CN111165833B - 一种果蔬汁饮料生产系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种果蔬汁饮料生产系统及其方法，果蔬汁饮料生产系统包括榨汁机、胶体磨、原汁罐、计量槽、复配罐、第一过滤器、真空脱气罐、均质机、缓冲罐、板式换热器、第二过滤器和产品罐，榨汁机与胶体磨连通，胶体磨与原汁罐连通，原汁罐与计量槽连通，计量槽与复配罐连通，复配罐与第一过滤器连通，第一过滤器与真空脱气罐连通，真空脱气罐与均质机连通，均质机与缓冲罐连通，缓冲罐与板式换热器连通，板式换热器与第二过滤器连通，第二过滤器与产品罐连通。本发明系统安全稳定高效、可综合生产果蔬汁。
Description
技术领域
本发明属于饮料生产技术领域，具体涉及一种果蔬汁饮料生产系统及其方法。
背景技术
饮料作为一种日常所见的食品，在提供人体所需水分的同时，能够补充多种维生素、矿物质元素的多种类营养元素，已经成为一种不可或缺的食品。而我国的饮料行业发展相对较晚，在80年代开始兴起，在国外却有十分悠久的历史，因此我国的饮料生产从规模、工艺、设备等多方面都有很大的进步空间。据统计，我国饮料市场从1980年的不足30万吨，到2016年的18345.24万吨，年平均增长率超过16%。但是相比较欧美等发达国家，我国的饮料行业还有巨大的发展前景。
目前我国饮料行业发展面临的现状面临以下困难：（1）饮料生产设备相对落后，缺乏创新能力；（2）饮料配方多功能性较为单一，科研开发能力不足；（3）饮料行业缺乏标准、统一的规范化生产要求；（4）缺乏多种类、高质量的饮料行业加工设备。因此需要改进现有的工业新鲜果蔬汁饮品生产现状，寻求一种能够安全高效生产果蔬汁饮料的生产系统和工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种安全稳定高效、可综合生产果蔬汁的果蔬汁饮料生产系统及其方法。
基于上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种果蔬汁饮料生产系统，所述的果蔬汁饮料生产系统包括榨汁机、胶体磨、原汁罐、计量槽、复配罐、第一过滤器、真空脱气罐、均质机、缓冲罐、板式换热器、第二过滤器和产品罐，榨汁机与胶体磨连通，胶体磨与原汁罐连通，原汁罐与计量槽连通，计量槽与复配罐连通，复配罐与第一过滤器连通，第一过滤器与真空脱气罐连通，真空脱气罐与均质机连通，均质机与缓冲罐连通，缓冲罐与板式换热器连通，板式换热器与第二过滤器连通，第二过滤器与产品罐连通。
进一步地，所述的果蔬汁饮料生产系统还包括蒸汽装置、真空装置、冷却水回水装置、自来水上水装置和纯水上水装置，所述的蒸汽装置分别与复配罐、缓冲罐、板式换热器连通，所述的真空装置分别与计量槽、复配罐、真空脱气罐、缓冲罐、产品罐连通，所述的冷却水回水装置分别与胶体磨、板式换热器连通，所述的自来水上水装置分别与胶体磨、板式换热器连通，所述的纯水上水装置分别与胶体磨、计量槽连通。
进一步地，所述的板式换热器至少2个，板式换热器为串联连接。
进一步地，所述的果蔬汁饮料生产系统还包括CIP清洗装置，CIP清洗装置分别与原汁罐、复配罐、第一过滤器、真空脱气罐、缓冲罐、产品罐连通。
进一步地，所述的果蔬汁饮料生产系统还包括排污装置，排污装置分别与复配罐、第一过滤器、缓冲罐、板式换热器、产品罐连通。
进一步地，所述的胶体磨与原汁罐之间设有第一三通阀，第一三通阀连通胶体磨的物料进口、胶体磨的物料出口和原汁罐的物料进口，均质机与缓冲罐之间设有第二三通阀，第二三通阀连通均质机的物料进口、均质机的物料出口和缓冲罐的物料进口，板式换热器与第二过滤器之间设有第三三通阀，第三三通阀连通板式过滤器的物料出口、第二过滤器的物料进口和缓冲罐的物料进口。
进一步地，所述的复配罐的物料出口和复配罐的物料进口之间连接有原料泵，真空脱气罐与均质机之间连接有电泵，缓冲罐与板式换热器之间连接有离心泵。
进一步地，所述的复配罐顶部设有复配罐视镜口，所述的缓冲罐顶部设有缓冲罐视镜口。
