專利名稱：用于開菲爾粒培養和發酵的酸奶一體機及其制備方法
技術領域：
本發明涉及的是一種食品制造領域的設備及工藝，具體是一種用于開菲爾粒培養和發酵的酸奶一體機及其制備方法。
背景技術：
開菲爾粒是一種顆粒狀物質，傳說來自于西藏，目前印、巴、藏當地人在家中用其泡牛奶喝。開菲爾粒中有酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等多種微生物，這些菌種經過長期的相互適應作用形成了復雜的菌相。開菲爾粒經過長期的相互適應作用形成了復雜的菌相，在發酵過程中產生酒精、乳酸、醋酸，使發酵乳具有獨特發酵風味和清爽的沙口感，因此這種發酵乳也叫做酸奶酒。目前國內外許多實驗室對于各個品種的開菲爾研究正處于高速上升階段，但是由 于開菲爾的菌相受到培養條件的影響及目前實驗室培養環境技術的不統一，即使相同品種的開菲爾，也會出現不同的研究結果。開菲爾的培養和開菲爾酸奶的制作每次將開菲爾浙出都需要用到塑料漏斗或者紗布的過濾，這很難避免開菲爾在這個階段的二次污染，這也是外界環境干擾菌相的主要原因；培養(發酵)過程中，開菲爾粒會發生抱團現象，這樣會導致內部的開菲爾粒難以接觸培養液；發酵到了一定階段，外層開菲爾粒的表面會粘附上一層酪蛋白，抑制了開菲爾的培養與發酵。經過對現有技術的檢索發現，中國專利文獻號CN202197754U，
公開日2012_4_25，記載了一種均勻快速加熱的酸奶機，包括主機殼體、內膽、內座和儲物盒，在內膽與內座間設置有液體傳熱腔，液體傳熱腔是由內膽外壁與內座內壁所構成的腔體，內膽與內座間通過密封圈密閉防水。但該現有技術不針對開菲爾粒而開發，不能用于解決開菲爾粒在培養發酵過程中出現的抱團現象和二次污染等問題。中國專利申請號CN200810091035. 5，發明名稱一種開菲爾酸乳的生產方法。該專利是采用混合發酵劑進行變溫發酵，采用的發酵劑是兩種開菲爾粒恒溫發酵15_24h之后的發酵液的混合液。但該技術發酵步驟繁瑣，時間周期長，整個制備過程加上后熟過程需要45-54h，時間周期久，并且該技術需要全人工操作，由于不能控制開菲爾粒發酵過程中的抱團現象，無法將開菲爾酸奶標準化生產。

發明內容
本發明針對現有技術存在的上述不足，提出一種用于開菲爾粒培養和發酵的酸奶一體機及其制備方法，能夠解決開菲爾粒培養和發酵過程中出現的抱團現象，使得發酵充分，同時避免二次污染。本發明是通過以下技術方案實現的本發明涉及一種用于開菲爾粒培養和發酵的酸奶一體機，包括培養箱、與培養箱連通的浙水箱以及設有控制器的控制箱，其中培養箱包括加熱箱、內膽、水浴間隔和保溫間隔，其中內膽的內部設有開菲爾粒固定臺，加熱箱位于內膽外壁的一側，內膽外壁的其他側面設置水浴間隔，水浴間隔和加熱箱的外圍設置保溫間隔。所述的內膽的上方設有推送裝置和線輪，其中線輪由控制器控制，線輪與開菲爾粒固定臺之間由連接繩連接，推送裝置位于培養箱和浙水箱的連通處。推送裝置將培養結束后的開菲爾粒固定臺推送至浙水箱。所述的開菲爾粒固定臺包括固定板、上蓋網和下蓋網，其中固定板上陣列設置放置開菲爾粒的圓孔，上蓋網與固定板活動連接，下蓋網與固定板固定連接。所述的固定板上的圓孔的直徑均為30-35mm,固定板的厚度為35_40mm。 所述的培養箱設有連通內膽和培養箱外部的培養液進口和培養液出口。所述的培養箱設有連通水浴間隔和培養箱外部的進水口和出水口。所述的浙水箱包括浙水箱振動臺、凸輪和振動電機，其中凸輪與振動電機的輸出軸相連并由振動電機控制，凸輪位于浙水箱振動臺的下方以帶動浙水箱振動臺上下振動，振動電機與控制箱的控制器相連并由其控制。