CN101480267A - 一种含颗粒液态饮品的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种含颗粒液态饮品的生产方法，该方法包括步骤：配制待添加颗粒的料液：按照液态饮品的配方将除颗粒型物料以外的其它原料混合均匀，并进行全均质处理，得到待添加颗粒的料液，置于配料暂存罐中备用；将待添加颗粒的料液泵入一平衡槽中，并将颗粒型物料按配方量定量在线添加到平衡槽内的流动的待添加颗粒的料液中，形成含颗粒的混合物料；利用容积泵将平衡槽内的含颗粒的混合物料引出平衡槽，连续输送至杀菌机进行杀菌，杀菌后的物料随后被连续输送至灌装系统进行灌装，得到含颗粒液态饮品产品。利用本发明的方法，可实现含颗粒液态饮品的连续化工业生产。

Description

一种含颗粒液态饮品的生产方法

技术领域

本发明是关于一种含颗粒液态饮品的生产方法，具体地说，本发明是关于一种含有果蔬颗粒、谷物颗粒、坚果颗粒和/或人造食品颗粒等咀嚼颗粒的液态饮品特别是液态乳制品的生产方法，属于液态饮料和乳制品加工技术领域。

背景技术

近几年来，在我国随着液态饮品(或称液态食品，本发明中所述液态饮品包括液态饮料和液态乳)的飞速发展，市场上出现了一种含颗粒的液态饮品，例如含有颗粒的果蔬汁或果蔬汁饮料、液态调味乳或乳饮料等，其中所含颗粒通常为水果颗粒、蔬菜颗粒、谷物颗粒、坚果颗粒和/或人造食品颗粒等，这类含颗粒液态饮品品种多样、营养丰富且具有所含颗粒的咀嚼口感，越来越受到消费者的青睐。

伴随着液态饮品产品的发展，其生产加工的工艺技术也在不断地进行着创新，以满足各种产品生产加工的需求。这类含颗粒液态饮品的生产加工中，针对产品含颗粒的特性，在工艺路线设计和工艺设备配置时需要解决如下几方面的问题，才能使这类含颗粒的液态饮品得以规模化工业生产，以液态乳制品(包括调味乳、乳饮料等)为例，其具体工艺技术要求如下：

1、在含有颗粒的液态乳制品(液态奶制品)的生产工艺中，首先应该满足整个生产工艺路线设计的合理性，以保证含颗粒的液态乳制品在整个生产过程中，含颗粒物料在工艺管道中流动的通过性；

2、在含有颗粒的液态乳制品的生产工艺中，要保证含颗粒液态乳制品在通过整个工艺路线的生产过程中，颗粒的完整性，以保证含颗粒液态乳制品成品的口感；

3、在含有颗粒的液态乳制品的生产工艺中，要保证含颗粒液态乳制品在整个生产过程中，单位包装内含颗粒数量的均匀性，以实现单位包装的口感一致；

4、在含颗粒的液态乳制品的生产工艺中，对于产品的脂肪上浮、蛋白沉淀等关于液态乳制品稳定性的问题，在产品的工艺设计和工艺设备配置中必须给予工艺技术保证；

5、在含颗粒的液态乳制品的生产工艺中，由于物料含颗粒的特殊性，在连续性生产的过程中，产品灌装回流的处理需要进行特殊设计和处理，以满足含颗粒液态乳制品灌装回流的处理再利用；

6、在含颗粒的液态乳制品的生产工艺中，要实现工业化生产，必须保证整个工艺路线和设备配置在工作状态下的连续运转性。

CN1875730A公开了一种生产添加颗粒型原料的乳饮料产品的方法，其中是先将配制好的待添加颗粒的牛乳或酸乳经过均质处理，暂存于缓冲罐(配料罐)，然后添加颗粒型原料到缓冲罐中与牛乳或酸乳搅拌混合均匀，通过容积泵输送于平衡槽(也称平衡缸或平衡桶)中，然后经容积泵输送到管式杀菌机中进行杀菌，杀菌后得到乳饮料产品。

CN101040634A公开了一种生产含有果肉颗粒的酸乳饮料的方法，其中是分别配制牛奶配料和果肉配料，并分别灭菌，之后将牛奶配料和果肉配料经三通阀和静态混合器输送到设置搅拌器的混合罐中，无菌混合，搅拌均匀，然后经无菌输送、无菌灌装。

在上述两种已公开的含颗粒液态乳制品的生产方法中，是在容置有含颗粒物料的配料罐、混合罐和平衡槽中设置特定的搅拌装置，以使颗粒借助于搅拌的作用在配料体系分散而防止沉淀。实际生产中由于液态乳制品中的颗粒含量相对较少(一般为1％～15％左右)，而在大型生产中的配料罐内的配料量一般会达到10～30吨，平衡槽内的容料量一般也会达到0.3～0.5吨，通过一个搅拌器混合颗粒会存在混合不均匀现象，或需要较长的搅拌时间；同时需要考虑搅拌器对颗粒完整度的影响；而且不同的颗粒物性不同，即使采用相同的搅拌设备和工艺参数，颗粒在料液中的分散效果也可能不同。这样将使颗粒的添加情况变得很复杂，很难控制工艺流程而使颗粒在单位包装的含量达到理想均匀度，生产质量不是很稳定。

基于含颗粒液态饮品尤其是含颗粒液态乳制品对于工艺技术要求的特殊性，现有的液态饮品的生产加工技术无法实现含颗粒液态饮品的规模化稳定连续工业生产，也限制了一些含颗粒液态饮品的生产和研发。

因此，需要对相关液态饮品的生产工艺进行技术改造和创新，以满足含颗粒液态饮品特别是液态乳制品的长远发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有的液态饮品的加工工艺中所存在的问题，研究开发一种生产含颗粒液态饮品特别是液态乳制品的生产方法，以实现含颗粒液态饮品的规模化稳定连续工业生产。

本发明主要是根据含颗粒的液态饮品特别是液态乳制品生产工艺中的特殊要求，通过对液态饮品加工工艺的工艺路线进行设计和对工艺设备配置进行革新，而提供了一种含颗粒液态饮品的生产方法，该方法包括步骤：

