二燃气灶11和两个第一燃气灶5，并启动第一水泵2，第一水泵2启动后；刚完成发酵的乳酸菌饮料被依次吸入第三散热管31、第四保温管13、第二扁平状加热管10、第三保温管9和第一水泵2内，并被依次排入第一保温管3、第一扁平状加热管4、第二保温管7和第一蛇形散热管8内；乳酸菌饮料在经过第三散热管31时，自动控火机构能够根据第三散热管31内乳酸菌饮料的温度自动调节第二燃气灶11火候的大小，使第二燃气灶11能够将流经第二扁平状加热管10的乳酸菌饮料(乳酸菌饮料初始温度受季节天气、发酵后的余热等影响而不确定)加热至接近60度；其中压力阀机构的设置，能够将压力阀机构与第一水泵2之间的管道内的乳酸菌饮料加压至0.3mpa(压力表表显压力)，从而能够使第一扁平状加热管4内的乳酸菌饮料能够被最高加热至142.9度，乳酸菌饮料在经过第一扁平状加热管4时，能够被两侧的第一燃气灶5快速加热至137度左右；乳酸菌饮料流经第二保温管7内时，第二保温管7的长度能够使乳酸菌饮料在3-4秒时间内保持137度左右的高温，3-4秒的137度左右高温能够灭杀乳酸菌饮料所有细菌；当137度左右高温的乳酸菌饮料流经第一蛇形散热管8时，冷却机构能够将137度左右高温的乳酸菌饮料冷却至将近60度；这样，该灭菌机能够通过自动控火机构和第二燃气灶11的配合将流经第二扁平状加热管10的乳酸菌饮料预热至接近60度，能够通过支架1和压力阀机构的配合将包括第一扁平状加热管4内乳酸菌饮料加压至0.3mpa，且由于第一扁平状加热管4为扁平的管道，所以能够通过两个第一燃气灶5将流经第一扁平状加热管4的乳酸菌饮料快速地从接近60度加温至137度左右，从而大大降低了乳酸菌饮料因高温而造成的营养损失量；乳酸菌饮料在第二保温管7内保持3-4秒的高温灭菌后能够通入第一蛇形散热管8内，并通过冷却机构对流经第一蛇形散热管8的乳酸菌饮料进行快速降温至接近60度，进一步减少乳酸菌饮料处于60-137度的时间，进一步降低乳酸菌饮料的营养损失量。
29.作为本发明的进一步方案，所述冷却机构包括第一换热箱14，所述第一换热箱14内部填充有冷却液，所述第一换热箱14内部的前后左侧壁之间固定连接有若干个等距分布的第一分隔板15，所述第一换热箱14内部的前后右侧壁之间固定连接有若干个等距分布的第二分隔板16，所述第一分隔板15和第二分隔板16间隔设置，所述第一换热箱14套设于第一蛇形散热管8外侧，所述第一蛇形散热管8的两端均延伸至第一换热箱14外部，所述第一蛇形散热管8的蛇形部位位于若干个第一分隔板15和若干个第二分隔板16之间的缝隙内，所述第一换热箱14与支架1固定连接，所述第一换热箱14顶壁通过水管连通有第二水泵17，所述第二水泵17通过水管连通有保温水箱18，所述保温水箱18通过水管连通有冷排散热器19，所述冷排散热器19通过水管与第一换热箱14的底壁连通。
30.上述方案在投入实际使用时，在乳酸菌饮料流经第一蛇形散热管8时，第二水泵17将源源不断地将保温水箱18内的冷却液输送至第一换热箱14内顶部；第一换热箱14内顶部的冷却液沿着第一分隔板15和第二分隔板16之间的缝隙流至第一换热箱14内底部，并对位于第一分隔板15和第二分隔板16之间缝隙内的第一蛇形散热管8进行快速降温，从而实现对流经第一蛇形散热管8的乳酸菌进行快速降温；流至第一换热箱14内底部的冷却液再通过水管送入冷排散热器19内，经过冷排散热器19的降温后，冷却液再通过水管流回保温水箱18内，从而形成一个循环冷却系统，使冷却机构能够持续对流经第一蛇形散热管8的乳酸菌饮料进行快速降温，并能够将对流经第一蛇形散热管8的乳酸菌从137度降温至接近60
度。
