CN103919234B - 一种富氢饮料制备方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种富氢饮料制备方法及应用该方法富氢饮料制备设备，所述富氢饮料制备方法如下：a)制备具有一定粘稠度的初级混合液；b)？将初级混合液和氢气分别通入饮料制备设备内，氢气经过微孔板形成若干气泡，将所述气泡与初级混合液混合，初级混合液包裹所述气泡，通过搅拌使所述气泡分散形成更小的气泡，形成次级混合液；c)对所述次级混合液进一步进行剪切和破泡处理，使次级混合液中的气泡进一步分散成为微米或纳米级大小的气泡，部分气泡溶解于次级混合液中，部分气泡包裹于次级混合液中，形成富氢饮料。本发明能够制备出含氢量高且气液相对稳定的富氢饮料，制备时间短，成本低，效率高；无污染，制备装置设计简单可靠，方便实用。
Description
技术领域
本发明涉及气液混合饮料制备领域，尤其涉及一种富氢饮料制备方法及设备。
背景技术
自由基是机体氧化反应中产生的有害化合物，具有强氧化性，可损害机体的组织和细胞，进而引起慢性疾病及衰老效应。人体自身有一套完整的抗氧化消除自由基防御体系，近年来，环境污染加剧，人们受自由基与过氧化物的侵害日益严重。对于体质较弱或年龄较大的人，其自身的防御体系不足于抵抗自由基与过氧化物的侵害，很容易引发各种疾病。为了避免自由基对人体的侵害，人们通常采用氧化剂（如茶多酚、维C）与自由基结合的方法去除自由基，但是效果却不尽人意。
随着科技的发展，以氢气为新一代抗氧化剂已崭露头角，但如何使氢气与饮品、液体充分混合，来制备能够帮助人们去除自由基的含氢量稳定的饮料还没有实质性的突破进展。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种富氢饮料制备方法及设备，能够制备出含氢量高且气液相对稳定的富氢饮料，制备时间短，成本低，效率高，便于生产应用推广；生产过程无污染，制备装置设计简单可靠，方便实用。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种富氢饮料制备方法，包括以下步骤：
a)制备具有一定粘稠度的初级混合液；
b)将初级混合液和氢气分别通入饮料制备设备内，所述饮料制备设备内设有微孔板，氢气经过微孔板形成若干气泡，将所述气泡与初级混合液混合，初级混合液包裹所述气泡，通过搅拌使所述气泡分散形成更小的气泡，进而形成次级混合液；
c)对所述次级混合液进一步进行剪切和破泡处理，使次级混合液中的气泡进一步分散成为微米或纳米级大小的气泡，部分气泡溶解于次级混合液中，部分气泡包裹于次级混合液中，形成富氢饮料。
在本发明一个较佳实施例中，所述初级混合液采用原料、水和增稠剂进行预混合形成。
在本发明一个较佳实施例中，所述初级混合液采用水和增稠剂进行预混合形成。
在本发明一个较佳实施例中，所述预混合过程采用前置预混器完成。
在本发明一个较佳实施例中，步骤c)中在进行剪切和破泡处理时，往饮料制备设备内加入一定量增稠剂。
本发明还提供一种富氢饮料制备设备，包括缸体，所述缸体内部从上到下依次设有破泡装置、剪切装置、搅拌装置和所述微孔板，所述微孔板固定在所述缸体的内壁上，所述缸体顶部与所述破泡装置之间有一定距离，所述破泡装置与所述剪切装置之间的缸体壁上设有辅料通道孔，所述剪切装置与所述搅拌装置之间的缸体壁上设有液体通道孔，所述微孔板与所述缸体底部之间的缸体壁上设有气体通道孔。
在本发明一个较佳实施例中，所述搅拌装置与所述微孔板之间的缸体壁上设有出液口。
在本发明一个较佳实施例中，所述缸体顶部设有主高速电机和至少两个副高速电机，所述主高速电机与主旋转轴连接，所述副高速电机与副旋转轴连接，所述主旋转轴和副旋转轴均伸入所述缸体内部，所述主旋转轴与副旋转轴的相对转动速度为6000-30000转/分。
