CN113925087A - 液态饮品生产控制方法和装置、生产系统和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种液态饮品生产控制方法和装置、生产系统和存储介质。该液态饮品生产控制方法包括：对液态饮品初始产品进行电磁波处理，使得液态饮品中的钙离子和酪蛋白处于平衡态；对电磁波处理后的液态饮品进行灭菌处理，生成液态饮品成品。本公开可以根据液态饮品物料特性通过特定区间频率的电磁波控制钙的形态避免超高温加工过程中和货架期内产生聚集，从而确保了液态饮品中钙的均匀稳定性。
Description
技术领域
本公开涉及乳品、饮料加工领域，特别涉及一种液态饮品生产控制方法和装置、生产系统和存储介质。
背景技术
钙是人体必需的常量元素，约占人体总重量的1.5％～2％，其中99％存在于骨骼和牙齿中，剩余的约l％以游离或结合状态存在于软骨组织、细胞外液及血液中，这部分钙统称为混溶钙池，并与骨骼钙保持动态平衡。乳制品是人体摄入钙质的天然食物来源，每100g普通牛奶中含元素钙100mg左右。与普通牛奶相比，经钙强化后的高钙牛奶，不但保留了人体所需的全部营养，还提供了更多的利于人体的钙质。
钙被吸收的前提条件就是需要钙处于可溶性状态或者至少是要与某种物质结合从而能够先被肠道吸收，进入后再被释放。牛奶中的钙三分之一以游离态存在，直接就可以被人体吸收，另外三分之二的钙结合在酪蛋白上，这部分钙会随着酪蛋白的消化而被释放出来，也很容易被吸收。牛奶中的钙主要是以大分子结合物形式存在，包括胶体状磷酸钙，干酪素结合钙，柠檬酸钙，磷酸钙和微量离子性钙。常用钙源主要有两类，一类是分子钙如碳酸钙、乳钙等；另一类是离子钙如乳酸钙、醋酸钙等，虽然离子钙溶解性好，不存在钙质沉淀问题，但强化量受到限制，过量易引起生乳中的钙磷比失衡，加热会使酪蛋白凝固上浮，分子钙不溶于牛奶，添加后会沉淀。
发明内容
发明人通过研究发现：相关技术强化钙高钙奶等液态饮品由于外加钙源不稳定性常常需要添加乳化剂、稳定剂确保钙能均匀分散稳定在产品中，确保产品在加工和货架期内钙的稳定均匀性，同时体系平衡的破坏导致加工过程容易出现结垢等问题导致能耗上升、产品杂质投诉等问题。
相关技术符合《GB 25191食品安全国家标准调制乳》，结合无添加健康理念，不添加如单甘脂等乳化剂的富含钙的高钙奶等液态饮品容易在超高温瞬时杀菌系统连续生产过程中，钙和酪蛋白等结合聚集容易导致产品过早出现杂质质量问题。
鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种液态饮品生产控制方法和装置、生产系统和存储介质，可以确保液态饮品中钙的均匀稳定性。
根据本公开的一个方面，提供一种液态饮品生产控制方法，包括：
对液态饮品初始产品进行电磁波处理，使得液态饮品中的钙离子和酪蛋白处于平衡态；
对电磁波处理后的液态饮品进行灭菌处理，生成液态饮品成品。
在本公开的一些实施例中，
所述对液态饮品初始产品进行电磁波处理，使得液态饮品中的钙离子和酪蛋白处于平衡态包括:
通过电磁场设备对液态饮品初始产品施加预定频率区间的电磁波，使得液态饮品中的酪蛋白、络合钙和可悬浮钙的含量比例为预定平衡态比例。
在本公开的一些实施例中，所述预定频率区间为100kHz至120kHz。
在本公开的一些实施例中，酪蛋白、络合钙和可悬浮钙的预定平衡态比例为2.6％：0.07％：0.04％。
在本公开的一些实施例中，所述预定频率区间为预定频率105kHz。
在本公开的一些实施例中，所述液态饮品为高钙奶或浓缩高蛋白牛奶。
在本公开的一些实施例中，不同种类的液态饮品对应不同的预定频率区间。
在本公开的一些实施例中，所述液态饮品生产控制方法还包括：
将电磁场设备的初始频率设置为预定频率区间；
在液态饮品生产过程中，监测电磁场设备的电磁波频率；
在电磁场设备的电磁波频率不在预定频率区间的情况下，将电磁场设备的电磁波频率调整至预定频率区间。
在本公开的一些实施例中，所述液态饮品生产控制方法还包括：
将电磁场设备的初始频率设置为预定频率区间；
在液态饮品生产过程中，监测液态饮品性能参数；
在液态饮品性能参数不在预定参数范围的情况下，将电磁场设备的电磁波频率调整至预定频率区间。
根据本公开的另一方面，提供一种液态饮品生产控制装置，包括：
电磁波控制模块，用于控制电磁场设备对液态饮品初始产品进行电磁波处理，使得液态饮品中的钙离子和酪蛋白处于平衡态；
灭菌控制模块，用于控制灭菌设备对电磁波处理后的液态饮品进行灭菌处理，生成液态饮品成品。
