CN216274170U - 加酶系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种加酶系统，其中，加酶系统包括：加酶单元，包括至少一个加酶管道，加酶管道的输入端用于向加酶管道输入至少一种酶；至少一个调节单元，一个调节单元与至少一个加酶管道相连，调节单元用于调节相连的加酶管道的酶的流量。本申请实施例的技术方案可以严格控制谷物食品的酶解程度，在保证谷物产品的口感和风味的同时，可以有效水解谷物中的营养物质，提升谷物产品的营养价值。而且，加酶系统可以有效提高产业化生产效率，减少人工劳动力的投入，降低成本。

Description

加酶系统

技术领域

本申请涉及谷物酶解生产加工技术领域，尤其涉及一种加酶系统。

背景技术

相关技术中，在工业化生产谷物产品时，在酶解阶段采用的是酶解罐的方式，这种方式由于存在进罐和出罐过程等不可控因素，难以把控谷物产品的酶解程度，从而影响谷物产品的口感和风味。

实用新型内容

本申请实施例提供一种加酶系统，以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。

作为本申请实施例的一个方面，本申请实施例提供一种加酶系统，包括：加酶单元，包括至少一个加酶管道，加酶管道的输入端用于向加酶管道输入至少一种酶；至少一个调节单元，一个调节单元与至少一个加酶管道相连，调节单元用于调节相连的加酶管道的酶的流量。

在一种实施方式中，加酶管道和调节单元均为多个，多个加酶管道与多个调节单元一一对应连接，各加酶管道的输入端输入的酶不同。

在一种实施方式中，加酶系统还包括：混酶单元，混酶单元的输入端连接于多个加酶管道的输出端，混酶单元用于混合从多个加酶管道输出的多种酶。

在一种实施方式中，混酶单元包括搅拌装置，用于搅拌从多个加酶管道输出的多种酶。

在一种实施方式中，搅拌装置的转速为v，搅拌装置的搅拌时间为t1，其中，100r/min≤v≤200r/min，3min≤t1≤5min。

在一种实施方式中，加酶系统还包括酶解管道，酶解管道的输入端连接于加酶管道的输出端，加酶管道内的酶输入至酶解管道内，以使酶解管道内的谷物酶解。

在一种实施方式中，谷物的酶解保持时间为t2，谷物的酶解保持温度为T，其中，2min≤t2≤6min，60℃≤T≤75℃。

在一种实施方式中，调节单元包括：计量模块，用于检测与调节单元相连的加酶管道中的酶的流量，并发送酶流量检测信号；控制模块，与计量模块通讯连接，控制模块用于接收酶流量检测信号，且根据酶流量检测信号生成酶流量调节信号；调节模块，与控制模块通讯连接，调节模块用于接收酶流量调节信号，并根据酶流量调节信号调节相连的加酶管道的酶的流量。

在一种实施方式中，调节模块包括阀门和调节泵中的至少一个。

在一种实施方式中，调节单元还包括：显示模块，与计量模块通讯连接，用于显示加酶管道的酶的流量。

本申请实施例采用上述技术方案可以严格控制谷物食品的酶解程度，在保证谷物产品的口感和风味的同时，可以有效水解谷物中的营养物质，提升谷物产品的营养价值。而且，加酶系统可以有效提高产业化生产效率，减少人工劳动力的投入，降低成本。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本申请进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。

图1示出根据本申请实施例的加酶系统的结构示意图。

附图标记说明：

100：加酶系统；

110：加酶单元；111：加酶管道；

120：调节单元；121：计量模块；122：调节模块；

130：混酶单元；131：搅拌装置；

140：酶解单元；141：酶解管道；

150：调节装置；160：供酶单元。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本申请的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

我国居民饮食便以植物性食品为主，据《中国居民膳食指南》指出，在谷类食物中，碳水化合物含量占据最高位置，占总量的75％左右，蛋白质占10％左右，而脂肪仅占2％左右。除此之外，谷物食品还含有丰富的矿物质、B族维生素和膳食纤维等，这表明谷类食物在我国的膳食模式中起到极其重要的作用。目前传统的谷物饮料是对谷物进行浸泡预煮、烘烤、磨浆及均质后完成制备，并且为保证稳定性及口味而适当加入相应稳定剂和甜味剂。