在本发明一个较佳实施例中，所述破泡装置包括可旋转破泡器，所述可旋转破泡器交叉固定在所述主旋转轴和所述副旋转轴上，所述可旋转破泡器与所述主旋转轴或副旋转轴的连接点记为节点，每一个所述节点上连接50-200个位于同一平面上的可旋转破泡器，所述主旋转轴与所述副旋转轴之间的区域内同一个地方每分钟经过的可旋转破泡器的数量为300000-6000000个，所述剪切装置包括固定剪切棒和旋转剪切棒，所述固定剪切棒与所述缸体内壁固定连接，所述旋转剪切棒与所述主旋转轴中部固定连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述搅拌装置包括针式叶轮搅拌器，所述针式叶轮搅拌器与所述主旋转轴远离主高速电机的一端连接，所述微孔板采用陶瓷制作。
本发明的有益效果是：本发明能够制备出含氢量高且气液相对稳定的富氢饮料，制备时间短，成本低，效率高，便于生产应用推广；生产过程无污染，制备装置设计简单可靠，方便实用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明一较佳实施例的结构示意图。
附图中各部件的标记如下：1、缸体；2、破泡装置；3、剪切装置；301、固定剪切棒；302、旋转剪切棒；4、搅拌装置；5、微孔板；6、辅料通道孔；7、液体通道孔；8、气体通道孔；9、出液口；10、主高速电机；11、副高速电机；12、主旋转轴；13、副旋转轴。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明包括：
一种富氢饮料制备方法，包括以下步骤：
a)制备具有一定粘稠度的初级混合液；
b)将初级混合液和氢气分别通入饮料制备设备内，所述饮料制备设备内设有微孔板5，氢气经过微孔板5形成若干气泡，将所述气泡与初级混合液混合，初级混合液包裹所述气泡，通过搅拌使所述气泡分散形成更小的气泡，进而形成次级混合液；
c)对所述次级混合液进一步进行剪切和破泡处理，使次级混合液中的气泡进一步分散成为微米或纳米级大小的气泡，部分气泡溶解于次级混合液中，部分气泡包裹于次级混合液中，形成富氢饮料。
在制备富氢果汁或牛奶时，所述初级混合液采用原料、水和增稠剂进行预混合形成。在制备富氢水时，所述初级混合液采用水和增稠剂进行预混合形成。其中，所述预混合过程采用前置预混器完成。
在制备初级混合液时，可以先加入少量增稠剂，减小初级混合液的相对粘稠度，提高剪切和破泡效率，以便于产生更多的微米和纳米级气泡，增大气泡与混合液的接触面积，提高气泡的溶解度，在进行剪切和破泡处理过程中，再次加入一定量粘稠剂，提高混合液的粘稠度，使更多的气泡被混合液包裹，从而提高富氢饮料的含氢量。
本发明还提供一种富氢饮料制备设备，包括缸体1，所述缸体1内部从上到下依次设有破泡装置2、剪切装置3、搅拌装置4和所述微孔板5，所述微孔板5采用陶瓷制作，所述微孔板5固定在所述缸体1的内壁上。
所述缸体1顶部与所述破泡装置2之间有一定距离，防止气泡溢出缸体1，所述破泡装置2与所述剪切装置3之间的缸体1壁上设有辅料通道孔6，所述剪切装置3与所述搅拌装置4之间的缸体1壁上设有液体通道孔7，所述搅拌装置4与所述微孔板5之间的缸体1壁上设有出液口9，所述微孔板5与所述缸体1底部之间的缸体1壁上设有气体通道孔8。
在应用时，所述破泡装置2、剪切装置3、搅拌装置4和所述微孔板5用于将氢气气泡一步步分散成更小的气泡；所述辅料通道孔6用于向缸体1内加入增稠器或其它添加剂，所述液体通道孔7用于向缸体1内注入水、牛奶、果汁等液体待加工饮品，所述气体通道孔8用于向缸体1内通入氢气，所述有出液口9用于排出制备好的富氢饮料。
此外，所述缸体1顶部设有主高速电机10和至少两个副高速电机11，所述主高速电机10与主旋转轴12连接，所述副高速电机11与副旋转轴13连接，所述主旋转轴12和副旋转轴13均伸入所述缸体1内部，所述主旋转轴12与副旋转轴13的相对转动速度为6000-30000转/分。
所述破泡装置2包括可旋转破泡器，所述可旋转破泡器交叉固定在所述主旋转轴12和所述副旋转轴13上。所述可旋转破泡器与所述主旋转轴12或副旋转轴13的连接点记为节点，每一个所述节点上连接50-200个位于同一平面上的可旋转破泡器，所述主旋转轴12与所述副旋转轴13之间的区域内同一个地方每分钟经过的可旋转破泡器的数量为300000-6000000个，所述剪切装置3包括固定剪切棒301和旋转剪切棒302，所述固定剪切棒301与所述缸体1内壁固定连接，所述旋转剪切棒302与所述主旋转轴12中部固定连接。所述搅拌装置4包括针式叶轮搅拌器，所述针式叶轮搅拌器与所述主旋转轴12远离所述主高速电机10的一端固定连接。
