CN113265175B - 一种食用天然油墨产品及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种食用天然油墨产品及其制备方法，包括，步骤S1，将原料按照预设配比进行称重配比，步骤S2，将配比完成的原料加入至立式高剪切分散乳化机以得到混合溶液，中控单元启动高速剪切分散乳化机以使混合溶液乳化均匀，得到第一乳化液，步骤S3，中控单元启动第一泵机将第一乳化液输送至高压均质机并启动高压均质机对第一乳化液进行均质，得到第二乳化液；步骤S4，中控单元启动第二泵机将第二乳化液输送至巧克力研磨机并启动研磨机对第二乳化液研磨，得到第三乳化液；步骤S5，过滤第三乳化液以得到食用天然油墨，步骤S6，将食用天然油墨进行称重灌装，通过本发明的方法制备的食用天然油墨具有稳定性高，食用天然油墨产品色泽更加天然的特点。

Description

一种食用天然油墨产品及其制备方法
技术领域
本发明涉及天然色素技术领域，尤其涉及一种食用天然油墨产品及其制备方法。
背景技术
随着健康安全的意识日益高涨，人们对食品、药品安全有了更高的要求。鉴于市场一般使用的食品包装印刷油墨(主要为不含挥发性有机物(VOC)的环保油墨)本身并不能被食用，更不能直接印刷于食品或药品的表面，从而限制了食品包装印刷油墨的使用范围。可食用油墨在这种情况下应运而生，是食品、药品在新形势下的客观要求，是消费者追求个性化产品的需要，除了能高效装潢美化产品之外，还能取代应用于食品、药品等的包装产品印刷，从而保证上述产品的安全卫生。
可食用油墨的组成原理虽然和传统油墨基本一致，也是由色料、连接料、溶剂组成，但其每个成分必须可食用，与传统油墨迥异。另外可食用油墨的生产过程也必须符合食品生产的相关要求。
常用的食品油墨共有四种颜色，即红黄蓝黑。食品油墨中的基础溶剂是可食用的丙二醇、丙三醇(甘油)和纯净水。
目前，已经有一些食用天然油墨产品及其制备方法，但普遍不能对制备过程中均质的压力进行精确控制和调节，从而食用天然油墨产品稳定性较差，色泽的自然表现方面有欠缺。
发明内容
为此，本发明提供一种食用天然油墨产品及其制备方法，用以克服现有技术中食用天然油墨产品稳定性较差，色泽的自然表现方面有欠缺的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种食用天然油墨产品的制备方法，其特征在于，包括，
步骤S1，将原料按照预设配比进行称重配比；
步骤S2，将步骤S1中配比完成的原料加入至立式高剪切分散乳化机以得到混合溶液，中控单元启动高速剪切分散乳化机以使原料乳化均匀，乳化均匀后得到第一乳化液；
步骤S3，所述中控单元启动第一泵机以使第一泵机将第一乳化液输送至高压均质机并在输送完成时启动高压均质机以使高压均质机对第一乳化液进行均质，均质完成后得到第二乳化液；
步骤S4，所述中控单元启动第二泵机以使第二泵机将第二乳化液输送至巧克力研磨机并在输送完成时启动巧克力研磨机以使动巧克力研磨机对第二乳化液研磨，研磨完成后得到第三乳化液；
步骤S5，过滤所述第三乳化液进行以得到食用天然油墨；
步骤S6，将所述食用天然油墨进行称重灌装；
在步骤S2中，在对混合溶液进行乳化时，所述中控单元将所述混合溶液表面的实际泡沫分布率N与预设泡沫分布率差值范围N0进行比较以确定所述高速剪切乳化机的乳化头深入液面下方深度R；在步骤S3中，在对第一乳化液进行均质时，所述中控单元将所述第一乳化液的实际黏度Q与预设黏度范围进行对比以确定所述高压均质机的压力，在所述高压均质机对所述第一乳化液进行均质时，所述中控单元将第一乳化液的实际稳定性W与预设稳定性范围W0进行比对，若中控单元判定所述第一乳化液实际稳定性符合标准，则进行下一步骤，若所述中控单元判定所述第一乳化液实际稳定性不符合标准，所述中控单元则计算稳定性差值△W与预设稳定性差值进行比对以选择压力调节系数并通过预设公式对所述高压均质机进行压力调节；
所述实际泡沫分布率N由超声检测装置检测得到，所述实际黏度Q由预设公式确定，所述实际稳定性W由稳定性检测装置检测得到。
进一步地，在步骤S2中，所述中控单元预设有第一原料种类A1、第二原料种类A2、第三原料种类A3和第四原料种类A4，当对混合溶液进行乳化时，所述中控单元根据不同的原料种类选取对应预设所述高速剪切乳化机的乳化头深入液面下方深度R，当所中控单元判定原料种类为Ai时，设定，i＝1,2,3,4，所述中空单元将预设所述高速剪切乳化机的乳化头深入液面下方深度设定为Ri；
进一步地，当对混合溶液进行乳化时，所述中控单元通过控制超声波检测装置实时检测所述原料表面的泡沫分布率差值N并与预设泡沫分布率差值范围N0做比对，若N∈N0，所述中控单元则判定实际泡沫分布率N符合标准并进行下一步骤，若
Figure BDA0003064762760000021
中控单元判定实际泡沫分布率N不符合标准并计算泡沫分布率差值差值△N，根据该差值选择增加或减少所述乳化头深入液面下方的深度R。
进一步地，所述中控单元预设有第一泡沫分布率差值差值△N1、第二泡沫分布率差值△N2、第三泡沫分布率差值△N3，第一乳化头深度调节量△R1、第二乳化头深度调节量△R2、第三乳化头深度调节量△R3和第四乳化头深度调节量△R4；
当N＞Nmax时，所述中控单元根据超声波检测装置检测到的实际泡沫分布率N并计算计算泡沫分布率差值差值△N，设定△N＝N-Nmax，其中，Nmax为泡沫分布率差值范围最大值；