根据本公开的另一方面，提供一种液态饮品生产控制装置，包括：
存储器，用于存储指令；
处理器，用于执行所述指令，使得所述液态饮品生产控制装置执行实现如上述任一实施例所述的液态饮品生产控制方法的操作。
根据本公开的另一方面，提供一种液态饮品生产系统，包括液态饮品生产控制装置、电磁场设备和灭菌设备，其中：
电磁场设备，用于根据液态饮品生产控制装置的指示，对液态饮品初始产品进行电磁波处理，使得液态饮品中的钙离子和酪蛋白处于平衡态；
灭菌设备，用于根据液态饮品生产控制装置的指示，对电磁波处理后的液态饮品进行灭菌处理，生成液态饮品成品；
液态饮品生产控制装置，为如上述任一实施例所述的液态饮品生产控制装置。
在本公开的一些实施例中，液态饮品生产控制装置，用于控制电磁场设备和灭菌设备联机进行通电和断电。
在本公开的一些实施例中，所述液态饮品生产系统还包括：
频率检测示波器，用于根据液态饮品生产控制装置的指示，在液态饮品生产过程中，监测电磁场设备的电磁波频率，并将监测的电磁场设备的电磁波频率提供给液态饮品生产控制装置。
在本公开的一些实施例中，所述液态饮品生产系统还包括：
参数采集设备，用于根据液态饮品生产控制装置的指示，在液态饮品生产过程中，监测液态饮品性能参数，并将监测的液态饮品性能参数提供给液态饮品生产控制装置。
根据本公开的另一方面，提供一种非瞬时性计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的液态饮品生产控制方法。
本公开可以根据液态饮品物料特性通过特定区间频率的电磁波控制钙的形态避免超高温加工过程中和货架期内产生聚集，从而确保了液态饮品中钙的均匀稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本公开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公开的一些实施例，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获得其他的附图。
图1为本公开液态饮品生产控制方法一些实施例的示意图。
图2为本公开液态饮品生产系统一些实施例的示意图。
图3为本公开一些实施例中电磁场设备的安装示意图。
图4为本公开液态饮品生产系统另一些实施例的示意图。
图5为本公开一些实施例中外加电磁场的波形示意图。
图6为本公开液态饮品生产控制装置一些实施例的示意图。
图7为本公开液态饮品生产控制装置另一些实施例的示意图。
图8为本公开一些实施例中在线确定液态饮品生产周期达到需清洗的白色颗粒对照图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1为本公开液态饮品生产控制方法一些实施例的示意图。本实施例可由本公开液态饮品生产控制装置或本公开液态饮品生产系统执行。如图1所示，本公开液态饮品生产控制方法可以包括：
步骤11，对液态饮品初始产品进行电磁波处理，通过改变液态饮品中的钙离子形态和酪蛋白形态，使得液态饮品中的钙离子和酪蛋白处于平衡态。
在本公开的一些实施例中，步骤11可以包括:通过电磁场设备对液态饮品初始产品施加预定频率区间的电磁波，改变液态饮品中的钙离子形态和酪蛋白形态，使得液态饮品中的酪蛋白、络合钙和可悬浮钙的含量比例为预定平衡态比例。
在本公开的一些实施例中，酪蛋白、络合钙和可悬浮钙的预定平衡态比例为2.6％：0.07％：0.04％。
在本公开的一些实施例中，酪蛋白含量2.6％，其中钙离子0.07％和酪蛋白饱和络合；0.04％左右游离钙在体系中能悬浮好。比较稳定体系，即平衡态一般为，酪蛋白：络合钙：可悬浮钙的比例为2.6％：0.07％：0.04％。超过这个平衡值即会发生沉淀。
在本公开的一些实施例中，钙离子形态和酪蛋白形态的改变可以包括：钙离子形态从方形改变为菱形，钙离子粒径变小；酪蛋白粒径变小。
在本公开的一些实施例中，所述液态饮品的钙含量大于预定钙含量，所述液态饮品的酪蛋白含量大于预定酪蛋白含量。
在本公开的一些实施例中，所述预定钙含量为120ppm/100ml或120mg/100g。
在本公开的一些实施例中，所述酪蛋白含量为2.8g/100g。
在本公开的一些实施例中，所述液态饮品可以为高钙奶、浓缩高蛋白牛奶、酸奶、牛奶饮料、含乳饮料等液态乳制品；所述液态饮品也可以为豆奶、豆浆、豆奶饮料、椰子汁、杏仁露、核桃露、花生露等蛋白饮料。