31.作为本发明的进一步方案，所述压力阀机构包括外壳20，所述外壳20与第二保温管7的侧壁固定连通，所述外壳20内滑动连接有活塞21，所述活塞21固定连接有位于第二保温管7内部的封堵板22，所述封堵板22能够封堵住第二保温管7，所述活塞21远离封堵板22的一侧固定连接有滑杆23，所述滑杆23远离活塞21的一端延伸外壳20外部且与外壳20滑动连接，所述滑杆23挖侧套设有位于外壳20内的弹簧24。
32.上述方案在投入实际使用时，在第一水泵2将乳酸菌饮料依次送入第一保温管3、第一扁平状加热管4和第二保温管7内时，当第一保温管3、第一扁平状加热管4和第二保温管7内乳酸菌饮料的压强达到0.3mpa时，第二保温管7内乳酸菌饮料才能顺畅地通入第一蛇形散热管8内；在第二保温管7内液压达到一定强度时，液压推动活塞21向外壳20内滑动，并使弹簧24压缩，活塞21带动滑杆23逐渐缩入外壳20内，当第二保温管7内液压达到0.3mpa时，滑杆23正好完全缩入外壳20内，从而使第二保温管7内的乳酸菌饮料能够顺畅地流入第一蛇形散热管8内。
33.作为本发明的进一步方案，所述自动控火机构包括保温套管32和旋钮式手动气阀36，所述保温套管32套设于第三散热管31外侧，所述保温套管32内壁与第三散热管31外壁之间填充有酒精，所述保温套管32外部固定连接有液压缸33，所述保温套管32与液压缸33的固定端连通，所述液压缸33的自由端固定连接有齿条34，所述齿条34啮合有齿轮35，所述旋钮式手动气阀36安装于第二燃气管12上，所述旋钮式手动气阀36的旋钮与齿轮35固定连接。
34.上述方案在投入实际使用时，保温套管32内酒精的体积会随着流经第三散热管31的乳酸菌饮料的温度而发生相应的膨胀或收缩，当流经第三散热管31的乳酸菌饮料的温度升高时，保温套管32内酒精的体积发生相应的膨胀，膨胀增加的压力推动液压缸33伸长，液压缸33推动齿条34移动，齿条34通过齿轮35带动旋钮式手动气阀36的旋钮顺时针转动，从而降低流经旋钮式手动气阀36的燃气流量，进而实现调小第二燃气灶11的火候，火候减小的第二燃气灶11正好能够将第二扁平状加热管10内已升温的乳酸菌饮料预热至接近60度；当流经第三散热管31的乳酸菌饮料的温度降低时，同上理，反向传动，使第二燃气灶11的火候调大，火候调大的第二燃气灶11正好能够将第二扁平状加热管10内已降温的乳酸菌饮料预热至接近60度；这样，该灭菌机能够通过第三散热管31、自动控火机构和第二燃气灶11的配合能够流经第二扁平状加热管10的多种温度的乳酸菌饮料余热至接近60度，以便于后续工作中两个第一燃气灶5能够精准地将流经第一扁平状加热管4的乳酸菌饮料从接近60度加热至137度左右。
35.作为本发明的进一步方案，所述第一蛇形散热管8与第三散热管31之间设有辅助预热机构，所述辅助预热机构包括第二换热箱25，所述第二换热箱25，所述第二换热箱25内部的前后左侧壁之间固定连接有若干个等距分布的第三分隔板26，所述第二换热箱25内部的前后右侧壁之间固定连接有若干个等距分布的第四分隔板27，所述第三分隔板26和第四分隔板27间隔设置，所述第二换热箱25内设有第二蛇形散热管28，所述第二蛇形散热管28的蛇形部位位于若干个第三分隔板26和若干个第四分隔板27之间的缝隙内，所述第二蛇形散热管28的两端均延伸至第二换热箱25外部，所述第二蛇形散热管28一端与第一蛇形散热管8远离第二保温管7的一端固定连通且另一端固定连通有排料管29，所述第二换热箱25顶
壁固定连通有进料管30，所述第二换热箱25底壁与第三散热管31远离第四保温管13的一端固定连通。