当△N＜△N1时，所述中控单元选择第一乳化头深度调节量△R1控制第一电机减小乳化头深入液面下方深度至对应值；
当△N1≤△N＜△N2时，所述中控单元选择第二乳化头深度调节量△R2控制第一电机减小乳化头深入液面下方深度至对应值；
当△N2≤△N＜△N3时，所述中控单元选择第三乳化头深度调节量△R3控制第一电机减小乳化头深入液面下方深度至对应值；
当△N≥△N3时，所述中控单元选择第四乳化头深度调节量△R4控制第一电机减小乳化头深入液面下方深度至对应值；
当N＜Nmin时，所述中控单元根据超声波检测装置检测到的实际泡沫分布率N并计算计算泡沫分布率差值差值△N’，设定△N’＝Nmin-N，其中，Nmin为泡沫分布率差值范围最小值；
当△N’＜△N1时，所述中控单元选择第一乳化头深度调节量△R1控制第一电机增加乳化头深入液面下方深度至对应值；
当△N1≤△N’＜△N2时，所述中控单元选择第二乳化头深度调节量△R2控制第一电机增加乳化头深入液面下方深度至对应值；
当△N2≤△N’＜△N3时，所述中控单元选择第三乳化头深度调节量△R3控制第一电机增加乳化头深入液面下方深度至对应值；
当△N’≥△N3时，所述中控单元选择第四乳化头深度调节量△R4控制第一电机增加乳化头深入液面下方深度至对应值。
进一步地，在步骤S3中，当对第一乳化液进行均质时，所述中控单元计算所述第一乳化液的黏度并将其设置为实际黏度Q,设置完成后，所述中控单元将实际黏度Q与预设黏度进行比对以确定所述高压均质机的压力，当所述中控单元确定所述高压均质机的压力为Pi时，所述中控单元控制第二电机将所述高压均质机的压力调节为Pi，设定，i＝1，2，3，4；
所述中控单元预设有第一黏度Q1、第二黏度Q2、第三黏度Q3、第一压力P1、第二压力P2、第三压力P3和第四压力P4，其中，Q1＜Q2＜Q3，P1＜P2＜P3＜P4，
若Q＜Q1，所述中控单元控制第二电机将所述高压均质机的压力调节为P1；
若Q1≤Q＜Q2，所述中控单元控制第二电机将所述高压均质机的压力调节为P2；
若Q2≤Q＜Q3，所述中控单元控制第二电机将所述高压均质机的压力调节为P3；
若Q≥Q3，所述中控单元控制第二电机将所述高压均质机的压力调节为P4。
进一步地，当所述中控单元将所述高压均质机的压力调节为Pi时，所述高压均质机将所述第一乳化液按照调节后的压力进行均质时，所述中控单元利用所述稳定性检测装置实时检测第二乳化液的稳定性并将其设置为实际稳定性W，设置完成后，所述中控单元将实际稳定性W与预设稳定性范围W0进行比对，若W∈W0，所述中控单元则判定所述第二乳液稳定性符合标准并进行下一步骤，若
Figure BDA0003064762760000041
所述中控单元则判定所述第二乳液稳定性不符合标准。
进一步地，所述中控单元预设有第一稳定性差值△W1、第二稳定性差值△W2、第三稳定性差值△W3、第四稳定性差值△W4、第一压力调节系数α1、第二压力调节系数α2、第三压力调节系数α3和第四压力调节系数α4；
当所述中控单元判定所述第二乳液稳定性不符合标准时，所述中控单元计算稳定性差值△W并根据该差值选择对应的压力调节系数；
当W＞Wmax时，所述中控单元根据稳定性检测装置实时检测第二乳化液实际稳定性W并计算稳定性差值△W，设定△W＝W-Wmax，其中，Wmax为稳定性范围最大值；
当△W＜△W1时，所述中控单元选取第一压力调节系数α1控制第二电机将所述高压均质机的压力减小至对应值；
当△W1≤△W＜△W2时，所述中控单元选取第二压力调节系数α2控制第二电机将所述高压均质机的压力减小至对应值；
当△W2≤△W＜△W3时，所述中控单元选取第三压力调节系数α3控制第二电机将所述高压均质机的压力减小至对应值；
当△W≥△W3时，所述中控单元选取第四压力调节系数α4控制第二电机将所述高压均质机的压力减小至对应值；
当W＜Wmin时，所述中控单元根据稳定性检测装置实时检测第二乳化液实际稳定性W并计算稳定性差值△W’，设定△W’＝Wmin-W，其中，Wmin为稳定性范围最小值；
当△W’＜△W1时，所述中控单元选取第一压力调节系数α1控制第二电机将所述高压均质机的压力增大至对应值；
当△W1≤△W’＜△W2时，所述中控单元选取第二压力调节系数α2控制第二电机将所述高压均质机的压力增大至对应值；
当△W2≤△W’＜△W3时，所述中控单元选取第三压力调节系数α3控制第二电机将所述高压均质机的压力增大至对应值；
当△W’≥△W3时，所述中控单元选取第四压力调节系数α4控制第二电机将所述高压均质机的压力增大至对应值；
所述中控单元将调节后的高压均质机的压力记为P’，设定P’＝P×αi，i＝1,2,3,4；
进一步地，在步骤S3中，在对第一乳化液进行均质时，所述中控单元利用设置在所述高压均质机底部的重量传感器检测在t时间内所述第一泵机输送的第一乳化液质量Y并计算第一乳化液质量Y与第一泵机转速V的比值，所述中控单元根据该比值换算为第一乳化液粘度，其计算公式如下；
Q＝Y/V
式中，Q表示第一乳化液时间粘度，Y表示在t时间内所述第一泵机输送的第一乳化液质量，V表示第一泵机转速。
进一步地，所述中控单元设置有第一温度调节系数β1、第二温度调节系数β2、第三温度调节系数β3、第四温度调节系数β4和压力调节最大值△Pmax，设定△P＝|P’-P|；