配制待添加颗粒的料液：按照液态饮品的配方将除颗粒型物料以外的其它原料混合均匀，得到待添加颗粒的料液，置于配料罐中备用；

将待添加颗粒的料液泵入一平衡槽中，并将颗粒型物料按配方量定量在线添加到平衡槽内的待添加颗粒的料液中，形成含颗粒的混合物料；

利用物料泵将平衡槽内的含颗粒的混合物料引出平衡槽，连续输送至杀菌机进行杀菌，杀菌后的物料随后被连续输送至灌装系统进行灌装，得到含颗粒液态饮品产品。

本发明中所述的“在线”是指将一股物料连续地添加到连续流动的另一股物料中而得到混合的动态过程。

根据本发明的一优选具体实施方案，本发明的生产方法中，是在所述平衡槽内纵向设置有一进料管，该进料管的上端口为颗粒型物料进口，进料管壁上设置开孔，且进料管的底端与平衡槽的底面密封接触(所述进料管的底端面与平衡槽的底面之间可以采用密封垫来达到密封效果，也可以采用平行硬接触的形式，以方便拆卸清洗)，并在进料管的底端面所对应的平衡槽的底面上设置混合物料出口；而使待添加颗粒的料液进入平衡槽后从所述进料管壁上设置的开孔进入进料管内，与从进料管上端口进入的颗粒型物料混合在进料管内形成含颗粒的混合物料，该含颗粒的混合物料从进料管的底端面所对应的平衡槽的底面上设置混合物料出口被引出平衡槽。通过对传统的杀菌机平衡槽进行技术革新，加装一结构简单的进料管，将颗粒型物料与待添加颗粒的料液的混合限定在进料管的空间内，即可以将颗粒型物料连续均匀稳定地在线添加到连续流动的液态物料中，从而可为实现单位包装内颗粒含量的均匀性提供保证。

本发明的方法中，可控制待添加颗粒的料液与颗粒型物料同时向平衡槽内进料和停止进料。颗粒的进料量可以根据颗粒在产品配方中的具体添加量进行调整，待添加颗粒的料液进料量也可与颗粒的进料量按照配方比例进行设定调整。所述进料管的直径为40到200毫米，优选为60到120毫米。在生产过程中，为了保证颗粒与料液的良好混合同时为了适应平衡槽内在一定范围内变化的液面高度，需要适当控制所述平衡槽内料液的液面高度，应使平衡槽内料液最低液面高度的位置高于进料管壁上的开孔位置且不高于20厘米，并最好控制所述平衡槽内料液的液面高度变化在30厘米以内。进料管的开孔可根据需要，设计一个、一组或多组；如果开孔大于一个，这些开孔最好在进料管壁上的水平方向对称设置，在同一水平高度对称设置的几个开孔称为一组；本发明中可以有多组开孔。设置多组开孔时，最高的开孔最好是位于平衡槽最低液位以下20厘米内。本发明中，对每个开孔的面积不做特别要求。本发明的方法中，优选控制浸泡在平衡槽内料液的液面以下的进料管壁上的开孔总面积应等于平衡槽底面上所设的含颗粒的混合物料出口面积的0.9～1.5倍，优选为1～1.3倍，这样进料管内的进料量和出料量可以达到平衡，使生产过程中进料管内的液面与进料管外平衡槽内的液面基本持平，不会出现进料管内液体被抽空的现象。进料管的具体直径还可以根据其内物料的被抽走的流量以及所生产液态饮品配方中的颗粒大小在所述范围内适当调整，达到良好的使颗粒型物料与液态料液实现在线混合的效果。

更进一步，本发明中优选控制所述进料管内含颗粒的混合物料的流量≥大于1吨/小时，更优选为≥4吨/小时，以进一步为颗粒的均匀混合提供动力和保障。

上述的“平衡槽内纵向设置有一进料管”是指进料管的长度方向与平衡槽的高度方向一致，该进料管是“立”在平衡槽中，允许有一定的倾斜角度，但该倾斜角度不应超过45度，优选不超过30度。根据本发明的优选实施方案，进料管是基本竖直地(与竖直方向的夹角最好不超过15度)设置在平衡槽的中间位置，所述平衡槽的混合物料出口设置在平衡槽的底面中心位置而与该进料管的内部空间相连通。

本发明的方法中，可以利用颗粒型物料输送器将颗粒型物料定量添加到平衡槽的进料管内，与待添加颗粒的料液混合，而得到含颗粒的混合物料；其中，对于硬度比较大的颗粒，例如谷物颗粒和坚果颗粒等，可采用直接输送固态颗粒物料的形式，具体是利用螺旋输送器(通常是用来输送粉状、颗粒状等干物料)将所述颗粒型物料稳定连续地输送入平衡槽进料管内；而对于在饮料和调味乳领域中常用到的一些颗粒型物料，有可能是固态颗粒与液态溶胶的混合物料，例如一些果蔬颗粒和/或人造食品颗粒，商购原料通常是果蔬颗粒和/或人造食品颗粒浸泡在溶液(溶胶)中的形式，这种情况下，可在本发明的平衡槽上方设置一高位物料存储罐，将所述颗粒型物料置于该高位物料存储罐内，通过流量控制阀使颗粒型物料靠自重定量流入到平衡槽进料管内。

本发明的方法中，所述用以输送含颗粒的混合物料的物料泵为容积泵，优选为螺杆泵或转子泵，利用这些泵将平衡槽内的含颗粒的混合物料引出，有利于颗粒的输送和保护，同时该泵还可为颗粒和液相的在线混合提供动力。

根据本发明的具体实施方案，所述含颗粒的混合物料被引出平衡槽后最好是被连续输送去杀菌并灌装，即，使混合后的含颗粒的物料不再经过缓存过程而是连续地被灌装到单位包装内，实现连续化生产，可避免混合后的含颗粒的物料在缓存过程中颗粒的沉降，从而为实现单位包装内颗粒含量的均匀性提供保证。

