CN109645459A - 一种降血糖的水果发酵液的制备方法及生产设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降血糖的水果发酵液的制备方法及生产设备，方法包括先粉碎水果组合原料，然后搅拌并添加益生菌发酵液和膳食纤维进行混合发酵，发酵完成后对发酵产物进行萃取，制得水果发酵液，设备包括匚形架、发酵桶、密封盖，发酵桶内部和外侧分别安装有过滤板和进料斗，密封盖上安装有智能进出气系统，发酵桶内部安装有电机，电机连接有转轴，转轴上安装有破壁刀和搅拌叶，发酵液中含有葡多酚、白藜芦醇、铬、钒、膳食纤维，降血糖效果好，水果经过破壁粉碎和发酵浓缩后，营养物质充分释放出来，提高了人体对降血糖物质的吸收率，发酵液制备装置简单，成本低，提高了发酵效率。
Description
技术领域
本发明涉及水果发酵液领域，具体为一种降血糖的水果发酵液的制备方法及生产设备。
背景技术
近年来，由于生活水平的提高、饮食结构的改变、日趋紧张的生活节奏以及少动多坐的生活方式等诸多因素，全球糖尿病发病率增长迅速，糖尿病已经成为继肿瘤、心血管病之后第三大严重威胁人类健康的慢性疾病。
糖尿病是一种慢性、终生性疾病，是一种严重危害人体健康的常见病，由于胰岛素相对或绝对不足，使体内碳水化合物、脂肪、蛋白质等营养素代谢异常。糖尿病患者有典型的三多一少的临床表现，即多饮、多食、多尿、消瘦，这些内容早在中医当中就有记载，即中医的消渴病。研究证明，临床上有高达6至8成比例的糖尿病患者会合并出现高血压与高血脂；由于高血糖所引起的高血脂、高血压造成一般人新陈代谢异常及处于亚健康状态导致慢性病丛生。糖尿病不但给患者带来了上述的不适症状外，还会引发多种慢性并发症，常见的糖尿病并发症有以下几类：糖尿病性眼病、糖尿病性神经病变、糖尿病下肢血管病变、糖尿病肾病、糖尿病性心脏病，严重威胁糖尿病患者的生活起居、健康和生命。患者需要长期地对血糖进行控制。治疗上往往也较为复杂。因此糖尿病治疗中最重要的因素是将血糖降低到一个正常的范围。
现有技术中虽然有治疗糖尿病的药物，但是药物都有一定毒性，人食用后会影响人的身体健康，且长久服药人体会产生耐药性，会使药物治疗效果越来越低。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足，一种降血糖的水果发酵液的制备方法及生产设备，发酵液中的水果原料中含有葡多酚、白藜芦醇等降血糖的营养化合物及铬、钒能辅助降血糖的微量元素、膳食纤维，发酵液降血糖效果好，水果经过破壁粉碎和发酵浓缩后，营养物质充分释放出来，提高了人体对降血糖物质的吸收率，发酵液制备装置简单，成本低，节省了发酵工序转换时间，提高了发酵效率，能有效的解决背景技术提出的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种降血糖的水果发酵液的制备方法，包括如下步骤：
S100、将水果组合原料洗净并按一定质量配比混合在一起，破碎后搅拌均匀制得水果悬浮液待用；
S101、向发酵桶内按照配比添加水果悬浮液、益生菌发酵液、山梨酸醇和膳食纤维，搅拌均匀后，开始有氧发酵；
S102、实时检测发酵桶内部气压值，接近最大压力阈值时，将发酵桶内气体抽出至最小压力阈值；
S103、保持发酵桶内的温度为30-35℃，使原料在发酵桶内发酵7-10天后，检测桶内发酵液的pH值，当pH值为3-4时，结束发酵；
S104、将发酵桶中的发酵物取出，重复多次萃取，利用萃取法将分离发酵产物中的固体物质和发酵液分离开来，将发酵液与山梨酸醇按配比混合均匀，静置冷藏，舀去上清液得到水果发酵液精华。