当所述中控单元判定△P＝△Pmax且
Figure BDA0003064762760000051
时，所述中控单元计算稳定性差值△W并根据该差值选择对应的温度调节系数；
当W＞Wmax时，所述中控单元根据稳定性检测装置实时检测第二乳化液实际稳定性W并计算稳定性差值△W”，设定△W”＝W-Wmax；
当△W”＜△W1时，所述中控单元选取第一温度调节系数β1控制第二电机将所述高压均质机的温度减小至对应值；
当△W1≤△W”＜△W2时，所述中控单元选取第二温度调节系数β2控制第二电机将所述高压均质机的温度减小至对应值；
当△W2≤△W”＜△W3时，所述中控单元选取第三温度调节系数β3控制第二电机将所述高压均质机的温度减小至对应值；
当△W”≥△W3时，所述中控单元选取第四温度调节系数β4控制第二电机将所述高压均质机的温度减小至对应值；
当W＜Wmin时，所述中控单元根据稳定性检测装置实时检测第二乳化液实际稳定性W并计算稳定性差值△W”’，设定△W”’＝Wmin-W；
当△W”’＜△W1时，所述中控单元选取第一温度调节系数β1控制第二电机将所述高压均质机的温度增加至对应值；
当△W1≤△W”’＜△W2时，所述中控单元选取第二温度调节系数β2控制第二电机将所述高压均质机的温度增加至对应值；
当△W2≤△W”’＜△W3时，所述中控单元选取第三温度调节系数β3控制第二电机将所述高压均质机的温度增加至对应值；
当△W”’≥△W3时，所述中控单元选取第四温度调节系数β4控制第二电机将所述高压均质机的温度增加至对应值；
所述中控单元设置有最大高压均质机压力调节次数K0，当所述中控单元对所述高压均质机压力进行一次调节时，所述中控单元将调节次数记为K＝1，当K＝K0且
Figure BDA0003064762760000061
时，所述中控单元将减少所述高压均质机内的第一乳化液质量。
进一步地，所述食用天然油墨的产品原料配比包括，
红色油墨：甜菜红10％，甘油30％，单，双甘油脂肪酸酯20％，柠檬酸5％，水35％；
黄色油墨：栀子黄20％，甘油30％，单，双甘油脂肪酸酯20％，碳酸钠5％，水25％；
蓝色油墨：栀子蓝20％，甘油30％，单，双甘油脂肪酸酯20％，碳酸钠5％，水25％；
黑色油墨：栀子蓝10％，红曲红15％，栀子黄5％，甘油20％，单，双甘油脂肪酸酯20％，水30％。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，在进行乳化时，所述中控单元将所述第一乳化液表面的实际泡沫分布率差值与预设泡沫分布率差值范围进行比较以确定所述高速剪切乳化机的乳化头深入液面下方深度，在进行均质时，所述中控单元将所述第一乳化液的实际黏度与预设黏度范围进行对比以确定所述高压均质机的压力，在所述高压均质机对所述第一乳化液进行均质时，所述中控单元将第二乳化液的实际稳定性与预设稳定性范围进行比对，若中控单元判定所述第二乳化液实际稳定性符合标准，则进行下一步骤，若所述中控单元判定所述第二乳化液实际稳定性不符合标准，所述中控单元则计算稳定性差值△W与预设稳定性差值进行比对以选择压力调节系数并通过预设公式对所述高压均质机进行压力调节，其中所述实际泡沫分布率差值由超声检测装置检测得到，所述实际黏度由预设公式确定，所述实际稳定性由稳定性检测装置检测得到，通过对第一乳化液表面的实际泡沫分布率差值，通过控制第一乳化液的实际黏度确定所述高压均质机的压力调节第二乳液的稳定性，进而有效的解决了食用天然油墨产品稳定性较差的问题，从而食用天然油墨产品色泽更加天然。
进一步地，所述中控单元根据不同的原料种类取对应预设所述高速剪切乳化机的乳化头深入液面下方深度，通过精准控制所述高速剪切乳化机的乳化头深入液面下方深度可以使原料混合更加充分，进而保证第一乳化液的质量，从而有效的解决了食用天然油墨产品稳定性较差的问题，从而食用天然油墨产品色泽更加天然。
进一步地，所述中控单元预设有泡沫分布率差值，当所述中间单元判定实际泡沫分布率不符合标准时，所述中控单元计算泡沫分布率差值并根据该差值调整乳化头深入液面下方深度，通过精准控制所述高速剪切乳化机的乳化头深入液面下方深度可以使原料混合更加充分，进而保证第一乳化液的质量，从而有效的解决了食用天然油墨产品稳定性较差的问题，从而食用天然油墨产品色泽更加天然。
进一步地，所述中控单元根据第一乳化液的实际粘度选择对应的所述高压均质机的压力，通过精准控制高压均质机的压力，进而保证第二乳液的稳定性，进而有效的解决了食用天然油墨产品稳定性较差的问题，从而食用天然油墨产品色泽更加天然。
进一步地，所述中控单元预设有稳定性差值，当所述中控单元判定第二乳液稳定性不符合标准时，所述中控单元计算稳定性差值并根据该差值调节高压均质机的压力，通过精准调节高压均质机的压力，进而保证第二乳液的稳定性，进而有效的解决了食用天然油墨产品稳定性较差的问题，从而食用天然油墨产品色泽更加天然。
进一步地，所述中控单元利用设置在所述高压均质机底部的重量传感器检测在t时间内所述第一泵机输送的第一乳化液质量并计算第一乳化液质量与第一泵机转速的比值，所述中控单元根据该比值换算为第一乳化液粘度，根据预设公式计算第一乳化液实际黏度，进而保证第二乳液的稳定性，进而有效的解决了食用天然油墨产品稳定性较差的问题，从而食用天然油墨产品色泽更加天然。
附图说明