根据本发明的具体实施方案，是利用单套管式杀菌机来完成对含颗粒的物料的杀菌操作，该杀菌过程主要是使含颗粒的混合物料在单套管式杀菌机的内管中流动，顺序经过升温、持温和降温过程而被杀菌。由于本发明是用于生产含颗粒的液态饮品，在通常情况下所述的颗粒包括坚果颗粒、果蔬颗粒、谷物颗粒和/或人造食品颗粒等，颗粒粒径一般为1～15mm左右。为避免含颗粒物料在杀菌机内管中流动过程中堵塞管路，本发明中优选是对单套管式杀菌机进行改造，使该杀菌机的外管的内径为60～95毫米，内管的内径为40～63毫米，且所述外管与内管的内径比为1.3～1.7，优选为1.4～1.6。这样的设计，可使含颗粒的料液更容易通过杀菌机的内管(产品管)，在连续的生产中，颗粒不会堵塞产品管；另外，产品管内的空间增大，颗粒在产品管中高速流动的过程中，剪切力减小，颗粒的完整性受到了保护，可以减少颗粒破碎度，符合生产的要求；并且，即使是用于对含淀粉颗粒的料液进行杀菌，也由于颗粒与产品管壁的碰撞减少，而有效避免颗粒碰撞过程中释放出淀粉，从而避免生产短时间内发生糊管现象。

本发明中，在考虑到杀菌料液中心的微生物致死率的前提下，还需要考虑长时间的杀菌对产品风味口感等性能所带来的影响，为能在对产品达到良好杀菌效果的同时保证产品质量，本发明进一步提供了更优化的杀菌条件。根据不同的液态饮品种类，例如果蔬汁饮料(果汁饮料、蔬菜汁饮料或混合饮料)、含乳蛋白的液态乳制品(例如调味乳或乳饮料或其他含乳蛋白饮品)、植物蛋白饮料等，可适当调整具体杀菌条件。一般来说，杀菌条件(本发明中，除特别说明外，所述杀菌条件是指持温过程的温度和时间)应为95～142℃/4～30秒。对于生产pH值≥4.5的产品，需要130℃/4S以上的杀菌条件，优选137～142℃/4S；对于pH值<4.5的产品，需要95℃/30S以上的杀菌条件，优选110℃/30S或121℃/4S。具体地说，本发明中优选控制所述含颗粒的混合物料在杀菌机内管中的流量为1～10吨/小时，更优选为4～8吨/小时。另外，本发明中最好是控制所述升温过程的时间为240～290秒，所述持温过程的温度为95～142℃、时间为4～30秒，所述降温过程的时间为150～200秒，降温至30℃以下进行灌装。

上述优化的杀菌操作可在实现良好的杀菌效果的同时使杀菌对产品的风味、色泽和营养损失降低到最低限度。

本发明的生产含颗粒液态饮品的工艺方法中，所述灌装步骤可按照该领域中的常规技术操作，可根据不同的产品种类采用不同的灌装方法以及采用不同的包装形式。

在本发明的一具体实施方案中，本发明的含颗粒液态饮品的生产方法还可包括：将从杀菌至灌装过程中产生的生产工艺回流(在液态饮品的连续化生产中，为了保持灌装压力的稳定，保证单位包装灌装容量，单位时间内从杀菌机出来的无菌料液的量必须大于单位时间灌装机所要灌装的无菌料液的量，其中的从杀菌机出来输送到灌装机的无菌料液中不能得到灌装的料液产生回流，即本发明中所述的生产工艺回流，也称灌装回流)进行固液分离，分离出固态的颗粒(本发明中将该从生产工艺回流中分离出的颗粒也称为回收颗粒)和液态的料液(本发明中将该从生产工艺回流中分离出的料液也称为回收料液)，并将分离出的料液置于一暂存罐中。

更具体地，可以利用卧式分离机实现所述生产工艺回流中固态的颗粒与液态的料液的分离，分离出的料液暂存在分离料液贮存罐中，分离出的颗粒暂存在分离颗粒储存桶中。也可以利用双联过滤器实现所述生产工艺回流中固态的颗粒与液态的料液的分离，例如使生产工艺回流先经过双联过滤器中的一个过滤器，将颗粒过滤掉，过滤后的料液暂存在过滤料液贮存罐中，过滤后的颗粒将一个过滤器堵塞后，将生产工艺回流切换到另一个过滤器上，将堵塞后的过滤器去除颗粒清洗后安装再利用，通过双联过滤器中的两个过滤器的反复切换实现连续生产。

所述分离出的料液，可进一步被添加到所述配料罐中配制好的未杀菌的原料液中，也可以将分离出的料液在线添加到平衡槽(在连续化生产中对料液进行杀菌时，需要先将料液通过一平衡槽再进入升温杀菌工序，该平衡槽属于杀菌系统的一必须构件，也称杀菌机平衡槽)前的进料管中，而与待杀菌的料液混合得到有效利用。更具体地，可以将所述从生产工艺回流分离出的料液直接添加到容置待杀菌料液的配料罐中，与配制好的待杀菌的原料液混合，并搅拌均匀，具体搅拌条件可按照该领域中常规的配料操作进行，然后该混合后的料液再进料杀菌，从而使从生产工艺回流分离出的料液得到利用；也可以在容置待杀菌料液的配料罐与平衡槽之间的进料管路上安装文丘里管，利用该文丘里管实现使从生产工艺回流分离出的料液与从配料罐进入杀菌管路的待杀菌原料液的在线混合。更具体地，所述从生产工艺回流分离出的料液与待杀菌的原料液的混合比例为小于等于3：17(即回添的从生产工艺回流分离出的料液小于等于混合后料液总量的15％，除特别说明外，本发明中所述比例和百分数均为重量比)；优选为小于等于1：9(即回添的从生产工艺回流分离出的料液小于等于混合后料液总量的10％)；更优选为小于等于3：47(即回添的从生产工艺回流分离出的料液小于等于混合后料液总量的6％)。由于在液态饮料生产工艺中，尤其是在含有植物蛋白的液态饮料(如大豆蛋白饮料)、液态乳制品(例如液态调味乳和乳饮料)生产工艺中，如果料液被二次或多次反复杀菌，将对料液色泽、营养、风味均产生重大影响，而按照本发明所述的比例将从生产工艺回流分离出的料液与待杀菌的原料液进行混合后再杀菌，可以实现回流料液在进行二次杀菌时不会对产品的风味、色泽产生不利影响，也实现了含颗粒液态乳制品的连续稳定生产。