进一步地，所述水果组合原料按照重量份数计包括以下组分：
黄梨3-5份，奇异果2-4份、芦荟5-7份、龙珠果1-3份、柳橙2-4份、甜瓜3-6份、葡萄皮1-2份、苹果皮2-4份。
进一步地，在步骤S101中，水果悬浮液：益生菌发酵液：山梨酸醇：膳食纤维按重量配比为30:6:4:5，在步骤S104中，精滤发酵液与山梨酸醇的重量比为20:3。
进一步地，萃取分离发酵产物的步骤为：
S300、将发酵产物与萃取溶剂放置在混合器中混合，得到混合物；
S301、使混合物过200目筛，渗滤过筛的溶液收集起来放入离心分离器，未过筛的发酵渣留作二次萃取的材料；
S302、对未过筛的发酵渣进行步骤S301的处理，重复3-4次；
S303、将所有过筛的发酵液放入离心分离器中，利用离心分离技术将发酵产物中精细颗粒与发酵液分离，精细颗粒作为再次萃取的原材料，利用加热法将发酵液中的乙醇蒸发，制得水果发酵液。
进一步地，膳食纤维的加工步骤如下：
S200、先胡萝卜与黑豆按重量比2:1混合，然后粉碎，制得食物粉；
S201、将食物粉放入搅拌容器内，并放入适量的1mol/L浓度的氢氧化钠溶液，在40℃的环境下搅拌均匀；
S203、将经过碱处理后的食物渣放入螺杆挤出机中，保持食物渣的水分为26％-27％，挤出制得食物溶液；
S203、对食物溶液进行酸处理，使食物溶液呈中性，离心过滤，将粉渣过滤去除，留下滤液，浓缩滤液，向滤液中添加无水乙醇促使滤液产生沉淀，再次离心过滤将沉淀截留下来，干燥即可制得水溶性膳食纤维。
另外，本发明还提供了一种降血糖的水果发酵液的生产设备，包括匚形架，所述匚形架顶端安装有倒垂气缸，所述匚形架的内部底端支撑有发酵桶，所述发酵桶顶端设有密封盖，所述发酵桶的中部安装有过滤板，所述发酵桶侧面顶端和底端均安装有进料斗，所述发酵桶内部顶端通过若干支柱安装有防水电机壳，所述密封盖的顶端与倒垂气缸活塞杆的底端固定连接在一起，密封盖顶端安装有智能进出气系统；
所述过滤板顶端左侧安装有推渣油缸且过滤板右侧设有掉渣孔，所述推渣油缸的活塞杆连接有推料板，所述掉渣孔底端活动安装有镂空盛渣盒，所述防水电机壳内部安装有电机，所述电机底端连接有转轴，所述转轴的顶端和底端分别安装有若干破壁刀和搅拌叶。
进一步地，所述匚形架底端设有矩形插槽，所述发酵桶底端安装有矩形块，所述矩形块插设在矩形插槽内，所述发酵桶的底面与匚形架内部底面相贴。
进一步地，所述智能进出气系统包括安装在密封盖上的进气管和单向出气阀，所述进气管和单向出气阀顶端通过输气管分别连接有氧气箱和抽气泵，所述进气管顶端和底端分别安装有氧气浓度检测装置和电控阀，所述单向出气阀包括阀体，所述阀体内部从上到下依次设有出气孔、柱形槽、圆台槽和竖直气孔，所述出气孔的顶端和底端分别与输气管和圆台槽相连接，所述柱形槽和圆台槽内分别插设有电磁铁和圆台堵块，所述柱形槽顶面通过阀门弹簧与圆台堵块相连接。
进一步地，所述破壁刀包括固定在转轴外侧的环形座，所述环形座外侧均匀安装有若干呈柳叶形状的刀片，所述刀片两侧均设有刃斜面，所述刃斜面上相间分布有若干三角槽和三棱刃，所述三棱刃的侧面还设有锯齿刃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明的发酵液中的水果原料中含有葡多酚、白藜芦醇等降血糖的营养化合物及铬、钒能辅助降血糖的微量元素，发酵后的水果液将营养物质和微量元素均提取了出来，水果发酵液中膳食纤维的加入使发酵液能在人体肠道内停留更长时间，从而使人体充分吸收水果发酵液中的营养物质和降血糖的元素，从而提高了发酵液的降血糖能力。
