CN111974282A - 一种益生菌固体饮料及其生产方法与设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种益生菌固体饮料及其生产方法与设备，本发明按照质量计聚葡萄糖20‑30份、低聚果糖20‑30份、低聚异麦芽糖70‑80份、水苏糖90‑110份、全脂奶粉5‑15份、甜橙粉5‑10份和复合益生菌5‑10份。生产工艺如下将益生菌固体饮料的各原料研磨成粉末；按照预设重量组分称取各原料后投入所述益生菌固体饮料生产设备中进行混合；称量包装。设备包括混合罐、底座、支撑组件、搅拌组件和震动组件；通过本设备能够更快更好的将益生菌固体饮料的各组分原料进行充分混合，既提升了生产效率，又保证了最后成品的口感一致性。

Description

一种益生菌固体饮料及其生产方法与设备

技术领域

本发明涉及食品加工技术领域，特别涉及一种益生菌固体饮料及其生产方法与设备。

背景技术

固体饮料是指以糖、乳和乳制品、蛋或蛋制品、果汁或食用植物提取物等为主要原料，添加适量的辅料或食品添加剂制成的每100克成品水分不高于5克的固体制品，呈粉末状、颗粒状或块状，如豆晶粉、麦乳精，速溶咖啡或菊花晶等。

益生菌固体饮料是指在固体饮料中掺入了益生菌，如乳酸杆菌；益生菌固体饮料能够促进肠道蠕动、排便，促进新陈代谢，并及时排出肠道内的多余脂肪，保持肠道洁净顺畅；是一种营养又美味的食品。

益生菌固体饮料的生产工序主要包括将各组分原料研磨成粉末，然后将各原料粉末进行充分混合，最后成型包装；其中，将原料粉末进行混合这一步骤最为重要，直接决定了最后的成品的口感和一致性。

现有的益生菌固体饮料生产用混合设备一般直接采用高速混合机或者三向混合机；但这类混合设备只是简单的搅拌混合，对益生菌固体饮料的各原料粉末的混合效果不好。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种益生菌固体饮料及其生产方法与设备，旨在解决现有的益生菌固体饮料生产用混合设备的混合效果不好的问题。

为实现上述目的，本发明提出的技术方案是：

一种益生菌固体饮料生产设备，包括混合罐、底座、支撑组件、搅拌组件和震动组件；

所述混合罐包括顶壁和底壁；所述顶壁开设有加料口；所述底壁开设有出料口；所述底壁还连接设置有用以密封住所述出料口的出料盖；所述混合罐的水平截面呈圆形；所述搅拌组件包括搅拌桨、搅拌轴和第一电机；所述搅拌轴竖向自转穿设于所述顶壁的中心位置；所述第一电机位于所述顶壁的外表面且驱动连接于所述搅拌轴；位于所述混合罐的内部的所述搅拌轴固定套设有所述搅拌桨；

所述支撑组件的数量为至少3个；所述底座位于所述混合罐的正下方；各所述支撑组件均连接于所述底壁和所述底座之间；各所述支撑组件以所述混合罐的竖向轴线呈中心对称；

所述支撑组件包括支撑脚、限位钉和弹簧；所述支撑脚包括互相垂直的支撑板和接触板；所述支撑板竖向固连于所述底壁的下表面；所述接触板位于所述支撑板的下方并与所述底座的上表面贴合接触；所述接触板开设有限位孔；所述限位钉竖向活动穿设于所述限位孔并与所述底座固定连接；所述限位钉的顶部设置有钉帽；所述钉帽和所述接触板的上表面之间设置有所述弹簧，且所述弹簧在所述钉帽和所述接触板之间的所有行程位置均呈压缩状态以使得所述接触板压紧于所述底座的上表面；

所述底壁的下表面中心位置设置有连接板；所述震动组件包括连杆、第一齿轮、第二齿轮、第二电机；所述第一齿轮自转连接于所述底座的上方；所述第二齿轮套设于所述第二电机的输出轴；所述第二电机固连于所述底座的上表面；所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，且所第一齿轮的直径大于所述第二齿轮的直径；所述连杆的一端铰接于所述连接板；所述连杆的另一端铰接于所述第一齿轮的偏心处。

优选的，所述搅拌桨包括至少2片搅拌叶；所述搅拌叶与水平面呈预设夹角；所述搅拌桨的直径小于所述混合罐的水平截面的直径；所述混合罐的内底部呈球形凹陷状。

优选的，所述搅拌桨的数量为多个；多个所述搅拌桨竖向等间距分布。

优选的，所述搅拌组件还包括轴承、第三齿轮和第四齿轮；所述搅拌轴自转穿设于所述顶壁的中心位置具体为：所述混合罐的顶部中心位置开设有转孔，所述轴承的外圈固定嵌设于所述转孔内，所述搅拌轴固定穿设于所述轴承的内圈；