从生产工艺回流中分离出的固态的颗粒(简称回收颗粒)可以根据颗粒的特性，回添到颗粒型物料原料中(最好控制颗粒的回添比例小于颗粒总量的15％)得到有效利用。通常情况下，对于一些硬度较大、可耐受二次杀菌的颗粒，例如坚果颗粒或一些果蔬颗粒，可以根据本发明的该方法进行回收再利用；对于一些较软的、不耐受二次杀菌的颗粒，可不再返回本发明的含颗粒液态饮品生产系统。

本发明的生产含颗粒液态饮品的工艺中，除上述说明的步骤外，其他工序例如待添加颗粒的料液的配制、颗粒型物料的预处理等均可按照所属领域中的常规技术操作。

本发明的含颗粒液态饮品的生产方法，适合各种含颗粒的液态饮品的生产，例如，含颗粒的果(蔬)汁、果(蔬)汁饮料、植物蛋白饮料(例如大豆蛋白饮料)、茶饮料、乳清蛋白饮料等，特别适合含颗粒的液态乳制品(例如调味乳、乳饮料或一些乳蛋白含量低于1.0％而不能称为乳饮料的含乳蛋白饮品)的生产；所述颗粒可以包括坚果颗粒、果蔬颗粒(水果颗粒和/或蔬菜颗粒)、谷物颗粒和/或人造食品颗粒等，例如，所述水果颗粒可以包括橙颗粒、桑葚颗粒、树莓颗粒、蓝莓颗粒、蔓月莓颗粒、红莓颗粒、樱桃颗粒、黑加仑颗粒、苹果颗粒、菠萝颗粒、葡萄颗粒、梨颗粒、桃颗粒、草莓颗粒、芒果颗粒、木瓜颗粒、西柚颗粒、猕猴桃颗粒和杏颗粒等中的一种或多种，蔬菜颗粒可以包括黄瓜颗粒、山药颗粒、香芋颗粒、银耳颗粒、南瓜颗粒、胡萝卜颗粒、番茄颗粒、芹菜颗粒和芦荟颗粒等中的一种或多种，坚果颗粒可以包括花生仁颗粒、榛子仁颗粒、核桃仁颗粒、葵花仁颗粒、西瓜仁颗粒、南瓜仁颗粒、杏仁颗粒、栗子颗粒、腰果颗粒、开心果颗粒和松子仁颗粒等中的一种或多种，谷物颗粒可以包括粳米颗粒、燕麦颗粒、玉米颗粒、薏米颗粒等中的一种或多种，人造食品颗粒可以包括椰果颗粒(椰果果汁发酵后的纤维颗粒)和蒟蒻颗粒(魔芋胶制作的颗粒)等中的一种或多种。本发明中所述颗粒大小通常为1～15毫米，优选为1～10毫米，可以为基本圆形、正方形、长方形或不规则形状的块状、果浆状和/或纤维状等。

根据本发明的一具体实施方案，本发明是生产一种含颗粒的含乳蛋白的液态乳制品，该含颗粒液态乳制品的生产方法包括步骤：

配制待添加颗粒的奶液基料：按照液态乳制品的配方将除颗粒型物料以外的其它原料混合均匀，并进行全均质处理，得到待添加颗粒的奶液基料，置于配料暂存罐中暂存备用；

将待添加颗粒的奶液基料泵入平衡槽中，并将颗粒型物料按配方量定量在线添加到平衡槽内的奶液基料中，形成含颗粒的混合物料；

利用容积泵将平衡槽内的含颗粒的混合物料引出平衡槽，连续输送至杀菌机进行杀菌，杀菌后的物料随后被连续输送至灌装系统进行灌装，得到含颗粒液态乳制品产品。

在本发明的一更具体实施方案中，所述的含颗粒液态乳制品的生产方法具体可以按照以下操作进行：

1、收奶：收奶温度1℃～8℃，原料奶质量符合相关国家标准。

2、净乳：除去原奶中的机械杂质。

3、巴氏杀菌：85℃±5℃/15s对原奶进行巴氏杀菌，之后冷却至1℃～8℃。

4、配料：

(1)、将一定量的巴氏杀菌奶预先打入配料罐中。

(2)、制备增稠剂、乳化剂和糖的混合溶液：

(a)将一定量的配料用巴氏杀菌奶或水加热至一定温度(不同的增稠剂和乳化剂温度不同)；

(b)将增稠剂、乳化剂与糖以一定的比例混合后加入其中，化料的温度保持在一定温度。采用具有混合、分散、剪切效果的化料设备，使料液成为均匀混合物；

(c)将物料进行均质，均质压力为15MPa～25MPa，如果化料效果好可省略该均质步骤；

(d)冷却：将物料冷却至10℃以下。

(3)、将巴氏奶、增稠剂、乳化剂与糖的溶液混合均匀。

(4)、如果生产酸性液态奶产品，通常需要进行酸味调节剂的的溶解，通过喷淋或在线加酸的方式将溶解好的酸液加入上述配料罐中。

(5)、定容：用配料用水和剩余的巴氏奶将物料定容至配料量。

(6)、全均质：将上述配好的料液进行全均质，均质温度60℃～80℃，优选65℃～75℃，均质压力为10MPa～35MPa，优选为18MPa～25MPa。

(7)、冷却：将均质好的物料冷却到15℃以下，存放于另一配料罐中。

(8)、可根据需要将香精、强化营养素等小料添加到定容后奶液的配料罐中，充分搅拌均匀，得到待添加颗粒的奶液基料。

5、超高温灭菌：

(1)、在线添加颗粒：在将奶液基料向杀菌机平衡槽进料的同时，将颗粒型物料定量连续稳定地添加到平衡缸中，完成颗粒的在线均匀添加，得到含颗粒的混合料液。

(2)、UHT：利用容积泵将含颗粒的混合料液连续地输送至杀菌机中进行110℃～142℃/4S～30S杀菌，酸性产品杀菌条件优选为115℃/30S～125℃/4S，中性产品杀菌条件优选为135℃～142℃/4S。

