一种酸奶生产系统

技术领域

本发明涉及乳制品生产技术领域，具体涉及一种酸奶生产系统。

背景技术

由于原奶指标不同、酸奶生产线中的各设备厂家不同，导致生产得到的酸奶粘度差异较大，对产品口感造成影响，例如目标粘度与生成得到的实际粘度之间的差值绝对值(也和称为波动范围)一般为1000～2000cp，波动范围较大。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种酸奶生产系统，以解决目前生成得到的酸奶实际粘度与目标粘度之间波动范围较大的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种酸奶生产系统，包括混合器、均质机和控制器，所述混合器用于将至少两种料液进行混合；所述均质机与所述混合器通过冷却管道连通，用于将自所述混合器流出的混合料液进行均质，其中在所述冷却管道上设有粘度检测仪；所述控制器与所述粘度检测仪和所述均质机通信连接。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，在所述冷却管道上设有冷板，所述控制器还与所述冷板连通。

结合第一方面，在第一方面第二实施方式中，酸奶生产系统还包括第一配料罐，所述第一配料罐用于对稀料进行配料，在所述第一配料罐上设有第一溶氧检测仪；所述控制器与所述第一配料罐和所述第一溶氧检测仪通信连接。

结合第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，酸奶生产系统还包括第一杀菌机，所述第一杀菌机与所述第一配料罐连通，所述第一杀菌机还与所述控制器通信连接。

结合第一方面第三实施方式，在第一方面第四实施方式中，酸奶生产系统还包括第一发酵罐，所述第一发酵罐与所述第一杀菌机连通，所述第一发酵机还与所述控制器通信连接。

结合第一方面至第一方面第四实施方式，在第一方面至第一方面第五实施方式中，酸奶生产系统还包括第二配料罐，所述第二配料罐用于对浓料进行配料，在所述第二配料罐上设有第二溶氧检测仪；所述控制器与所述第一配料罐和所述第一溶氧检测仪通信连接。

结合第一方面第五实施方式，在第一方面第六实施方式中，酸奶生产系统还包括第二杀菌机，所述第二杀菌机与所述第二配料罐连通，所述第二杀菌机还与所述控制器通信连接。

结合第一方面第六实施方式，在第一方面第七实施方式中，酸奶生产系统还包括第二发酵罐，所述第二发酵罐与所述第二杀菌机连通。

结合第一方面，在第一方面第八实施方式中，所述粘度检测仪垂直安装在所述冷却管道上。

结合第一方面，在第一方面第九实施方式中，所述酸奶生产系统还包括待装罐，所述待装罐与所述均质机连通。

本发明实施例提供的酸奶生产系统具有如下有效效果：

(1)通过在混合器的冷却管道上设置粘度检测仪，可以对混合器混合后的料液进行在线粘度检测，从而控制器可以根据粘度的在线检测结果对均质机中的工艺参数(例如均质压力)进行调整，也就是说，将粘度变化与均质压力进行联动，从而可以解决由于原奶蛋白不同、设备配置不同导致的粘度波动范围大的问题。这是因为，均质机通过高压均质头可以将料液粘度降低，所以通过调整均质机中的工艺参数(例如均质压力)可以解决粘度波动范围大的问题。

(2)控制器还与冷板连通，从而控制器器还可以根据粘度的在线检测结果对冷板中的工艺参数(例如冷却温度、冷却流量)进行调整，从而可以更好的解决由于原奶蛋白不同、设备配置不同导致的粘度波动范围大的问题。这是因为，冷板中不同的工艺参数将造成不同的粘度损失，因此通过调整冷板中的工艺参数(例如冷却温度、冷却流量)可以解决粘度波动范围大的问题。

