飲料的製備方法及實現該方法的滅菌灌裝設備的製作方法

2023-07-05 04:10:26 2

專利名稱：飲料的製備方法及實現該方法的滅菌灌裝設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種飲料的製備方法，尤其涉及一種由濃縮液和飲用水 配製而成的瓶裝飲料的製備方法。本發明還涉及實現這種製備方法的滅 菌灌裝設備。
技術背景一般瓶裝飲料的製備工藝是將飲料的主成分製備成濃縮液，用飲 用水將濃縮液稀釋到設定的濃度,再對稀釋好的飲料進行高溫滅菌，然 後灌裝封口成產品。滅菌是整個飲料製備工藝中不可缺少的一步，它是 保證飲料在運輸和貯存過程中保鮮的關鍵。現有飲料的滅菌是採用巴氏 滅菌法，即將稀釋好的飲料存放於一密封容器中，通過高溫蒸汽間接使 容器內的飲料快速升溫，達到殺菌的溫度，再保溫一定的時間，然後快 速冷卻。由於稀釋好的液體飲料含有大量的水，體積比濃縮液要大好幾 倍，整個滅菌過程不僅需要大量的熱能，而且需要大型的密封容器，因 而這種製備方法生產效率低，而且能源浪費相當嚴重。以強氧化著稱的臭氧溶於水，不但可脫色、除味和高效廣i普殺菌， 還可以去除水中的重金屬離子、化解通常難以處理的雜質，是一種難得 的深度淨化劑，另外，由於臭氧的最終還原產物是氧氣，對環境沒有任 何汙染，因而被廣泛應用於々欠用水的殺菌消毒。但到目前為止，仍未見 有關於臭氧能直接用於對飲料進行滅菌方面的報導，這可能是因為飲料 主成分的分子結構比較複雜，臭氧無法滲透到飲料主成分的分子內部， 只能停留在分子的表面，導致殺菌效果遠遠不能達到要求。 發明內容本發明的目的是克服以上存在的問題而提供一種新的飲料製備方 法，該製備方法不僅生產效率高，而且能節省大量能源。為實現以上目的，本發明飲料的製備方法包括如下步驟(1) 將々大料的主成分及輔助成分製成濃縮液；(2) 對濃縮液進行滅菌；(3) 利用臭氧對飲用水進行消毒殺菌；(4 )在無菌環境下，按濃縮液和飲用水的比例進行混合灌裝。為了減少濃縮液的冷卻工序，上述製備方法中，步驟(4)的混合灌裝是先灌裝飲用水，後灌裝濃縮液。為了更進一步節約能源，上述製備方法中，步驟(2)中濃縮液的滅菌是採用^:波滅菌法。上述製備方法中，步驟(3)中臭氧的投放量為3-4毫克/升水。 為了佳 改用水達到更好的消毒殺菌效果，上述製備方法中，步驟 (3)中的飲用水在進行臭氧消毒殺菌前先經過從粗過濾到精過濾的各級過濾。本發明的液體飲料製備方法，將濃縮液和飲用水分開進行滅菌， 由於飲用水在飲料中所佔的比例大，濃縮液所佔的比例小，而佔大比例的^:用水採用成熟的臭氧殺菌工藝，可避免因加熱、冷卻造成的熱能損 失，大大節約能源；而濃縮液不管是採用巴氏滅菌法或^:波滅菌法，滅 菌後均無須花時間冷卻，因為在灌裝過程中，少量的濃縮液一經與大量 的常溫>改用水混合，熱量立即分散到水中，而該部分熱量對於水的溫度 影響是可以忽略不計。本發明的製備方法在保持飲料原有風味的前提 下，可大大縮短滅菌的時間，適合於大規j莫的連續化生產。本發明還提供了 一種實現上述製備方法的滅菌灌裝設備，該設備包 括濃縮液滅菌裝置、飲用水滅菌裝置和混合灌裝裝置；混合灌裝裝置設 有兩個進液口和兩個出液口，其中一個進液口與濃縮液滅菌裝置的出液 口連接，另一個進液口與飲用水滅菌裝置的出水口連接，混合灌裝裝置 的兩個出液口對應設有濃縮液和飲用水的流量控制單元；上述飲用水滅菌裝置是臭氧殺菌裝置。上述設備中，濃縮液滅菌裝置是微波滅菌裝置。上述臭氧殺菌裝置包括^t用水前處理部分和臭氧殺菌部分，其中 飲用水前處理部分依次由石英砂過濾器、活性炭過濾器、纖維過濾器和鈦濾芯過濾器構成；臭氧殺菌部分,由臭氧發生器和臭氧水混合器構成， 臭氧水混合器設有進水口、進氣口和出水口，鈦濾芯過濾器的出水口和 臭氧水混合器的進水口連接，臭氧發生器的出氣口與臭氧水混合器的進 氣口連接，臭氧水混合器的出水口為臭氧殺菌裝置的出水口。上述微波滅菌裝置包括一金屬密封箱、固定於密封箱中間呈螺旋形 的濃縮液輸送管，密封箱沿濃縮液的傳送方向被若干金屬隔板分為若干 個各自獨立、互不幹擾的微波輻射室，各金屬隔板中間設有可供濃縮液 輸送管通過的孔，各微波輻射室設有獨立的微波發生器，濃縮液輸送管 的進出料口位於密封箱的兩端，濃縮液輸送管的進料口與送料泵連接， 出料口為濃縮液滅菌裝置的出液口。上述混合灌裝裝置包括有兩個儲液罐、兩個分裝器，儲液罐的進液 口為混合灌裝裝置的進液口，儲液罐的出液口與分裝器連接，每個分裝 器的下端都設有若干條分流管，每條分流管下端連接有噴嘴，上述濃縮 液和々大用水流量控制單元對應設於分流管中。上述々欠用水流量控制單元由電磁閥和液位探頭組成，分流管呈倒立 的"L"型，豎向的一端與移動噴嘴連接，橫向的一端與分裝器連接， 電磁閥位於與分裝器連接的分流管上，液位探頭位於與噴嘴連接的分流 管上。為了 4吏濃縮液的流量更加準確，上述濃縮液流量控制單元由兩個電 磁閥和液位探頭組成，分流管呈"T"型， 一端與噴嘴連接，與噴嘴同 在一直線上的另一端頂部設有透氣孔，與噴嘴不在同一直線上的一端與 分裝器連接，兩個電磁閥分別位於與分裝器和噴嘴連接的分流管上，液位4笨頭4立於頂部i殳有透氣孔的分流管內。本發明的滅菌灌裝設備，根據濃縮液和飲用水不同的性質，設有濃 縮液和飲用水各自獨立的滅菌裝置，可避免因使用同一種滅菌方法而造 成的能源浪費，而混合灌裝裝置使得濃縮液和飲用水在灌裝過程就可自 行混合成成品飲料。本發明的生產設備，從滅菌到灌裝都可以進行連續 化流水作業，大大提高生產效率。 附困說明圖l是本發明飲料滅菌灌裝設備的結構示意圖。圖2是々大用水流量控制單元的結構示意圖。 圖3是濃縮液流量控制單元的結構示意圖。 W實施方式如

圖1所示，本發明的飲料滅菌灌裝設備包括飲用水滅菌裝置1、 濃縮液滅菌裝置2、混合灌裝裝置3。飲用水滅菌裝置1由飲用水前處理部分和臭氧殺菌部分構成，飲用 水前處理部分由進水管從左到右依次連接的石英砂過濾器11、活性炭 過濾器12、纖維過濾器13和鈦濾芯過濾器14構成，臭氧殺菌部分由 臭氧發生器15和臭氧水混合器16構成，臭氧水混合器設有進水口 161、 進氣口 162和出水口 163,進水口 161與鈦濾芯過濾器連接，進氣口 162與臭氧發生器連接。濃縮液滅菌裝置2包括一金屬密封箱21、密封箱內固定有螺旋形 的濃縮液輸送管211，密封箱沿濃縮液的傳送方向被若干塊金屬隔板 212分為若千個各自獨立、互不幹擾的微波輻射室213，各金屬隔板中 間設有可供濃縮液輸送管通過的孔，各微波輻射室設有獨立的微波發生 器214，濃縮液輸送管的進料口 215和出料口 216位於密封箱的兩端， 濃縮液輸送管的進料口與送料泵217連接；在緊貼密封箱的頂部還設有 一熱交換箱22，熱交換箱內固定有環形流體介質預熱管221，該預熱管的進料口 222位於熱交換箱的上部，出料口 223位於熱交換箱的下部， 出料口經過送料泵217與輸送管道的入口 215連接，為了使熱交換更加 充分，熱交換箱內填充有導熱液，導熱液經過微波發生器的散熱片，吸 收散熱片M的熱量後再進入熱交換箱內。混合灌裝裝置3包括兩個儲液罐31、 32，兩個可移動分裝器33、 34和輸送機架35;儲液罐31與臭氧水混合器的出水口 163連接，儲液 罐32與濃縮液的出料口 216連接，儲液罐設有控制開關；分裝器33 與儲液罐31連接，其出液端設有6條分流管331，每條分流管下端連 接有噴嘴332，飲用水的分流管呈倒"L"型，豎向一端連接噴嘴332， 橫向一端連接分裝器33，與分裝器連接的那段分流管上設有電磁閥 333，與噴嘴連接的那段分流管固定有液位探頭334,如圖2所示；分 裝器34與儲液罐32連接，其出液端設有6條分流管341,每條分流管 下端連接有噴嘴342，濃縮液的分流管呈側臥"T"型，豎向的下端與 噴嘴342連接，豎向的頂端設有透氣孔，利於液面的上升或下降，橫向 的一端與分裝器34連接，與分裝器34連接的那段分流管設有電磁閥 343,與噴嘴342連接的那段分流管設有電磁閥344，液位探頭345位 於頂部設有透氣孔的那段分流管內，如圖3所示；輸送機架35包括一 支架351和用於輸送空瓶的輸送帶352。為了使濃縮液不發生第二次汙 染，在濃縮液經過的地方還可設置臭氧發生器，以消毒周圍的空氣。飲料製備流程及工作原理，先將飲料的主成分和輔助成分製成濃縮 液，將濃縮液泵入濃縮液滅菌裝置2熱交換箱中的預熱管進料口 222， 濃縮液經預熱後，送料泵217將濃縮液送入密封箱中的螺旋形輸送管 211，經微波殺菌後，從出料口 216流入混合灌裝裝置的儲液罐32中備 用，微波殺菌的時間可以通過濃縮液的流速進行控制；飲用水經過飲用 水滅菌裝置的石英砂過濾器11、活性炭過濾器12、纖維過濾器13和鈦 濾芯過濾器14從粗到精各級過濾後，進入臭氧水混合器16，與此同時，臭氧發生器15產生的臭氧也進入臭氧水混合器16中，飲用水經臭氧殺 菌後從臭氧水混合器的出水口 163進入混合灌裝裝置的儲液罐31中備 用；灌裝時，啟動儲液罐31、 32的控制開關，使殺菌後的飲用水和濃 縮液分別進入分裝器33、 34中，輸送機架35將經過浸洗消毒機消毒好 的空瓶36傳送到飲用水分裝器的下方，分裝器33下移，噴嘴332伸入 空瓶內，定位時，電磁閥333打開，飲用水流入空瓶，根據飲用水的需 要量，設置液位探頭334的位置，當液面接觸到液位探頭334時，電磁 閥333關閉，移動噴嘴332上升，與此同時，設於分裝器34下方的電 磁閥343打開，使濃縮液流入分流管中，根據濃縮液的需要量，設置液 位探頭334的位置，當液位探頭345接觸到液面時，電磁閥343關閉； 裝有飲用水的瓶子繼續運行，到達濃縮液的分裝器正下方，分裝器34 下移，噴嘴34伸入瓶內，定位時，電磁閥344打開，分流管內的濃縮 液進入裝有飲用水的瓶中，兩者進行混合，當分流管內的濃縮液流完時， 電磁閥344關閉，噴嘴34上升，裝有飲料成品的瓶子繼續運行，進入 封蓋工序，完成整個製備過程。
權利要求
1、一種飲料的製備方法，該方法包括如下步驟(1)將飲料的主成分及輔助成分製成濃縮液；(2)對濃縮液進行滅菌；(3)利用臭氧對飲用水進行消毒殺菌；(4)在無菌環境下，按濃縮液和飲用水的比例進行混合灌裝。
2、 根據權利要求1所述的飲料製備方法，其特徵在於所述步驟(4)的 混合灌裝是先灌裝飲用水，後灌裝濃縮液。
3、 根據權利要求1或2所述的飲料製備方法，其特徵在於所述步驟(2 ) 中濃縮液的滅菌是採用微波滅菌法。
4、 根據權利要求1或2所述的飲料製備方法，其特徵在於所述步驟(3 ) 中臭氧的投放量為3-4毫克/升水。