(3)、冷却：杀菌后的料液冷却至≤30℃。

6、冷却后的无菌料液被连续输送至灌装设备进行无菌灌装，进一步包装、检验、合格后即可出厂，得到本发明的含颗粒的液态乳制品。生产工艺回流或在灌装设备暂停时的回流料液可置于带搅拌设备的无菌罐中缓存，但根据本发明的连续化生产工艺，是利用固液分离器将灌装回流分离出固态的颗粒和液态的料液，并将回流料液按一定比例与正常的待杀菌料液混合后使用。

本发明的含颗粒液态饮品尤其是液态乳制品的生产方法，具有以下特点和有益效果：

1、在含颗粒液态饮品生产的工艺流程中，将全均质的工艺步骤设计在了前面配料系统中，将传统的不含颗粒的液态饮品生产工艺中超高温杀菌系统中的均质工段去掉，这样既使产品在整个生产工艺中液相进行了全均质而保证了产品在货架期内的稳定性，即有效减缓了液态饮品特别是液态乳制品在货架期内的脂肪上浮和蛋白沉淀，在工艺技术上给予了保证；又保证了液态饮品体系在添加颗粒后，产品不用通过均质机，保证了含颗粒产品在整个工艺管路中的通过性和颗粒的完整性；

2、在含颗粒的液态饮品生产的工艺流程中，将颗粒的添加工艺步骤设计为在杀菌前平衡槽内的在线定量添加，并通过改造的颗粒在线定量添加系统(设置进料管的平衡槽)，保证了含颗粒液态奶产品在整个生产过程中，单位包装含颗粒数量的均匀性，以实现单位包装的口感一致，并且实现连续生产；

3、在含颗粒的液态饮品生产工艺流程中，将杀菌机平横槽下面的输料泵更换为容积泵中的螺杆泵或转子泵，减少了含颗粒液态奶产品在工艺管道中输料过程中经过输送泵时对颗粒的破坏性，从而保证含颗粒液态饮品在通过整个工艺路线的生产过程中颗粒的完整性，以保证含颗粒液态饮品成品的口感；

4、在含颗粒的液态饮品生产的工艺流程中，通过对单套管式杀菌机的改造，优化了杀菌条件，可进一步为避免出现堵塞、糊管等现象，为产品的连续生产提供保证，且可利于颗粒的保护，并且能在实现良好的杀菌效果的同时使杀菌对液态饮品尤其是含乳蛋白的液态饮品的风味、色泽和营养损失降低到最低限度；

5、在含颗粒的液态饮品生产的工艺流程中，针对含颗粒液态饮品的特殊性，针对灌装回流不能象生产不含颗粒的液态饮品的生产工艺中将灌注回流直接回流到杀菌机或回流到无菌罐中进行再利用的现实，设计了含颗粒液态饮品生产的回流处理方法及再利用系统，以保证整个工艺路线设计在连续生产过程中的连续性，也保证了回流的有效利用，为实现含颗粒液态饮品的工业连续化生产提供保证。

附图说明

图1为本发明的含颗粒液态饮品的生产方法的工艺流程示意图。

图2为显示实施例1中所采用的颗粒型物料与料液在线混合的工艺示意图。

图3为显示实施例2中所采用的颗粒型物料与料液在线混合的工艺示意图。

具体实施方式

以下通过示例性实施方式和具体实施例详细说明本发明的含颗粒液态饮品的生产方法及所具有的有益效果。

实施例1

生产一种含谷物颗粒的调味乳，该调味乳的原料配方如下(以1000kg计)：

 

配料名称	基本用量(kg)
		鲜牛奶	800
白砂糖	28

 

稳定剂	3.2
		麦精	7
复合营养素	0.15
		香精	1.1
谷物颗粒(已熟化的粳米颗粒)	100
		配料用水	余量

原料质量标准：谷物颗粒为天然粳米经适当熟化后的颗粒(粒径在1～10mm内)，绝大部分为完整的颗粒状，基本无淀粉析出，呈均匀分散，不产生粘聚现象，每100kg熟化的粳米颗粒在熟化前的干重约为56kg。各原辅料符合相关的国家标准。

本实施例的含谷物颗粒的调味乳的生产工艺流程可参见图1所示，主要包括如下步骤：

(一)奶液的配料工艺

(1)、将一定量的巴氏杀菌奶预先打入配料罐中。

(2)、制备稳定剂和糖的混合溶液：

(a)将适量(约为稳定剂重量的30～40倍)的配料用奶加热至75℃±5℃；

(b)将稳定剂与白砂糖以约1∶3的比例混合，加入步骤(a)的配料用奶中进行化料，化料温度保持在75℃±5℃；并采用具有混合、分散、剪切效果的化料设备，使料液成为均匀混合物；

(c)在对物料进行均质(步骤(d))前约10分钟，将剩余白砂糖加入步骤(b)的混合料液中充分溶解混匀；

(d)将步骤(c)中得到的物料进行均质，均质压力为18MPa(先调二级使压力表指示为5MPa，再调一级使压力表指示为18MPa)；

(e)均质后的物料冷却至10℃以下；

(3)、制备麦精的溶液：将适量(约为麦精重量的10倍)的冷配料用水加入化料设备中，在不断搅拌的情况下加入麦精，使其充分溶解；

(4)、将步骤(1)、(2)、(3)中的配料用奶、稳定剂和糖的溶液、麦精的溶液混合均匀，并用剩余配料用水和剩余的配料用奶将物料定容至配料量；

(5)、将上述定容好的料液升温到70℃到75℃，进行全均质，均质压力为25MPa(先调二级使压力表指示为5MPa，再调一级使压力表指示为25MPa)；

(6)、将均质好的物料进行冷却到10℃以下，存放于配料罐4(参见图2)中，然后添加香精、复合营养素，充分搅拌均匀，得到配好的奶液基料。

(二)颗粒的添加：

请参见图2所示，本实施例中的添加颗粒的步骤具体按以下操作进行：

预先将熟化的谷物颗粒加入到颗粒型物料输送器(螺旋输送器)2的料斗中；

将待添加颗粒的奶液基料利用离心泵5泵入平衡槽1内；

在奶液基料向平衡槽1内进料的同时利用螺旋输送器将熟化的谷物颗粒添加到平衡槽的进料管12中，并开启容积泵3，随着容积泵3的抽料，平衡槽1内的奶液基料通过进料管12壁上的开孔201进入进料管12内，从进料管12上端口102加入的谷物颗粒与奶液基料实现在线均匀混合，混合后的含颗粒的奶液物料被容积泵3连续地抽出平衡槽1。