但是随着食品科技技术的发展，传统谷物饮料并不能满足需求，且传统谷物饮料具有口感差、风味不佳等缺陷，因此，酶解谷物饮料应用而生。酶解谷物饮料较传统谷物饮料添加酶解工艺，酶解过程可降低谷物饮料的粘度，有效改善口感，同时可提高谷物饮料稳定性。采用酶解方法水解后，可明显降低谷物中淀粉的分子量及谷物饮料的粘度。

相关技术中，在工业化生产谷物产品时，在酶解阶段采用的是酶解罐的方式，这种方式由于存在进罐和出罐过程等不可控因素，难以把控谷物产品酶解的程度，影响谷物产品的口感和风味。

图1示出根据本申请实施例的加酶系统100的结构示意图。如图1所示，该加酶系统100包括加酶单元110和至少一个调节单元120。

具体而言，加酶单元110包括至少一个加酶管道111，加酶管道111的输入端用于向加酶管道111输入至少一种酶。一个调节单元120与至少一个加酶管道111相连，调节单元120用于调节相连的加酶管道111的酶的流量。

示例性地，加酶系统100可以包括至少一个供酶单元160，酶位于供酶单元160内。加酶管道111的输入端与供酶单元160相连，以使酶从供酶单元160输入至加酶管道111。

由此，由于调节单元120可以调节与之相连的加酶管道111的酶的流量，通过控制酶输入加酶管道111的时间即可控制输入至加酶管道111的酶的总量，从而可以严格控制谷物食品的酶解程度，在保证谷物产品的口感和风味的同时，可以有效水解谷物中的营养物质，提升谷物产品的营养价值。而且，加酶系统100可以有效提高产业化生产效率，减少人工劳动力的投入，降低成本。

在一种实施方式中，参照图1，加酶管道111和调节单元120均为多个，多个加酶管道111与多个调节单元120一一对应连接，各加酶管道111的输入端输入的酶不同。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

由此，通过使加酶管道111和调节单元120为一一对应的多个，多个加酶管道111可以用于输送不同的酶，多个种类的酶可以形成完整的酶系，使谷物产品中的大分子物质可以充分酶解，且各调节单元120可以用于调节对应的加酶管道111的酶的流量，从而可以灵活控制不同种类的酶的输入量，有效保证谷物产品的口感和风味。

图1中显示了两个加酶管道111和两个调节单元120用于示例说明的目的，但是普通技术人员在阅读了本申请的技术方案之后，显然可以理解将该方案应用到其它数量的加酶管道111和调节单元120的技术方案中，这也落入本申请的保护范围之内。

在一种实施方式中，结合图1，加酶系统100还包括混酶单元130，混酶单元130的输入端连接于多个加酶管道111的输出端，混酶单元130用于混合从多个加酶管道111输出的多种酶。由此，如此设置的混酶单元130可以将多种不同的酶混合均匀，保证谷物中的大分子物质可以充分酶解，避免不同种类的酶与谷物选择性接触，可以保证谷物产品的口感和风味。

在一种实施方式中，混酶单元130包括搅拌装置131，用于搅拌从多个加酶管道111输出的多种酶。如此设置，搅拌装置131可以将多种酶充分搅拌均匀，从而进一步保证谷物中的大分子物质可以有效酶解，进一步保证谷物产品的口感和风味。

在一种可选的实施方式中，搅拌装置131的转速为v，搅拌装置131的搅拌时间为t1，其中，100r/min≤v≤200r/min，3min≤t1≤5min。具体地，例如，当v＜100r/min时，搅拌装置131的转速过小，从多个加酶管道111输入的多种酶无法充分混合，影响谷物产品的酶解效果；当v＞200r/min时，搅拌装置131的搅拌速度过大，可能导致酶溅出。当t1＜3min时，搅拌装置131的搅拌时间过短，同样可能导致多种酶无法充分混合，从而影响谷物产品的酶解效果；当t1＞5min时，搅拌装置131的搅拌时间过长，降低酶解效率。

由此，通过使100r/min≤v≤200r/min且3min≤t1≤5min，一方面，可以保证多种酶充分混合，避免影响谷物产品的酶解效果；另一方面，可以提升谷物产品的酶解效率。

在一种实施方式中，如图1所示，加酶系统100还包括酶解管道141，酶解管道141的输入端连接于加酶管道111的输出端，加酶管道111内的酶输入至酶解管道141内，以使酶解管道141内的谷物酶解。例如，加酶系统100可以包括酶解单元140，酶解单元140包括酶解管道141。这样，可以实现谷物的酶解，从而可以降低谷物饮料的粘度，有效改善口感，提高谷物饮料稳定性，有效降低谷物中淀粉的分子量及谷物饮料的粘度。

