CN106165744B - 连续型静态发酵红茶菌液的设备及制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于茶饮料领域，涉及一种连续型静态发酵红茶菌液的设备及制作方法。它包括发酵罐，发酵罐上设有投料口，发酵罐底部设有排料阀，所述的发酵罐连接有至少一个低位罐，所述的低位罐连接发酵液输送泵，发酵液输送泵连接固液分离机构后连接发酵液储罐。本发明能实现工业化大批量的连续式生产作业，从而提高生产效率，且通过低位罐的虹吸进行二次发酵，节省了发酵时间，消除了一次发酵中产生的菌膜，为后续的过滤、澄清等工序减轻了负担，易于进行大批量生产。

Description

连续型静态发酵红茶菌液的设备及制作方法
技术领域
本发明属于茶饮料技术领域，涉及一种连续型静态发酵红茶菌液的设备及制作方法。
背景技术
红茶菌液是以红茶(或用绿茶、乌龙茶、苦丁茶、花茶等)、白糖(或冰糖、蜂蜜)和水为原料，添加有益菌发酵后加工制成的天然发酵茶饮料。其有益菌包括酵母菌、醋酸菌和乳酸菌等微生物。
目前红茶菌发酵都属于家庭作坊，工业化少，存在单罐发酵时间长，造成易染菌等问题。另外，红茶菌静态发酵是会产生菌膜，在工业化生产时，操作难度大，影响效率。
如中国专利文献公开了一种甜茶红茶菌[申请号：201410620778.2]，具体包括：以甜茶叶为主要原料制备甜茶，然后再以甜茶为培养基，用红茶菌为菌源，制备出一种新型特色的甜茶红茶菌饮料。将甜茶和红茶菌有机结合起来，所组合起来的营养物质更加丰富；甜茶和红茶菌对人体疾病都具有显著的保健功效，二者合二为一后，其功效再相辅相成，而形成的茶饮料其保健功效更为彰显，其综合效果远超单纯甜茶叶及传统的红茶菌饮料。所制备出来的甜茶红菌茶饮料产品形态理想，很好地保留了甜茶原有的营养和功能成分，容易消化吸收，口感酸甜适口，适口性非常好，而且不限制适用人群，是一种兼备饮料及有医药功效的双重功能生态保健饮品。
中国专利文献还公开了一种利用纯菌混合发酵生产红茶菌饮料的方法[申请号：200910111045.5]，采用酿酒酵母、醋酸醋杆菌和植物乳杆菌三种菌复配，混合发酵生产红茶菌饮料。本发明利用纯菌种复配、混合发酵,对红茶菌培养基配方、发酵工艺条件进行优化，显著缩短发酵时间，避免杂菌污染，保证产品安全；菌种培养、复壮、保藏等管理方法科学合理，产品质量稳定，为红茶菌的产业化生产打下良好的基础；制备的红茶菌饮品不仅风味爽口，而且含有多种功效成分，是一种很有利用价值的微生物发酵饮品。
但上述方法也只停留在家庭作坊生产作业中，并未公开如何实现工业化操作，而且也没有公开如何处理发酵过程中的菌膜的问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种连续型静态发酵红茶菌液的设备。
本发明的另一目的是针对上述问题，提供一种红茶菌液的制作方法
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种连续型静态发酵红茶菌液的设备，包括发酵罐，发酵罐上设有投料口，发酵罐底部设有排料阀，所述的发酵罐连接有至少一个低位罐，所述的低位罐连接发酵液输送泵，发酵液输送泵连接固液分离机构后连接发酵液储罐。
在上述的连续型静态发酵红茶菌液的设备中，所述的发酵罐内设有一根呈倒U字型的虹吸管，所述的虹吸管一端延伸到发酵罐底部，另一端与低位罐顶部连接，在虹吸管上还设有一个虹吸阀。
在上述的连续型静态发酵红茶菌液的设备中，所述的虹吸管一端位于发酵罐内部且延伸到发酵罐底部，另一端位于发酵罐外部，所述的虹吸管穿过发酵罐侧壁且与发酵罐侧壁密封连接。
在上述的连续型静态发酵红茶菌液的设备中，所述的发酵罐内设有一个滤网，所述的滤网边缘与发酵罐内壁密封连接，在发酵罐的侧壁上设有一个人孔，该人孔的底部不高于滤网的高度从而能将滤网上的物体直接从人孔中排出。
在上述的连续型静态发酵红茶菌液的设备中，所述的发酵罐底部且位于人孔下方设有一个料斗，所述的料斗底部连接压榨过滤机，压榨过滤机连接压榨液储罐，所述的压榨液储罐通过压榨液输送泵连接低位罐。
