CN114886069A - 一种基于功能益生菌和特异性益生元的固体饮料生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及固体饮料制备技术领域，本发明公开了一种基于功能益生菌和特异性益生元的固体饮料生产工艺，包括：S1：筛选菌种特异性增殖益生元，S2：功能性益生菌与特异性益生元配对，干基制备，S5：通过控制器带动所述所述混合仓转动，通过电子鼻检测干基混合物气味值，通过所述补料机构对所述混合仓内进行补充，直至干基混合物气味合格；通过电子鼻采集的气味样本，通过补料机构进行二次投递，直至物料的气味达到标准，此时干基、液体则通过干基储存仓位于补料延伸管的端部投放至混合仓的内部，由于干基储存仓与溶液储存仓本身投料量较少，此时在进行补充投料时，则可以使精度得到保证，同时保证投料混合效率。
Description
技术领域
本发明涉及固体饮料制备技术领域，具体是一种基于功能益生菌和特异性益生元的固体饮料生产工艺。
背景技术
益生菌类固体饮料在制备时，为了增加饮料风味，会添加一些辅料增加饮料风味，益生菌固体饮料主要由干基和辅料溶液通过两者混合后进行造粒，但是由于固体饮料为自动化生产，此时物料在管道内进行运动，以及机械设备的工作误差导致物料通过一次混合，二次混合时物料输送出现细微误差，导致口味产生一些微小的改变，而一些益生元自身也具有气味，多个气味的混合如果比例把控不好，很容易造成风味出现较大的改变，如果将上料机构的上料速度进行降低，提高上料精度，此时导致不适用大批量加工，如果将上料速度进行提高，此时上料精度难以把控。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于功能益生菌和特异性益生元的固体饮料生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于功能益生菌和特异性益生元的固体饮料生产工艺，包括：
S1：将益生元等量替换MRS琼脂培养基中的葡萄糖（唯一碳源），将任意一种益生菌菌种接种于处理过的MRS液体培养基中（接种量1%），37℃静置培养12小时，每小时测定一次样品在600 nm波长下的吸光值OD600，并绘制生长曲线，生长曲线OD600变化最陡峭、增长速度最快的培养基所对应的益生元即为该菌种特异性增殖益生元；
S2：将功能性益生菌与筛选出的特异性益生元两两配对，将功能益生菌与筛选出的特异性益生元及麦芽糊精按一定1：3~5：3~5的比例在干基混合制备设备内混合，制成干基；
S3：将辅料按1：1~3溶于无菌纯净水中，在辅料溶液制备设备内混合，制成辅料溶液；
S4：所述干基混合制备设备内部干基以及所述辅料溶液制备设备内部的辅料溶液通过供料机构注入混合仓内部，通过补料机构对所述混合仓补充投料，将辅料溶液喷射在所述混合仓内部的干基上进行混合；
S5：通过控制器带动所述所述混合仓转动，通过电子鼻检测干基混合物气味值，通过所述补料机构对所述混合仓内进行补充，直至干基混合物气味合格；
S6：合格混合物通过所述混合仓排出进入造粒工序，进行造粒。
作为本发明再进一步的方案：益生菌包括但不限于：青春双歧杆菌、动物双歧杆菌、两歧双歧杆菌、短双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、弯曲乳杆菌、德氏乳杆菌保加利亚亚种、德氏乳杆菌乳亚种、发酵乳杆菌、格氏乳杆菌、瑞士乳杆菌、约氏乳杆菌、副干酪乳杆菌、植物乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、唾液乳杆菌、嗜热链球菌、乳酸乳球菌乳酸亚种，乳酸乳球菌乳脂亚种，乳酸乳球菌双乙酰亚种，费氏丙酸杆菌谢氏亚种，肠膜明串菌肠膜亚种，马克斯克鲁维酵母，乳酸片球菌，戊糖片球菌的一种或多种。
作为本发明再进一步的方案：针对该益生菌筛选的特异益生元，包括但不限于：果胶、葡甘露聚糖、聚葡萄糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚甘露糖、燕麦β-葡聚糖、低聚半乳糖、菊粉、棉籽糖、水苏糖、抗性淀粉、抗性糊精中的一种或多种。
作为本发明再进一步的方案：辅料，包括但不限于：乳糖醇、L-阿拉伯糖、白芸豆提取物、果粉、酵素粉、赤藓糖醇。