36.上述方案在投入实际使用时，在使用前，通过管道将进料管30与乳酸菌的发酵罐连通；在使用时，完成发酵的乳酸菌饮料依次通过进料管30、第二换热箱25和第三散热管31输送至第四保温管13内，以便于上述的快速高温灭菌和快速降温的进行；乳酸菌饮料在流入第二换热箱25内后需要经过第三分隔板26和第四分隔板27之间的缝隙；在第一蛇形散热管8内的乳酸菌饮料被降温至接近60度后正好流入位于第三分隔板26和第四分隔板27之间缝隙内的第二蛇形散热管28内，第二蛇形散热管28内接近60度的乳酸菌饮料与第二换热箱25内的乳酸菌饮料发生冷热交换，使流入第三散热管31内的乳酸菌饮料温度有所升高；这样，该灭菌机中的辅助预热机构能够利用已完成高温灭菌并降温至接近60度的乳酸菌饮料的余热对流入第三散热管31之前的乳酸菌饮料进行一定程度的加热，从而降低第二燃气灶11需要将流经第二扁平状加热管10的乳酸菌饮料加热至接近60度的燃气消耗量，进而降低高温灭菌的成本。
37.作为本发明的进一步方案，所述支架1固定连接有第一挡板37，所述第一挡板37位于第二扁平状加热管10的上方；工作中，通过第一挡板37的设置，能够避免第二燃气灶11加热第二扁平状加热管10的热流向上散失，从而提高第二燃气灶11对第二扁平状加热管10的加热效率，且避免烧坏其他零部件。
38.作为本发明的进一步方案，所述第一扁平状加热管4外壁左右两端均固定连接有第二挡板38，两个所述第二挡板38分别位于两个第一燃气灶5的上侧；工作中，通过第二挡板38的设置，能够避免第一燃气灶5加热第一扁平状加热管4的热流向上散失，从而提高第一燃气灶5对第一扁平状加热管4的加热效率，且避免烧坏其他零部件。
39.作为本发明的进一步方案，所述第二保温管7外壁在第一扁平状加热管4与压力阀机构之间包覆有保温外套39；工作中，通过保温外套39的设置，能够提高第二保温管7的保温效果。
40.工作原理：在使用前，将燃气分别通过第一燃气管6和第二燃气管12通入第一燃气灶5和第二燃气灶11内，在使用时，先点燃第二燃气灶11和两个第一燃气灶5，并启动第一水泵2，第一水泵2启动后；刚完成发酵的乳酸菌饮料被依次吸入第三散热管31、第四保温管13、第二扁平状加热管10、第三保温管9和第一水泵2内，并被依次排入第一保温管3、第一扁平状加热管4、第二保温管7和第一蛇形散热管8内；乳酸菌饮料在经过第三散热管31时，自动控火机构能够根据第三散热管31内乳酸菌饮料的温度自动调节第二燃气灶11火候的大小，使第二燃气灶11能够将流经第二扁平状加热管10的乳酸菌饮料(乳酸菌饮料初始温度受季节天气、发酵后的余热等影响而不确定)加热至接近60度；其中压力阀机构的设置，能够将压力阀机构与第一水泵2之间的管道内的乳酸菌饮料加压至0.3mpa(压力表表显压力)，从而能够使第一扁平状加热管4内的乳酸菌饮料能够被最高加热至142.9度，乳酸菌饮料在经过第一扁平状加热管4时，能够被两侧的第一燃气灶5快速加热至137度左右；乳酸菌饮料流经第二保温管7内时，第二保温管7的长度能够使乳酸菌饮料在3-4秒时间内保持137度左右的高温，3-4秒的137度左右高温能够灭杀乳酸菌饮料所有细菌；当137度左右高温的乳酸菌饮料流经第一蛇形散热管8时，冷却机构能够将137度左右高温的乳酸菌饮料冷却至将近60度；这样，该灭菌机能够通过自动控火机构和第二燃气灶11的配合将流经第二扁平
状加热管10的乳酸菌饮料预热至接近60度，能够通过支架1和压力阀机构的配合将包括第一扁平状加热管4内乳酸菌饮料加压至0.3mpa，且由于第一扁平状加热管4为扁平的管道，所以能够通过两个第一燃气灶5将流经第一扁平状加热管4的乳酸菌饮料快速地从接近60度加温至137度左右，从而大大降低了乳酸菌饮料因高温而造成的营养损失量；乳酸菌饮料在第二保温管7内保持3-4秒的高温灭菌后能够通入第一蛇形散热管8内，并通过冷却机构对流经第一蛇形散热管8的乳酸菌饮料进行快速降温至接近60度，进一步减少乳酸菌饮料处于60-137度的时间，进一步降低乳酸菌饮料的营养损失量。