5、 根據權利要求1或2所述的飲料製備方法，其特徵在於所述步驟(3 ) 中的飲用水在進行臭氧消毒殺菌前先經過從粗過濾到精過濾的若千級 過濾。
6、 一種實現權利要求1所述飲料製備方法的滅菌灌裝設備，其特徵在於 所述設備包括濃縮液滅菌裝置、飲用水滅菌裝置和混合灌裝裝置；混 合灌裝裝置設有兩個進液口和兩個出液口 ，其中一個進液口與濃縮液 滅菌裝的出液口連接，另 一個進液口與飲用水滅菌裝置的出水口連接， 混合灌裝裝置的兩個出液口對應設有濃縮液和飲用水的流量控制單 元；飲用水滅菌裝置是臭氧滅菌裝置。
7、 根據權利要求6所述的滅菌灌裝設備，其特徵在於所述濃縮液滅菌 裝置是微波滅菌裝置。
8、 根據權利要求6或7所述的滅菌灌裝設備，其特徵在於所述臭氧滅 菌裝置包括飲用水前處理部分和臭氧殺菌部分，其中飲用水前處理部 分依次由石英砂過濾器、活性炭過濾器、纖維過濾器和鈦濾芯過濾器構成；臭氧殺菌部分由臭氧發生器和臭氧水混合器構成，臭氧水混合 器設有進水口、進氣口和出水口，鈦濾芯過濾器的出水口和臭氧水混 合器的進水口連接，臭氧發生器的出氣口與臭氧水混合器的進氣口連 接，臭氧水混合器的出水口為所述臭氧滅菌裝置的出水口。
9、 根據權利要求7所述的滅菌灌裝設備，其特徵在於所述微波滅菌裝置包括一金屬密封箱、固定於密封箱中間呈螺旋形的濃縮液輸送管， 密封箱沿濃縮液的傳送方向被若干金屬隔板分為若干個各自獨立、互 不幹擾的微波輻射室，各金屬隔板中間設有可供濃縮液輸送管通過的 孑L,各微波輻射室設有獨立的微波發生器，濃縮液輸送管的進出料口 位於密封箱的兩端，濃縮液輸送管的進料口與送料泵連接，出料口為 所述^l波滅菌裝置的出液口。
10、 根據權利要求6或7所述的滅菌灌裝設備，其特徵在於所述混合灌 裝裝置包括兩個儲液罐、兩個分裝器，儲液罐的進液口為混合灌裝裝 置的進液口，儲液罐的出液口與分裝器連接，每個分裝器的下端都設 有若干條分流管，每條分流管下端連接有噴嘴，所述濃縮液和飲用水 流量控制單元對應設於流管中。
11、 根據權利要求10所述的滅菌灌裝設備，其特徵在於所述飲用水流 量控制單元由電磁閥和液位探頭組成，分流管呈倒立"L"型，豎向 一端與噴嘴連接，橫向一端與分裝器連接，電磁閥位於與分裝器連接 的分流管上，液位探頭位於與噴嘴連接的分流管上。
12、 根據權利要求11所述的滅菌灌裝設備，其特徵在於所述濃縮液流 量控制單元由兩個電石茲閥和液位探頭組成，分流管呈"T，，型， 一端 與噴嘴連接，與噴嘴同在一直線上的另一端頂部設有透氣孔，與噴嘴 不在同一直線上的一端與分裝器連接，兩個電磁閥分別位於與分裝器 和噴嘴連接的分流管上，液位探頭位於頂部設有透氣孔的分流管內。
全文摘要
本發明提供了一種由濃縮液和飲用水配製而成的瓶裝飲料的製備方法，該方法是將飲料的主成分和輔助成分製成濃縮液，然後將濃縮液單獨進行滅菌處理，同時利用臭氧對飲用水進行殺菌處理，最後在無菌環境下按濃縮液和飲用水的比例進行混合灌裝。本發明的製備方法，將濃縮液和飲用水分開進行滅菌，而飲用水採用成熟的臭氧殺菌工藝，可避免因加熱、冷卻造成的熱能損失，大大節約能源。本發明還提供了一種實現上述飲料製備方法的滅菌灌裝設備，該灌裝設備包括濃縮液滅菌裝置、飲用水滅菌裝置和混合灌裝裝置，飲用水滅菌裝置是臭氧殺菌裝置。本發明的滅菌灌裝設備，從滅菌到灌裝都可以進行連續化流水作業，大大提高生產效率。
文檔編號A23L2/70GK101331968SQ200810028288
公開日2008年12月31日 申請日期2008年5月19日 優先權日2008年5月19日
發明者王承輝 申請人:王承輝