(2)本发明的发酵液制作方法先是先将水果破壁粉碎，从而将水果中的细胞和有益元素充分释放出来，从而使后续发酵液更易被人体吸收，然后利用山梨酸醇将发酵液中的营养物质集中在一起，形成发酵液精华，降低了水果液的糖分，提高了人体对降血糖物质的吸收率。
(3)本发明智能进出气系统不仅能保证在发酵过程中自动排出发酵气体从而保证发酵桶的气密性和发酵的稳定性，且能即时检测氧气浓度从而及时地对发酵桶补给氧气，从而保证水果的有氧发酵更加顺利，减少了发酵液中酒精的产出，保证了水果发酵液的质量。
(4)本发明的发酵液制备装置集破壁粉碎、发酵搅拌、添加适量净水、及时抽除发酵气体多种功能于一体，能充分将水果中营养物质集合在一起并发酵，发酵液中营养物质分别更加均匀，保证了发酵质量，提高了发酵效率，且结构简单，将各个发酵的各个工序装置集合在一起，降低了成本和发酵工序的转换时间，提高了发酵效率。
附图说明
图1为本发明的降血糖的水果发酵液制备方法流程图；
图2为本发明的水果发酵液制备装置结构示意图；
图3为本发明的破壁刀结构示意图；
图4为本发明的智能进出气系统结构示意图。
图中标号：
1-匚形架；2-智能进出气系统；3-倒垂气缸；4-单向出气阀；5-发酵桶；6-密封盖；7-电机；8-转轴；9-破壁刀；10-搅拌叶；
21-进气管；22-电控阀；23-氧气检测装置24-输气管；25-氧气箱；26-抽气泵；
41-阀体；42-出气孔；43-柱形槽；44-圆台槽；45-竖直气孔；46-圆台堵块；47-阀门弹簧；48-电磁铁；
51-进料斗；52-防水电机壳；53-矩形插槽；54-矩形块；55-过滤板；56-推渣油缸；57-掉渣孔；58-推料板；59-镂空盛渣盒；
91-环形座；92-刀片；93-刃斜面；94-三角槽；95-三棱刃；96-锯齿刃。
具体实施方式
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。
如图1至图4所示，本发明提供了一种降血糖的水果发酵液的制备方法，包括如下步骤：
步骤100、将水果组合原料洗净并按一定质量配比混合在一起，水果组合原料按照重量份数计包括以下组分：黄梨3-5份，奇异果2-4份、芦荟5-7份、龙珠果1-3份、柳橙2-4份、甜瓜3-6份、葡萄皮1-2份、苹果皮2-4份。破碎后搅拌均匀制得水果悬浮液待用，采用破壁刀的高速旋转切碎水果原料，破壁刀转速为30000-40000r/min，达到破壁粉碎的旋转切割速度要求，高速旋转的破壁刀将水果原料中的细胞壁破碎，从而使原料中的营养物质更易释放出来，从而提高了水果发酵液的营养成分的种类和营养物质的含量。破碎装置粉碎原料，得到原料粉碎物，水果悬浮液从过滤板渗漏到发酵桶内部底端。
步骤101、向发酵桶内按照配比添加水果悬浮液、益生菌发酵液、山梨酸醇和膳食纤维，水果悬浮液：益生菌发酵液：山梨酸醇：膳食纤维按重量配比为30:6:4:5，搅拌叶低速转动搅动混合物，搅拌叶转速为60-100r/min，电机的转速采用电机调速器控制，能将高速旋转的破壁刀转换为低速旋转的旋转桨，从而使破壁刀能在破碎水果原料和搅拌发酵物品之间灵活转换，完成了切割粉碎和搅拌的双重功能。水果悬浮液、益生菌发酵液、山梨酸醇、膳食纤维充分混合，发酵过程更均匀、更彻底，搅拌均匀后，开始有氧发酵。
步骤102、实时检测发酵桶内部气压值，接近最大压力阈值时，将发酵桶内气体抽出至最小压力阈值。因为发酵桶内保持密封状态，且水果发酵过程中会产生气体，如不及时清除发酵气体，会造成发酵桶发胀而气密性下降和发酵气体影响发酵速度和质量的问题，抽气泵能自动将气体抽出，从而使发酵桶内的气压保持在正常状态，从而保证了发酵质量和发酵环境的密封性。