在本公开的一些实施例中，不同种类的液态饮品对应不同的预定频率区间。例如：对于高钙奶而言，预定频率区间可以为100kHz至110kHz；对于浓缩高蛋白牛奶而言，预定频率区间可以为100kHz至120kHz。
在本公开的一些实施例中，所述高钙奶为富含钙牛奶，具体可以为纯牛奶基础上添加钙矿物质盐。
在本公开的一些实施例中，高钙奶牛奶钙含量由原来的90-100ppm/100ml增加到120-150ppm/100ml。
在本公开的一些实施例中，添加的钙矿物质盐为乳钙、乳酸钙、碳酸钙、醋酸钙、柠檬酸钙等符合《GB 2760食品安全国家标准食品添加剂使用标准》。
在本公开的一些实施例中，所述电磁场设备可以设置在超高温系统管道上、灭菌设备前。
在本公开的一些实施例中，所述预定频率区间可以为100kHz至120kHz。
在本公开的一些实施例中，所述预定频率区间可以为预定频率105kHz。
步骤12，对电磁波处理后的液态饮品进行灭菌处理，生成液态饮品成品。
在本公开的一些实施例中，所述液态饮品生产控制方法还可以包括：将电磁场设备的初始频率设置为预定频率区间；在液态饮品生产过程中，监测电磁场设备的电磁波频率；在电磁场设备的电磁波频率不在预定频率区间的情况下，将电磁场设备的电磁波频率调整至预定频率区间。
在本公开的一些实施例中，所述液态饮品生产控制方法还可以包括：将电磁场设备的初始频率设置为预定频率区间；在液态饮品生产过程中，监测液态饮品性能参数；在液态饮品性能参数不在预定参数范围的情况下，将电磁场设备的电磁波频率调整至预定频率区间。
在本公开的一些实施例中，本公开上述实施例的频率检测可以是每次进液态饮品生产前检测调节频率到100-120kHz。
在本公开的一些实施例中，本公开上述实施例的频率检测可以是做成程序自动检测，每次进液态饮品生产前调节频率到100-120kHz。
在本公开的一些实施例中，本公开上述实施例的频率检测可以是做成程序自动检测自动调节，可以根据自动检测确认自动调节频率到100-120kHz。
由此，本公开上述实施例外加100-120kHz更好的改变钙离子形态和酪蛋白形态液态饮品中的钙离子形态和酪蛋白形态从而降低钙和酪蛋白超高温加工过程中和货架期内产生聚集，从而确保了液态饮品中钙的均匀稳定性，也避免了产品出现杂质的质量风险。
基于本公开上述实施例提供的液态饮品生产控制方法，无需更多的乳化稳定剂，在液态饮品经过超高温系统管道上杀菌前采用外加100-120kHz频率电磁波，从而改变牛奶中添加的钙和牛奶中钙结晶形态，减少富含钙牛奶等液态饮品在超高温加工过程及货架期聚集，同时超高温料管内壁结垢大幅降低甚至消失，确保了高钙奶等液态饮品中钙含量的均匀性和稳定性。
图2为本公开液态饮品生产系统一些实施例的示意图。如图2所示，本公开液态饮品生产系统可以包括液态饮品生产控制装置21、电磁场设备23和灭菌设备24，其中：
电磁场设备23，用于根据液态饮品生产控制装置21的指示，对液态饮品初始产品进行电磁波，通过改变液态饮品中的钙离子形态和酪蛋白形态，使得液态饮品中的钙离子和酪蛋白处于平衡态。
在本公开的一些实施例中，电磁场设备23，用于根据液态饮品生产控制装置21的指示，对液态饮品初始产品施加预定频率区间的电磁波，改变液态饮品中的钙离子形态和酪蛋白形态，使得液态饮品中的酪蛋白、络合钙和可悬浮钙的含量比例为预定平衡态比例。
在本公开的一些实施例中，酪蛋白、络合钙和可悬浮钙的预定平衡态比例为2.6％：0.07％：0.04％。
在本公开的一些实施例中，钙离子形态和酪蛋白形态的改变可以包括：钙离子形态从方形改变为菱形，钙离子粒径变小；酪蛋白粒径变小。
在本公开的一些实施例中，所述液态饮品的钙含量大于预定钙含量，所述液态饮品的酪蛋白含量大于预定酪蛋白含量。
在本公开的一些实施例中，所述预定钙含量为120ppm/100ml或120mg/100g。
在本公开的一些实施例中，所述酪蛋白含量为2.8g/100g。
在本公开的一些实施例中，所述液态饮品可以为高钙奶、浓缩高蛋白牛奶、酸奶、牛奶饮料、含乳饮料等液态乳制品；所述液态饮品也可以为豆奶、豆浆、豆奶饮料、椰子汁、杏仁露、核桃露、花生露等蛋白饮料。
在本公开的一些实施例中，不同种类的液态饮品对应不同的预定频率区间。例如：对于高钙奶而言，预定频率区间可以为100kHz至110kHz；对于浓缩高蛋白牛奶而言，预定频率区间可以为100kHz至120kHz。
在本公开的一些实施例中，所述高钙奶为富含钙牛奶，具体可以为纯牛奶基础上添加钙矿物质盐。