所述第一电机位于所述顶壁的外表面且驱动连接于所述搅拌轴具体为：所述搅拌轴的顶端固定套设有所述第三齿轮；所述第一电机的输出轴上套设有所述第四齿轮；所述第三齿轮与所述第四齿轮啮合。

优选的，所述第一齿轮位于所述混合罐的正下方。

优选的，还包括降温组件；所述降温组件包括第一换热管和水泵；

所述混合罐包括内侧壁和外侧壁；所述外侧壁同轴套设于所述内侧壁的外侧；所述第一换热管竖向螺旋缠绕于所述内侧壁的外表面；所述第一换热管与所述外侧壁的内表面接触；所述第一换热管开设有进水口和出水口；

所述进水口连通于所述水泵的出水端；所述水泵的进水端连通于外部冷却水源；所述出水口连通于外部下水井。

优选的，所述降温组件还包括第二换热管；

所述第二换热管包括横管、进水集管和出水集管；所述横管水平密封穿设于所述混合罐；所述横管的两端分别连通所述进水集管和所述出水集管；所述进水集管和所述出水集管均贴合于所述外侧壁的外表面；所述进水集管还连通于所述水泵的出水端；所述出水集管还连通于外界下水井。

优选的，所述横管的数量为多个；多个所述横管在俯视方向上呈井字型布置。

本发明还提出一种益生菌固体饮料生产方法，应用于如上述任一项所述的益生菌固体饮料生产设备；所述方法包括：

将益生菌固体饮料的各原料研磨成粉末；

按照预设重量组分称取各原料后投入所述益生菌固体饮料生产设备中进行混合；

称量包装。

本发明还提出一种益生菌固体饮料，使用如上述的益生菌固体饮料生产方法制成；所述预设重量组分为：聚葡萄糖20-30份、低聚果糖20-30份、低聚异麦芽糖70-80份、水苏糖90-110份、全脂奶粉5-15份、甜橙粉5-10份、复合益生菌5-10份。

与现有技术相比，本发明至少具备以下有益效果：

使用本发明提出的益生菌固体饮料生产设备，使得益生菌固体饮料的各原料能够在混合罐内被充分混合；具体为：通过设置震动组件，能够实现混合罐的上下往复运动，结合混合罐内的搅拌桨的旋转运动，能够进一步加强本设备的混合能力，提升搅拌效率；能够更快更好的将益生菌固体饮料的各组分原料进行充分混合，既提升了生产效率，又保证了最后成品的口感一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一种益生菌固体饮料生产设备一实施例的正面结构局部剖视图；

图2为本发明一种益生菌固体饮料生产设备一实施例的俯视剖视图；

图3为图1中A处放大示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种益生菌固体饮料及其生产方法与设备。

请参考附图1-附图3，在本发明提出的一种益生菌固体饮料生产设备的一实施例中，本益生菌固体饮料生产设备包括混合罐100、底座610、支撑组件、搅拌组件和震动组件。

混合罐100的外形呈圆柱状，混合罐100包括顶壁110和底壁120；顶壁110开设有加料口(未示出)，正常工作时，加料口被堵塞；底壁120开设有出料口121；底壁120还连接有用以密封住出料口121的出料盖460；混合罐100的水平截面呈圆形；搅拌组件包括搅拌桨250、搅拌轴210和第一电机240；搅拌轴210竖向自转且穿设于顶壁110的中心位置；第一电机240位于顶壁110的外表面且驱动连接于搅拌轴210；位于混合罐100的内部的搅拌轴210固定套设有搅拌桨250。这里的搅拌轴210、搅拌桨250、顶壁110和底壁120均由不锈钢材质制成。且搅拌轴210、搅拌桨250、顶壁110的内表面和底壁120的内表面均经过抛光工艺处理，以使其表面光滑洁净，避免了和粉末原料的粘结，更利于高效混合。

支撑组件的数量为至少3个(本实施例优选为4个)；底座610位于混合罐100的正下方；各支撑组件均连接于底壁120和底座610之间；各支撑组件以混合罐100的竖向轴线呈中心对称。