(3)由于粘度与溶氧量是存在关联关系的，通过在第一配料罐上设置第一溶氧检测仪，可以在稀料的配料过程中对第一配料罐中的溶氧量进行在线检测，从而控制器可以根据第一配料罐中溶氧量的在线检测结果结合第一配料罐需要达到的粘度，对第一配料罐的工艺参数(例如搅拌开度、搅拌频率)进行控制，从而可以更好的解决由于原奶蛋白不同、设备配置不同导致的粘度波动范围大的问题；同时，通过在第一配料罐上设置第一溶氧检测仪，可以使得第一配料罐的搅拌开度适中，解决搅拌产生泡沫或搅拌不均匀的问题。同理，在第二配料罐上设置第二溶氧检测仪也可以更好的解决粘度波动范围大、搅拌产生泡沫或搅拌不均匀的问题。

(4)控制器还与第一杀菌机通信连接，从而控制器可以根据第一配料罐中溶氧量的在线检测结果结合第一配料罐需要达到的粘度，对第一杀菌机的工艺参数(例如预热温度、脱气罐真空度、脱气罐液位)进行控制，从而可以更好的解决由于原奶蛋白不同、设备配置不同导致的粘度波动范围大的问题。同理，第二杀菌机与控制器通信连接也可以解决由于原奶蛋白不同、设备配置不同导致的粘度波动范围大的问题。这是因为，杀菌机(包括第一杀菌机和第二杀菌机)的工艺参数会对料液的粘度产生影响，所以通过调整杀菌机的工艺参数可以解决粘度波动范围大的问题。

(5)控制器还与第一发酵罐通信连接，从而控制器可以根据第一配料罐中溶氧量的在线检测结果结合第一配料罐需要达到的粘度，对第一发酵罐的工艺参数(例如发酵罐搅拌开度、搅拌时间)进行控制，从而可以更好的解决由于原奶蛋白不同、设备配置不同导致的粘度波动范围大的问题。这是因为，第一发酵罐的工艺参数会对料液的粘度产生影响，所以通过调整第一发酵罐的工艺参数可以解决粘度波动范围大的问题。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1为现有技术中酸奶的生成工艺流程图；

图2为本发明实施例中中酸奶的生成工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为现有技术中酸奶的生成工艺流程图。如图1所示，稀料在第一配料罐中进行配料(即X配料)，配料后的稀料在第一杀菌机中进行预热、脱气、均质和杀菌处理后进入第一发酵罐，在第一发酵罐中进行发酵和破乳处理。

浓料在第二配料罐中进行配料(即N配料)，配料后的浓料在第二杀菌机中进行预热、脱气、均质和杀菌处理后进入第二发酵罐，在第二发酵罐中进行发酵和破乳处理。

第二发酵罐中的浓料经过冷却后与第一发酵罐中的稀料在混合器中混合，之后经过冷却管道的冷却和均质机的均质得到酸奶。

在现有技术中，配料罐(包括第一配料罐和第二配料罐)的搅拌开度、搅拌频率；杀菌机(包括第一杀菌机和第二杀菌机)的预热温度、脱气压力、脱气温度；发酵罐(包括第一发酵罐和第二发酵罐)的搅拌开度、搅拌时间；冷却管道的冷却温度、冷却流量，均质机的均质压力在生产过程中全部为一个设定值。粘度只在混比结束后在待装罐中进行检测。

采用目前的酸奶生产工艺，由于原奶指标不同、酸奶生产线中的各设备厂家不同，导致生产得到的酸奶粘度差异较大，对产品口感造成影响，例如目标粘度与生成得到的实际粘度之间的差值绝对值(也和称为波动范围)一般为1000～2000cp，波动范围较大。并且，目前的粘度检测通常采用离线(实验室)测量，从生产线取样并在控制的条件(温度，剪切率，剪切过程等)下测量，指标数据滞后。

为了解决目前生成得到的酸奶实际粘度与目标粘度之间波动范围较大的问题，本发明实施例提供了一种酸奶生产系统。

如图2所示，本发明实施例的酸奶生产系统，包括混合器、均质机和控制器，所述混合器用于将至少两种料液进行混合，所述均质机与所述混合器通过冷却管道连通，用于将自所述混合器流出的混合料液进行均质，其中在所述冷却管道上设有粘度检测仪；所述控制器与所述粘度检测仪和所述均质机通信连接。