在本公开的一些实施例中，高钙奶牛奶钙含量由原来的90-100ppm/100ml增加到120-150ppm/100ml。
在本公开的一些实施例中，添加的钙矿物质盐为乳钙、乳酸钙、碳酸钙、醋酸钙、柠檬酸钙等符合《GB 2760食品安全国家标准食品添加剂使用标准》。
在本公开的一些实施例中，所述电磁场设备可以设置在超高温系统管道上、灭菌设备前。
在本公开的一些实施例中，所述电磁场设备可以套装在绝缘管路20上。
在本公开的一些实施例中，绝缘管路20可以为对超高温瞬时灭菌系统中预定长度的一段料管进行绝缘处理后得到的管路，其中，选取料管段为平衡缸出料泵后进换热器前的管路。
在本公开的一些实施例中，所述预定频率区间可以为100kHz至120kHz。
在本公开的一些实施例中，所述预定频率区间可以为预定频率105kHz。
灭菌设备24，用于根据液态饮品生产控制装置21的指示，对电磁波处理后的液态饮品进行灭菌处理，生成液态饮品成品。
液态饮品生产控制装置21，用于对液态饮品初始产品进行电磁波处理；对电磁波处理后的液态饮品进行灭菌处理，生成液态饮品成品。
在本公开的一些实施例中，液态饮品生产控制装置21还可以用于控制电磁场设备23和灭菌设备24联机进行通电和断电。
在本公开的一些实施例中，如图2所示，本公开液态饮品生产系统还可以包括调配设备22，其中：
调配设备22，用于根据高钙奶生产控制装置21的指示，调配液态饮品初始产品，例如：在纯牛奶基础上添加钙矿物质盐形成高钙奶原奶。
图3为本公开一些实施例中电磁场设备的安装示意图。如图3所示，图2实施例的电磁场设备可以套装在绝缘管路20上。本公开外加电磁场设备直接安装在料管上，不直接接触料液，安全便捷。
在本公开的一些实施例中，所述绝缘管路20可以为超高温瞬时灭菌系统中平衡罐出口泵后进换热器前低温段的预定长度的一段管路。
在本公开的一些实施例中，预定长度为20-30厘米。
在本公开的一些实施例中，所述绝缘管路20采用食品级绝缘管路，绝缘管路的料管采用食品级绝缘材料制成。
在本公开的一些实施例中，绝缘管路20的料管采用耐高温硅橡胶、有机玻璃等绝缘材料制成。由此本公开上述实施例可以有效避免电磁场得不到有效的功率而导致作用失效。
在本公开的一些实施例中，所述电磁场设备可以包括电源、振荡器、传输线及偶极子天线，其中，电源提供变化的电场；振荡器和传输线及偶极子天线为组合设备；偶记子天线通过螺栓连接，可调长短，绑在绝缘管路上。
在本公开的一些实施例中，本公开的电磁阻垢器1可以为海卓帕斯的hydroflow。
在本公开的一些实施例中，绝缘管路20为对超高温瞬时灭菌系统中预定长度的一段料管进行绝缘处理后得到的管路，其中，选取料管段为平衡缸出料泵后进换热器前的管路。
在本公开的一些实施例中，所述绝缘处理可以包括通过两头活接，三元乙丙橡胶、聚四氟乙烯等食品级密封材料短接后做绝缘处理。
在本公开的另一些实施例中，绝缘管路的料管位于料管上视镜部位，视镜连接两端进行绝缘处理。
在本公开的一些实施例中，所述绝缘管路上安装设备做好隔热处理，确保设备运行温度不高于50℃。
图4为本公开液态饮品生产系统另一些实施例的示意图。如图4所示，本公开液态饮品生产系统除了可以包括液态饮品生产控制装置21、调配设备22、电磁场设备23和灭菌设备24，还可以包括频率检测示波器25，其中：
频率检测示波器25，用于根据液态饮品生产控制装置21的指示，在液态饮品生产过程中，监测电磁场设备23的电磁波频率，并将监测的电磁场设备23的电磁波频率提供给液态饮品生产控制装置21。
液态饮品生产控制装置21还可以用于将电磁场设备的初始频率设置为预定频率区间；在液态饮品生产过程中，通过频率检测示波器25监测电磁场设备的电磁波频率；在电磁场设备的电磁波频率不在预定频率区间的情况下，将电磁场设备的电磁波频率调整至预定频率区间
在本公开的一些实施例中，所述预定频率区间可以为100kHz至120kHz。
本公开上述实施例可以设定初始频率100-120kHz，在线监控频率，出现波动可以自动调节到100-120kHz。
在本公开的一些实施例中，如图4所示，所述液态饮品生产系统还可以包括参数采集设备26，其中：
参数采集设备26，用于根据液态饮品生产控制装置21的指示，在液态饮品生产过程中，监测液态饮品性能参数，并将监测的液态饮品性能参数提供给液态饮品生产控制装置21。
在本公开的一些实施例中，液态饮品性能参数可以包括脂肪、蛋白质(真蛋白和粗蛋白)、酪蛋白、乳糖、固型物(非脂乳固体和总固型物)、尿素、柠檬酸、脂肪酸组成、游离脂肪酸(FFA)、冰点、pH值、酮病筛查(丙酮和β-羟丁酸)、原料奶异常样品筛查(掺假筛查)、体细胞数、细菌数等。