一种使用果蔬汁生产系统的方法，包括以下步骤：（1）将果蔬放入榨汁机榨出汁液，汁液流入胶体磨中进行自循环均质，继而进入原汁罐中储存，而后通入计量槽进行计量，再由计量槽进入复配罐，复配罐中加入糖、柠檬酸、复合稳定剂，和汁液一起混合搅拌，生成复配液；
（2）将步骤（1）中复配罐中复配液流入第一过滤器进行过滤，然后进入真空脱气罐脱气，进入均质机均质细化，再流入缓冲罐收集，通入板式换热器进行杀菌，最后由第二过滤器过滤后流入产品罐。
进一步地，所述的复合稳定剂包括羧甲基纤维素、卡拉胶和黄原胶。
本发明系统中榨汁机进行果蔬破碎、汁肉分离，进而产生汁液，胶体磨起到自循环均质、汁液乳化的作用，原汁罐可以储存汁液，计量槽能够准确计量汁液、纯水的用量，在复配罐中汁液和其他辅料可以混合搅拌均匀，经过第一过滤器进行复配液的初步过滤，真空脱气罐能够实现复配液的脱气，均质机的作用是复配液的均质细化，缓冲罐能够收集均质细化后的复配液，板式换热器具有杀菌和冷却的作用，第二过滤器对复配液进行最终过滤，产品罐用来收集最终的产品果蔬汁。
本发明系统中真空装置是为了保持部分装置的真空环境；自来水上水装置和纯水上水装置分别是便于提供自来水和纯水；蒸汽装置和冷却水回水装置，采用CIP清洗装置，能够及时在线清洗，促使整个系统运行平稳，可以长时间持续工作，符合实际使用要求；排污装置的作用是方便将系统中产生的废弃物排出。
本发明系统各装置配合紧密，方法简单，生产成本低，安全稳定高效，可综合生产果蔬汁，生产效率高。
附图说明
图1为本发明的系统总图；
图2为榨汁机和第一过滤器的连通示意图；
图3为真空脱气罐和产品罐的连通示意图；
图4为复配罐的结构示意图；
图5为缓冲罐的结构示意图；
图6为板式换热器的结构示意图。
具体实施方式
如图1-6所示的一种果蔬汁饮料生产系统及其方法，果蔬汁饮料生产系统包括榨汁机1、胶体磨2、原汁罐3、计量槽4、复配罐5、第一过滤器6、真空脱气罐7、均质机8、缓冲罐9、板式换热器10、第二过滤器11和产品罐12。榨汁机物料出口102与胶体磨物料进口201连通，胶体磨物料出口202与原汁罐物料进口301连通，原汁罐物料出口302与计量槽物料进口401连通，计量槽物料出口402与复配罐第一物料进口501连通，复配罐物料出口502与第一过滤器物料进口601连通，第一过滤器物料出口602与真空脱气罐物料进口701连通，真空脱气罐物料出口702与均质机物料进口801连通，均质机物料出口802与缓冲罐第一物料进口901连通，缓冲罐物料出口902与板式换热器第一物料进口1001连通，板式换热器10为2个，板式换热器串联连接，板式换热器第一物料出口1007与板式换热器第二物料进口1008连通，板式换热器第二物料出口1002与第二过滤器物料进口1101连通，第二过滤器物料出口1102与产品罐物料进口1201连通。
果蔬汁饮料生产系统还包括蒸汽装置13，蒸汽装置13分别与复配罐蒸汽进口503、缓冲罐蒸汽进口903、板式换热器蒸汽进口1003连通。果蔬汁饮料生产系统还包括真空装置14，真空装置14分别与计量槽真空进口403、复配罐真空进口504、真空脱气罐真空进口703、缓冲罐真空进口904、产品罐真空进口1203连通。果蔬汁饮料生产系统还包括冷却水回水装置15，冷却水回水装置15分别与胶体磨冷却水出口203、板式换热器冷却水出口1004连通。果蔬汁饮料生产系统还包括自来水上水装置16，自来水上水装置16分别与胶体磨自来水进口204、板式换热器自来水进口1005连通。果蔬汁饮料生产系统还包括纯水上水装置17，纯水上水装置17分别与胶体磨物料进口201、计量槽物料进口401连通。