图1为本发明所述食用天然油墨产品及其制备方法的流程示意图；
图2为本发明所述食用天然油墨产品及其制备方法的设备结构示意图；
图3为本发明所述食用天然油墨产品及其制备方法的立式高剪切分散乳化机结构示意图；
图4为本发明所述食用天然油墨产品及其制备方法的高压均质机结构示意图。
1-立式高剪切分散乳化机，2-高压均质机，3-巧克力研磨机，4-第一泵机，5-第二泵机，6-输送管道，7-稳定性检测装置，101-乳化机进料口，102-第一电机，103-乳化头，104-乳化机出料口，201-均质机进料口，202-第二电机，203-均质机出料口。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1所示，一种食用天然油墨产品的制备方法，包括，
步骤S1，将原料按照预设配比进行称重配比；
步骤S2，将步骤S1中配比完成的原料加入至立式高剪切分散乳化机以得到混合溶液，中控单元启动高速剪切分散乳化机以使原料乳化均匀，乳化均匀后得到第一乳化液；
步骤S3，所述中控单元启动第一泵机以使第一泵机将第一乳化液输送至高压均质机并在输送完成时启动高压均质机以使高压均质机对第一乳化液进行均质，均质完成后得到第二乳化液；
步骤S4，所述中控单元启动第二泵机以使第二泵机将第二乳化液输送至巧克力研磨机并在输送完成时启动巧克力研磨机以使动巧克力研磨机对第二乳化液研磨，研磨完成后得到第三乳化液；
步骤S5，过滤所述第三乳化液进行以得到食用天然油墨；
步骤S6，将所述食用天然油墨进行称重灌装；
在步骤S2中，在对混合溶液进行乳化时，所述中控单元将所述混合溶液表面的实际泡沫分布率N与预设泡沫分布率差值范围N0进行比较以确定所述高速剪切乳化机的乳化头深入液面下方深度R；在步骤S3中，在对第一乳化液进行均质时，所述中控单元将所述第一乳化液的实际黏度Q与预设黏度范围进行对比以确定所述高压均质机的压力，在所述高压均质机对所述第一乳化液进行均质时，所述中控单元将第一乳化液的实际稳定性W与预设稳定性范围W0进行比对，若中控单元判定所述第一乳化液实际稳定性符合标准，则进行下一步骤，若所述中控单元判定所述第一乳化液实际稳定性不符合标准，所述中控单元则计算稳定性差值△W与预设稳定性差值进行比对以选择压力调节系数并通过预设公式对所述高压均质机进行压力调节；
所述实际泡沫分布率N由超声检测装置检测得到，所述实际黏度Q由预设公式确定，所述实际稳定性W由稳定性检测装置检测得到。
具体而言，在步骤S2中，所述中控单元预设有第一原料种类A1、第二原料种类A2、第三原料种类A3和第四原料种类A4，当对混合溶液进行乳化时，所述中控单元根据不同的原料种类选取对应预设所述高速剪切乳化机的乳化头深入液面下方深度R，当所中控单元判定原料种类为Ai时，设定，i＝1,2,3,4，所述中空单元将预设所述高速剪切乳化机的乳化头深入液面下方深度设定为Ri；
具体而言，当对混合溶液进行乳化时，所述中控单元通过控制超声波检测装置实时检测所述原料表面的泡沫分布率差值N并与预设泡沫分布率差值范围N0做比对，若N∈N0，所述中控单元则判定实际泡沫分布率N符合标准并进行下一步骤，若
Figure BDA0003064762760000101
中控单元判定实际泡沫分布率N不符合标准并计算泡沫分布率差值差值△N，根据该差值选择增加或减少所述乳化头深入液面下方的深度R。
具体而言，所述中控单元预设有第一泡沫分布率差值差值△N1、第二泡沫分布率差值△N2、第三泡沫分布率差值△N3，第一乳化头深度调节量△R1、第二乳化头深度调节量△R2、第三乳化头深度调节量△R3和第四乳化头深度调节量△R4；
当N＞Nmax时，所述中控单元根据超声波检测装置检测到的实际泡沫分布率N并计算计算泡沫分布率差值差值△N，设定△N＝N-Nmax，其中，Nmax为泡沫分布率差值范围最大值；
当△N＜△N1时，所述中控单元选择第一乳化头深度调节量△R1控制第一电机减小乳化头深入液面下方深度至对应值；
当△N1≤△N＜△N2时，所述中控单元选择第二乳化头深度调节量△R2控制第一电机减小乳化头深入液面下方深度至对应值；
当△N2≤△N＜△N3时，所述中控单元选择第三乳化头深度调节量△R3控制第一电机减小乳化头深入液面下方深度至对应值；
当△N≥△N3时，所述中控单元选择第四乳化头深度调节量△R4控制第一电机减小乳化头深入液面下方深度至对应值；
当N＜Nmin时，所述中控单元根据超声波检测装置检测到的实际泡沫分布率N并计算计算泡沫分布率差值差值△N’，设定△N’＝Nmin-N，其中，Nmin为泡沫分布率差值范围最小值；
当△N’＜△N1时，所述中控单元选择第一乳化头深度调节量△R1控制第一电机增加乳化头深入液面下方深度至对应值；
当△N1≤△N’＜△N2时，所述中控单元选择第二乳化头深度调节量△R2控制第一电机增加乳化头深入液面下方深度至对应值；
当△N2≤△N’＜△N3时，所述中控单元选择第三乳化头深度调节量△R3控制第一电机增加乳化头深入液面下方深度至对应值；
当△N’≥△N3时，所述中控单元选择第四乳化头深度调节量△R4控制第一电机增加乳化头深入液面下方深度至对应值。
具体而言，在步骤S3中，当对第一乳化液进行均质时，所述中控单元计算所述第一乳化液的黏度并将其设置为实际黏度Q,设置完成后，所述中控单元将实际黏度Q与预设黏度进行比对以确定所述高压均质机的压力，当所述中控单元确定所述高压均质机的压力为Pi时，所述中控单元控制第二电机将所述高压均质机的压力调节为Pi，设定，i＝1，2，3，4；