所述的浙水箱振動臺上設有稱量裝置，該稱量裝置由控制器控制。所述的推送裝置包括推送軌、推板、推送電機和滑塊，其中推板與推送電機上部連接，滑塊設置在推送軌上，推送電機與滑塊相連。推送電機提供動力，在推送軌的導向下，使推板延固定方向運動。所述的加熱箱包括均與控制器相連且由其控制的加熱器、水泵和傳感器。本發明涉及上述酸奶一體機的酸奶制備方法，以純牛乳為原料進行預熱后與活化后的開菲爾粒混合并振動恒溫發酵得到。本發明具體包括以下步驟第一步、將一體積的純牛乳從進奶口送入酸奶一體機，預熱到28_35°C，將開菲爾粒固定臺上活化后并經過蒸餾水清洗和震蕩浙水的開菲爾粒的質量控制在160g/L-250g/L0第二步、將開菲爾粒固定臺推送入酸奶一體機，以6r/h_60r/h的頻率進行振動恒溫發酵。第三步、向發酵后的開菲爾酸乳中加入甜味劑并進行勻化處理和后熟處理，即制成開菲爾發酵乳。本發明通過特殊設計的線輪帶動開菲爾粒固定臺振動，能夠解決開菲爾粒培養和發酵過程中出現的抱團現象，使得發酵充分，同時避免二次污染。


圖I是本發明整體機構示意圖。圖2是本發明正面剖視結構示意圖。圖3是推送裝置結構示意圖。圖4是浙水臺結構示意圖。圖5是本發明左視圖。圖6是本發明俯視圖。圖7是開菲爾粒固定臺結構示意圖。
具體實施例方式下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
實施例I如圖I所示，本實施例包括培養箱I、與培養箱I連通的浙水箱2以及設有控制器的控制箱3，其中培養箱I包括加熱箱4、內膽5、水浴間隔6和保溫間隔7，其中內膽5的內部設有開菲爾粒固定臺8，加熱箱4位于內膽5外壁的一側，內膽5外壁的其他側面設置水浴間隔6，水浴間隔6和加熱箱4的外圍設置保溫間隔7。所述的內膽5的上方設有推送裝置9和線輪10，其中線輪10由控制器控制，線輪10與開菲爾粒固定臺8之間由連接繩連接，推送裝置9位于培養箱I和浙水箱2的連通處。推送裝置9將培養結束后的開菲爾粒固定臺8推送至浙水箱2。線輪10用于提升開菲爾粒固定臺8。·在培養(發酵)過程中每5min線輪10將開菲爾粒固定臺8向上提一次，而后依靠開菲爾粒固定臺8的自身重力下降以完成上下震動，這樣防止培養(發酵)過程中酪蛋白的在開菲爾表面的沉積。所述的開菲爾粒固定臺8包括固定板11、上蓋網12和下蓋網13，其中固定板11上陣列設置放置開菲爾粒的圓孔14，上蓋網12與固定板11活動連接，下蓋網13與固定板11固定連接。上蓋網12可以打開，用于拿取菌種。固定板11為食品級PE板。所述的固定板11上的圓孔14的直徑均為30-35mm,固定板11的厚度為35_40mm。所述的培養箱I設有連通內膽5和培養箱I外部的培養液進口 15和培養液出口16。所述的培養箱I設有連通水浴間隔6和培養箱I外部的進水口 17和出水口 18。培養(發酵)過程中培養液進口 15敞開，作為通過風口，進水口 17、培養液出口16和出水口 18全部關閉。當培養(發酵)結束需要更換培養液時，擰開培養液出口 15，培養液順利流出。進水口 17和出水口 18配合使用，及時更換水浴用水，保證水浴隔間6和水的潔凈。所述的推送裝置9包括推送軌19、推板25、推送電機26和滑塊27，其中推板25與推送電機26上部連接，滑塊27設置在推送軌19上，推送電機26與滑塊27相連。推送電機26提供動力,在推送軌19的導向下,使推板25延固定方向運動。所述的培養箱I與浙水箱2連接面頂部設有轉動蓋20，可延軸上下翻動。所述的浙水箱2包括浙水箱振動臺21、凸輪22和振動電機23，其中凸輪22與振動電機23的輸出軸相連并由振動電機23控制，凸輪22位于浙水箱振動臺21的下方以帶動浙水箱振動臺21上下振動，振動電機23與控制箱3的控制器相連并由其控制。培養(發酵)結束以后開菲爾粒固定臺8由線輪10提升至推送軌19處，推送裝置9將其推送出轉動蓋20，架在浙水振動臺21上，用蒸餾水直接清洗開菲爾粒固定臺8和里面的開菲爾粒，清洗同時開啟振動開關，由振動電機23驅動凸輪22帶動工作。