示例性地，结合图1，当加酶管道111为多个时，酶解管道141的输入端可以连接于混酶单元130的输出端。多个加酶管道111输出的多种酶通过混酶单元130的输入端输送至混酶单元130，经混酶单元130混合均匀后，从混酶单元130的输出端输入酶解管道141，实现谷物产品的充分酶解。

在一种实施方式中，谷物的酶解保持时间为t2，谷物的酶解保持温度为T，其中，2min≤t2≤6min，60℃≤T≤75℃。具体地，例如，当t2＜2min时，谷物的酶解保持时间过短，可能无法降低谷物饮料的粘度，影响口感；当t2＞6min时，谷物的酶解保持时间过长，可能会滋生微生物，增加谷物饮料变酸的风险。由此，通过使2min≤t2≤6min且60℃≤T≤75℃，谷物的酶解保持时间和酶解保持温度较为合理，可以定时定量地控制谷物酶解的时间和程度，从而可以控制谷物产品麦芽糖含量，达到相应的甜度和风味。

在一种实施方式中，结合图1，调节单元120包括计量模块121、控制模块和调节模块122。其中，计量模块121用于检测与调节单元120相连的加酶管道111中的酶的流量，并发送酶流量检测信号，控制模块与计量模块121通讯连接，控制模块用于接收酶流量检测信号，且根据酶流量检测信号生成酶流量调节信号，调节模块122与控制模块通讯连接，调节模块122用于接收酶流量调节信号，并根据酶流量调节信号调节相连的加酶管道111的酶的流量。

可选地，调节模块122可以包括阀门和调节泵中的至少一个。这样，通过调节阀门的开度和/或调节调节泵的频率即可调节与调节单元120相连的加酶管道111的酶的流量。

由此，通过设置上述的计量模块121、控制模块和调节模块122，调节单元120可以有效调节与之相连的加酶管道111的酶的流量，从而可以定量地控制谷物的酶解程度，将谷物中的大分子物质转化成相应小分子水解物，解决了传统谷物饮料口感粘稠、水解过度或不足、风味释放不当以及货架期淀粉老化等问题。

在一种可选的实施方式中，参照图1，加酶系统100可以包括调节装置150，调节装置150与酶解管道141相连，用于调节酶解管道141的酶的流量。其中，调节装置150可以包括第一计量模块、第一控制模块和第一调节模块，第一计量模块用于检测酶解管道141中的酶的流量，并发送检测信号，第一控制模块与第一计量模块通讯连接，第一控制模块用于接收检测信号，且根据检测信号生成调节信号，第一调节模块与第一控制模块通讯连接，第一调节模块用于接收调节信号，并根据调节信号调节酶解管道141的酶的流量。如此设置，可以有效调节流入酶解管道141的酶的流量，从而进一步控制谷物产品的酶解程度，保证产品可接受风味口感的同时，提高产业化生产效率。

在一种实施方式中，调节单元120还包括显示模块，显示模块与计量模块121通讯连接，用于显示加酶管道111的酶的流量。这样，操作人员可以直观地获知加酶管道111的酶的流量，从而根据酶的流量控制谷物产品的酶解程度，有效降解谷物中的淀粉。

在一种实施方式中，谷物产品酶解生产工艺可以为：原料浸泡→谷物磨浆→酶解保持→浆渣分离→灭酶→脱气→均质→冷却贮存→配料→超高温灭菌→灌装。下面具体介绍谷物产品的酶解生产工艺。

(1)原料浸泡

在该工艺中，谷物原料与水按照1:(3.5-6.5)(包括端点值)的比例进行连续化浸泡，浸泡水为0.15％-0.95％(包括端点值)的碳酸氢钠溶液，浸泡温度为45℃-65℃(包括端点值)，浸泡时间为5min-20min(包括端点值)，浸泡结束后将谷物原料沥干并进入下一操作环节(即谷物磨浆)，浸泡水可循环使用。

(2)谷物磨浆

在该工艺中，将浸泡过后的谷物原料与磨浆水按照1:(3.5-6.5)的比例混合后进入研磨系统，磨浆水中同步加入碳酸氢钠，浓度为0.05-0.09％(包括端点值)，磨浆水温度控制在55℃-65℃(包括端点值)，磨浆时通过加酶系统100同步添加一种或多种酶。其中，加酶种类及添加量依照不同谷物及产品风味决定。调节模块122可以包括调节泵，调节泵的频率为6.5-7.5(包括端点值)，并通过计量模块121实时监控流量单位，然后经过混酶单元130混匀输送至磨浆水中。