本实施例中，所述进料管12(浸入料液液面下的部分)的直径为80mm，管壁上的开孔201为7组，共28个开孔，每组4个开孔，每组开孔在进料管壁上的同一水平高度对称分布，最高组开孔在平衡槽最低液位以下约5cm处，相邻组开孔的高度距离约5cm，进料管壁上的开孔201总面积基本等于平衡槽底面上中心位置所设的含颗粒的混合物料出口103的面积。生产过程中，控制奶液基料进入杀菌机平衡槽的流量基本为5.4吨/小时，谷物颗粒进入平衡槽的速度基本为10kg/分钟，并控制平衡槽内液面变化高度在30mm以内。

(三)超高温灭菌及灌装：利用容积泵将上述步骤(二)中含颗粒的混合料液输送至杀菌机杀菌，所述杀菌机为单套管式杀菌机，其内管的内径为51毫米，外管的内径为76毫米。本实施例中，控制所述含颗粒料液在杀菌机内管的流量为6吨/小时，整个杀菌过程分为三个阶段，即升温段、持温段、降温段，三段时间共约430～480秒，升温段料液从10℃左右被加热至杀菌温度138℃，升温段的时间约250～280秒；在持温段，料液达到杀菌温度后，在此杀菌温度下持温时间约4～6秒；在降温段料液被循环热水和冰水冷却至25℃以下进行灌装，降温段时间约180～200秒。所述灌装为无菌灌装，可采用屋顶盒包装，或者采用PET、HDPE、BOPP等塑瓶包装装形式，得到本实施例的含谷物颗粒的调味乳产品，进一步包装、检验、合格后即可出厂。

本实施例中，对生产回流的处理方法是将灌装所产生的含颗粒的回流引入回流处理系统，回流首先经过一个卧式分离机，将谷物颗粒与液态的料液进行分离，分离后的料液暂存在分离料液贮存罐中，分离后的颗粒暂存在分离颗粒储存桶中。分离后的料液经过输送泵按小于等于1：9(即回流小于等于总量的10％)的比例添加到配好待杀菌的奶液基料中混合后使用，从而使回流料液得到有效回添利用。

本实施例的含谷物颗粒的调味乳产品的检测指标：蛋白质含量约2.5％，脂肪含量约2.9％，谷物颗粒含量约10％(湿重)，pH为6.6。

本实施例的方法中，在生产线上连续生产十小时，无设备堵塞等异常现象，生产顺利，可以连续进行。所生产出的产品色泽正常，品尝产品口感正常。

取本实施例生产过程中不同时间段的五包产品为样品，分别过滤出谷物颗粒，水洗后目测计数，检测其中的颗粒完整性，发现每包产品中均有90％以上的颗粒完整无破坏。

取本实施例生产过程中连续的2400包成品，并从开始生产到结束每隔半小时取一包产品以备检验微生物，上述2400包产品在37℃保温室连续培养七天后观察是否有涨包产品(验证是否有因产气微生物存活)，并检测产品PH值(验证产品是否有因微生物存在引起的酸包)，且对所取的微生物检验产品经微生物培养检验。实验结果表明，所述2400包成品经观察无任何涨包产品，所有产品的pH值都在6.5～6.7之间，所取的微生物检验产品的细菌总数、大肠杆菌、霉菌和酵母都合格，符合生产要求。

在生产线上每隔5分钟取一个包装的产品作为样品，共取50包产品，检测单位包装中的颗粒含量。经检测谷物含量偏离平均值最大的含量是11.8，偏离率＝(11.8-10)/10×100％＝18％，符合生产要求。

本实施例中，在生产线上连续生产的过程中，灌装工序出现三次约10分钟的灌装机故障暂停、四次4～5分钟的后段异常引起灌装机暂停以及数次约1分钟暂停，取故障排除后不同时间的十个包装检测其中谷物颗粒湿重含量，分别为8.5％、9.5％、10.5％、9.9％、8.8％、8.9％、9.0％、10.2％、8.7％、10.8％，可以看出在所有故障排除后生产出的产品中谷物颗粒湿重含量仍比较均匀，同时产品颜色和口感风味香味正常，均无明显变化。整个生产过程中灌装回流处理正常，颗粒可以得到有效分离，回流料液得到有效利用。本实施例在生产线上连续生产十小时，生产顺利，可以连续进行。产品出成率97％，回收料液约为总料液重量的9％。

上述关于产品性能及相关检测说明，利用本发明的含有颗粒的液态奶制品的生产方法，所生产出产品的感官、理化和微生物指标均合格；产品口感良好，最大限度地保留了乳的风味、色泽和营养；谷物颗粒均匀完整，破碎率小；产品出成率有显著提高；且本发明的生产方法能有效避免堵管、糊管现象，可实现规模化稳定连续工业生产。

实施例2

利用本发明的方法生产一种含椰果颗粒的乳饮料，该实施例的乳饮料的原料配方如下(以1000kg计)：

 

配料名称	基本用量(kg)
		鲜牛奶	350
白糖	60
		稳定剂	4.0
酸度调节剂	5
		复合营养素	0.15
香精	1.1
		椰果颗粒原料	50
配料用水	余量

原料标准：

椰果颗粒原料：椰果果粒大小为3×3×3mm、pH4.5、糖度15Brix、果粒含量70％，各原辅料符合相关的国家标准。

本实施例的含椰果颗粒的乳饮料的生产工艺流程具体包括如下步骤：

(一)奶液基料的配料工艺

(1)、将一定量的巴氏杀菌奶预先打入配料罐中。

(2)、制备稳定剂和糖的混合溶液：

(a)、将适量(约为稳定剂重量的30～40倍)的配料用水加热至75℃±5℃；

(b)、将稳定剂与白砂糖以约1∶3的比例混合，加入步骤(a)的配料用水中进行化料，化料温度保持在75℃±5℃；并采用具有混合、分散、剪切效果的化料设备，使料液成为均匀混合物；