步骤103、保持发酵桶内的温度为30-35℃，使原料在发酵桶内发酵7-10天后，检测桶内发酵液的pH值，当pH值为3-4时，结束发酵，发酵后的水果液呈酸性，能起到促进消化的作用。
步骤104、将发酵桶中的发酵物取出，重复多次萃取，即利用乙醇多次冲刷发酵固体物，将残留发酵液冲出，然后过滤，将多次取得的精滤发酵液与山梨酸醇混合搅拌，精滤发酵液与山梨酸醇的重量比为20:3，搅拌温度为40-50℃，保证山梨酸醇、水及发酵液充分均匀地混合在一起，加入的山梨酸醇能起到稠化剂的作用，使发酵液中的各种营养物质更易结合在一起，发酵液更浓稠，浓缩后的发酵液更加营养。静置冷藏，舀去上清液，即得水果发酵液精华。多次萃取能大量地提出发酵液，提高了发酵液产量，山梨酸醇保证了水果发酵液的浓稠度，从而使发酵液保存大量的精华成分。
优选的是，先是先将水果破壁粉碎，从而将水果中的细胞和有益元素充分释放出来，从而使后续发酵液更易被人体吸收，然后利用山梨酸醇将发酵液中的营养物质集中在一起，形成发酵液精华，降低了水果液的糖分，提高了人体对降血糖物质的吸收率。
萃取分离发酵产物的步骤为：
步骤300、将发酵产物与萃取溶剂放置在混合器中混合，得到混合物；
步骤301、使混合物过200目筛，渗滤过筛的溶液收集起来放入离心分离器，未过筛的发酵渣留作二次萃取的材料；
步骤302、对未过筛的发酵渣进行步骤301的处理，重复3-4次；
步骤303、将所有过筛的发酵液放入离心分离器中，利用离心分离技术将发酵产物中精细颗粒与发酵液分离，精细颗粒作为再次萃取的原材料，利用加热法将发酵液中的乙醇蒸发，制得水果发酵液。加热法除去发酵液中的乙醇，不仅能除去萃取用的乙醇，加热温度一般为78摄氏度，使酒精蒸发而出，也能除去部分水果发酵过程中产生的酒精，从而使水果发酵液更加纯净，提高了水果发酵液的风味，也提高了水果发酵液的质量。
优选的是，多次对发酵产物进行萃取，不仅很好地将固体和液体分离，且固体中的营养物质经过多次萃取后，营养物质渗出量更多，从而大大提高了发酵液的产量，也使发酵固体颗粒中更多的营养成分萃取到发酵液中，从而提高了水果发酵液中营养成分的含量。
膳食纤维的加工步骤如下：
步骤200、先胡萝卜与黑豆按重量比2:1混合，然后粉碎，制得食物粉；
步骤201、将食物粉放入搅拌容器内，并放入适量的1mol/L浓度的氢氧化钠溶液，在40℃的环境下搅拌均匀；
步骤203、将经过碱处理后的食物渣放入螺杆挤出机中，保持食物渣的水分为26％-27％，挤出制得食物溶液；
步骤203、对食物溶液进行酸处理，使食物溶液呈中性，离心过滤，将粉渣过滤去除，留下滤液，浓缩滤液，向滤液中添加无水乙醇促使滤液产生沉淀，再次离心过滤将沉淀截留下来，干燥即可制得水溶性膳食纤维。
由上述先碱处理、螺杆挤出、再酸液处理，最后利用无水乙醇萃取食物中水溶性膳食纤维，体可直接利用膳食纤维来吸收发酵液中的降血糖物质，提高了降血糖效率。且从胡萝卜和黑豆中中提取的膳食纤维还含有降血糖的元素或物质如微量元素钒，能有效提高胰岛素的活性，从而起到降血糖的作用。
黄梨、奇异果、芦荟、龙珠果、柳橙和甜瓜中均含有降血糖的营养物质或微量元素，而发酵后的水果发酵液更能将营养物质凸显出来，从而使人更好吸收，对健康的人起到降血糖的作用，糖尿病人也可饮用，因为水果发酵液含糖量不高，且其内还含有易消化和吸收的降血糖营养物质，因此长期饮用有助于对高血糖的控制和降低。
葡萄皮中含有葡多酚和白藜芦醇，可以有效调节血糖和血脂，葡萄皮中的另一种重要物质单宁，具有抗过敏、延缓衰老、增强免疫和预防心脑血管疾病的功效。葡萄皮中还含有花青素，具有强抗氧化、抗突变、减轻肝机能障碍、保护心血管等功能。
苹果皮中含有丰富的三价铬元素，三价铬是葡萄糖耐量因子的主要组成部分，可促进细胞对葡萄糖的利用，促进葡萄糖的氧化磷酸化，促进糖原合成，从而降低血糖。而大豆中含有一种抑制胰酶的物质，能有效抑制胰蛋白酶的产生，从而使胰岛素能安稳地对糖分进行分解，对糖尿病有防治的作用。大豆中含有钒元素，是人体内的微量元素，钒具有与胰岛素相似的作用，人体吸收适量的钒可显著改善糖尿病患者的胰岛素抵抗和降低胰岛素要求，从而促使胰岛素能降解更多种类的糖而不受干扰或抑制。
优选的是，以上具有降血糖功效的各种水果原料混合粉碎后，细胞壁均破碎，且细胞内的营养物质更易被提取和利用，且经发酵后，各种营养物质如葡多酚、白藜芦醇和微量元素铬均能更好地融入进发酵液中，从而使人体更易吸收这些降血糖的营养物质或微量元素，降血糖效果更快更好。
益生菌发酵液既能促进水果的发酵，发酵完毕后，水果发酵液中的益生菌含有的乳酸菌，大量研究表明，乳酸菌能够调节机体胃肠道正常菌群、保持微生态平衡，提高食物消化率和生物价，降低血清胆固醇，控制内毒素，抑制肠道内腐败菌生长繁殖和腐败产物的产生，制造营养物质，刺激组织发育，从而对机体的营养状态、生理功能、细胞感染、药物效应、毒性反应、免疫反应、肿瘤发生、衰老过程和突然的应急反应等产生作用。因此乳酸菌还能提高人体抵抗力，使肠道更快、更好地吸收水果发酵液中的降血糖物质。
山梨糖醇具有良好的保湿性能，可使发酵液保持一定的水分，防止干燥，还可防止糖，盐等析出结晶，能保持甜，酸，苦味强度的平衡，增强发酵产品的风味，能促使发酵过程稳定地进行。水果发酵液中的膳食纤维是不被人体消化吸收，但可以被人体肠道菌分解，主要从植物的细胞中提取。膳食纤维在发酵过程中能吸收水果原料中的一些水份，使水果变软，食用含有膳食纤维的发酵液后，膳食纤维中的果胶可长水果发酵液在肠道内停留时间，减少食物中葡萄糖的吸收速度，从而使发酵液中的营养物质和降血糖物质充分被人体吸收，提高了发酵液降血糖的能力。
另外，本发明还提供了一种降血糖的水果发酵液的生产设备，包括匚形架1，匚形架1的内部底端支撑有发酵桶5，匚形架1底端设有矩形插槽53，发酵桶5底端安装有矩形块54，矩形块54插设在矩形插槽53内，发酵桶5的底面与匚形架1内部底面相贴，密封盖6开启的时候，发酵桶5可从匚形架1上取下，能轻松将发酵产物取出，进行后续的过滤和萃取步骤，节省了时间，矩形块54与矩形插槽53的快速匹配也使发酵桶5能快速定位，从而使密封盖6下降的时候正好盖在发酵桶5上，密封盖6盖在发酵桶5上时，再关闭所有阀门，能使发酵桶5内部保持密封状态，使发酵环境更加稳定。
匚形架1顶端安装有倒垂气缸3，发酵桶5顶端设有密封盖6，密封盖6的顶端与倒垂气缸3活塞杆的底端固定连接在一起。倒垂气缸3能通过油缸活塞杆的伸长或缩短从而控制盖的开启或关闭，从而节省了人力。
发酵桶5侧面顶端和底端均连接有进料斗51，发酵桶5的中部安装有过滤板55，其中一个进料斗51和破壁刀9均位于过滤板55的上方，水果组合原料直接从顶端的进料斗51进入发酵桶5内落到过滤板55上。过滤板55上设有筛孔，筛孔的孔径为1-2mm，从而能轻松将水果渣和水果悬浮液分离开来。另一个进料斗51与发酵桶5的连接处位置比过滤板55的高度低，底端的进料斗51可向发酵桶5内导入膳食纤维、益生菌发酵液、山梨酸钾等发酵辅料，从而使渗漏到过滤板55底端的水果悬浮液直接与发酵辅料反应，提高了发酵效率。两个进料斗51上均安装有密封阀，在发酵反应的时候，关闭两个进料斗51上的密封阀，另外关闭所有阀门，使发酵桶5内保持密封，防止外界气体影响水果液的发酵。