支撑组件包括支撑脚、限位钉430和弹簧450；支撑脚包括互相垂直的支撑板410和接触板420；支撑板410竖向固连于底壁120的下表面；接触板420位于支撑板410的下方并与底座610的上表面贴合接触；接触板420开设有限位孔(未示出)；限位钉430竖向活动穿设于限位孔并与底座610固定连接，这里的限位钉430和限位孔为间隙配合，且最小间隙为2mm，在限位孔的内壁涂设有润滑油脂，以便于限位孔和限位钉430之间的相对移动；限位钉430的顶部设置有钉帽440；钉帽440和接触板420的上表面之间设置有弹簧450，且弹簧450在钉帽440和接触板420之间的所有行程位置均呈压缩状态以使得接触板420压紧于底座610的上表面。

底壁120的下表面中心位置设置有连接板310，所述连接板310竖向设置；震动组件包括连杆320、第一齿轮330、第二齿轮360、第二电机350；第一齿轮330自转连接于底座610的上方，具体的：第一齿轮330自转连接于轴承座340，轴承座340固定于底座610的上表面；第二齿轮360套设于第二电机350的输出轴，且第一齿轮330位于混合罐100的正下方，这样使得混合罐100的受力更集中于混合罐100的中轴线位置，避免其上下往复运动时出现较大的偏移；第二电机350固连于底座610的上表面；第二齿轮360与第一齿轮330啮合，且所第一齿轮330的直径大于第二齿轮360的直径(本实施例中，第一齿轮330的直径为第二齿轮360的直径的4倍，以实现较好的减速增扭效果)；连杆320的一端铰接于连接板310；连杆320的另一端铰接于第一齿轮330的偏心处；这里的顶帽440和底座610之间的距离以及弹簧450的自身高度设置为当混合罐100运动至最高点时，弹簧450仍能被压缩，即弹簧450不会干涉混合罐100的往复运动。

工作原理：使用时，混合罐100内加入益生菌固体饮料的各原料粉末，第一齿轮330、连杆320和连接板310三者的铰接构成凸轮连杆机构，使得混合罐100在第一齿轮330的转动下实现上下往复运动，相比传统的搅拌式混合设备，增加了一个维度的运动，使得混合罐100内的各原料粉末混合更加均匀。通过设置多个支撑组件，将限位钉430活动穿设于接触板420的限位孔并固定连接于底座610，使得混合罐100只能上下运动，限制了其水平移动，保证混合罐100在凸轮连杆机构的驱动下只做竖向的上下往复运动，同时，在弹簧450的压缩作用下，混合罐100始终有向下运动的趋势，混合罐100的运动路径明确，防止出现晃动，保证了整个设备的工作稳定性。

通过设置震动组件，能够实现混合罐100的上下往复运动，结合混合罐100内的搅拌桨250的旋转运动，能够进一步加强本设备的混合能力，提升搅拌效率；能够更快更好的将益生菌固体饮料的各组分原料进行充分混合，既提升了生产效率，又保证了最后成品的口感一致性。

此外，如附图1和附图2所示，搅拌桨250包括至少2片搅拌叶251(本实施例优选为2片)；搅拌叶251与水平面呈预设夹角(本实施例优选为15°)，这样设置使得当搅拌叶251旋转时能够促使混合罐100内的各原料粉末向上或向下流动，提升混合效果；具体的：搅拌桨250的旋转方向设置为使经过的物料向上运动；另外，搅拌桨250的直径小于混合罐100的水平截面的直径，且混合罐100的内底部呈球形凹陷状；通过这样设置，使得混合罐100内的各原料粉末在中心位置(即搅拌桨250的竖向覆盖区域)向上移动并从四周区域(即未在搅拌桨250的竖向覆盖区域内，也即是靠近混合罐100的罐壁的四周)向下移动，形成往复循环流动，将混合罐100的内底部设置为呈球形凹陷状也是为了便于这种循环流动，从而提升混合罐100的混合效果。

同时，搅拌桨250的数量为多个(本实施例优选为4个)；多个搅拌桨250竖向等间距分布。通过设置多个搅拌桨250进一步提升混合效率。

此外，如附图1所示，搅拌组件还包括轴承(未示出)、第三齿轮220和第四齿轮230；上述搅拌轴210自转穿设于顶壁110的中心位置的具体实施方式为：混合罐100的顶部中心位置开设有转孔(未示出)，轴承的外圈固定嵌设于转孔内，搅拌轴210固定穿设于轴承的内圈。

第一电机240位于顶壁110的外表面且驱动连接于搅拌轴210具体为：搅拌轴210的顶端固定套设有第三齿轮220；第一电机240的输出轴上套设有第四齿轮230；第三齿轮220与第四齿轮230啮合。