(c)、在对物料进行均质(步骤(d))前约10分钟，将剩余白砂糖加入步骤(b)的混合料液中充分溶解混匀；

(d)、将步骤(c)中得到的物料进行均质，均质压力为18MPa(先调二级使压力表指示为5MPa，再调一级使压力表指示为18MPa)；

(e)、均质后的物料通过冷板冷却至10℃以下；

(3)、制备酸度调节剂的溶液：将适量(约为酸度调节剂重量的50倍)的冷配料用水加入化料设备中，在不断搅拌的情况下加入酸度调节剂，使其充分溶解；

(4)、将步骤(1)、(2)中的配料用奶、稳定剂和糖的溶液充分混合均匀，在不断搅拌的情况下，以喷淋加酸的方式加入上述步骤(3)中的酸度调节剂的溶液，保证添加过程中蛋白不变性。并用剩余配料用水和剩余的配料用奶将物料定容至配料量；

(5)、将上述定容好的料液升温到70℃到75℃，进行全均质，均质压力为25MPa(先调二级使压力表指示为5MPa，再调一级使压力表指示为25MPa)；

(6)将均质好的物料进行冷却到10℃以下，存放于另一配料罐中，然后添加香精、复合营养素，充分搅拌均匀，得到配好的奶液基料。

(二)颗粒的在线添加：

请参见图3所示，本实施例中的添加颗粒的步骤具体按以下操作进行：

预先将椰果颗粒原料置于平衡槽1上方设置的颗粒型物料输送器(高位物料存储罐)2中，由于商购椰果颗粒原料即为椰果颗粒均匀悬浮在溶胶中的形式，该高位物料存储罐内不必需设置搅拌装置；

将待添加颗粒的奶液基料利用泵5泵入平衡槽1内；

在奶液基料向平衡槽1内进料的同时开启流量控制阀21并适当调节流量使颗粒型物料靠自重定量流入到平衡槽1的进料管12中，并开启容积泵3，随着容积泵3的抽料，平衡槽1内的奶液基料通过进料管12壁上的开孔201进入进料管12内，从进料管12上端口102加入的椰果颗粒与奶液基料实现在线均匀混合，混合后的含颗粒的奶液物料被容积泵3连续地抽出平衡槽1。

本实施例中，所述进料管12(浸入料液液面下的部分)的直径为100mm，管壁上的开孔201分为两组(在进料管壁上同一水平高度位置分布的多个开孔称为一组)；每组4个开孔，在进料管壁上同一高度位置对称分布；较高组开孔设在平衡槽最低液位以下约5厘米处，较低组开孔设在平衡槽最低液位以下约15厘米处，进料管壁上的开孔201总面积基本等于平衡槽底面上所设的含颗粒的混合物料出口103的面积。生产过程中，控制奶液基料进入杀菌机平衡槽的流量基本为5.7吨/小时，椰果颗粒原料进入平衡槽的速度基本为5kg/分钟，并控制平衡槽内液面变化高度在30mm以内。

(三)超高温灭菌及灌装：利用容积泵将上述步骤(二)中含颗粒的混合料液输送至杀菌机杀菌，所述杀菌机为单套管式杀菌机，其中内管的内径为51毫米，外管的内径为76毫米。本实施例中，控制所述含颗粒料液在杀菌机内管的流量为6吨/小时，整个杀菌过程分为三个阶段，即升温段、持温段、降温段，三段时间共约430～480秒，升温段料液从10℃左右被加热至杀菌温度121℃，升温段的时间约250～280秒；在持温段，料液达到杀菌温度后，在此杀菌温度下持温时间约4～6秒；在降温段料液被循环热水和冰水冷却至30℃以下进行灌装，降温段时间约180～200秒。杀菌并降温后的物料进行无菌灌装，得到本实施例的含椰果颗粒的乳饮料产品，进一步包装、检验、合格后即可出厂。

本实施例中，对生产回流的处理方法是使灌装所产生的含颗粒的回流首先经过双联过滤器中的一个过滤器，将椰果颗粒过滤掉而实现颗粒与液相料液的分离，过滤后的回收料液暂存到过滤料液贮存罐中，过滤后的椰果颗粒将一个过滤器堵塞后，可切换到双联过滤器中的另一个过滤器上，堵塞后的过滤器可由人工取出颗粒清洗后安装再用，使用双联过滤器的目的主要是便于在连续生产中进行切换过滤器，保证生产的连续性。过滤料液贮存罐中的回收料液采用在线添加回流的方式，在杀菌机平衡槽前的待添加颗粒的料液的进料管路上设置一文丘里管，用泵将回收料液打入该文丘里管中，与流经该文丘里管的、来自配料罐的未杀菌的奶液基料接触，实现在线混合，其中控制从配料罐引出的待杀菌的奶液基料进入文丘里管的流量与进入文丘里管中的回收料液的流量比为小于等于10：1，回收料液与待杀菌的原料液在文丘里管中充分混合后被连续地输送去杀菌机平衡槽进行杀菌，从而使回收料液得到有效回添利用；分离出的椰果颗粒适当处理后可按照小于等于10：1的比例添加到高位物料存储罐中(可适当搅拌混合均匀)得到再利用。

本实施例的含椰果颗粒的乳饮料产品的检测指标：蛋白质1.0％，脂肪1.1％，果粒含量3.5％，pH＝4.0。

本实施例的方法中，在生产线上连续生产十小时，无设备堵塞等异常现象，生产顺利，可以连续进行。所生产出的产品色泽正常，品尝产品口感正常。

取本实施例生产过程中不同时间段的五包产品为样品，分别过滤出椰果颗粒，水洗后目测计数，检测其中的颗粒完整性，发现每包产品中均有90％以上的颗粒完整无破坏。

取本实施例生产过程中连续的2400包成品，并从开始生产到结束每隔半小时取一包产品以备检验微生物，上述2400包产品在37℃保温室连续培养七天后观察是否有涨包产品(验证是否有因产气微生物存活)，并检测产品PH值(验证产品是否有因微生物存在引起的酸包)，且对所取的微生物检验产品经微生物培养检验。实验结果表明，所述2400包成品经观察无任何涨包产品，所有产品的pH值都在3.9～4.1之间，所取的微生物检验产品的细菌总数、大肠杆菌、霉菌和酵母都合格，符合生产要求。