在上述的连续型静态发酵红茶菌液的设备中，所述的发酵罐连接有若干个相互并联的低位罐，每个低位罐通过第一阀门与虹吸管连接，每个低位罐底部设有第二阀门，第二阀门与发酵液输送泵连接，所述的料斗通过第三阀门与压榨过滤机连接，压榨过滤机通过第四阀门与压榨液储罐连接，所述的压榨液输送泵通过第五阀门连接虹吸管，所述的料斗与压榨过滤机之间的管路上还设有排渣阀，所述的发酵罐外壁具有加热夹套，所述的固液分离机构为三足离心机、布袋式过滤器或碟片分离器。
本发明还提供了一种用上述的用连续型静态发酵红茶菌液的设备制作红茶菌液的方法，包括以下步骤：
A、培养液制备：将速溶红茶粉和/或红茶浓缩液与糖混合，加水溶解，制成培养液，
B、接种：在培养液加入发酵菌，完成接种，得到接种液，
C、一次发酵：将接种液放入到预先经过灭菌处理的发酵罐中，在28-35℃之间发酵36-48h，得到一次发酵液，一次发酵液表面具有白色的菌膜，
D、二次发酵：将一次发酵液从发酵罐中虹吸到低位罐中，在28-35℃之间发酵24-36h，得到二次发酵液，
E、将二次发酵液经过固液分离后得到红茶菌液。
在上述的制作红茶菌液的方法中，在步骤A中，速溶红茶粉和/或红茶浓缩液：糖：水的重量比为1:5：94，在步骤B中，发酵菌为酵母菌、醋酸菌和乳酸菌中的任意一种或几种，发酵菌的浓度为108cfu/mL，发酵菌的加入量为接种液的5-10V/V％。
在上述的制作红茶菌液的方法中，在步骤D中，当发酵罐中的一次发酵液全部虹吸到低位罐中后，还包括将步骤C中的菌膜从发酵罐中取出并压榨，得到压榨液，将压榨液补入到低位罐中的步骤。
在上述的制作红茶菌液的方法中，在步骤D中，当检测到pH为2.5-3.0时，结束发酵。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本设备和方法能实现工业化大批量的连续式生产作业，从而提高生产效率，且通过低位罐的虹吸进行二次发酵，节省了发酵时间，消除了一次发酵中产生的菌膜，为后续的过滤、澄清等工序减轻了负担，易于进行大批量生产。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：发酵罐1、投料口2、排料阀3、低位罐4、发酵液输送泵5、固液分离机构6、发酵液储罐7、虹吸管8、虹吸阀9、滤网10、人孔11、料斗12、压榨过滤机13、压榨液储罐14、压榨液输送泵15、第一阀门16、第二阀门17、第三阀门18、第四阀门19、第五阀门20、排渣阀21、加热夹套22。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
实施例1
如图1所示，一种连续型静态发酵红茶菌液的设备，包括发酵罐1，发酵罐1上设有投料口2，发酵罐1底部设有排料阀3，所述的发酵罐1连接有至少一个低位罐4，所述的低位罐4连接发酵液输送泵5，发酵液输送泵5连接固液分离机构6后连接发酵液储罐7。
在发酵罐1中进行一次发酵，会产生菌膜，之后将发酵液放入到低位罐4中，除去菌膜后进行二次发酵，二次发酵的红茶菌液中不含菌膜，便于进行固液分离，为后续的过滤、离心等步骤减轻压力。
本领域技术人员应当理解，发酵罐1中的发酵液可以直接利用液位差放入到低位罐4中，但这个过程可能会导致部分菌膜进入到低位罐中，本实施例提供了一种优选的方案，发酵罐1内设有一根呈倒U字型的虹吸管8，所述的虹吸管8一端延伸到发酵罐1底部，另一端与低位罐4顶部连接，在虹吸管8上还设有一个虹吸阀9。打开虹吸阀9即可将发酵罐1中的发酵液虹吸到低位罐4中，虹吸过程较为稳定，不会导致菌膜进入到低位罐4中。
优选方案，虹吸管8一端位于发酵罐1内部且延伸到发酵罐1底部，另一端位于发酵罐1外部，所述的虹吸管8穿过发酵罐1侧壁且与发酵罐1侧壁密封连接。
发酵罐1内设有一个滤网10，所述的滤网10边缘与发酵罐1内壁密封连接，在发酵罐1的侧壁上设有一个人孔11，该人孔11的底部不高于滤网10的高度从而能将滤网10上的物体直接从人孔11中排出，也就是说，菌膜可以通过滤网10过滤，并从人孔11排出，滤网10可优选采用不锈钢滤网，滤孔的孔径在10-40目之间。