所述中控单元预设有第一黏度Q1、第二黏度Q2、第三黏度Q3、第一压力P1、第二压力P2、第三压力P3和第四压力P4，其中，Q1＜Q2＜Q3，P1＜P2＜P3＜P4，
若Q＜Q1，所述中控单元控制第二电机将所述高压均质机的压力调节为P1；
若Q1≤Q＜Q2，所述中控单元控制第二电机将所述高压均质机的压力调节为P2；
若Q2≤Q＜Q3，所述中控单元控制第二电机将所述高压均质机的压力调节为P3；
若Q≥Q3，所述中控单元控制第二电机将所述高压均质机的压力调节为P4。
具体而言，当所述中控单元将所述高压均质机的压力调节为Pi时，所述高压均质机将所述第一乳化液按照调节后的压力进行均质时，所述中控单元利用所述稳定性检测装置实时检测第二乳化液的稳定性并将其设置为实际稳定性W，设置完成后，所述中控单元将实际稳定性W与预设稳定性范围W0进行比对，若W∈W0，所述中控单元则判定所述第二乳液稳定性符合标准并进行下一步骤，若
Figure BDA0003064762760000121
所述中控单元则判定所述第二乳液稳定性不符合标准。
具体而言，所述中控单元预设有第一稳定性差值△W1、第二稳定性差值△W2、第三稳定性差值△W3、第四稳定性差值△W4、第一压力调节系数α1、第二压力调节系数α2、第三压力调节系数α3和第四压力调节系数α4；
当所述中控单元判定所述第二乳液稳定性不符合标准时，所述中控单元计算稳定性差值△W并根据该差值选择对应的压力调节系数；
当W＞Wmax时，所述中控单元根据稳定性检测装置实时检测第二乳化液实际稳定性W并计算稳定性差值△W，设定△W＝W-Wmax，其中，Wmax为稳定性范围最大值；
当△W＜△W1时，所述中控单元选取第一压力调节系数α1控制第二电机将所述高压均质机的压力减小至对应值；
当△W1≤△W＜△W2时，所述中控单元选取第二压力调节系数α2控制第二电机将所述高压均质机的压力减小至对应值；
当△W2≤△W＜△W3时，所述中控单元选取第三压力调节系数α3控制第二电机将所述高压均质机的压力减小至对应值；
当△W≥△W3时，所述中控单元选取第四压力调节系数α4控制第二电机将所述高压均质机的压力减小至对应值；
当W＜Wmin时，所述中控单元根据稳定性检测装置实时检测第二乳化液实际稳定性W并计算稳定性差值△W’，设定△W’＝Wmin-W，其中，Wmin为稳定性范围最小值；
当△W’＜△W1时，所述中控单元选取第一压力调节系数α1控制第二电机将所述高压均质机的压力增大至对应值；
当△W1≤△W’＜△W2时，所述中控单元选取第二压力调节系数α2控制第二电机将所述高压均质机的压力增大至对应值；
当△W2≤△W’＜△W3时，所述中控单元选取第三压力调节系数α3控制第二电机将所述高压均质机的压力增大至对应值；
当△W’≥△W3时，所述中控单元选取第四压力调节系数α4控制第二电机将所述高压均质机的压力增大至对应值；
所述中控单元将调节后的高压均质机的压力记为P’，设定P’＝P×αi，i＝1,2,3,4；
具体而言，在步骤S3中，在对第一乳化液进行均质时，所述中控单元利用设置在所述高压均质机底部的重量传感器检测在t时间内所述第一泵机输送的第一乳化液质量Y并计算第一乳化液质量Y与第一泵机转速V的比值，所述中控单元根据该比值换算为第一乳化液粘度，其计算公式如下；
Q＝Y/V
式中，Q表示第一乳化液时间粘度，Y表示在t时间内所述第一泵机输送的第一乳化液质量，V表示第一泵机转速。
具体而言，所述中控单元设置有第一温度调节系数β1、第二温度调节系数β2、第三温度调节系数β3、第四温度调节系数β4和压力调节最大值△Pmax，设定△P＝|P’-P|；
当所述中控单元判定△P＝△Pmax且
Figure BDA0003064762760000131
时，所述中控单元计算稳定性差值△W并根据该差值选择对应的温度调节系数；
当W＞Wmax时，所述中控单元根据稳定性检测装置实时检测第二乳化液实际稳定性W并计算稳定性差值△W”，设定△W”＝W-Wmax；
当△W”＜△W1时，所述中控单元选取第一温度调节系数β1控制第二电机将所述高压均质机的温度减小至对应值；
当△W1≤△W”＜△W2时，所述中控单元选取第二温度调节系数β2控制第二电机将所述高压均质机的温度减小至对应值；
当△W2≤△W”＜△W3时，所述中控单元选取第三温度调节系数β3控制第二电机将所述高压均质机的温度减小至对应值；
当△W”≥△W3时，所述中控单元选取第四温度调节系数β4控制第二电机将所述高压均质机的温度减小至对应值；
当W＜Wmin时，所述中控单元根据稳定性检测装置实时检测第二乳化液实际稳定性W并计算稳定性差值△W”’，设定△W”’＝Wmin-W；
当△W”’＜△W1时，所述中控单元选取第一温度调节系数β1控制第二电机将所述高压均质机的温度增加至对应值；
当△W1≤△W”’＜△W2时，所述中控单元选取第二温度调节系数β2控制第二电机将所述高压均质机的温度增加至对应值；
当△W2≤△W”’＜△W3时，所述中控单元选取第三温度调节系数β3控制第二电机将所述高压均质机的温度增加至对应值；
当△W”’≥△W3时，所述中控单元选取第四温度调节系数β4控制第二电机将所述高压均质机的温度增加至对应值；
所述中控单元设置有最大高压均质机压力调节次数K0，当所述中控单元对所述高压均质机压力进行一次调节时，所述中控单元将调节次数记为K＝1，当K＝K0且
Figure BDA0003064762760000141
时，所述中控单元将减少所述高压均质机内的第一乳化液质量。
具体而言，所述食用天然油墨的产品原料配比包括，
红色油墨：甜菜红10％，甘油30％，单，双甘油脂肪酸酯20％，柠檬酸5％，水35％；
黄色油墨：栀子黄20％，甘油30％，单，双甘油脂肪酸酯20％，碳酸钠5％，水25％；
蓝色油墨：栀子蓝20％，甘油30％，单，双甘油脂肪酸酯20％，碳酸钠5％，水25％；
黑色油墨：栀子蓝10％，红曲红15％，栀子黄5％，甘油20％，单，双甘油脂肪酸酯20％，水30％。
使用本发明所述的方法，以天然食用色素为着色剂，可调试出具有天然色泽的产品，使用本发明制作的彩色油墨，配合食品打印机或者食品3D打印机使用，可在饼干、巧克力、糯米纸、冰激凌、水果、蛋糕、面包等食品表面打印出色彩炫丽、生动形象的彩色图案，而且此天然油墨是安全、可食用的。使用本发明的产品，为食品行业带来全新的、吸引消费者眼球的色彩解决方案。
在食品领域，可食用油墨可用于食品表面装潢美化。可食用油墨已应用于苹果、芒果、鸡蛋、巧克力豆、糖果、蛋糕、饮品、饼干、薯片、冰激凌、糯米纸等产品。随着消费者越来越注重食品的外观与创意，如印着祝福语的礼品苹果，手绘涂鸦的糖果饼干，有定制化图案的饮品、蛋糕等等，这些创意的实现都需要能保证食品安全的可食用油墨。
在药品领域，可食用油墨可用于各种片剂、胶囊和药品内袋上印刷LOGO和宣传信息，既能保证产品的安全性，又能增加产品的可识别度。
请参阅图2-4，本实施例还提供一种食用天然油墨产品的制备方法的装置，包括，
立式高剪切分散乳化机1，其与中控单元和高压均质机2相连，用以将原料乳化以制备第一乳化液，其设置有超声波检测装置(图中未画出)、乳化机进料口101、第一电机102、乳化头103和乳化机出料口104，所述乳化机进料口101和所述第一电机102设置在立式高剪切分散乳化机1的顶部，所述乳化头103设置在立式高剪切分散乳化机1的内部并与第一电机102相连，所述乳化机出料口104与所述第一泵机4相连。
高压均质机2，其与中控单元、立式高剪切分散乳化机1和巧克力研磨机3相连，用以将第一乳化液均质以制备第二乳化液，其设置有均质机进料口201、第二电机202、稳定性检测装置7和均质机出料口203，所述均质机进料口201和所述第二电机202设置在高压均质机2的顶部，所述稳定性检测装置7设置在高压均质机2的一侧，另一侧设置有均质机进料口201，其底部还设置有质量传感器(图中未画出)。
巧克力研磨机3，其与中控单元和高压均质机2相连，用以将第二乳化液研磨以制备第三乳化液。
第一泵机4，其与中控单元相连，用于连接立式高剪切分散乳化机1和高压均质机2。
第二泵机5，其与中控单元相连，用于连接高压均质机2和巧克力研磨机3。
输送管道6，用于输送乳液。
稳定性检测装置7，其与中控单元相连，其设置在设置在高压均质机2的一侧，用以检测第二乳化液的稳定性。
中控单元(图中未画出)，其与立式高剪切分散乳化机1、高压均质机2、巧克力研磨机3、第一泵机4、第二泵机5和稳定性检测装置7相连，用以控制制备过程。
当制备食用天然油墨产品时，将原料将原料按照预设配比进行称重配比并通过乳化机出料口104输送至立式高剪切分散乳化机1，当原料输送至立式高剪切分散乳化机1后，中控单元启动第一电机102对原料进行乳化，当中控单元判定第一乳化液制备完成后，中控单元启动第一泵机4将第一乳化液通过输送管道6送至高压均质机2，输送完成后，中控单元启动第二电机202以对高压均质机2进行升压，对第一乳化液进行均质以制备第二乳化液，当中控单元判定第二乳化液制备完成后，中控单元启动第二泵机5将第二乳化液输送至巧克力研磨机3以对第二乳化液进行研磨以制备第三乳化液，制备完成后，将第三乳化液进行过滤以得到食用天然油墨，过滤完成后，将食用天然油墨进行称重灌装，到此食用天然油墨制备完成。
通过使用本发明提供的装置制备食用天然油墨，以天然食用色素为着色剂，可调试出具有天然色泽的产品，使用本发明制作的彩色油墨，配合食品打印机或者食品3D打印机使用，可在饼干、巧克力、糯米纸、冰激凌、水果、蛋糕、面包等食品表面打印出色彩炫丽、生动形象的彩色图案，而且此天然油墨是安全、可食用的。使用本发明的产品，为食品行业带来全新的、吸引消费者眼球的色彩解决方案。
在食品领域，可食用油墨可用于食品表面装潢美化。可食用油墨已应用于苹果、芒果、鸡蛋、巧克力豆、糖果、蛋糕、饮品、饼干、薯片、冰激凌、糯米纸等产品。随着消费者越来越注重食品的外观与创意，如印着祝福语的礼品苹果，手绘涂鸦的糖果饼干，有定制化图案的饮品、蛋糕等等，这些创意的实现都需要能保证食品安全的可食用油墨。
在药品领域，可食用油墨可用于各种片剂、胶囊和药品内袋上印刷LOGO和宣传信息，既能保证产品的安全性，又能增加产品的可识别度。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一 种食用天然油墨产品的制备方法，其特征在于，包括，
步骤S1，将原料按照预设配比进行称重配比；
步骤S2，将步骤S1中配比完成的原料加入至立式高剪切分散乳化机以得到混合溶液，中控单元启动立式高剪切分散乳化机以使原料乳化均匀，乳化均匀后得到第一乳化液；
步骤S3，所述中控单元启动第一泵机以使第一泵机将第一乳化液输送至高压均质机并在输送完成时启动高压均质机以使高压均质机对第一乳化液进行均质，均质完成后得到第二乳化液；
步骤S4，所述中控单元启动第二泵机以使第二泵机将第二乳化液输送至巧克力研磨机并在输送完成时启动巧克力研磨机以使巧克力研磨机对第二乳化液研磨，研磨完成后得到第三乳化液；
步骤S5，过滤所述第三乳化液以得到食用天然油墨；
步骤S6，将所述食用天然油墨进行称重灌装；
在步骤S2中，在对混合溶液进行乳化时，所述中控单元将所述混合溶液表面的实际泡沫分布率N与预设泡沫分布率范围N0进行比较以确定所述立式高剪切分散乳化机的乳化头深入液面下方深度R；在步骤S3中，在对第一乳化液进行均质时，所述中控单元将所述第一乳化液的实际黏度Q与预设黏度范围进行对比以确定所述高压均质机的压力，在所述高压均质机对所述第一乳化液进行均质时，所述中控单元将第一乳化液的实际稳定性W与预设稳定性范围W0进行比对，若中控单元判定所述第一乳化液实际稳定性符合标准，则进行下一步骤，若所述中控单元判定所述第一乳化液实际稳定性不符合标准，所述中控单元则计算稳定性差值△W与预设稳定性差值进行比对以选择压力调节系数并通过预设公式对所述高压均质机进行压力调节；
所述实际泡沫分布率N由超声波检测装置检测得到，所述实际黏度Q由预设公式确定，所述实际稳定性W由稳定性检测装置检测得到；
在步骤S3中，在对第一乳化液进行均质时，所述中控单元利用设置在所述高压均质机底部的重量传感器检测在t时间内所述第一泵机输送的第一乳化液质量Y并计算第一乳化液质量Y与第一泵机转速V的比值，所述中控单元根据该比值换算为实际黏度，其计算公式如下；
Q=Y/V
式中，Q表示实际黏度，Y表示在t时间内所述第一泵机输送的第一乳化液质量，V表示第一泵机转速；
所述中控单元通过控制超声波检测装置实时检测所述原料表面的泡沫分布率N并与预设泡沫分布率范围N0做比对，若N∈N0，所述中控单元则判定实际泡沫分布率N符合标准并进行下一步骤，若N∉N0，中控单元判定实际泡沫分布率N不符合标准并计算泡沫分布率差值△N，根据该差值选择增加或减少所述乳化头深入液面下方的深度R；
所述中控单元预设有第一泡沫分布率差值△N1、第二泡沫分布率差值△N2、第三泡沫分布率差值△N3，第一乳化头深度调节量△R1、第二乳化头深度调节量△R2、第三乳化头深度调节量△R3和第四乳化头深度调节量△R4；
当N＞Nmax时，所述中控单元根据超声波检测装置检测到的实际泡沫分布率N并计算泡沫分布率差值△N，设定△N=N-Nmax，其中，Nmax为泡沫分布率范围最大值；
当△N＜△N1时，所述中控单元选择第一乳化头深度调节量△R1控制第一电机减小乳化头深入液面下方深度至对应值；
当△N1≤△N＜△N2时，所述中控单元选择第二乳化头深度调节量△R2控制第一电机减小乳化头深入液面下方深度至对应值；
当△N2≤△N＜△N3时，所述中控单元选择第三乳化头深度调节量△R3控制第一电机减小乳化头深入液面下方深度至对应值；
当△N≥△N3时，所述中控单元选择第四乳化头深度调节量△R4控制第一电机减小乳化头深入液面下方深度至对应值；
当N＜Nmin时，所述中控单元根据超声波检测装置检测到的实际泡沫分布率N并计算泡沫分布率差值△N’，设定△N’=Nmin-N，其中，Nmin为泡沫分布率范围最小值；
当△N’＜△N1时，所述中控单元选择第一乳化头深度调节量△R1控制第一电机增加乳化头深入液面下方深度至对应值；
当△N1≤△N’＜△N2时，所述中控单元选择第二乳化头深度调节量△R2控制第一电机增加乳化头深入液面下方深度至对应值；
当△N2≤△N’＜△N3时，所述中控单元选择第三乳化头深度调节量△R3控制第一电机增加乳化头深入液面下方深度至对应值；
当△N’≥△N3时，所述中控单元选择第四乳化头深度调节量△R4控制第一电机增加乳化头深入液面下方深度至对应值；
在步骤S3中，当对第一乳化液进行均质时，所述中控单元计算所述第一乳化液的黏度并将其设置为实际黏度Q，设置完成后，所述中控单元将实际黏度Q与预设黏度进行比对以确定所述高压均质机的压力，当所述中控单元确定所述高压均质机的压力为Pi时，所述中控单元控制第二电机将所述高压均质机的压力调节为Pi，设定，i=1，2，3，4；
所述中控单元预设有第一黏度Q1、第二黏度Q2、第三黏度Q3、第一压力P1、第二压力P2、第三压力P3和第四压力P4，其中，Q1＜Q2＜Q3，P1＜P2＜P3＜P4，
若Q＜Q1，所述中控单元控制第二电机将所述高压均质机的压力调节为P1；
若Q1≤Q＜Q2，所述中控单元控制第二电机将所述高压均质机的压力调节为P2；
若Q2≤Q＜Q3，所述中控单元控制第二电机将所述高压均质机的压力调节为P3；
若Q≥Q3，所述中控单元控制第二电机将所述高压均质机的压力调节为P4。
2.根据权利要求1所述的食用天然油墨产品的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述中控单元预设有第一原料种类A1、第二原料种类A2、第三原料种类A3和第四原料种类A4，当对混合溶液进行乳化时，所述中控单元根据不同的原料种类选取对应预设所述立式高剪切分散乳化机的乳化头深入液面下方深度R，当所述中控单元判定原料种类为Ai时，设定，i=1,2,3,4，所述中控单元将预设所述立式高剪切分散乳化机的乳化头深入液面下方深度设定为Ri。
3.根据权利要求1所述的食用天然油墨产品的制备方法，其特征在于，当所述中控单元将所述高压均质机的压力调节为Pi时，所述高压均质机将所述第一乳化液按照调节后的压力进行均质时，所述中控单元利用所述稳定性检测装置实时检测第二乳化液的稳定性并将其设置为实际稳定性W，设置完成后，所述中控单元将实际稳定性W与预设稳定性范围W0进行比对，若W∈W0，所述中控单元则判定所述第二乳液稳定性符合标准并进行下一步骤，若W∉W0，所述中控单元则判定所述第二乳液稳定性不符合标准。
4.根据权利要求3所述的食用天然油墨产品的制备方法，其特征在于，所述中控单元预设有第一稳定性差值△W1、第二稳定性差值△W2、第三稳定性差值△W3、第四稳定性差值△W4、第一压力调节系数α1、第二压力调节系数α2、第三压力调节系数α3和第四压力调节系数α4；
当所述中控单元判定所述第二乳液稳定性不符合标准时，所述中控单元计算稳定性差值△W并根据该差值选择对应的压力调节系数；
当W＞Wmax时，所述中控单元根据稳定性检测装置实时检测第二乳化液实际稳定性W并计算稳定性差值△W，设定△W=W-Wmax，其中，Wmax为稳定性范围最大值；
当△W＜△W1时，所述中控单元选取第一压力调节系数α1控制第二电机将所述高压均质机的压力减小至对应值；
当△W1≤△W＜△W2时，所述中控单元选取第二压力调节系数α2控制第二电机将所述高压均质机的压力减小至对应值；
当△W2≤△W＜△W3时，所述中控单元选取第三压力调节系数α3控制第二电机将所述高压均质机的压力减小至对应值；
当△W≥△W3时，所述中控单元选取第四压力调节系数α4控制第二电机将所述高压均质机的压力减小至对应值；
当W＜Wmin时，所述中控单元根据稳定性检测装置实时检测第二乳化液实际稳定性W并计算稳定性差值△W’，设定△W’=Wmin-W，其中，Wmin为稳定性范围最小值；
当△W’＜△W1时，所述中控单元选取第一压力调节系数α1控制第二电机将所述高压均质机的压力增大至对应值；
当△W1≤△W’＜△W2时，所述中控单元选取第二压力调节系数α2控制第二电机将所述高压均质机的压力增大至对应值；
当△W2≤△W’＜△W3时，所述中控单元选取第三压力调节系数α3控制第二电机将所述高压均质机的压力增大至对应值；
当△W’≥△W3时，所述中控单元选取第四压力调节系数α4控制第二电机将所述高压均质机的压力增大至对应值；
所述中控单元将调节后的高压均质机的压力记为P’，设定P’=P×αi，i=1,2,3,4。
5.根据权利要求4所述的食用天然油墨产品的制备方法，其特征在于，所述中控单元设置有第一温度调节系数β1、第二温度调节系数β2、第三温度调节系数β3、第四温度调节系数β4和压力调节最大值△Pmax，设定△P=|P’-P|；
当所述中控单元判定△P=△Pmax且W∉W0时，所述中控单元计算稳定性差值△W并根据该差值选择对应的温度调节系数；
当W＞Wmax时，所述中控单元根据稳定性检测装置实时检测第二乳化液实际稳定性W并计算稳定性差值△W”，设定△W”=W-Wmax；
当△W”＜△W1时，所述中控单元选取第一温度调节系数β1控制第二电机将所述高压均质机的温度减小至对应值；
当△W1≤△W”＜△W2时，所述中控单元选取第二温度调节系数β2控制第二电机将所述高压均质机的温度减小至对应值；
当△W2≤△W”＜△W3时，所述中控单元选取第三温度调节系数β3控制第二电机将所述高压均质机的温度减小至对应值；
当△W”≥△W3时，所述中控单元选取第四温度调节系数β4控制第二电机将所述高压均质机的温度减小至对应值；
当W＜Wmin时，所述中控单元根据稳定性检测装置实时检测第二乳化液实际稳定性W并计算稳定性差值△W”’，设定△W”’=Wmin-W；
当△W”’＜△W1时，所述中控单元选取第一温度调节系数β1控制第二电机将所述高压均质机的温度增加至对应值；
当△W1≤△W”’＜△W2时，所述中控单元选取第二温度调节系数β2控制第二电机将所述高压均质机的温度增加至对应值；
当△W2≤△W”’＜△W3时，所述中控单元选取第三温度调节系数β3控制第二电机将所述高压均质机的温度增加至对应值；
当△W”’≥△W3时，所述中控单元选取第四温度调节系数β4控制第二电机将所述高压均质机的温度增加至对应值；
所述中控单元设置有最大高压均质机压力调节次数K0，当所述中控单元对所述高压均质机压力进行一次调节时，所述中控单元将调节次数记为K=1，当K=K0且W∉W0时，所述中控单元将减少所述高压均质机内的第一乳化液质量。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的食用天然油墨产品的制备方法，其特征在于，所述食用天然油墨的产品原料配比包括，
红色油墨：甜菜红10%，甘油30%，单，双甘油脂肪酸酯20%，柠檬酸5%，水35%；
黄色油墨：栀子黄20%，甘油30%，单，双甘油脂肪酸酯20%，碳酸钠5%，水25%；
蓝色油墨：栀子蓝20%，甘油30%，单，双甘油脂肪酸酯20%，碳酸钠5%，水25%；
黑色油墨：栀子蓝10%，红曲红15%，栀子黄5%，甘油20%，单，双甘油脂肪酸酯20%，水30%。
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