在生产线上每隔5分钟取一个包装的产品作为样品，共取50包产品，检测单位包装中的颗粒含量。经检测椰果颗粒含量偏离平均值最大的含量是4.1，偏离率＝(4.1-3.5)/3.5×100％＝17.14％，符合生产要求。

本实施例中，在生产线上连续生产的过程中，灌装工序出现两次约10分钟的灌装机故障暂停、六次3～4分钟的后段异常引起灌装机暂停以及数次1～2分钟暂停，取故障排除后的不同时间段的十个包装，检测椰果颗粒含量，分别为3.5％、3.0％、4.0％、3.2％、3.8％、3.9％、3.7％、3.1％、3.6％、3.2％，可以看出本实施例中在所有故障排除后生产出的产品中椰果颗粒含量仍比较均匀，同时产品颜色和口感风味香味正常，均无明显变化。整个生产过程中灌装回流处理正常，颗粒可以得到有效分离，回流料液和颗粒分别得到有效利用。本实施例在生产线上连续生产十小时，生产顺利，可以连续进行。产品出成率96.6％，回收料液约为总料液重量的8.7％。

上述关于产品性能及相关检测说明，利用本发明的含有颗粒的液态奶制品的生产方法，可以满足连续工业化正产生产要求，所生产出产品的感官、理化和微生物指标均合格；产品口感良好，最大限度地保留了乳的风味、色泽和营养；颗粒均匀完整，破碎率小；产品出成率有显著提高。

上述是以生产液态调味乳和乳饮料为优选实施例来说明本发明的含颗粒液态饮品的生产方法。在不脱离本发明的观点与范围下，本领域的技术人员可进行技术手段的等同变换、变更与修改，这些改动将被涵盖于本发明所请求保护的范围内。

Claims (14)

1、一种含颗粒液态饮品的生产方法，该方法包括步骤：

配制待添加颗粒的料液：按照液态饮品的配方将除颗粒型物料以外的其它原料混合均匀，得到待添加颗粒的料液，置于配料罐中备用；

将待添加颗粒的料液泵入一平衡槽中，并将颗粒型物料按配方量定量在线添加到平衡槽内的待添加颗粒的料液中，形成含颗粒的混合物料；

利用物料泵将平衡槽内的含颗粒的混合物料引出平衡槽，连续输送至杀菌机进行杀菌，杀菌后的物料随后被连续输送至灌装系统进行灌装，得到含颗粒液态饮品产品。

2、根据权利要求1所述的方法，其中，在所述平衡槽内纵向设置有一进料管，该进料管的上端口为颗粒型物料进口，进料管壁上设置开孔，且进料管的底端与平衡槽的底面密封接触，并在进料管的底端面所对应的平衡槽的底面上设置混合物料出口；而使待添加颗粒的料液进入平衡槽后从所述进料管壁上设置的开孔进入进料管内，与从进料管上端口进入的颗粒型物料混合在进料管内形成含颗粒的混合物料，该含颗粒的混合物料从进料管的底端面所对应的平衡槽的底面上设置混合物料出口被引出平衡槽。

3、根据权利要求2所述的方法，其中，控制所述平衡槽内料液的液面高度，使平衡槽内料液最低液面高度的位置高于进料管壁上的开孔位置且不高于20厘米。

4、根据权利要求2所述的方法，其中，控制所述平衡槽内料液的液面高度变化在30厘米以内。

5、根据权利要求2所述的方法，其中，控制所述平衡槽内料液的液面高度，使浸泡在平衡槽内料液的液面以下的进料管壁上的开孔总面积等于平衡槽底面上所设的含颗粒的混合物料出口面积的0.9～1.5倍。

6、根据权利要求2所述的方法，其中，所述进料管的直径为40～200毫米。

7、根据权利要求2所述的方法，其中，所述颗粒型物料为固态颗粒物料，该方法中是利用螺旋输送器将所述颗粒型物料定量输送入平衡槽的进料管内。

8、根据权利要求1所述的方法，其中，所述用以输送含颗粒的混合物料的物料泵为容积泵，例如螺杆泵或转子泵。

9、根据权利要求1所述的方法，其中，所述杀菌过程是使含颗粒的混合物料在单套管式杀菌机的内管中流动，顺序经过升温、持温和降温过程而被杀菌，所述单套管式杀菌机外管的内径为60～95毫米，内管的内径为40～63毫米，且所述外管与内管的内径比为1.3～1.7。

10、根据权利要求9所述的方法，其中，控制所述含颗粒的混合物料在杀菌机内管中的流量为1～10吨/小时，优选为4～8吨/小时。

11、根据权利要求9所述的方法，其中，控制所述升温过程的时间为240～290秒，所述持温过程的温度为95～142℃、时间为4～30秒，所述降温过程的时间为150～200秒。

12、根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：

将从杀菌至灌装过程中产生的生产工艺回流进行固液分离，分离出固态的颗粒和液态的料液，并将分离出的料液置于一暂存罐中。

13、根据权利要求12所述的方法，该方法还包括：

将分离出的料液添加到配料罐中配制好的料液中，或者将分离出的料液在线添加到所述平衡槽前的进料管路中，而与待杀菌的料液混合，且所述从灌装回流分离出的料液与待杀菌的料液的混合比为小于等于3：17。

14、根据权利要求1～13任一项所述的方法，其中，所述含颗粒的液态饮品为含乳蛋白的液态乳制品；所述颗粒包括坚果颗粒、果蔬颗粒、谷物颗粒和/或人造食品颗粒，颗粒粒径1～15mm；该含颗粒液态乳制品的生产方法包括步骤：

配制待添加颗粒的奶液基料：按照液态乳制品的配方将除颗粒型物料以外的其它原料混合均匀，并进行全均质处理，得到待添加颗粒的奶液基料，置于配料暂存罐中暂存备用；

将待添加颗粒的奶液基料泵入平衡槽中，并将颗粒型物料按配方量定量在线添加到平衡槽内的奶液基料中，形成含颗粒的混合物料；

利用容积泵将平衡槽内的含颗粒的混合物料引出平衡槽，连续输送至杀菌机进行杀菌，杀菌后的物料随后被连续输送至灌装系统进行灌装，得到含颗粒液态乳制品产品。

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