发酵罐1底部且位于人孔11下方设有一个料斗12，料斗12的位置与人孔11相对于，从人孔11中排出的菌膜能直接落入到料斗12中，所述的料斗12底部连接压榨过滤机13，压榨过滤机13是现有技术，是一种利用滤带间之间的挤压和剪切作用脱除料浆中水分的一种过滤设备，压榨过滤机13连接压榨液储罐14，所述的压榨液储罐14通过压榨液输送泵15连接低位罐4，压榨过滤机13压榨后产生的滤液能直接进入到压榨液储罐14中储存。
优选方案，发酵罐1连接有若干个相互并联的低位罐4，每个低位罐4通过第一阀门16与虹吸管8连接，每个低位罐4底部设有第二阀门17，第二阀门17与发酵液输送泵5连接，所述的料斗12通过第三阀门18与压榨过滤机13连接，压榨过滤机13通过第四阀门19与压榨液储罐14连接，所述的压榨液输送泵15通过第五阀门20连接虹吸管8，所述的料斗12与压榨过滤机13之间的管路上还设有排渣阀21，所述的发酵罐1外壁具有加热夹套22，所述的固液分离机构6为三足离心机、布袋式过滤器或碟片分离器。
本实施例的工作过程参照实施例2。
实施例2
本实施例采用了与实施例1相同的设备，一种用连续型静态发酵红茶菌液的设备制作红茶菌液的方法，包括以下步骤：
A、培养液制备：将速溶红茶粉和/或红茶浓缩液与糖混合，加水溶解，制成培养液，
B、接种：在培养液加入发酵菌，完成接种，得到接种液，
C、一次发酵：将接种液放入到预先经过灭菌处理的发酵罐1中，在28-35℃之间发酵36-48h，得到一次发酵液，一次发酵液表面具有白色的菌膜，
D、二次发酵：将一次发酵液从发酵罐1中虹吸到低位罐4中，在28-35℃之间发酵24-36h，得到二次发酵液，
E、将二次发酵液经过固液分离后得到红茶菌液。
优选方案，在步骤A中，速溶红茶粉和/或红茶浓缩液：糖：水的重量比为1:5：94，其中，速溶红茶粉和/或红茶浓缩液折算成100&固含量，在步骤B中，发酵菌为酵母菌、醋酸菌和乳酸菌中的任意一种或几种，发酵菌的浓度为108cfu/mL，发酵菌的加入量为接种液的5-10V/V％。在步骤D中，当发酵罐1中的一次发酵液全部虹吸到低位罐4中后，还包括将步骤C中的菌膜从发酵罐1中取出并压榨，得到压榨液，将压榨液补入到低位罐4中的步骤。在步骤D中，当检测到pH为2.5-3.0时，结束发酵。
具体工作过程为：发酵罐1通过加热夹套22对内部进行高温杀菌，也可直接在发酵罐1中通入蒸汽杀菌，打开排料阀3排出冷凝水。在发酵罐1中按上述配比依次加入速溶红茶粉和/或红茶浓缩液与糖，加入水溶解后，加入发酵菌，在发酵罐1中进行一次发酵，在一次发酵过程中，一次发酵液表面会生成菌膜，菌膜对后续的过滤及澄清会造成影响，当一次发酵完成后，打开虹吸阀9，将发酵罐1中的一次发酵液虹吸到低位罐4中，关闭虹吸阀9。在这个过程中，如果低位罐4有多个，可只打开其中一个低位罐4上的第一阀门16，关闭其他低位罐4上的第一阀门16。
一次发酵液转移到低位罐4中后，打开人孔11，将发酵罐1中的菌膜移入到料斗12中，并进入到压榨过滤机13，将菌膜中的水分榨出后流入到压榨液储罐14中，打开压榨液输送泵15，打开第五阀门，关闭第一阀门和虹吸阀9，压榨液进入到低位罐4中，对低位罐4中的发酵菌进行补充，加快二次发酵进程，减轻发酵成本。
低位罐4中的发酵过程按上述的时间按温度进行，二次发酵期间，可通过测试低位罐4中液体的pH值，如pH值在2.5-3.0之间，可提早停止发酵，减少发酵时间。打开低位罐底部的第二阀门17，打开发酵液输送泵5，将二次发酵液输入到固液分离机构6中进行固液分离，得到澄清的发酵液，进入到发酵液储罐7中，之后可进行杀菌或灌注等下一步程序。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了发酵罐1、投料口2、排料阀3、低位罐4、发酵液输送泵5、固液分离机构6、发酵液储罐7、虹吸管8、虹吸阀9、滤网10、人孔11、料斗12、压榨过滤机13、压榨液储罐14、压榨液输送泵15、第一阀门16、第二阀门17、第三阀门18、第四阀门19、第五阀门20、排渣阀21、加热夹套22等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (7)