果蔬汁饮料生产系统还包括CIP清洗装置19，CIP清洗装置19包括CIP出液口1901和CIP进液口1902，CIP出液口1901分别与原汁罐CIP进口303、复配罐CIP进口506、第一过滤器物料出口602、真空脱气罐CIP进口704、缓冲罐CIP进口907、产品罐CIP进口1204连通，CIP进液口1902分别与原汁罐物料出口302、第一过滤器物料进口601、真空脱气罐物料出口702、缓冲罐物料出口902、产品罐物料出口1202连通。果蔬汁饮料生产系统还包括排污装置20，排污装置20分别与复配罐排污出口505、第一过滤器物料进口601、缓冲罐排污出口905、板式换热器排污出口1006、产品罐物料出口1202连通。
胶体磨物料出口202与原汁罐物料进口301之间设有第一三通阀21，第一三通阀21连通胶体磨物料进口201、胶体磨物料出口202和原汁罐物料进口301。均质机物料出口802与缓冲罐第一物料进口901之间设有第二三通阀22，第二三通阀22连通均质机物料进口801、均质机物料出口802和缓冲罐第一物料进口901。板式换热器第二物料出口1002与第二过滤器物料进口1101之间设有第三三通阀23，第三三通阀23连通板式换热器第二物料出口1002、第二过滤器物料进口1101和缓冲罐第二物料进口906。复配罐物料出口502和复配罐第二物料进口507之间连接有原料泵24，真空脱气罐7与均质机8之间连接有电泵25，缓冲罐9与板式换热器10之间连接有离心泵26。复配罐5顶部设有复配罐视镜口508，缓冲罐9顶部设有缓冲罐视镜口908。
一种使用果蔬汁生产系统的方法，包括以下步骤：（1）将果蔬放入榨汁机1榨出汁液，汁液流入胶体磨2中进行自循环均质，继而进入原汁罐3中储存，而后通入计量槽4进行计量，再由计量槽4进入复配罐5，复配罐5中加入糖、柠檬酸、复合稳定剂，和汁液一起混合搅拌，复合稳定剂包括羧甲基纤维素、卡拉胶和黄原胶，生成复配液；
（2）将步骤（1）中复配罐5中复配液流入第一过滤器6进行过滤，然后通过进入真空脱气罐7脱气，进入均质机8均质细化，再流入缓冲罐9收集，通入板式换热器10进行杀菌，最后由第二过滤器11过滤后流入产品罐12。
在使用时，将新鲜果蔬洗净、切块，加入伟丰WF-A3000榨汁机1中，运行榨汁机1，果蔬汁液从榨汁机物料出口102流入至强忠JM-L65胶体磨物料进口201，在胶体磨3中进行自循环均质，自循环均质时利用第一三通阀21连通胶体磨物料出口202和胶体磨物料进口201，待果蔬汁液颗粒细化、均匀后，果蔬汁液由胶体磨物料出口202流入原汁罐物料进口301，在原汁罐3中储存，同时使用少量纯水清洗胶体磨2，纯水清洗液也流入原汁罐3中储存。原汁罐3中的果蔬汁液由原汁罐物料出口302流入计量槽物料进口401进行计量，然后由计量槽物料出口402流入到复配罐第一物料进口501，计量槽重新设置标定后，在计量槽4中加入纯水进行计量，然后由计量槽物料出口402流入到复配罐第一物料进口501，在复配罐5中进行内循环缓慢搅拌，将蒸汽通过蒸汽装置13送入复配罐蒸汽进口503，达到所需温度时，通过复配罐视镜口508缓慢加入干混匀后的糖、柠檬酸和复合稳定剂，果蔬汁、糖、柠檬酸和复合稳定剂的质量比为1-2.5 Kg：1-2.5Kg：10-25g：25-62.5g，其中复合稳定剂组分为羧甲基纤维素、卡拉胶和黄原胶，羧甲基纤维素、卡拉胶和黄原胶的质量比为15-37.5g：4-10g：6-15g，待复配罐5中较大粉状颗粒溶解完成，开启原料泵24，物料经复配罐物料出口502流入复配罐第二物料进口507进行外循环搅拌，待复配罐5中物料搅拌均匀，停止内外循环搅拌。
复配罐5中果蔬复配液由复配罐物料出口502流入至第一过滤器物料进口601，第一过滤器6为管道过滤器，在第一过滤器6中进行初步过滤，过滤后的果蔬复配液由第一过滤器物料出口602流入真空脱气罐物料进口701，真空脱气罐7的初始脱气压力为-0.03MPa，并保持真空环境，脱气时果蔬复配液的温度为50～70℃，为避免物料沸腾，热脱气时真空脱气罐7内负压应在-0.07MPa以下。将真空脱气后的果蔬复配液由真空脱气罐物料出口702通过电泵流入到台驰实验室均质机物料进口801，在25～35Mpa范围内进行均质细化，同时利用第二三通阀22连通均质机物料出口802和均质机物料进口801，实现循环均质细化。均质细化后再由均质机物料出口802流入至缓冲罐第一物料进口901，收集均质后的物料时，缓冲罐9中压力控制在-0.03～-0.06Mpa，收集完成后改为常压状态，如需添加其他辅料可通过缓冲罐视镜口908加入搅匀即可，将收集好的果蔬复配液通过蒸汽加热至60℃，由缓冲罐物料出口902通过离心泵26流入到板式换热器第一物料进口1001。在果蔬复配液流出板式换热器第一物料出口1007时要保证板式换热器第一物料出口1007温度稳定在105～110℃，2个板式换热器10串联连接，在板式换热器10中进行果蔬复配液杀菌和冷却，通入自来水使板式换热器第二出口1002温度降低至60℃，由板式换热器第二物料出口1002流入至第二过滤器物料进口1101。如果板式换热器10的杀菌过程不符合上述条件，则果蔬复配液可通过第三三通阀23由板式换热器10流经缓冲罐第二物料进口906至缓冲罐9，重新进行杀菌操作。第二过滤器11也是管道过滤器，果蔬复配液在第二过滤器11中进行最终过滤，过滤后流入至产品罐物料进口1201，在产品罐12中存储为果蔬汁饮料。
Claims (7)
1.一种果蔬汁饮料生产系统，其特征在于，所述的果蔬汁饮料生产系统包括榨汁机、胶体磨、原汁罐、计量槽、复配罐、第一过滤器、真空脱气罐、均质机、缓冲罐、板式换热器、第二过滤器和产品罐，榨汁机与胶体磨连通，胶体磨与原汁罐连通，原汁罐与计量槽连通，计量槽与复配罐连通，复配罐与第一过滤器连通，第一过滤器与真空脱气罐连通，真空脱气罐与均质机连通，均质机与缓冲罐连通，缓冲罐与板式换热器连通，板式换热器与第二过滤器连通，第二过滤器与产品罐连通；所述的果蔬汁饮料生产系统还包括蒸汽装置、真空装置、冷却水回水装置、自来水上水装置和纯水上水装置，所述的蒸汽装置分别与复配罐、缓冲罐、板式换热器连通，所述的真空装置分别与计量槽、复配罐、真空脱气罐、缓冲罐、产品罐连通，所述的冷却水回水装置分别与胶体磨、板式换热器连通，所述的自来水上水装置分别与胶体磨、板式换热器连通，所述的纯水上水装置分别与胶体磨、计量槽连通；所述的果蔬汁饮料生产系统还包括CIP清洗装置，CIP清洗装置分别与原汁罐、复配罐、第一过滤器、真空脱气罐、缓冲罐、产品罐连通；所述的果蔬汁饮料生产系统还包括排污装置，排污装置分别与复配罐、第一过滤器、缓冲罐、板式换热器、产品罐连通。
2.根据权利要求1所述的果蔬汁饮料生产系统，其特征在于，所述的板式换热器至少2个，板式换热器为串联连接。
3.根据权利要求1所述的果蔬汁饮料生产系统，其特征在于，所述的胶体磨与原汁罐之间设有第一三通阀，第一三通阀连通胶体磨的物料进口、胶体磨的物料出口和原汁罐的物料进口，均质机与缓冲罐之间设有第二三通阀，第二三通阀连通均质机的物料进口、均质机的物料出口和缓冲罐的物料进口，板式换热器与第二过滤器之间设有第三三通阀，第三三通阀连通板式过滤器的物料出口、第二过滤器的物料进口和缓冲罐的物料进口。
4.根据权利要求1所述的果蔬汁饮料生产系统，其特征在于，所述的复配罐的物料出口和复配罐的物料进口之间连接有原料泵，真空脱气罐与均质机之间连接有电泵，缓冲罐与板式换热器之间连接有离心泵。
5.根据权利要求1所述的果蔬汁饮料生产系统，其特征在于，所述的复配罐顶部设有复配罐视镜口，所述的缓冲罐顶部设有缓冲罐视镜口。
6.一种使用权利要求1所述的果蔬汁饮料生产系统的方法，包括以下步骤：（1）将果蔬放入榨汁机榨出汁液，汁液流入胶体磨中进行自循环均质，继而进入原汁罐中储存，而后通入计量槽进行计量，再由计量槽进入复配罐，复配罐中加入糖、柠檬酸、复合稳定剂，和汁液一起混合搅拌，生成复配液；
（2）将步骤（1）中复配罐中复配液流入第一过滤器进行过滤，然后进入真空脱气罐脱气，进入均质机均质细化，再流入缓冲罐收集，通入板式换热器进行杀菌，最后由第二过滤器过滤后流入产品罐。
7.根据权利要求6所述的使用果蔬汁饮料生产系统的方法，其特征在于，所述的复合稳定剂包括羧甲基纤维素、卡拉胶和黄原胶。
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