也就是说，通过在混合器的冷却管道上设置粘度检测仪，可以对混合器混合后的料液进行在线粘度检测，从而控制器可以根据粘度的在线检测结果对均质机中的工艺参数(例如均质压力)进行调整，也就是说，将粘度变化与均质压力进行联动，从而可以解决由于原奶蛋白不同、设备配置不同导致的粘度波动范围大的问题。这是因为，均质机通过高压均质头可以将料液粘度降低，所以通过调整均质机中的工艺参数(例如均质压力)可以解决粘度波动范围大的问题。

具体的，所述粘度检测仪安装在垂直冷却管道上。这是因为，水平冷却管道在进料起始时间段内和进料结束时间段内时，料液无法充满管道，采用粘度检测仪进行在线检测，会影响检测准确度；而粘度检测仪安装在垂直冷却管道上时，即使在进料起始时间段内和进料结束时间段内，只要粘度检测仪能够检测到粘度，则是在料液充满管道的情况下，因此采用粘度检测仪进行在线检测，不会影响检测准确度。

进一步的，冷却管道内的料液流向为由下而上的方式，由此可以避免冷却管道内料液未充满，导致检测结果出现偏差。

进一步的，在所述冷却管道上设有冷板，所述控制器还与所述冷板连通。从而控制器器还可以根据粘度的在线检测结果对冷板中的工艺参数(例如冷却温度、冷却流量)进行调整，从而可以更好的解决由于原奶蛋白不同、设备配置不同导致的粘度波动范围大的问题。这是因为，冷板中不同的工艺参数将造成不同的粘度损失，因此通过调整冷板中的工艺参数(例如冷却温度、冷却流量)可以解决粘度波动范围大的问题。

具体的，冷板中的冷却温度、冷却流量对粘度损失的影响较大，为了解决粘度波动范围大的问题，可以调整冷板中的冷却温度、冷却流量。

也就是说，通过在线粘度检测仪和均质压力、冷却温度、冷却流量进行程序关联，通过调整粘度条件下的均质压力、冷却温度、冷却流量来实现最终稳定的粘度。

进一步的，酸奶生产系统还包括第一配料罐，所述第一配料罐用于对稀料进行配料，在所述第一配料罐上设有第一溶氧检测仪；所述控制器与所述第一配料罐和所述第一溶氧检测仪通信连接。

这是因为，粘度与溶氧量是存在关联关系的。在第一配料罐上设有第一溶氧检测仪，可以在稀料的配料过程中对第一配料罐中的溶氧量进行在线检测，从而控制器可以根据第一配料罐中溶氧量的在线检测结果结合第一配料罐需要达到的粘度，对第一配料罐的工艺参数(例如搅拌开度、搅拌频率)进行控制，从而可以更好的解决由于原奶蛋白不同、设备配置不同导致的粘度波动范围大的问题。具体的，第一配料罐需要达到的粘度可以根据最终的酸奶粘度确定。

这是因为，第一配料罐的搅拌开度会直接影响料液的粘度；第一配料罐搅拌频率低将造成料液原料发生沉淀现象，粘度偏低；第一配料罐搅拌频率高将造成淀粉破碎和泡沫现象，淀粉破碎将造成产品粘度低甚至出现粘度不合格现象发生。本发明实施例通过在第一配料罐上设有第一溶氧检测仪，进而控制器可以根据第一配料罐中溶氧量的在线检测结果结合第一配料罐需要达到的粘度，对第一配料罐的工艺参数(例如搅拌开度、搅拌频率)进行控制，可以使得第一配料罐的搅拌开度和搅拌频率适中，解决搅拌产生泡沫或搅拌不均匀的问题。