1.一种连续型静态发酵红茶菌液的设备，包括发酵罐（1），发酵罐（1）上设有投料口（2），发酵罐（1）底部设有排料阀（3），其特征在于，所述的发酵罐（1）连接有至少一个低位罐（4），所述的低位罐（4）连接发酵液输送泵（5），发酵液输送泵（5）连接固液分离机构（6）后连接发酵液储罐（7）；
所述的发酵罐（1）内设有一根呈倒U字型的虹吸管（8），所述的虹吸管（8）一端延伸到发酵罐（1）底部，另一端与低位罐（4）顶部连接，在虹吸管（8）上还设有一个虹吸阀（9）；
所述的虹吸管（8）一端位于发酵罐（1）内部且延伸到发酵罐（1）底部，另一端位于发酵罐（1）外部，所述的虹吸管（8）穿过发酵罐（1）侧壁且与发酵罐（1）侧壁密封连接；
所述的发酵罐（1）内设有一个滤网（10），所述的滤网（10）边缘与发酵罐（1）内壁密封连接，在发酵罐（1）的侧壁上设有一个人孔（11），该人孔（11）的底部不高于滤网（10）的高度从而能将滤网（10）上的物体直接从人孔（11）中排出。
2.根据权利要求1所述的连续型静态发酵红茶菌液的设备，其特征在于，所述的发酵罐（1）底部且位于人孔（11）下方设有一个料斗（12），所述的料斗（12）底部连接压榨过滤机（13），压榨过滤机（13）连接压榨液储罐（14），所述的压榨液储罐（14）通过压榨液输送泵（15）连接低位罐（4）。
3.根据权利要求2所述的连续型静态发酵红茶菌液的设备，其特征在于，所述的发酵罐（1）连接有若干个相互并联的低位罐（4），每个低位罐（4）通过第一阀门（16）与虹吸管（8）连接，每个低位罐（4）底部设有第二阀门（17），第二阀门（17）与发酵液输送泵（5）连接，所述的料斗（12）通过第三阀门（18）与压榨过滤机（13）连接，压榨过滤机（13）通过第四阀门（19）与压榨液储罐（14）连接，所述的压榨液输送泵（15）通过第五阀门（20）连接虹吸管（8），所述的料斗（12）与压榨过滤机（13）之间的管路上还设有排渣阀（21），所述的发酵罐（1）外壁具有加热夹套（22），所述的固液分离机构（6）为三足离心机、布袋式过滤器或碟片分离器。
4.一种用权利要求1-3任意一项所述的连续型静态发酵红茶菌液的设备制作红茶菌液的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、培养液制备：将速溶红茶粉和/或红茶浓缩液与糖混合，加水溶解，制成培养液，
B、接种：在培养液加入发酵菌，完成接种，得到接种液，
C、一次发酵：将接种液放入到预先经过灭菌处理的发酵罐（1）中，在28-35℃之间发酵36-48h，得到一次发酵液，一次发酵液表面具有白色的菌膜，
D、二次发酵：将一次发酵液从发酵罐（1）中虹吸到低位罐（4）中，在28-35℃之间发酵24-36h，得到二次发酵液，
E、将二次发酵液经过固液分离后得到红茶菌液。
5.根据权利要求4所述的制作红茶菌液的方法，其特征在于，在步骤A中，速溶红茶粉和/或红茶浓缩液：糖：水的重量比为1:5：94，在步骤B中，发酵菌为酵母菌、醋酸菌和乳酸菌中的任意一种或几种，发酵菌的浓度为108cfu/mL，发酵菌的加入量为接种液的5-10V/V%。
6.根据权利要求5所述的制作红茶菌液的方法，其特征在于，在步骤D中，当发酵罐（1）中的一次发酵液全部虹吸到低位罐（4）中后，还包括将步骤C中的菌膜从发酵罐（1）中取出并压榨，得到压榨液，将压榨液补入到低位罐（4）中的步骤。
7.根据权利要求4所述的制作红茶菌液的方法，其特征在于，在步骤D中，当检测到pH为2.5-3.0时，结束发酵。
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