液态饮品生产控制装置21还可以用于将电磁场设备的初始频率设置为预定频率区间；在液态饮品生产过程中，通过参数采集设备26监测液态饮品性能参数；在液态饮品性能参数不在预定参数范围的情况下，将电磁场设备的电磁波频率调整至预定频率区间。
本公开上述实施例可以根据初始产品性能变化监测，出现波动及时调整到100-120kHz。
图5为本公开一些实施例中外加电磁场的波形示意图。如图5所示，电磁场设备的频率为105kHz。如图5所示，电磁场正弦衰减后能连续发射作用到液态饮品中，从而确保稳定和持续效果。
基于本公开上述实施例提供的液态饮品生产系统，对于这种外加钙矿物质盐到纯牛奶富含钙液态饮品，引入100-120kHz频率电磁场、并通过连接管道绝缘设计，持续作用料液稳定强度磁场系统，通过改变钙形态，降低了钙和酪蛋白超高温加工过程中和货架期内产生聚集，从而确保了液态饮品中钙的均匀稳定性，同时也避免了聚集物在管道附着力从而延长结垢时间，延长了产品中出现颗粒的质量问题，也提高了生产效率，降低了料液、水、能耗、化学品等所有消耗，降低了生产成本。
图6为本公开液态饮品生产控制装置一些实施例的示意图。如图6所示，本公开的液态饮品生产控制装置(例如图2或图4实施例的液态饮品生产控制装置21)可以包括电磁波控制模块212和灭菌控制模块213，其中：
电磁波控制模块212，用于控制电磁场设备23对液态饮品初始产品进行电磁波处理，通过改变液态饮品中的钙离子形态和酪蛋白形态，使得液态饮品中的钙离子和酪蛋白处于平衡态。
在本公开的一些实施例中，电磁波控制模块212可以用于通过电磁场设备对液态饮品初始产品施加预定频率区间的电磁波，改变液态饮品中的钙离子形态和酪蛋白形态，使得液态饮品中的酪蛋白、络合钙和可悬浮钙的含量比例为预定平衡态比例。
在本公开的一些实施例中，酪蛋白、络合钙和可悬浮钙的预定平衡态比例为2.6％：0.07％：0.04％。
在本公开的一些实施例中，钙离子形态和酪蛋白形态的改变可以包括：钙离子形态从方形改变为菱形，钙离子粒径变小；酪蛋白粒径变小。
在本公开的一些实施例中，所述液态饮品的钙含量大于预定钙含量，所述液态饮品的酪蛋白含量大于预定酪蛋白含量。
在本公开的一些实施例中，所述预定钙含量为120ppm/100ml或120mg/100g。
在本公开的一些实施例中，所述酪蛋白含量为2.8g/100g。
在本公开的一些实施例中，所述液态饮品可以为高钙奶、浓缩高蛋白牛奶、酸奶、牛奶饮料、含乳饮料等液态乳制品；所述液态饮品也可以为豆奶、豆浆、豆奶饮料、椰子汁、杏仁露、核桃露、花生露等蛋白饮料。
在本公开的一些实施例中，不同种类的液态饮品对应不同的预定频率区间。例如：对于高钙奶而言，预定频率区间可以为100kHz至110kHz；对于浓缩高蛋白牛奶而言，预定频率区间可以为100kHz至120kHz。
在本公开的一些实施例中，所述高钙奶为富含钙牛奶，具体可以为纯牛奶基础上添加钙矿物质盐。
在本公开的一些实施例中，高钙奶牛奶钙含量由原来的90-100ppm/100ml增加到120-150ppm/100ml。
在本公开的一些实施例中，添加的钙矿物质盐为乳钙、乳酸钙、碳酸钙、醋酸钙、柠檬酸钙等符合《GB 2760食品安全国家标准食品添加剂使用标准》。
在本公开的一些实施例中，所述电磁场设备可以设置在超高温系统管道上、灭菌设备前。
在本公开的一些实施例中，所述预定频率区间可以为100kHz至120kHz。
在本公开的一些实施例中，所述预定频率区间可以为预定频率105kHz。
灭菌控制模块213，用于控制灭菌设备24对电磁波处理后的液态饮品初始产品进行灭菌处理，生成液态饮品。
在本公开的一些实施例中，电磁波控制模块212可以用于将电磁场设备的初始频率设置为预定频率区间；在液态饮品生产过程中，监测电磁场设备的电磁波频率；在电磁场设备的电磁波频率不在预定频率区间的情况下，将电磁场设备的电磁波频率调整至预定频率区间。
在本公开的一些实施例中，电磁波控制模块212可以用于将电磁场设备的初始频率设置为预定频率区间；在液态饮品生产过程中，监测液态饮品性能参数；在液态饮品性能参数不在预定参数范围的情况下，将电磁场设备的电磁波频率调整至预定频率区间。
在本公开的一些实施例中，本公开上述实施例的频率检测可以是每次进液态饮品生产前检测调节频率到100-120kHz。