所述的浙水箱振動臺21上設有稱量裝置，該稱量裝置由控制器控制。可去皮稱量開菲爾粒固定臺8內開菲爾粒的質量。開菲爾培養過程與清洗過程的科學結合，無需外界器具的介入，減少了開菲爾粒二次污染的機會，使科研數據更具科學依據。浙水箱底部21設有污水出口 24，污水出口可與水槽用橡皮管連接，清洗開菲爾后的污水可直接從污水出口排出。所述的培養箱I的內膽5和浙水箱2內部設有圓角便于清洗。所述的加熱箱4包括均與控制器相連且由其控制的加熱器(未圖示)、水泵(未圖示)和傳感器(未圖示)。水泵使加熱水流動，保證了加熱的均一性；傳感器的使用，使加熱溫度的精確度控制在±0. I°c以內，保證了加熱溫度的恒定。本發明涉及上述酸奶一體機的酸奶制備方法，包括以下步驟第一步、將一體積的純牛乳從進奶口送入酸奶一體機，預熱到28_35°C，打開稱量 開關，根據純牛乳的質量，將開菲爾粒固定臺上活化后并經過蒸餾水清洗和震蕩浙水的開菲爾粒的質量控制在160g/L-250g/L。所述的純牛乳是指購入于上海市閔行區吳中路580號的光明純牛乳，IOOOmL裝。所述的活化的操作是指將待活化的開菲爾粒較均勻地放置于開菲爾粒固定臺上，每個小孔內的開菲爾粒最多不超過10粒；開菲爾粒與純牛乳的比例為100g/L ;活化時間為24h。所述的蒸餾水清洗是指用蒸餾水清洗開菲爾粒表面直至沒有白色的附著物，每顆開菲爾粒清晰且能夠分開。第二步、將開菲爾粒固定臺推送入酸奶一體機，以6r/h_60r/h的頻率進行振動恒溫發酵。所述的振動是指每小時凸輪帶動開菲爾粒固定臺上下振動頻率，6r為6個周期。所述的恒溫發酵是指在280C _35°C環境下發酵14h_24h ；第三步、發酵結束，向發酵后的開菲爾酸乳中加入甜味劑并進行勻化處理和后熟處理，即制成開菲爾發酵乳；所述的甜味劑為阿斯巴甜,其用量為6g/L_8g/L ；所述的勻化處理是指用攪拌機以攪拌5-10min直至甜味劑完全溶解；所述的后熟處理是指將開菲爾酸乳置于4°C環境下18_24h。所述的攪拌機的轉速為100r/min。通過本裝置特殊設計的線輪帶動開菲爾粒固定臺振動，不僅能夠保證所有開菲爾粒都能接觸到培養液，還能阻止酪蛋白在開菲爾粒表面的沉積，保證發酵的充分性，消除了開菲爾傳統培養過程中的不確定性。同時，培養箱與浙水箱連通且設有推送裝置自動推送開菲爾粒固定臺，使得開菲爾培養過程與清洗過程科學結合，無需外界器具的介入，減少了開菲爾粒二次污染的機會，制備得到的產品能夠為科研數據更具科學依據。
權利要求
1.一種用于開菲爾粒培養和發酵的酸奶一體機，其特征在于，包括培養箱、與培養箱連通的浙水箱以及設有控制器的控制箱，其中培養箱包括加熱箱、內膽、水浴間隔和保溫間隔，其中內膽的內部設有開菲爾粒固定臺，加熱箱位于內膽外壁的一側，內膽外壁的其他側面設置水浴間隔，水浴間隔和加熱箱的外圍設置保溫間隔。
2.根據權利要求I所述的用于開菲爾粒培養和發酵的酸奶一體機，其特征是，所述的內膽的上方設有推送裝置和線輪，其中線輪由控制器控制，線輪與開菲爾粒固定臺之間由連接繩連接，推送裝置位于培養箱和浙水箱的連通處。
3.根據權利要求I或2所述的用于開菲爾粒培養和發酵的酸奶一體機，其特征是，所述的開菲爾粒固定臺包括固定板、上蓋網和下蓋網，其中固定板上陣列設置放置開菲爾粒的圓孔，上蓋網與固定板活動連接，下蓋網與固定板固定連接。
4.根據權利要求3所述的用于開菲爾粒培養和發酵的酸奶一體機，其特征是，所述的固定板上的圓孔的直徑均為30-35mm,固定板的厚度為35_40mm。
5.根據權利要求I或2所述的用于開菲爾粒培養和發酵的酸奶一體機，其特征是，所述的培養箱設有連通內膽和培養箱外部的培養液進口和培養液出口 ；所述的培養箱設有連通水浴間隔和培養箱外部的進水口和出水口。
6.根據權利要求I或2所述的用于開菲爾粒培養和發酵的酸奶一體機，其特征是，所述的浙水箱包括浙水箱振動臺、凸輪和振動電機，其中凸輪與振動電機的輸出軸相連并由振動電機控制，凸輪位于浙水箱振動臺的下方以帶動浙水箱振動臺上下振動，振動電機與控制箱的控制器相連并由其控制。
7.根據權利要求6所述的用于開菲爾粒培養和發酵的酸奶一體機，其特征是，所述的浙水箱振動臺上設有稱量裝置，該稱量裝置由控制器控制。
8.根據權利要求2所述的用于開菲爾粒培養和發酵的酸奶一體機，其特征是，所述的推送裝置包括推送軌、推板、推送電機和滑塊，其中推板與推送電機上部連接，滑塊設置在推送軌上，推送電機與滑塊相連。
9.根據權利要求I所述的用于開菲爾粒培養和發酵的酸奶一體機，其特征是，所述的加熱箱包括均與控制器相連且由其控制的加熱器、水泵和傳感器。
10.一種根據上述任一權利要求所述酸奶一體機的酸奶制備方法，其特征在于，以純牛乳為原料進行預熱后與活化后的開菲爾粒混合并振動恒溫發酵得到，所述方法具體包括以下步驟 第一步、將一體積的純牛乳從進奶口送入酸奶一體機，預熱到28-35°C，將開菲爾粒固定臺上活化后并經過蒸餾水清洗和震蕩浙水的開菲爾粒的質量控制在160g/L-250g/L ； 第二步、將開菲爾粒固定臺推送入酸奶一體機，以6r/h-60r/h的頻率進行振動恒溫發酵； 第三步、向發酵后的開菲爾酸乳中加入甜味劑并進行勻化處理和后熟處理，即制成開菲爾發酵乳。
11.根據權利要求10所述的方法，其特征是，所述的活化的操作是指將待活化的開菲爾粒較均勻地放置于開菲爾粒固定臺上，每個小孔內的開菲爾粒最多不超過10粒；開菲爾粒與純牛乳的比例為100g/L ;活化時間為24h。
12.根據權利要求10所述的方法，其特征是，所述的蒸餾水清洗是指用蒸餾水清洗開菲爾粒表面直至沒有白色的附著物，每顆開菲爾粒清晰且能夠分開。
13.根據權利要求10所述的方法，其特征是，所述的恒溫發酵是指在28°C-35°C環境下發酵14h-24h。
14.根據權利要求10所述的方法，其特征是，所述的勻化處理是指用攪拌機以攪拌5-10min直至甜味劑完全溶解。
15.根據權利要求10所述的方法，其特征是，所述的后熟處理是指將開菲爾酸乳置于4°C 環境下 18-24h。
全文摘要
一種食品制造領域的用于開菲爾粒培養和發酵的酸奶一體機及其制備方法，包括培養箱、與培養箱連通的瀝水箱以及設有控制器的控制箱，其中培養箱包括加熱箱、內膽、水浴間隔和保溫間隔，其中內膽的內部設有開菲爾粒固定臺，加熱箱位于內膽外壁的一側，內膽外壁的其他側面設置水浴間隔，水浴間隔和加熱箱的外圍設置保溫間隔。本方法以純牛乳為原料進行預熱后與活化后的開菲爾粒混合并振動恒溫發酵得到。本發明能夠解決開菲爾粒培養和發酵過程中出現的抱團現象，使得發酵充分，同時避免二次污染。
文檔編號A23C9/123GK102812994SQ20121033474
公開日2012年12月12日 申請日期2012年9月11日 優先權日2012年9月11日
發明者袁祎琳, 李云飛, 陳正貝, 王邦權, 梅俊 申請人:上海交通大學