发酵桶5内部顶端通过若干支柱安装有防水电机壳52，防水电机壳52内部安装有电机7，电机7底端连接有转轴8，转轴8的外侧顶端和底端分别安装有若干破壁刀9和搅拌叶10，破壁刀9位于过滤板55的上方，破壁刀9起到破碎研磨的作用，将过滤板55上的水果原料粉碎，待溶液从过滤板55渗漏到发酵桶5底端时。转轴8的底端从过滤板55上垂直穿过，转轴8通过轴承安装在过滤板55的中心，减小了转轴8的转动震动，提高了粉碎稳定性。搅拌叶10位于过滤板55的底端，能直接对水果悬浮液进行搅拌，从而使水果悬浮液能更快地与发酵辅料进行快速混合，使水果发酵液发酵地更加均匀。
破壁刀9包括固定在转轴8外侧的环形座91，环形座91外侧均匀安装有若干呈柳叶形状的刀片92，刀片92两侧均设有刃斜面93，刃斜面93上相间分布有若干三角槽94和三棱刃95，三棱刃95的侧面还设有锯齿刃96。破壁刀9在高速旋转的时候，三棱刃95和锯齿刃96均切割其侧面、顶面和底面的水果，从而大大提高了破壁粉碎效率。三角槽94方便水果渣和液体流出，降低了粉碎压力，提高了破壁刀9的使用寿命。
密封盖6顶端安装有智能进出气系统2，智能进出气系统2包括安装在密封盖6上的进气管21和单向出气阀4，进气管21和单向出气阀4顶端通过输气管24分别连接有氧气箱25和抽气泵26，输气管24为软管，密封盖6升降开启关闭的时候均不受影响。进气管21顶端和底端分别安装有氧气浓度检测装置23和电控阀22，氧气浓度检测装置23的底端设在盖底端且能检测发酵桶5内部氧气浓度。
单向出气阀4包括阀体41，阀体41内部从上到下依次设有出气孔42、柱形槽43、圆台槽44和竖直气孔45，出气孔42的顶端和底端分别与输气管24和圆台槽44相连接，柱形槽43和圆台槽44内分别插设有电磁铁48和圆台堵块46，圆台堵块46采用铁质材料制作，在圆台堵块46因气压作用而上升的时候，磁块电磁铁48能吸住圆台堵块46，柱形槽44顶面通过阀门弹簧47与圆台堵块46相连接。电磁铁48连接有压力检测装置，压力检测装置的检测端设在盖底端的发酵桶5内部，用于即时检测发酵桶5内部气体压强，压力检测装置和氧气浓度检测装置23均连接有单片机。
智能进出气系统2的发酵过程中的进出气步骤如下：
(1)压力检测装置检测到发酵桶5内部气体压强为标准大气压强的两倍时，说明水果液发酵产生量较多的气体，此时达到了单向出气阀4的阀值，此时单片机控制电磁铁48的控制器，控制器使电磁铁48通电产生磁性，电磁铁48吸引铁质圆台堵块45从而使圆台堵块45不再堵住出气孔42的底端进气口，然后抽气泵26开启，将桶内发酵气体抽除，待发酵桶5内部气压为标准大气压的3/4时，停止抽吸，各个电磁铁48断电，圆台堵块45在阀门弹簧47的弹性作用力下而下降进入圆台槽46堵住出气孔42，保证发酵桶5内气体密封性。
(2)在发酵过程中，益生菌发酵会持续不断地消耗氧气，若氧气不足，易使发酵液发酵成酒精，因此，为避免过多酒精产生而影响水果发酵液质量，要保证发酵桶内部充足的氧气。氧气浓度检测装置23即时检测发酵桶5内部的氧气浓度，当发酵桶5内部氧气浓度小于10％时，单片机控制电控阀22打开，氧气箱25向发酵桶5内通入氧气，当桶内氧气浓度达到21％时，立即关闭电控阀22，此时桶内压强不会上升过高，也不会达到单向出气阀4的阀值，因此不会触发出气条件，保证了氧气的充足。