在本公开的一些实施例中，本公开上述实施例的频率检测可以是做成程序自动检测，每次进液态饮品生产前调节频率到100-120kHz。
在本公开的一些实施例中，本公开上述实施例的频率检测可以是做成程序自动检测自动调节，可以根据自动检测确认自动调节频率到100-120kHz。
在本公开的一些实施例中，如图6所示，本公开液态饮品生产装置还可以包括调配控制模块211，其中：
调配控制模块211，用于指示调配设备22调配液态饮品初始产品，例如：在纯牛奶基础上添加钙矿物质盐形成高钙奶原奶。
由此，本公开上述实施例外加100-120kHz更好的改变钙离子形态和酪蛋白形态液态饮品中的钙离子形态和酪蛋白形态从而降低钙和酪蛋白超高温加工过程中和货架期内产生聚集，从而确保了液态饮品中钙的均匀稳定性，也避免了产品出现杂质的质量风险。
图7为本公开液态饮品生产控制装置另一些实施例的示意图。如图7所示，本公开的液态饮品生产控制装置(例如图2或图4实施例的液态饮品生产控制装置21)可以包括存储器218和处理器219，其中：
存储器218，用于存储指令。
处理器219，用于执行所述指令，使得所述液态饮品生产控制装置执行实现如上述任一实施例(例如图1实施例)所述的液态饮品生产控制方法的操作。
基于本公开上述实施例提供的液态饮品生产控制装置，通过控制100-120kHz外加电磁场对液态饮品中钙形态改变，在液态饮品超高温瞬时杀菌过程中阻止晶体聚集成大分子及保持原有钙和酪蛋白的平衡，确保了最终产品更稳定和货架期，同时避免了管道结垢导致生产周期缩短清洗。本公开上述实施例通过100-120kHz这个区间磁场对液态饮品特征处理最有效。本公开上述实施例的电磁场设备可以是多样化设计。
图8为本公开一些实施例中在线确定液态饮品生产周期达到需清洗的白色颗粒对照图。图8中包括图8-1至图8-6共六个白色颗粒对照图。如图8所示，当抽滤300ml液态饮品成品达到对照图8-4时，就需要停止进液态饮品进行UHT(Ultra-hightemperatureinstantaneous sterilization，超高温瞬时灭菌)原位管道清洗(AIC或CIP)，其中，CIP为Clean In Place，原位清洗，AIC为AsepticIntel-mediate Cleaning，中途无菌清洗。
下面通过具体实施例对本公开进行说明。
第一实施例
对某种型号的高钙奶(蛋白≥3.0g/100g)生产线采用四种方案进行对比说明：
方案1：不安装外加电磁场设备。
方案2：采用95kHz外加电磁场设备。
方案3：采用105kHz外加电磁场设备。
方案4：采用125kHz外加电磁场设备。
具体工艺流程：外加电磁场采用海卓帕斯hydroflow，如图3进行安装。采用图5检测信号，利用程序调节0kHz(方案1)、95kHz(方案2)、105kHz(方案3)、125kHz(方案4)；超高温瞬时杀菌(UHT)流量20吨/小时，UHT具体工艺如下：
(1)生产不超过12hr(小时)做一次不降温原位管道清洗(AIC)，生产不超过24hr需降温CIP酸碱洗。实际生产周期以出现白色颗粒达到图5黑板标准4时需按照上述要求停止进高钙奶清洗。
(2)高钙奶杀菌公式为138℃，4s。
(3)每种方案确保生产3×24hr周期以上提取数据。
表1为四种方案UHT实际运行的周期记录。
表1
通过表1可以看出，外加电磁场都有一定的阻止高钙奶钙和酪蛋白聚集从而延长了白色颗粒出现，尤其是105kHz完全阻止了钙和酪蛋白聚集，在生产周期内无白色颗粒出现。
本公开一些实施例可以选取0kHz和105kHz进行高钙奶产品稳定性分析。
本公开离心沉淀检测设备采用eppendorf公司centrifuge 5810离心机，参数3900rpm，15min。
本公开稳定性分析设备采用LUM公司LUMiSizer分析仪器，参数为15min，2300g。
表2记录了0kHz不加外电磁场和外加105kHz电磁场不同离心沉淀率(wt％)和稳定性系数记录。
表2
| 序号 | 指标 | 0kHz | 105kHz |
| 1 | 初始产品离心沉淀 | 0.40％ | 0.32％ |
| 2 | 第一次121℃15min处理 | 0.26％ | 0.22％ |
| 3 | 第二次121℃15min处理 | 0.61％ | 0.36％ |
| 4 | 第三次121℃15min处理 | 0.60％ | 0.46％ |
| 5 | 稳定性系数 | 0.238 | 0.257 |