作为本发明再进一步的方案：所述干基混合制备设备与所述供料机构、所述辅料溶液制备设备与所述供料机构之间分别通过干基输送管、溶液输送管连通，所述混合仓转动连接在所述供料机构与所述补料机构之间，所述混合仓的数量至少为1个，所述干基输送管、所述溶液输送管通过所述供料机构延伸至所述混合仓内部，所述补料机构的顶部设置有干基储存仓、溶液储存仓，所述干基储存仓与所述干基输送管之间通过干基补充管连通，所述溶液储存仓与所述溶液输送管之间通过溶液补充管连通，所述干基补充管与所述溶液补充管的均通过所述混合仓另一侧延伸至所述混合仓内部，所述干基补充管、所述溶液补充管直径均小于所述干基输送管、所述溶液输送管的直径，所述干基混合制备设备、所述辅料溶液制备设备、所述干基储存仓、所述溶液储存仓内部均设有独立送料系统。
作为本发明再进一步的方案：所述供料机构靠近所述混合仓一侧固定连接有延伸送料管，所述补料机构靠近所述混合仓一侧固定连接有补料延伸管，所述混合仓的两侧均固定连接有延伸套管，所述延伸套管套设转动连接在所述补料延伸管、所述延伸送料管的外部。
作为本发明再进一步的方案：所述控制器的前端面安装有用于带动所述混合仓转动的传动仓，所述传动仓内部设置有传动组件，所述延伸套管的外部固定连接有与所述传动组件相配合的齿环。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
在应对益生菌与特异性益生元的混合配比后，保证了益生菌的增殖，同时虽然风味数量增加，但是通过大投递微补充的组合使混合时，通过电子鼻对混合仓内部的混合物气味进行检测，从而判断辅料溶液制备设备与干基混合制备设备内部的物料投递量的准确性，此时通过电子鼻采集的气味样本，通过补料机构进行二次投递，直至物料的气味达到标准，干基补充管与干基输送管、溶液补充管与溶液输送管相连通，此时物料通过干基补充管、溶液补充管投放至干基储存仓、溶液储存仓的内部，此时干基、液体则通过干基储存仓位于补料延伸管的端部投放至混合仓的内部，由于干基储存仓与溶液储存仓本身投料量较少，此时在进行补充投料时，则可以使精度得到保证。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种基于功能益生菌和特异性益生元的固体饮料生产工艺的设备组成立体示意图；
图2为一种基于功能益生菌和特异性益生元的固体饮料生产工艺的设备组成另一个视角的立体示意图；
图3为一种基于功能益生菌和特异性益生元的固体饮料生产工艺的设备组成俯视示意图；
图4为一种基于功能益生菌和特异性益生元的固体饮料生产工艺的设备组成主视剖面示意图；
图5为图4中A部的放大示意图；
图6为一种基于功能益生菌和特异性益生元的固体饮料生产工艺的流程示意图；
图中：1、干基混合制备设备；11、干基输送管；2、辅料溶液制备设备；21、溶液输送管；3、供料机构；31、延伸送料管；4、补料机构；41、干基储存仓；411、干基补充管；42、溶液储存仓；421、溶液补充管；43、补料延伸管；44、电子鼻；5、混合仓；51、延伸套管；52、齿环；6、控制器；61、传动仓；62、传动组件。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接 至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图6，该工艺的流程
S1：将益生元等量替换MRS琼脂培养基中的葡萄糖唯一碳源，将任意一种益生菌菌种接种于处理过的MRS液体培养基中接种量1%，37℃静置培养12小时，每小时测定一次样品在600 nm波长下的吸光值OD600，并绘制生长曲线，生长曲线OD600变化最陡峭、增长速度最快的培养基所对应的益生元即为该菌种特异性增殖益生元，可以针对筛选出的功能益生菌，筛选最适益生元，以保证益生菌在肠道的增殖，提高益生菌的使用效果。
S2：将功能性益生菌与筛选出的特异性益生元两两配对，将功能益生菌与筛选出的特异性益生元及麦芽糊精按一定1：3~5：3~5的比例在干基混合制备设备1内混合，制成干基，主要为了后续制成固体饮料颗粒做准备。
S3：将辅料按1：1~3溶于无菌纯净水中，在辅料溶液制备设备2内混合，制成辅料溶液，辅料溶液主要为了增加整个饮品的风味，使饮料在满足功能性的同时可以增加饮用口感。
S4：干基混合制备设备1内部干基以及辅料溶液制备设备2内部的辅料溶液通过供料机构3注入混合仓5内部，通过补料机构4对混合仓5补充投料，将辅料溶液喷射在混合仓5内部的干基上进行混合，由于前序的两种物料均通过混合后通过定量输送后进行二次混合，为了增加风味的稳定性，采用大量输送微量调节补充的双重控制方法，可以保证投放速度同时提高投放精度。