(3)酶解保持

在该工艺中，谷物浆在酶解管道141中以60℃-75℃的温度保持2min-6min，以实现充分酶解。

(4)浆渣分离

在该工艺中，调节分离机的转速为2000rpm-3000rpm(包括端点值)，分离除去混合谷物酶解液所含残渣。

(5)灭酶

在该工艺中，灭酶温度可以为100℃-110℃(包括端点值)，灭酶时间可以为75s-85s(包括端点值)。

(6)脱气

在该工艺中，将灭酶后的原浆打入连续化脱气设备进行脱气处理，脱气真空度为-25kpa～-90kpa(包括端点值)。

(7)均质

在该工艺中，均质温度为70℃-80℃(包括端点值)，均质压力为300bar-500bar(包括端点值)。

(8)冷却贮存

在该工艺中，将原浆冷却至1℃-10℃(包括端点值)贮存。

(9)配料

在该工艺中，配料温度为60℃-80℃(包括端点值)。

(10)超高温灭菌

在该工艺中，灭菌温度为139℃-144℃(包括端点值)，灭菌时间为4s-12s(包括端点值)。

根据本申请实施例的加酶系统100，可以在谷物磨浆过程中在线添加一种或多种酶，从而降解谷物中的淀粉，不同谷物根据不同配方添加量将酶通过调节单元120确定具体添加量后由加酶单元110输送至混酶单元130，在混酶阶段，由内置电动搅拌装置131进行混匀，输送至磨浆水中，从而达到降解谷物中淀粉的作用。并严格控制酶解时间，从而控制最终谷物产品麦芽糖含量，达到相应的甜度和风味。

在本说明书的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

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多个该特征。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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。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申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种加酶系统，其特征在于，包括：

加酶单元，包括至少一个加酶管道，所述加酶管道的输入端用于向所述加酶管道输入至少一种酶；

至少一个调节单元，一个所述调节单元与至少一个所述加酶管道相连，所述调节单元用于调节相连的加酶管道的酶的流量。

2.根据权利要求1所述的加酶系统，其特征在于，所述加酶管道和所述调节单元均为多个，多个所述加酶管道与多个所述调节单元一一对应连接，各所述加酶管道的输入端输入的酶不同。

3.根据权利要求2所述的加酶系统，其特征在于，还包括：

混酶单元，所述混酶单元的输入端连接于多个所述加酶管道的输出端，所述混酶单元用于混合从多个所述加酶管道输出的多种酶。

4.根据权利要求3所述的加酶系统，其特征在于，所述混酶单元包括搅拌装置，用于搅拌从多个所述加酶管道输出的多种酶。

5.根据权利要求4所述的加酶系统，其特征在于，所述搅拌装置的转速为v，所述搅拌装置的搅拌时间为t1，其中，100r/min≤v≤200r/min，3min≤t1≤5min。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的加酶系统，其特征在于，还包括：

酶解管道，所述酶解管道的输入端连接于所述加酶管道的输出端，所述加酶管道内的酶输入至所述酶解管道内，以使所述酶解管道内的谷物酶解。

7.根据权利要求6所述的加酶系统，其特征在于，所述谷物的酶解保持时间为t2，所述谷物的酶解保持温度为T，其中，2min≤t2≤6min，60℃≤T≤75℃。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的加酶系统，其特征在于，所述调节单元包括：

计量模块，用于检测与所述调节单元相连的加酶管道中的酶的流量，并发送酶流量检测信号；

控制模块，与所述计量模块通讯连接，所述控制模块用于接收所述酶流量检测信号，且根据所述酶流量检测信号生成酶流量调节信号；

调节模块，与所述控制模块通讯连接，所述调节模块用于接收所述酶流量调节信号，并根据所述酶流量调节信号调节相连的加酶管道的酶的流量。

9.根据权利要求8所述的加酶系统，其特征在于，所述调节模块包括阀门和调节泵中的至少一个。

10.根据权利要求8所述的加酶系统，其特征在于，所述调节单元还包括：

显示模块，与所述计量模块通讯连接，用于显示所述加酶管道的酶的流量。

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