通过表2可以看出，外加105kHz电磁场最终高钙奶产品稳定性明显优于没有电磁场，电磁场一方面阻止了钙本身聚集成为规则的大颗粒晶体，只能以一些小颗粒状态存在；同时也保持了牛奶中本身钙的平衡态，最终表现出产品稳定性提高。
第二实施例
对于浓缩高蛋白牛奶，如3.6％蛋白牛奶，其中牛奶本身富含120mg/100g钙；在实际生产过程中，由于钙离子含量波动也会出现白色颗粒，其中2.8％左右酪蛋白和0.09％钙络合，0.03％的游离钙可以很好的溶解和分散在牛奶中形成稳定的平衡体系。一旦钙离子超过120mg/100g容易打破系统平衡，钙离子容易析出和蛋白团聚形成白色颗粒出现，因此对于浓缩高蛋白牛奶等其他乳品和乳饮料体系同样可以采用本公开上述实施例阻止高蛋白奶钙和酪蛋白聚集。
对某种型号的高蛋白奶(蛋白≥3.6g/100g)，生产线采用四种方案进行对比说明：
方案1：不安装外加电磁场设备。
方案2：采用95kHz外加电磁场设备。
方案3：采用105kHz外加电磁场设备。
方案4：采用115kHz外加电磁场设备。
具体工艺流程：外加电磁场采用海卓帕斯hydroflow，同样如图3进行安装。采用图5检测信号，利用程序调节0kHz(方案1)、95kHz(方案2)、105kHz(方案3)、115kHz(方案4)；超高温瞬时杀菌(UHT)流量7.5吨/小时，UHT具体工艺如下：
(1)生产不超过12hr(小时)做一次不降温原位管道清洗(AIC)，生产不超过24hr需降温CIP酸碱洗。水乳温差(杀菌保温段进口热水温度和产品温度)超过10℃或者出现白色颗粒停止进高蛋白牛奶清洗。
(2)高蛋白奶杀菌公式为138℃，4s。
(3)每种方案确保生产3×24hr周期以上提取数据。
表3为四种方案UHT实际运行的周期记录。
表3
通过表3可以看出，外加电磁场在105kHz、115kHz阻止高蛋白奶钙和酪蛋白聚集从而延长了白色颗粒出现，在生产周期内无白色颗粒出现，但105kHz更能有效降低水乳温差提高热能使用效率；95kHz有加速白色颗粒出现趋势。
本公开上述实施例可以用于UHT外加105kHz电磁场阻止了液态饮品出现白色颗粒的趋势，减少UHT停机CIP清洗频率，从而使得料液浪费更少，污水处理压力大幅下降。
本公开上述实施例在外加电磁场处理过程中改变了无机盐的晶型，阻止了聚集成大颗粒晶体，同时也保持了牛奶中本身钙的平衡态，增加了最终液态饮品产品的稳定性。
根据本公开的另一方面，提供一种非瞬时性计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上述任一实施例(例如图1实施例)所述的液态饮品生产控制方法。
基于本公开上述实施例提供的液态饮品生产控制装置，无需更多的乳化稳定剂，在液态饮品经过超高温系统管道上杀菌前采用外加100-120kHz频率电磁波，从而改变牛奶中添加的钙和牛奶中钙结晶形态，减少富含钙牛奶等液态饮品在超高温加工过程及货架期聚集，同时超高温料管内壁结垢大幅降低甚至消失，确保了高钙牛奶中钙含量的均匀性和稳定性。
在上面所描述的液态饮品生产控制装置可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、可编程逻辑控制器(PLC)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。
至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指示相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (13)
1.一种液态饮品生产控制方法，其特征在于，包括：
对液态饮品初始产品进行电磁波处理，使得液态饮品中的钙离子和酪蛋白处于平衡态；
对电磁波处理后的液态饮品进行灭菌处理，生成液态饮品成品。
2.根据权利要求1所述的液态饮品生产控制方法，其特征在于，所述对液态饮品初始产品进行电磁波处理，使得液态饮品中的钙离子和酪蛋白处于平衡态包括:
通过电磁场设备对液态饮品初始产品施加预定频率区间的电磁波，使得液态饮品中的酪蛋白、络合钙和可悬浮钙的含量比例为预定平衡态比例。
3.根据权利要求2所述的液态饮品生产控制方法，其特征在于，
所述预定频率区间为100kHz至120kHz；
和/或，
酪蛋白、络合钙和可悬浮钙的预定平衡态比例为2.6％：0.07％：0.04％。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的液态饮品生产控制方法，其特征在于，