优选的是，智能进出气系统2不仅能保证在发酵过程中自动排出发酵气体从而保证发酵桶5的气密性和发酵的稳定性，且能即时检测氧气浓度从而及时地对发酵桶5补给氧气，从而保证水果的有氧发酵更加顺利，减少了酒精的产出，保证了水果发酵液的质量。
发酵液制备装置的工作过程如下：
(1)将洗净的水果组合原料放入顶部进料斗51，原料掉入发酵桶5内部后，密封盖6在倒垂气缸3的带动下向下下降并盖在发酵桶5上，保持发酵桶5的气密性，从而使原料处于无菌的环境中粉碎和发酵；
(2)电机7启动，通过转轴8带动破壁刀9高速转动，转动速度为30000-400000r/min，破壁刀9上刀刃高速旋转切割桶内的水果原料，切割1-1.5h后，原料粒径均达到破壁粉碎的颗粒要求；
(3)打开电控阀并从底端的进料斗51向发酵桶5内添加膳食纤维、山梨酸醇、膳食纤维，然后关闭所有阀门，搅拌叶10低速旋转，旋转速度为30-120r/min,从而使各种原料和添加剂均匀混合在一起，利用温度加热装置控制桶内的温度为30-35℃，桶内开始进行发酵反应；
(4)当桶内发酵气体过多时，单向出气阀4达到阀值后自动打开，抽气泵26将发酵气体抽除，从而保证发酵装置的气密性。当有氧发酵时候氧气不足时，电控阀22打开，从而向发酵桶5内输送足够氧气，使有氧发酵更加顺利地进行下去，发酵6-7天后，将发酵产物倒出，进行萃取、静置、舀去上清液等操作，制得水果发酵液精华。
优选的是，发酵液制备装置集合破壁粉碎水果、搅拌发酵原料、抽除发酵气体、提供有氧发酵所需的氧气等功能于一体，既节省了各种加工装置，节省了成本，也节省了水果发酵过程的工序转换时间，从而大大提高了水果发酵液的加工效率，节省了人力。
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。
Claims (9)
1.一种降血糖的水果发酵液的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S100、将水果组合原料洗净并按一定质量配比混合在一起，破碎后搅拌均匀制得水果悬浮液待用；
S101、向发酵桶内按照配比添加水果悬浮液、益生菌发酵液、山梨酸醇和膳食纤维，搅拌均匀后，开始有氧发酵；
S102、实时检测发酵桶内部气压值，接近最大压力阈值时，将发酵桶内气体抽出至最小压力阈值；
S103、保持发酵桶内的温度为30-35℃，使原料在发酵桶内发酵7-10天后，检测桶内发酵液的pH值，当pH值为3-4时，结束发酵；
S104、将发酵桶中的发酵物取出，重复多次萃取，利用萃取法将分离发酵产物中的固体物质和发酵液分离开来，将发酵液与山梨酸醇按配比混合均匀，静置冷藏，舀去上清液得到水果发酵液精华。
2.根据权利要求1所述的一种降血糖的水果发酵液的制备方法，其特征在于：所述水果组合原料按照重量份数计包括以下组分：
黄梨3-5份，奇异果2-4份、芦荟5-7份、龙珠果1-3份、柳橙2-4份、甜瓜3-6份、葡萄皮1-2份、苹果皮2-4份。
3.根据权利要求1所述的一种降血糖的水果发酵液的制备方法，其特征在于：在步骤S101中，水果悬浮液：益生菌发酵液：山梨酸醇：膳食纤维按重量配比为30:6:4:5，在步骤S104中，精滤发酵液与山梨酸醇的重量比为20:3。
4.根据权利要求1所述的一种降血糖的水果发酵液的制备方法，其特征在于：萃取分离发酵产物的步骤为：
S300、将发酵产物与萃取溶剂放置在混合器中混合，得到混合物；
S301、使混合物过200目筛，渗滤过筛的溶液收集起来放入离心分离器，未过筛的发酵渣留作二次萃取的材料；