进一步的，酸奶生产系统还包括第一杀菌机，所述第一杀菌机与所述第一配料罐连通，所述第一杀菌机还与所述控制器通信连接。由此，控制器可以根据第一配料罐中溶氧量的在线检测结果结合第一配料罐需要达到的粘度，对第一杀菌机的工艺参数(例如预热温度、脱气罐真空度、脱气罐液位)进行控制，从而可以更好的解决由于原奶蛋白不同、设备配置不同导致的粘度波动范围大的问题。这是因为，第一杀菌机的工艺参数会对料液的粘度产生影响，所以通过调整第一杀菌机的工艺参数可以解决粘度波动范围大的问题。进一步的，酸奶粘度在第一杀菌机的关键控制点为杀菌机的预热温度和脱气罐真空度，所以此处需要调整的第一杀菌机的工艺参数为预热温度和脱气罐真空度。

需要说明的是，酸奶中添加了淀粉，淀粉最佳糊化温度为60-65℃，如果预热过程超出设定温度会导致淀粉糊化效果差，产品存在质量风险。如上所示，由于可以根据第一配料罐中溶氧量的在线检测结果结合第一配料罐需要达到的粘度对预热温度进行调整，所以可以保证预设温度处于最佳糊化温度之间。

进一步的，酸奶生产系统还包括第一发酵罐，所述第一发酵罐与所述第一杀菌机连通，所述第一发酵机还与所述控制器通信连接。由此，控制器可以根据第一配料罐中溶氧量的在线检测结果结合第一配料罐需要达到的粘度，对第一发酵罐的工艺参数(例如发酵罐搅拌开度、搅拌时间)进行控制，从而可以更好的解决由于原奶蛋白不同、设备配置不同导致的粘度波动范围大的问题。这是因为，第一发酵罐(即稀料发酵罐)的工艺参数会对料液的粘度产生影响，所以通过调整第一发酵罐的工艺参数可以解决粘度波动范围大的问题。

进一步的，酸奶生产系统还包括第二配料罐，所述第二配料罐用于对浓料进行配料，在所述第二配料罐上设有第二溶氧检测仪；所述控制器与所述第二配料罐和所述第二溶氧检测仪通信连接。

这是因为，粘度与溶氧量是存在关联关系的。在第二配料罐上设有第二溶氧检测仪，可以在浓料的配料过程中对第二配料罐中的溶氧量进行在线检测，从而控制器可以根据第二配料罐中溶氧量的在线检测结果结合第二配料罐需要达到的粘度，对第二配料罐的工艺参数(例如搅拌开度、)进行控制，从而可以更好的解决由于原奶蛋白不同、设备配置不同导致的粘度波动范围大的问题。

这是因为，第二配料罐的搅拌开度会直接影响料液的粘度；第二配料罐搅拌频率低将造成料液原料发生沉淀现象，粘度偏低；第配料罐搅拌频率高将造成淀粉破碎和泡沫现象，淀粉破碎将造成产品粘度低甚至出现粘度不合格现象发生。本发明实施例通过在第二配料罐上设有第二溶氧检测仪，进而控制器可以根据第二配料罐中溶氧量的在线检测结果结合第二配料罐需要达到的粘度，对第二配料罐的工艺参数(例如搅拌开度、搅拌频率)进行控制，可以使得第二配料罐的搅拌开度和搅拌频率适中，解决搅拌产生泡沫或搅拌不均匀的问题。

进一步的，酸奶生产系统还包括第二杀菌机，所述第二杀菌机与所述第二配料罐连通，所述第二杀菌机还与所述控制器通信连接。由此，控制器可以根据第二配料罐中溶氧量的在线检测结果结合第二配料罐需要达到的粘度，对第二杀菌机的工艺参数(例如预热温度、脱气罐真空度)进行控制，从而可以更好的解决由于原奶蛋白不同、设备配置不同导致的粘度波动范围大的问题。这是因为，第二杀菌机的工艺参数会对料液的粘度产生影响，所以通过调整第二杀菌机的工艺参数可以解决粘度波动范围大的问题。进一步的，酸奶粘度在第二杀菌机的关键控制点为杀菌机的预热温度和脱气罐真空度，所以此处需要调整的第二杀菌机的工艺参数为预热温度和脱气罐真空度。