S5：通过控制器6带动混合仓5转动，通过电子鼻44检测干基混合物气味值，通过补料机构4对混合仓5内进行补充，直至干基混合物气味合格，通过电子鼻44对气味采集分析，可以准确的判断混合仓5内部的混合物情况，例如辅料香气气味浓度不足，此时进行微量送料，进而可以进行细微补充，从而有效的提高混合物的气味浓度差值，提高饮料的风味均匀性。
S6：合格混合物通过混合仓5排出进入造粒工序，进行造粒。
请参阅图1、图2、图3、图4、图5在该工艺下的颗粒制备气味控制实施例中
干基混合制备设备1内部主要为了将配对的益生菌、益生元与麦芽糊精按照比例配置后进行混合，混合后的成品直接通过干基输送管11输送至供料机构3内部，准备投料，而辅料则通过辅料溶液制备设备2内部与水进行混合形成溶液，通过溶液输送管21输送至供料机构3的内部，准备投料；
混合时，主要通过混合仓5进行混合，混合仓5转动在供料机构3与补料机构4之间，此时干基输送管11的物料通过定量送料机构送入混合仓5的内部，溶液输送管21内部的液体通过端部的喷头喷至混合仓5内部的干基上，通过控制器6带动混合仓5转动，为了提高空间利用率，将控制器6设置在设备后方，通过传动仓61与延伸套管51转动连接，控制器6的动力输出端则与齿环52之间通过传动组件62传动连接，带动混合仓5进行转动，使物料在混合仓5内部进行翻滚，使物料充分混合，混合时，通过电子鼻44对混合仓5内部的混合物气味进行检测，从而判断辅料溶液制备设备2与干基混合制备设备1内部的物料投递量的准确性，此时通过电子鼻44采集的气味样本，通过补料机构4进行二次投递，直至物料的气味达到标准，此时通过混合仓5将物料排出移动至成型区成型。
此时干基补充管411与干基输送管11、溶液补充管421与溶液输送管21相连通，此时物料通过干基补充管411、溶液补充管421投放至干基储存仓41、溶液储存仓42的内部，此时干基、液体则通过干基储存仓41位于补料延伸管43的端部投放至混合仓5的内部，由于干基储存仓41与溶液储存仓42本身投料量较少，此时在进行补充投料时，则可以使精度得到保证。
此时延伸送料管31与补料延伸管43的设置，使混合仓5的两侧均设置有延伸套管51，通过延伸套管51转动在延伸送料管31与补料延伸管43的转动配合，使延伸套管51不会影响到延伸送料管31与补料延伸管43的投料。
工艺流程：
根据在600 nm波长下的吸光值OD600，并绘制生长曲线，生长曲线OD600变化最陡峭、增长速度最快的培养基所对应的益生元即为该菌种特异性增殖益生元，可以针对筛选出的功能益生菌，筛选最适益生元，将功能性益生菌与筛选出的特异性益生元两两配对，将功能益生菌与筛选出的特异性益生元及麦芽糊精按一定1：3~5：3~5的比例在干基混合制备设备1内混合，制成干基，将辅料按1：1~3溶于无菌纯净水中，在辅料溶液制备设备2内混合，制成辅料溶液，干基混合制备设备1内部主要为了将配对的益生菌、益生元与麦芽糊精按照比例配置后进行混合，混合后的成品直接通过干基输送管11输送至供料机构3内部，准备投料，而辅料则通过辅料溶液制备设备2内部与水进行混合形成溶液，通过溶液输送管21输送至供料机构3的内部，准备投料，混合仓5转动在供料机构3与补料机构4之间，此时干基输送管11的物料通过定量送料机构送入混合仓5的内部，溶液输送管21内部的液体通过端部的喷头喷至混合仓5内部的干基上，通过控制器6带动混合仓5转动，为了提高空间利用率，将控制器6设置在设备后方，通过传动仓61与延伸套管51转动连接，控制器6的动力输出端则与齿环52之间通过传动组件62传动连接，带动混合仓5进行转动，使物料在混合仓5内部进行翻滚，使物料充分混合，混合时，通过电子鼻44对混合仓5内部的混合物气味进行检测，从而判断辅料溶液制备设备2与干基混合制备设备1内部的物料投递量的准确性，此时通过电子鼻44采集的气味样本，通过补料机构4进行二次投递，物料通过干基补充管411、溶液补充管421投放至干基储存仓41、溶液储存仓42的内部，此时干基、液体则通过干基储存仓41位于补料延伸管43的端部投放至混合仓5的内部，由于干基储存仓41与溶液储存仓42本身投料量较少，此时在进行补充投料时，则可以使精度得到保证。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于功能益生菌和特异性益生元的固体饮料生产工艺，其特征在于：包括：
S1：将益生元等量替换MRS琼脂培养基中的葡萄糖（唯一碳源），将任意一种益生菌菌种接种于处理过的MRS液体培养基中（接种量1%），37℃静置培养12小时，每小时测定一次样品在600 nm波长下的吸光值OD600，并绘制生长曲线，生长曲线OD600变化最陡峭、增长速度最快的培养基所对应的益生元即为该菌种特异性增殖益生元；