此外，如附图1和附图2，本益生菌固体饮料生产设备还包括降温组件；降温组件包括第一换热管510和水泵550。

混合罐100包括内侧壁130和外侧壁140；内侧壁130和外侧壁140均由不锈钢制成，且内侧壁130的内表面经抛光工艺处理；外侧壁140同轴套设于内侧壁130的外侧；第一换热管510竖向螺旋缠绕于内侧壁130的外表面；第一换热管510与外侧壁140的内表面接触；第一换热管510的两端开设有进水口(未示出)和出水口(未示出)，第一换热管510的两端均密封穿设于外侧壁140。第一换热管510采用金属材质制成(优选为铜)，换热降温效果更好。

进水口连通于水泵550的出水端；水泵550的进水端通过进水软管560连通于外部冷却水源；出水口通过排水软管570连通于外部下水井。

因混合罐100的往复运动和搅拌桨250的旋转运动都会使得混合罐100内的各原料粉末升温，益生菌也包括在这些粉末内，而益生菌对温度十分敏感，大部分益生菌在超过40°的环境中会被杀死，使得成品中益生菌数量低于预设标准，从而降低成品质量。

而通过上述技术方案，使得本益生菌固体饮料生产设备能够对混合罐100内的各原料粉末进行降温；避免了益生菌在混合过程中因升温而被灭杀，保证了成品质量。

请参考附图1和附图2，上述降温组件还包括第二换热管。

第二换热管包括横管520、进水集管530和出水集管540；横管520水平密封穿设于混合罐100，横管520穿设于2个相邻的搅拌桨250之间，且本实施例中横管520的数量为多个，多个横管520在俯视方向上呈井字型布置(即本实施例中，将横管520设置为5个横管组，每个横管组包括4个横管520，各横管组和各搅拌桨250竖向依次交替设置，各横管组在俯视方向均呈井字型布置)；横管520的两端分别连通进水集管530和出水集管540，横管520采用金属材质制成(优选为铜)，换热降温效果更好。

进水集管530和出水集管540均贴合于外侧壁140的外表面；进水集管530连通于水泵550的出水端；出水集管540通过排水软管570连通于外界下水井。

通过上述技术方案，将横管520穿设于混合罐100的内部，进一步提升了对混合罐100内各原料粉末的降温效果。

如附图3所示，底壁120开设有出料口121，且出料口121开设有内螺纹(未示出)，出料盖460包括盖帽461和盖杆462；盖杆462开设有能与上述内螺纹配合拧设的外螺纹(未示出)；盖帽461的侧面设置有防滑纹路(未示出)；当出料盖460通过盖杆462拧设于出料口121内时，盖杆的上端面463和底壁120的内表面平齐，且盖杆的上端面463经抛光工艺处理，这样设置能减少混合罐100内各各原料粉末在出料口121的堆积和堵塞。

本发明还提出一种益生菌固体饮料生产方法，本益生菌固体饮料生产方法应用于如上述任一项所述的益生菌固体饮料生产设备；本方法包括如下步骤：

步骤S110：将益生菌固体饮料的各原料研磨成粉末。

步骤S120：按照预设重量组分称取各原料后投入所述益生菌固体饮料生产设备中进行混合。

步骤S130：称量包装。

使用本方法制成的益生菌固体饮料，口感一致性更好，且益生菌含量不低于标注的预设标准。

本发明还提出一种益生菌固体饮料，本益生菌固体饮料使用如上述的益生菌固体饮料生产方法制成；本益生菌固体饮料的预设重量组分为：聚葡萄糖20-30份、低聚果糖20-30份、低聚异麦芽糖70-80份、水苏糖90-110份、全脂奶粉5-15份、甜橙粉5-10份、复合益生菌5-10份，在具体的实施例中，本益生菌固体饮料的预设重量组分为聚葡萄糖25份、低聚果糖25份、低聚异麦芽糖75份、水苏糖100份、植脂末50份、全脂奶粉10份、甜橙粉8份、复合益生菌8份。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种益生菌固体饮料生产设备，其特征在于，包括混合罐、底座、支撑组件、搅拌组件和震动组件；

所述混合罐包括顶壁和底壁；所述顶壁开设有加料口；所述底壁开设有出料口；所述底壁还连接有用以密封住所述出料口的出料盖；所述混合罐的水平截面呈圆形；所述搅拌组件包括搅拌桨、搅拌轴和第一电机；所述搅拌轴竖向自转且穿设于所述顶壁的中心位置；所述第一电机位于所述顶壁的外表面且驱动连接于所述搅拌轴；位于所述混合罐的内部的所述搅拌轴固定套设有所述搅拌桨；