进一步的，酸奶生产系统还包括第二发酵罐，所述第二发酵罐与所述第二杀菌机连通。需要说明的是，由于浓料对于的粘度对于酸奶粘度的影响不大，所以第二发酵罐无需与控制器进行通信连接，进而控制第二发酵罐的工艺参数。

如图2所示，可以根据粘度检测仪的在线检测结果，对均质机的均质压力(即表1中的混比均质压力)、冷板的冷却流量、冷板的冷却温度、第一发酵罐的搅拌开度、和第一发酵罐的搅拌时间进行调整。

示例的，表1为控制器中在线检测粘度与工艺参数的对应关系表。

表1

工艺人员可以根据粘度要求对冷却温度、冷却流量、搅拌时间、搅拌开度、均质压力进行调整，得到满足该粘度要求的工艺参数。例如对于粘度要求8000～9000，工艺人员通过调整工艺参数得到了多组工艺参数，例如序号1、序号2、序号3、序号10、序号16、序号19。进一步的，工艺人员对于不同的粘度要求调整工艺参数得到表1。在得到表1之后，控制器可以根据表1来对不同粘度要求的工艺参数例如冷却温度、冷却流量、搅拌开度、搅拌时间、均质压力进行调整。进一步的，还可以对表1的数据进行统计分析，得到在粘度要求与工艺参数之间的关系。进一步的，如图2所示，可以根据第一配料罐中溶氧量的在线检测结果结合第一配料罐需要达到的粘度，对第一配料罐的搅拌开度；第一杀菌罐的预热温度、脱气罐真空度、脱气罐液位进行调整。

示例的，表2为控制器中在线检测溶氧量和粘度与工艺参数的对应关系表。

同理，工艺人员可以根据粘度要求和溶氧量要求对配料罐搅拌开度、杀菌机脱气罐液位、杀菌机预热温度和杀菌机脱气罐真空度进行调整，得到满足同时满足粘度要求和溶氧量要求的工艺参数。例如对于粘度要求13000～14000和溶氧量要求5.00～6.00，工艺人员通过调整工艺参数得到了多组工艺参数，例如序号1、序号6和序号16。进一步的，工艺人员对于不同的粘度和溶氧量要求调整工艺参数得到表2。在得到表2之后，控制器可以根据表2来对不同粘度和溶氧量要求的工艺参数例如配料罐搅拌开度、杀菌机脱气罐液位、杀菌机预热温度和杀菌机脱气罐真空度进行调整。进一步的，还可以对表2的数据进行统计分析，得到在粘度要求、溶氧量要求与工艺参数之间的关系。

综上，本发明实施例提供的酸奶生产系统具备如下有益效果：

①解决了由于原奶指标、设备厂家等不同导致的粘度差异；

②在混比冷却管冷设备出口安装在线粘度指标检测仪，同时该设备与混比均质机程序进行关联；

③建立粘度和混比均质机压力对应关系，粘度变化伴随均质压力发生变化，最终解决粘度波动范围大、口感不统一现象；

④在线粘度计波动范围1000cp之间波动。

⑤在线粘度计则直接接触工艺流体，在特定工艺条件下持续的测量控制以保证产品品质的一致性。

⑥生产过程中根据溶氧仪检测数据，随时进行调整配料罐搅拌开度、杀菌机脱气罐液位、杀菌机脱气罐真空度、杀菌机预热温度，解决泡沫问题、粘度问题。

⑦将不同溶氧量、不同粘度数据对应的设备参数输入到中控系统、中控系统接收到对应检测数据指令后按照提前设定好的参数进行程序，自动调整相关参数。

⑧氧气在包体内部不是静止不动的，它在包体内部是移动的，会对产品稳定性造成剪切作用，最终导致产品出现析水现象，同时溶氧量低产品在货架期内不会产生哈喇味。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。