所述液态饮品为高钙奶或浓缩高蛋白牛奶；
和/或，
不同种类的液态饮品对应不同的预定频率区间。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的液态饮品生产控制方法，其特征在于，还包括：
将电磁场设备的初始频率设置为预定频率区间；
在液态饮品生产过程中，监测电磁场设备的电磁波频率；
在电磁场设备的电磁波频率不在预定频率区间的情况下，将电磁场设备的电磁波频率调整至预定频率区间。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的液态饮品生产控制方法，其特征在于，还包括：
将电磁场设备的初始频率设置为预定频率区间；
在液态饮品生产过程中，监测液态饮品性能参数；
在液态饮品性能参数不在预定参数范围的情况下，将电磁场设备的电磁波频率调整至预定频率区间。
7.一种液态饮品生产控制装置，其特征在于，包括：
电磁波控制模块，用于控制电磁场设备对液态饮品初始产品进行电磁波处理，使得液态饮品中的钙离子和酪蛋白处于平衡态；
灭菌控制模块，用于控制灭菌设备对电磁波处理后的液态饮品进行灭菌处理，生成液态饮品成品。
8.一种液态饮品生产控制装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储指令；
处理器，用于执行所述指令，使得所述液态饮品生产控制装置执行实现如权利要求1-6中任一项所述的液态饮品生产控制方法的操作。
9.一种液态饮品生产系统，其特征在于，包括液态饮品生产控制装置、电磁场设备和灭菌设备，其中：
电磁场设备，用于根据液态饮品生产控制装置的指示，对液态饮品初始产品进行电磁波处理，使得液态饮品中的钙离子和酪蛋白处于平衡态；
灭菌设备，用于根据液态饮品生产控制装置的指示，对电磁波处理后的液态饮品进行灭菌处理，生成液态饮品成品；
液态饮品生产控制装置，为如权利要求7或8所述的液态饮品生产控制装置。
10.根据权利要求9所述的液态饮品生产系统，其特征在于，
液态饮品生产控制装置，用于控制电磁场设备和灭菌设备联机进行通电和断电。
11.根据权利要求9或10所述的液态饮品生产系统，其特征在于，还包括：
频率检测示波器，用于根据液态饮品生产控制装置的指示，在液态饮品生产过程中，监测电磁场设备的电磁波频率，并将监测的电磁场设备的电磁波频率提供给液态饮品生产控制装置。
12.根据权利要求9或10所述的液态饮品生产系统，其特征在于，还包括：
参数采集设备，用于根据液态饮品生产控制装置的指示，在液态饮品生产过程中，监测液态饮品性能参数，并将监测的液态饮品性能参数提供给液态饮品生产控制装置。
13.一种非瞬时性计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的液态饮品生产控制方法。
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| CN202010602669.3A CN113925087A (zh) | 2020-06-29 | 2020-06-29 | 液态饮品生产控制方法和装置、生产系统和存储介质 |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2010106296A2 (fr) * | 2009-03-20 | 2010-09-23 | Institut National De La Recherche Agronomique - Inra | Procede pour la reduction de l'encrassement proteique d'une installation de traitement d'un fluide proteique derive du lait |
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| CN107837011A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-03-27 | 九阳股份有限公司 | 一种防水垢食品加工机 |
-
2020
- 2020-06-29 CN CN202010602669.3A patent/CN113925087A/zh active Pending
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