所述支撑组件的数量为至少3个；所述底座位于所述混合罐的正下方；各所述支撑组件均连接于所述底壁和所述底座之间；各所述支撑组件以所述混合罐的竖向轴线呈中心对称；

所述支撑组件包括支撑脚、限位钉和弹簧；所述支撑脚包括互相垂直的支撑板和接触板；所述支撑板竖向固连于所述底壁的下表面；所述接触板位于所述支撑板的下方并与所述底座的上表面贴合接触；所述接触板开设有限位孔；所述限位钉竖向活动穿设于所述限位孔并与所述底座固定连接；所述限位钉的顶部设置有钉帽；所述钉帽和所述接触板的上表面之间设置有所述弹簧，且所述弹簧在所述钉帽和所述接触板之间的所有行程位置均呈压缩状态以使得所述接触板压紧于所述底座的上表面；

所述底壁的下表面中心位置设置有连接板；所述震动组件包括连杆、第一齿轮、第二齿轮、第二电机；所述第一齿轮自转连接于所述底座的上方；所述第二齿轮套设于所述第二电机的输出轴；所述第二电机固连于所述底座的上表面；所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，且所第一齿轮的直径大于所述第二齿轮的直径；所述连杆的一端铰接于所述连接板；所述连杆的另一端铰接于所述第一齿轮的偏心处。

2.根据权利要求1所述的一种益生菌固体饮料生产设备，其特征在于，所述搅拌桨包括至少2片搅拌叶；所述搅拌叶与水平面呈预设夹角；所述搅拌桨的直径小于所述混合罐的水平截面的直径；所述混合罐的内底部呈球形凹陷状。

3.根据权利要求2所述的一种益生菌固体饮料生产设备，其特征在于，所述搅拌桨的数量为多个；多个所述搅拌桨竖向等间距分布。

4.根据权利要求1所述的一种益生菌固体饮料生产设备，其特征在于，所述搅拌组件还包括轴承、第三齿轮和第四齿轮；所述搅拌轴自转穿设于所述顶壁的中心位置具体为：所述混合罐的顶部中心位置开设有转孔，所述轴承的外圈固定嵌设于所述转孔内，所述搅拌轴固定穿设于所述轴承的内圈；

所述第一电机位于所述顶壁的外表面且驱动连接于所述搅拌轴具体为：所述搅拌轴的顶端固定套设有所述第三齿轮；所述第一电机的输出轴上套设有所述第四齿轮；所述第三齿轮与所述第四齿轮啮合。

5.根据权利要求1所述的一种益生菌固体饮料生产设备，其特征在于，所述第一齿轮位于所述混合罐的正下方。

6.根据权利要求1所述的一种益生菌固体饮料生产设备，其特征在于，还包括降温组件；所述降温组件包括第一换热管和水泵；

所述混合罐包括内侧壁和外侧壁；所述外侧壁同轴套设于所述内侧壁的外侧；所述第一换热管竖向螺旋缠绕于所述内侧壁的外表面；所述第一换热管与所述外侧壁的内表面接触；所述第一换热管开设有进水口和出水口；

所述进水口连通于所述水泵的出水端；所述水泵的进水端连通于外部冷却水源；所述出水口连通于外部下水井。

7.根据权利要求6所述的一种益生菌固体饮料生产设备，其特征在于，所述降温组件还包括第二换热管；

所述第二换热管包括横管、进水集管和出水集管；所述横管水平密封穿设于所述混合罐；所述横管的两端分别连通所述进水集管和所述出水集管；所述进水集管和所述出水集管均贴合于所述外侧壁的外表面；所述进水集管还连通于所述水泵的出水端；所述出水集管还连通于外界下水井。

8.根据权利要求7所述的一种益生菌固体饮料生产设备，其特征在于，所述横管的数量为多个；多个所述横管在俯视方向上呈井字型布置。

9.一种益生菌固体饮料生产方法，其特征在于，应用于如权利要求1-8任一项所述的益生菌固体饮料生产设备；所述方法包括：

将益生菌固体饮料的各原料研磨成粉末；

按照预设重量组分称取各原料后投入所述益生菌固体饮料生产设备中进行混合；

称量包装。

10.一种益生菌固体饮料，其特征在于，使用如权利要求9所述的益生菌固体饮料生产方法制成；所述预设重量组分为：聚葡萄糖20-30份、低聚果糖20-30份、低聚异麦芽糖70-80份、水苏糖90-110份、全脂奶粉5-15份、甜橙粉5-10份和复合益生菌5-10份。

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