S302、对未过筛的发酵渣进行步骤S301的处理，重复3-4次；
S303、将所有过筛的发酵液放入离心分离器中，利用离心分离技术将发酵产物中精细颗粒与发酵液分离，精细颗粒作为再次萃取的原材料，利用加热法将发酵液中的乙醇蒸发，制得水果发酵液。
5.根据权利要求1所述的一种降血糖的水果发酵液的制备方法，其特征在于：膳食纤维的加工步骤如下：
S200、先胡萝卜与黑豆按重量比2:1混合，然后粉碎，制得食物粉；
S201、将食物粉放入搅拌容器内，并放入适量的1mol/L浓度的氢氧化钠溶液，在40℃的环境下搅拌均匀；
S203、将经过碱处理后的食物渣放入螺杆挤出机中，保持食物渣的水分为26％-27％，挤出制得食物溶液；
S203、对食物溶液进行酸处理，使食物溶液呈中性，离心过滤，将粉渣过滤去除，留下滤液，浓缩滤液，向滤液中添加无水乙醇促使滤液产生沉淀，再次离心过滤将沉淀截留下来，干燥即可制得水溶性膳食纤维。
6.一种降血糖的水果发酵液的生产设备，包括匚形架(1)，所述匚形架(1)顶端安装有倒垂气缸(3)，所述匚形架(1)的内部底端支撑有发酵桶(5)，所述发酵桶(5)顶端设有密封盖(6)，所述发酵桶(5)的中部安装有过滤板(55)，所述发酵桶(5)侧面顶端和底端均安装有进料斗(51)，所述发酵桶(5)内部顶端通过若干支柱安装有防水电机壳(52)，所述密封盖(6)的顶端与倒垂气缸(3)活塞杆的底端固定连接在一起，密封盖(6)顶端安装有智能进出气系统(2)；
所述过滤板(55)顶端左侧安装有推渣油缸(56)且过滤板(55)右侧设有掉渣孔(57)，所述推渣油缸(55)的活塞杆连接有推料板(58)，所述掉渣孔(57)底端活动安装有镂空盛渣盒(59)，所述防水电机壳(52)内部安装有电机(7)，所述电机(7)底端连接有转轴(8)，所述转轴(8)的顶端和底端分别安装有若干破壁刀(9)和搅拌叶(10)。
7.根据权利要求6所述的一种降血糖的水果发酵液的生产设备，其特征在于：所述匚形架(1)底端设有矩形插槽(53)，所述发酵桶(5)底端安装有矩形块(54)，所述矩形块(54)插设在矩形插槽(53)内，所述发酵桶(5)的底面与匚形架(1)内部底面相贴。
8.根据权利要求6所述的一种降血糖的水果发酵液的生产设备，其特征在于：所述智能进出气系统(2)包括安装在密封盖(6)上的进气管(21)和单向出气阀(4)，所述进气管(21)和单向出气阀(4)顶端通过输气管(24)分别连接有氧气箱(25)和抽气泵(26)，所述进气管(21)顶端和底端分别安装有氧气浓度检测装置(23)和电控阀(22)，所述单向出气阀(4)包括阀体(41)，所述阀体(41)内部从上到下依次设有出气孔(42)、柱形槽(43)、圆台槽(44)和竖直气孔(45)，所述出气孔(42)的顶端和底端分别与输气管(24)和圆台槽(44)相连接，所述柱形槽(43)和圆台槽(44)内分别插设有电磁铁(48)和圆台堵块(46)，所述柱形槽(44)顶面通过阀门弹簧(47)与圆台堵块(46)相连接。
9.根据权利要求6所述的一种降血糖的水果发酵液的生产设备，其特征在于：所述破壁刀(9)包括固定在转轴(8)外侧的环形座(91)，所述环形座(91)外侧均匀安装有若干呈柳叶形状的刀片(92)，所述刀片(92)两侧均设有刃斜面(93)，所述刃斜面(93)上相间分布有若干三角槽(94)和三棱刃(95)，所述三棱刃(95)的侧面还设有锯齿刃(96)。
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