采用本发明制作富氢饮料包括以下三个实施例：
实例一：将800ml水经过液体通道孔7注入缸体1中，将氢气经过气体通道孔8注入缸体1中，打开主高速电机10和副高速电机11，控制主高速电机10的转速为9000转/分，控制副高速电机11的转速为12000转/分，经15分钟后将液体从出液口9泵出，得到约1000ml牛奶状的微泡乳液，即富氢水，再等待3分钟后未溶解的氢气微泡慢慢逸出，富氢水逐渐变得透明，但仍有大量微泡存在于富氢水中。
实例二：先将800mL橙汁及10g淀粉增稠剂经前置预混器充分混合两分钟形成有一定粘稠度的待加工橙汁，将待加工橙汁经过液体通道孔7注入缸体1中，将氢气经过气体通道孔8注入缸体1中，打开主高速电机10和副高速电机11，控制主高速电机10和副高速电机11的转速均为5000转/分，当橙汁充满至破泡装置2时，将主高速电机10的转速调整至10000转/分，将副高速电机11的转速调整至15000转/分，按照此转速持续工作3分钟后停止工作，将液体从出液口9泵出，得到约1100ml的橙汁微泡乳，即高氢橙汁饮料。
实例三：先将800ml的牛奶与5g增稠剂经前置预混器充分混合，形成有一定粘稠度的待加工牛奶，将待加工牛奶经过液体通道孔7注入缸体1中，将氢气经过气体通道孔8注入缸体1中，打开主高速电机10和副高速电机11，控制主高速电机10和副高速电机11的转速均为3000转/分，按照此转速持续工作1分钟后，将主高速电机10和副高速电机11的转速均调整至15000转/分，按照此转速持续工作3分钟后，再经过辅料通道孔6加入10g增稠剂，主高速电机10和副高速电机11再持续工作两分钟后停止工作，将液体从出液口9泵出，得到约1200ml的乳白色稠状液体，即富氢牛奶饮料。
与现有技术相比，本发明中的氢气最终被分散形成大量微米和纳米级气泡，加大了气泡与混合液的接触面积，便于提高气泡的溶解度，且气泡不容易析出，由于混合液具有一定粘稠度，大部分未溶于混合液内的气泡也会被包裹起来不逸出，进一步增加了混合液的含氢量，制备出的富氢饮料中的氢含量是其它含氢饮料的几百甚至几千倍。
综上所述，本发明能够制备出含氢量高且气液相对稳定的富氢饮料，制备时间短，成本低，效率高，便于生产应用推广；生产过程无污染，制备装置设计简单可靠，方便实用。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (2)
1.一种富氢饮料制备设备，其特征在于，包括缸体（1），所述缸体内部从上到下依次设有破泡装置（2）、剪切装置（3）、搅拌装置（4）和所述微孔板（5），所述微孔板固定在所述缸体的内壁上，所述缸体顶部与所述破泡装置之间有一定距离，所述破泡装置与所述剪切装置之间的缸体壁上设有辅料通道孔（6），所述剪切装置与所述搅拌装置之间的缸体壁上设有液体通道孔（7），所述微孔板与所述缸体底部之间的缸体壁上设有气体通道孔（8），所述缸体顶部设有主高速电机（10）和至少两个副高速电机（11），所述主高速电机与主旋转轴（12）连接，所述副高速电机与副旋转轴（13）连接，所述主旋转轴和副旋转轴均伸入所述缸体内部，所述主旋转轴与副旋转轴的相对转动速度为6000-30000转/分，所述破泡装置包括可旋转破泡器，所述可旋转破泡器交叉固定在所述主旋转轴和所述副旋转轴上，所述可旋转破泡器与所述主旋转轴或副旋转轴的连接点记为节点，每一个所述节点上连接50-200个位于同一平面上的可旋转破泡器，所述主旋转轴与所述副旋转轴之间的区域内同一个地方每分钟经过的可旋转破泡器的数量为300000-6000000个，所述剪切装置包括固定剪切棒（301）和旋转剪切棒（302），所述固定剪切棒与所述缸体内壁固定连接，所述旋转剪切棒与所述主旋转轴中部固定连接。
2.根据权利要求1所述的富氢饮料制备设备，其特征在于，所述搅拌装置与所述微孔板之间的缸体壁上设有出液口（9）。
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