S2：将功能性益生菌与筛选出的特异性益生元两两配对，将功能益生菌与筛选出的特异性益生元及麦芽糊精按一定1：3~5：3~5的比例在干基混合制备设备（1）内混合，制成干基；
S3：将辅料按1：1~3溶于无菌纯净水中，在辅料溶液制备设备（2）内混合，制成辅料溶液；
S4：所述干基混合制备设备（1）内部干基以及所述辅料溶液制备设备（2）内部的辅料溶液通过供料机构（3）注入混合仓（5）内部，通过补料机构（4）对所述混合仓（5）补充投料，将辅料溶液喷射在所述混合仓（5）内部的干基上进行混合；
S5：通过控制器（6）带动所述所述混合仓（5）转动，通过电子鼻（44）检测干基混合物气味值，通过所述补料机构（4）对所述混合仓（5）内进行补充，直至干基混合物气味合格；
S6：合格混合物通过所述混合仓（5）排出进入造粒工序，进行造粒。
2.根据权利要求1所述的一种基于功能益生菌和特异性益生元的固体饮料生产工艺，其特征在于：益生菌包括但不限于：青春双歧杆菌、动物双歧杆菌、两歧双歧杆菌、短双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、弯曲乳杆菌、德氏乳杆菌保加利亚亚种、德氏乳杆菌乳亚种、发酵乳杆菌、格氏乳杆菌、瑞士乳杆菌、约氏乳杆菌、副干酪乳杆菌、植物乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、唾液乳杆菌、嗜热链球菌、乳酸乳球菌乳酸亚种，乳酸乳球菌乳脂亚种，乳酸乳球菌双乙酰亚种，费氏丙酸杆菌谢氏亚种，肠膜明串菌肠膜亚种，马克斯克鲁维酵母，乳酸片球菌，戊糖片球菌的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种基于功能益生菌和特异性益生元的固体饮料生产工艺，其特征在于：针对该益生菌筛选的特异益生元，包括但不限于：果胶、葡甘露聚糖、聚葡萄糖、低聚果糖、低聚木糖、低聚甘露糖、燕麦β-葡聚糖、低聚半乳糖、菊粉、棉籽糖、水苏糖、抗性淀粉、抗性糊精中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种基于功能益生菌和特异性益生元的固体饮料生产工艺，其特征在于：辅料，包括但不限于：乳糖醇、L-阿拉伯糖、白芸豆提取物、果粉、酵素粉、赤藓糖醇。
5.根据权利要求1所述的一种基于功能益生菌和特异性益生元的固体饮料生产工艺，其特征在于：所述干基混合制备设备（1）与所述供料机构（3）、所述辅料溶液制备设备（2）与所述供料机构（3）之间分别通过干基输送管（11）、溶液输送管（21）连通，所述混合仓（5）转动连接在所述供料机构（3）与所述补料机构（4）之间，所述混合仓（5）的数量至少为1个，所述干基输送管（11）、所述溶液输送管（21）通过所述供料机构（3）延伸至所述混合仓（5）内部，所述补料机构（4）的顶部设置有干基储存仓（41）、溶液储存仓（42），所述干基储存仓（41）与所述干基输送管（11）之间通过干基补充管（411）连通，所述溶液储存仓（42）与所述溶液输送管（21）之间通过溶液补充管（421）连通，所述干基补充管（411）与所述溶液补充管（421）的均通过所述混合仓（5）另一侧延伸至所述混合仓（5）内部，所述干基补充管（411）、所述溶液补充管（421）直径均小于所述干基输送管（11）、所述溶液输送管（21）的直径，所述干基混合制备设备（1）、所述辅料溶液制备设备（2）、所述干基储存仓（41）、所述溶液储存仓（42）内部均设有独立送料系统。
6.根据权利要求1所述的一种基于功能益生菌和特异性益生元的固体饮料生产工艺，其特征在于：所述供料机构（3）靠近所述混合仓（5）一侧固定连接有延伸送料管（31），所述补料机构（4）靠近所述混合仓（5）一侧固定连接有补料延伸管（43），所述混合仓（5）的两侧均固定连接有延伸套管（51），所述延伸套管（51）套设转动连接在所述补料延伸管（43）、所述延伸送料管（31）的外部。
7.根据权利要求6所述的一种基于功能益生菌和特异性益生元的固体饮料生产工艺，其特征在于：所述控制器（6）的前端面安装有用于带动所述混合仓（5）转动的传动仓（61），所述传动仓（61）内部设置有传动组件（62），所述延伸套管（51）的外部固定连接有与所述传动组件（62）相配合的齿环（52）。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220812 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |