專(zhuān)利名稱(chēng)：：含顆粒液態(tài)飲品生產(chǎn)工藝中殺菌的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是關(guān)于一種含顆粒液態(tài)飲品生產(chǎn)工藝中殺菌的方法及裝置，具體地說(shuō)，本發(fā)明是關(guān)于一種用于含顆粒液態(tài)飲品(特別是含乳蛋白的飲品，例如調(diào)味乳、乳飲料或其他含乳蛋白飲品)生產(chǎn)工藝中對(duì)含顆粒的物料進(jìn)行殺菌的方法，以及實(shí)現(xiàn)該方法的裝置，屬于液態(tài)飲品加工工藝
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：近幾年來(lái)，在我國(guó)隨著液態(tài)飲品(或稱(chēng)液態(tài)食品，本發(fā)明中所述液態(tài)飲品包括液態(tài)飲料和液態(tài)乳)的飛速發(fā)展，市場(chǎng)上出現(xiàn)了一種含顆粒的液態(tài)飲品，例如含有顆粒的果蔬汁或果蔬汁飲料、液態(tài)乳或乳飲料等，其中所含顆粒通常為水果顆粒、蔬菜顆粒、谷物顆粒、堅(jiān)果顆粒和/或人造食品顆粒等，這類(lèi)含顆粒液態(tài)飲品品種多樣、營(yíng)養(yǎng)豐富且具有所含顆粒的咀嚼口感，越來(lái)越受到消費(fèi)者的青睞。這類(lèi)含顆粒液態(tài)飲品的生產(chǎn)工藝也有別于傳統(tǒng)的不含顆粒的液態(tài)飲品的生產(chǎn)工藝。其中，殺菌是液態(tài)飲品生產(chǎn)工藝中最重要的工序之一，這一工序不僅影響液態(tài)飲料產(chǎn)品的質(zhì)量，而且通常會(huì)影響產(chǎn)品的風(fēng)味和色澤。目前，在生產(chǎn)含顆粒液態(tài)產(chǎn)品工藝中對(duì)含顆粒的物料進(jìn)行殺菌的方法主要采用的是管式殺菌機(jī)，通常的管式殺菌機(jī)的構(gòu)造為列管式(套管式)，主要是在一根較粗的殺菌管(外管)內(nèi)套幾根細(xì)的產(chǎn)品管(內(nèi)管)，俗稱(chēng)蜂窩套管式殺菌機(jī)，其基本結(jié)構(gòu)如圖1A與圖1B所示，一般由多個(gè)(5~20個(gè)，最常見(jiàn)為57個(gè))不銹鋼內(nèi)管1裝在一個(gè)外管2內(nèi)，內(nèi)管的內(nèi)徑一般為515毫米；在外管的末端由集合管將內(nèi)管連接起來(lái)使產(chǎn)品平行流動(dòng)；換熱介質(zhì)(加熱或冷卻介質(zhì))在內(nèi)、外管之間的空間流動(dòng)，每個(gè)內(nèi)、外管單元的末端通過(guò)180度彎頭連接起來(lái)以達(dá)到所需的傳熱面積?；練⒕^(guò)程分為升溫段、持溫段與降溫段；料液在殺菌機(jī)細(xì)的內(nèi)管中流動(dòng)，順序經(jīng)過(guò)升溫、持溫和降溫過(guò)程而被殺菌，其中，升溫段內(nèi)，高溫高壓的加熱介質(zhì)(通常為熱水)在較粗的外管里流動(dòng)，與較細(xì)的內(nèi)管里的料液進(jìn)行充分的熱交換，這樣使細(xì)的內(nèi)管里的料液在流動(dòng)的過(guò)程中達(dá)到殺菌的溫度，然后在殺菌溫度條件下保持一段時(shí)間(此過(guò)程料液在持溫段管內(nèi)流動(dòng))，然后再進(jìn)行降溫，從而達(dá)到殺菌的目的，成為無(wú)菌的料液去灌裝。這樣的套管式殺菌機(jī)結(jié)構(gòu)，有利于細(xì)的產(chǎn)品管內(nèi)的料液與粗的外管中的換熱介質(zhì)進(jìn)行充分的熱交換，使產(chǎn)品管內(nèi)的料液的中心溫度很容易的達(dá)到殺菌或冷卻的溫度。但這種殺菌機(jī)的結(jié)構(gòu)，如果用于對(duì)含顆粒的料液進(jìn)行殺菌，在生產(chǎn)的過(guò)程中，通常會(huì)發(fā)生以下生產(chǎn)問(wèn)題(1)由于料液中含有顆粒，隨著顆粒在料液中的密度不同或顆粒本身大小不同，有些顆粒在流動(dòng)過(guò)程中，會(huì)發(fā)生產(chǎn)品管堵塞，不能進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)；為避免顆粒堵塞產(chǎn)品管現(xiàn)象發(fā)生，需要限制顆粒大小并在有限范圍內(nèi)選擇較大內(nèi)管徑的殺菌機(jī)，例如，CN1875730A公開(kāi)的生產(chǎn)添加顆粒型原料的乳飲料產(chǎn)品的方法中，是選擇管徑為顆粒大小的2.5~4.5倍的管式殺菌機(jī)對(duì)含顆粒的料液進(jìn)行殺菌，但由于目前該領(lǐng)域中的管式殺菌機(jī)通常的內(nèi)管管徑只有515mm，從而限制了一些大顆粒液態(tài)飲品的研發(fā)和生產(chǎn)；(2)殺菌過(guò)程中，含顆粒的料液是在產(chǎn)品管中高速運(yùn)動(dòng)，且在整個(gè)流動(dòng)過(guò)程中料液的溫度逐漸升高，而由于產(chǎn)品管比較細(xì)，如果含較大的顆粒的料液在產(chǎn)品管里流動(dòng)的過(guò)程中，顆粒會(huì)過(guò)多地與管壁進(jìn)行接觸和碰撞，這樣產(chǎn)品管壁就會(huì)對(duì)顆粒產(chǎn)生很大的剪切力，破壞顆粒的完整性，致使殺菌灌裝后得到的成品中的顆粒被破壞，降低咀嚼口感，達(dá)不到含顆粒的產(chǎn)品的預(yù)期效果和目的；(3)如果料液中所含顆粒是含淀粉的顆粒例如谷物顆粒，這些顆粒在與產(chǎn)品管壁頻繁的碰撞過(guò)程中，會(huì)釋放出淀粉且淀粉會(huì)粘到管壁上，導(dǎo)致在生產(chǎn)短時(shí)間內(nèi)就會(huì)發(fā)生糊管現(xiàn)象，使生產(chǎn)不能長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)進(jìn)行?；谏鲜鰡?wèn)題的存在，現(xiàn)有的含顆粒液態(tài)飲品生產(chǎn)工藝中的殺菌方法，使含顆粒液態(tài)飲品的生產(chǎn)受到很大程度的限制，使其不能得到規(guī)模化穩(wěn)定連續(xù)工業(yè)生產(chǎn)，也限制了一些含顆粒飲料和液態(tài)乳產(chǎn)品的研發(fā)。目前在含顆粒液態(tài)飲品生產(chǎn)工藝中，如何對(duì)含顆粒物料進(jìn)行殺菌，不出現(xiàn)堵管、糊管現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；€(wěn)定連續(xù)工業(yè)生產(chǎn)，以及減少顆粒的破碎度，一直是困擾企業(yè)的一個(gè)技術(shù)難題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種含顆粒液態(tài)飲品生產(chǎn)工藝中對(duì)含顆粒物料進(jìn)行殺菌的方法，以避免出現(xiàn)顆粒堵管現(xiàn)象。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種含顆粒液態(tài)飲品生產(chǎn)工藝中對(duì)含顆粒物料進(jìn)行殺菌的方法，以減少顆粒破碎度。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種含顆粒液態(tài)飲品生產(chǎn)工藝中對(duì)含顆粒物料進(jìn)行殺菌的方法，以避免出現(xiàn)糊管現(xiàn)象。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種含顆粒液態(tài)飲品生產(chǎn)工藝中對(duì)含顆粒物料進(jìn)行殺菌的方法，以在對(duì)產(chǎn)品達(dá)到良好殺菌效果的同時(shí)保證產(chǎn)品質(zhì).本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種含顆粒液態(tài)飲品生產(chǎn)工藝中對(duì)含顆粒物料進(jìn)行殺菌的方法，為實(shí)現(xiàn)含顆粒液態(tài)飲品的規(guī)?；€(wěn)定連續(xù)工業(yè)生產(chǎn)提供保證。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用以實(shí)現(xiàn)所述對(duì)含顆粒物料進(jìn)行殺菌的方法的裝置。本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用所述的殺菌方法及裝置生產(chǎn)含顆粒液態(tài)飲品的工藝方法，以實(shí)現(xiàn)含顆粒液態(tài)飲品的規(guī)?；€(wěn)定連續(xù)工業(yè)生產(chǎn)。一方面，本發(fā)明提供了一種含顆粒液態(tài)飲品生產(chǎn)工藝中殺菌的方法，該方法是對(duì)含顆粒的物料進(jìn)行殺菌，該方法包括使按照飲品配方將各原料混合而配制得到的含顆粒的混合物料在單套管式殺菌機(jī)的內(nèi)管中流動(dòng)，順序經(jīng)過(guò)升溫、持溫和降溫過(guò)程而被殺菌。本發(fā)明中，不是利用目前液態(tài)飲品生產(chǎn)工藝中普遍采用的蜂窩套管式殺菌機(jī)對(duì)含顆粒物料進(jìn)行殺菌，而是利用單套管式殺菌機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)含顆粒液態(tài)飲品的殺菌工藝。另一方面，本發(fā)明還提供了一種用以實(shí)現(xiàn)所述對(duì)含顆粒物料進(jìn)行殺菌的方法的裝置，該裝置具體是一種單套管式殺菌機(jī)，其基本結(jié)構(gòu)是由一個(gè)內(nèi)管裝在一個(gè)外管內(nèi)的套管形式。殺菌時(shí)，是使產(chǎn)品物料在內(nèi)管內(nèi)平行流動(dòng)，而換熱介質(zhì)(加熱介質(zhì)、冷卻介質(zhì))在內(nèi)管和外管之間的空間流動(dòng)。由于本發(fā)明的殺菌方法及裝置是用于液態(tài)飲品生產(chǎn)工藝中對(duì)含顆粒的物料進(jìn)行殺菌，在通常情況下所述的顆粒包括堅(jiān)果顆粒、果蔬顆粒、谷物顆粒和/或人造食品顆粒等，顆粒粒徑一般為115mm左右，優(yōu)選為l10mm。為避免在殺菌機(jī)內(nèi)管中流動(dòng)過(guò)程中堵塞管路，本發(fā)明中對(duì)單套管式殺菌機(jī)進(jìn)行了特殊改造，使該殺菌機(jī)的外管的內(nèi)徑為60~95毫米，內(nèi)管的內(nèi)徑為40~63毫米，且所述外管與內(nèi)管的內(nèi)徑比為1.3~1.7，優(yōu)選為1.4~1.6。這樣的設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng)的蜂窩套管式殺菌機(jī)相比，使內(nèi)管的內(nèi)徑增大，即單個(gè)內(nèi)管(產(chǎn)品管)的橫截面積增大，從而可便含顆粒的料液更容易通過(guò)殺菌機(jī)的產(chǎn)品管，在連續(xù)的生產(chǎn)中，顆粒不會(huì)堵塞產(chǎn)品管；另外，產(chǎn)品管內(nèi)的空間增大，顆粒在產(chǎn)品管中高速流動(dòng)的過(guò)程中，剪切力減小，顆粒的完整性受到了保護(hù)，可以減少顆粒破碎度，符合生產(chǎn)的要求；并且，即使是用于對(duì)含淀粉顆粒的料液進(jìn)行殺菌，也由于顆粒與產(chǎn)品管壁的碰撞減少，而有效避免顆粒碰撞過(guò)程中釋放出淀粉，從而避免生產(chǎn)短時(shí)間內(nèi)發(fā)生糊管現(xiàn)象。本發(fā)明的殺菌方法和裝置，為實(shí)現(xiàn)含顆粒液態(tài)飲品的規(guī)?；€(wěn)定連續(xù)工業(yè)生產(chǎn)提供了保證。本發(fā)明的殺菌方法中，由于內(nèi)管管徑的擴(kuò)大，為了使內(nèi)管(產(chǎn)品管)中的料液的中心溫度很容易的達(dá)到殺菌或冷卻的溫度，達(dá)到所需要的殺菌效果，最好應(yīng)保證內(nèi)管的表面積等于或大于傳統(tǒng)的蜂窩套管式殺菌機(jī)所有內(nèi)管的表面積之和，即保證換熱面積不變或增大。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選具體實(shí)施方案，所述單套管式殺菌機(jī)的內(nèi)管和外管的管壁表面分別采用凹凸面的形式，例如采用波紋管、蜂窩管或其它管壁表面有凹凸面的形式(此種情況下所述管的內(nèi)徑為平均管徑)，在物料或加熱介質(zhì)在內(nèi)管或外管中流動(dòng)過(guò)程中形成湍流，利于充分換熱。本發(fā)明的殺菌方法中，在考慮到料液中心的微生物致死率的前提下，還需要考慮長(zhǎng)時(shí)間的殺菌對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味口感等性能所帶來(lái)的影響，為能在對(duì)產(chǎn)品達(dá)到良好殺菌效果的同時(shí)保證產(chǎn)品質(zhì)量，本發(fā)明進(jìn)一步提供了更具體的殺菌工藝。發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，所述含顆粒的混合物料在殺菌機(jī)內(nèi)管中的流量是影響殺菌效果的重要因素之一，本發(fā)明中優(yōu)選控制所述含顆粒的混合物料在殺菌機(jī)內(nèi)管中的流量為1~10噸/小時(shí)，更優(yōu)選為48噸/小時(shí)。與料液在殺菌機(jī)中的流量相比較而言，所述含顆粒的混合物料在殺菌機(jī)內(nèi)管中的流速對(duì)殺菌效果的影響不是很關(guān)鍵，且在殺菌機(jī)管徑確定的情況下，可根據(jù)所確定的物料的流量要求對(duì)物料的流速進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，具體地，本發(fā)明中可控制所述含顆粒的混合物料在殺菌機(jī)內(nèi)管中的流速為0.9~1.6米/秒，更優(yōu)選為1~1.2米/秒。本發(fā)明中，所述對(duì)含顆粒的物料進(jìn)行殺菌的過(guò)程主要包括了使物料升溫、持溫和降溫的過(guò)程，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選具體實(shí)施方案，控制所述升溫過(guò)程的時(shí)間為240-290秒，所述持溫過(guò)程的時(shí)間為430秒，所述降溫過(guò)程的時(shí)間為150-200秒。更具體地，所述持溫過(guò)程的溫度可以為95142°C?？稍趯?duì)產(chǎn)品達(dá)到良好殺菌效果的同時(shí)保證產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明的殺菌方法及裝置，適合用于各種含顆粒液態(tài)飲品例如果蔬汁飲料(果汁飲料、蔬菜汁飲料或混合飲料)、含乳蛋白的飲品(例如調(diào)味乳或乳飲料或其他含乳蛋白飲品)、植物蛋白飲料等生產(chǎn)工藝中對(duì)含顆粒物料進(jìn)行殺菌。根據(jù)具體產(chǎn)品種類(lèi)的不同，具體殺菌條件可進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于生產(chǎn)pH值》4.5的產(chǎn)品，需要130°C/4S以上的殺菌條件(本發(fā)明中，除特別說(shuō)明外，所述殺菌條件是指持溫過(guò)程的溫度和時(shí)間)，優(yōu)選137~142°C/4S;對(duì)于pH值〈4.5的產(chǎn)品，需要95°C/30S以上的殺菌條件，優(yōu)選110°C/30S或121°C/4S。據(jù)此，本發(fā)明還提供了一種生產(chǎn)含顆粒液態(tài)飲品的方法，該方法包括按照本發(fā)明所述的殺菌方法對(duì)按照飲品配方將各原料混合而配制得到的含顆粒的混合物料進(jìn)行殺菌的過(guò)程。本發(fā)明的殺菌方法及設(shè)備，尤其適合用于生產(chǎn)含乳蛋白的飲品，例如含顆粒的調(diào)味乳、乳飲料或一些乳蛋白含量低于1.0%(不能稱(chēng)為乳飲料)的液態(tài)飲品。所述的顆?？梢园▓?jiān)果顆粒、果蔬顆粒(水果顆粒和/或蔬菜顆粒)、谷物顆粒和/或人造食品顆粒等，例如，所述水果顆?？梢园ǔ阮w粒、桑葚顆粒、樹(shù)莓顆粒、藍(lán)莓顆粒、蔓月莓顆粒、紅莓顆粒、櫻桃顆粒、黑加侖顆粒、蘋(píng)果顆粒、菠蘿顆粒、葡萄顆粒、梨顆粒、桃顆粒、草莓顆粒、芒果顆粒、木瓜顆粒、西柚顆粒、獼猴桃顆粒和杏顆粒等中的一種或多種，蔬菜顆粒可以包括黃瓜顆粒、山藥顆粒、香芋顆粒、銀耳顆粒、南瓜顆粒、胡蘿卜顆粒、番茄顆粒、芹菜顆粒和蘆薈顆粒等中的一種或多種，堅(jiān)果顆粒可以包括花生仁顆粒、榛子仁顆粒、核桃仁顆粒、葵花仁顆粒、西瓜仁顆粒、南瓜仁顆粒、杏仁顆粒、栗子顆粒、腠果顆粒、開(kāi)心果顆粒和松子仁顆粒等中的一種或多種，谷物顆粒可以包括粳米顆粒、燕麥顆粒、玉米顆粒、薏米顆粒等中的一種或多種，人造食品顆?？梢园ㄒw粒(椰果果汁發(fā)酵后的纖維顆粒)和藥篛顆粒(魔芋膠制作的顆粒)等中的一種或多種。顆粒粒徑通常為115mm，本發(fā)明中優(yōu)選為l10mm，可以為基本圓形、正方形、長(zhǎng)方形或不規(guī)則形狀的塊狀、果漿狀和/或纖維狀等。以生產(chǎn)調(diào)味乳或乳飲料為例，利用本發(fā)明的殺菌方法生產(chǎn)含顆粒的含乳蛋白飲品的方法具體可以按照以下操作進(jìn)行配置待添加顆粒的奶液基料按照現(xiàn)有的常規(guī)操作將調(diào)味乳或乳飲料配方中的牛奶、糖類(lèi)、穩(wěn)定劑等除顆粒型物料以外的其他原料充分混合，得到奶液基料，冷卻到25'C以下，備用；顆粒型物料的添加將顆粒型物料添加到奶液基料中，得到混合均勻的含顆粒的奶液物料；用容積泵將含顆粒的奶液物料輸送入本發(fā)明的單套管式殺菌機(jī)中進(jìn)行殺菌，并隨后進(jìn)入灌裝機(jī)灌裝，生產(chǎn)得到含顆粒的調(diào)味乳或乳飲料產(chǎn)品，進(jìn)一步包裝、檢驗(yàn)、合格后即可出廠。對(duì)于含有牛乳蛋白的液態(tài)乳制品而言，殺菌工藝是影響乳制品質(zhì)量、影響產(chǎn)品風(fēng)味和色澤的關(guān)鍵技術(shù)。利用本發(fā)明的殺菌方法生產(chǎn)含顆粒的含乳蛋白飲品的方法中，需控制所述殺菌中的料液在殺菌機(jī)內(nèi)的升溫、持溫和降溫的總時(shí)間延長(zhǎng)至傳統(tǒng)的蜂窩套管式乳品殺菌機(jī)相應(yīng)時(shí)間(針對(duì)不含顆粒的液態(tài)乳制品的殺菌時(shí)間)的1.4~4倍，優(yōu)選為23倍。整個(gè)殺菌過(guò)程分為三個(gè)階段，即升溫段、持溫段、降溫段，三段時(shí)間共約394~520秒，升溫段料液從l(TC左右被加熱至目標(biāo)殺菌溫度95'C~142°C，升溫段的時(shí)間約240290秒；在持溫段，料液達(dá)到殺菌溫度95。C142t:后，在此殺菌溫度下持續(xù)一段時(shí)間，持溫時(shí)間約430秒；在降溫段料液被循環(huán)熱水和冰水冷卻至30'C以下進(jìn)行灌裝，降溫段時(shí)間約150~200秒。殺菌過(guò)程中最好控制所述含顆粒的混合物料在殺菌機(jī)內(nèi)管中的流量為1~10噸/小時(shí)，更優(yōu)選為4~8噸/小時(shí)。上述利用本發(fā)明的殺菌方法生產(chǎn)含顆粒的調(diào)味乳或乳飲料的方法，不容易出現(xiàn)堵塞、糊管現(xiàn)象，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化工藝生產(chǎn)，且顆粒破壞度小，并且，利用該方法可在實(shí)現(xiàn)良好的殺菌效果的同時(shí)使殺菌對(duì)乳的風(fēng)味、色澤和營(yíng)養(yǎng)損失降低到最低限度。綜合而言，與傳統(tǒng)的含顆粒液態(tài)飲品的殺菌方法相比，本發(fā)明的技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)可使含顆粒的料液更容易通過(guò)殺菌機(jī)的產(chǎn)品管，在連續(xù)的生產(chǎn)中顆粒不會(huì)堵塞產(chǎn)品管；顆粒在產(chǎn)品管中高速流動(dòng)的過(guò)程中，顆粒的完整性受到了保護(hù)，可以減少顆粒破碎度，符合生產(chǎn)的要求，并減少含淀粉顆粒中淀粉的釋放，避免生產(chǎn)短時(shí)間內(nèi)發(fā)生糊管現(xiàn)象。利用本發(fā)明的殺菌方法及裝置生產(chǎn)含顆粒的液態(tài)飲品，可實(shí)現(xiàn)含顆粒液態(tài)飲品的規(guī)模化穩(wěn)定連續(xù)工業(yè)生產(chǎn)。本發(fā)明的技術(shù)對(duì)于含顆粒液態(tài)飲品的研發(fā)和生產(chǎn)具有推動(dòng)作用。圖1A與圖1B為顯示傳統(tǒng)的列管式殺菌機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2A與圖2B為顯示本發(fā)明的殺菌機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式以下通過(guò)示例性實(shí)施方式和具體實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的殺菌裝置及方法，旨在幫助閱讀者更好地理解本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)和所能產(chǎn)生的有益效果。請(qǐng)參見(jiàn)圖2A與圖2B所示意的本發(fā)明的殺菌機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，該殺菌機(jī)為一種單套管式殺菌機(jī)，其基本結(jié)構(gòu)是由一個(gè)內(nèi)管1裝在一個(gè)外管2內(nèi)的同心套管形式。本發(fā)明的單套管式殺菌機(jī)的外管的內(nèi)徑為60-95毫米，內(nèi)管的內(nèi)徑為40-63毫米，且所述外管與內(nèi)管的內(nèi)徑比為1.31.7，優(yōu)選為1.4-1.6。殺菌時(shí)，是使產(chǎn)品物料(含顆粒的料液)在內(nèi)管內(nèi)平行流動(dòng)，而換熱介質(zhì)(加熱介質(zhì)、冷卻介質(zhì))在內(nèi)管和外管之間的空間流動(dòng)。內(nèi)管管徑與現(xiàn)有的蜂窩套管式殺菌機(jī)的內(nèi)管管徑相比大大擴(kuò)大，可有利于含顆粒(所述顆粒粒徑通常為110mm左右)的物料順利通過(guò)。同時(shí)為了使內(nèi)管(產(chǎn)品管)中的料液的中心溫度很容易的達(dá)到殺菌或冷卻的溫度，達(dá)到所需要的殺菌效果，并考慮到料液中心的微生物致死率，本發(fā)明中優(yōu)選控制料液在殺菌機(jī)內(nèi)的升溫、持溫和降溫的總時(shí)間延長(zhǎng)至傳統(tǒng)的蜂窩套管式殺菌機(jī)相應(yīng)時(shí)間的1.4~4倍，優(yōu)選為23倍。整個(gè)殺菌過(guò)程分為三個(gè)階段，即升溫段、持溫段與降溫段，三段時(shí)間共約394-520秒，整個(gè)系統(tǒng)需要電力、壓縮空氣、蒸氣、冰水供應(yīng)。其中，作為加熱介質(zhì)的熱水循環(huán)使用。在升溫段，熱水是被160。C以上蒸氣加熱至比目標(biāo)殺菌溫度高2'C以上，此熱水在升溫段將1(TC左右的料液加熱至殺菌溫度95'C142'C，同時(shí)熱水被料液冷卻到較低的溫度，升溫段的時(shí)間約240290秒；在持溫段，料液達(dá)到殺菌溫度95'C142。C后，在此殺菌溫度下持續(xù)一段時(shí)間，持溫時(shí)間約430秒；在降溫段，在殺菌溫度持溫后的料液首先與在升溫段被料液冷卻的水進(jìn)行熱交換，料液被降溫至50~70°C，而水被料液加熱至9(TC以上，即熱水將料液的熱量回收，隨后熱水被蒸氣加熱后又循環(huán)到升溫段給料液加熱。料液被初次降溫后還要經(jīng)過(guò)冰水冷卻至30'C以下進(jìn)行灌裝，降溫段時(shí)間約150200秒。本發(fā)明中優(yōu)選控制所述含顆粒的混合物料在殺菌機(jī)內(nèi)管中的流量為1~10噸/小時(shí)，更優(yōu)選為48噸/小時(shí)。實(shí)施例l利用本發(fā)明的殺菌方法及裝置生產(chǎn)一種含谷物顆粒的調(diào)味乳，該實(shí)施例的調(diào)味乳的原料配方如下(以1噸計(jì))配料名稱(chēng)基本用量(kg)鮮牛奶訓(xùn)白砂糖28穩(wěn)定劑3.2麥精7復(fù)合營(yíng)養(yǎng)素0.15香精--1.1谷物顆粒(已熟化的粳米顆粒)50(熟化前干重28)配料用水余量原料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)各物顆粒為天然粳米(顆粒大小在l10mm內(nèi))經(jīng)適當(dāng)熟化后的顆粒，絕大部分為完整的顆粒狀，基本無(wú)淀粉析出，呈均勻分散，不產(chǎn)生粘聚現(xiàn)象，每100kg熟化的粳米顆粒在熟化前的干重約為56kg;各原輔料符合相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。12本實(shí)施例的含谷物顆粒的調(diào)味乳的生產(chǎn)工藝流程包括如下步驟(一)奶液的配料工藝(1)、將一定量的巴氏殺菌奶預(yù)先打入配料罐中。(2)、制備穩(wěn)定劑和糖的混合溶液(a)將適量(約為穩(wěn)定劑重量的30~40倍)的配料用奶加熱至75。C士5。C;(b)將穩(wěn)定劑與白砂糖以約1:3的比例混合，加入步驟(a)的配料用奶中進(jìn)行化料，化料溫度保持在75'C士5'C;并采用具有混合、分散、剪切效果的化料設(shè)備，使料液成為均勻混合物；(c)將剩余白砂糖加入步驟(b)的混合料液中充分溶解混勻；(d)將步驟(c)中得到的物料進(jìn)行均質(zhì)，均質(zhì)壓力為18MPa(先調(diào)二級(jí)使壓力表指示為5MPa，再調(diào)一級(jí)使壓力表指示為18MPa);(e)均質(zhì)后的物料冷卻至l(TC以下；(3)、制備麥精的溶液將適量(約為麥精重量的10倍)的冷配料用水加入化料設(shè)備中，在不斷攪拌的情況下加入麥精，使其充分溶解；(4)、將步驟(1)、(2)、(3)中的配料用奶、穩(wěn)定劑和糖的溶液、麥精的溶液混合均勻，并用剩余配料用水和剩余的配料用奶將物料定容至配料量；(5)、將上述定容好的料液升溫到7075t:進(jìn)行均質(zhì)，均質(zhì)壓力25MPa(先調(diào)二級(jí)使壓力表指示為5MPa，再調(diào)一級(jí)使壓力表指示為25MPa);(6)、將均質(zhì)好的物料進(jìn)行冷卻到1(TC以下，存放于另一配料罐中，然后添加香精、復(fù)合營(yíng)養(yǎng)素，充分?jǐn)嚢杈鶆颍玫脚浜玫哪桃夯稀?二)顆粒的添加將顆粒型物料(谷物顆粒，可預(yù)先進(jìn)行適當(dāng)熟化處理)添加到上述配好的奶液基料中，混合均勻，得到含顆粒的混合料液。例如，可將配好的奶液基料打入殺菌機(jī)前的平衡槽內(nèi)，在奶液基料進(jìn)料的同時(shí)將處理好的谷物顆粒利用螺旋輸送器添加到殺菌機(jī)平插I槽中，與奶液混合均勻，得到含顆粒的混合料液。(三)超高溫滅菌及灌裝將上述步驟(二)中含顆粒的混合料液輸送到本發(fā)明的殺菌機(jī)中進(jìn)行殺菌，該實(shí)施例中的殺菌機(jī)的基本結(jié)構(gòu)如圖2A和圖2B所示，其中內(nèi)管的內(nèi)徑為51毫米，外管的內(nèi)徑為76毫米。本實(shí)施例中，控制所述含顆粒料液在殺菌機(jī)內(nèi)管的流量為6噸/H，整個(gè)殺菌過(guò)程分為三個(gè)階段，即升溫段、持溫段、降溫段，三段時(shí)間共約430480秒，升溫段料液從IO'C左右被加熱至殺菌溫度138'C，升溫段的時(shí)間約250280秒；在持溫段，料液達(dá)到殺菌溫度后，在此殺菌溫度下持溫時(shí)間約46秒；在降溫段料液被循環(huán)熱水和冰水冷卻至3(TC以下進(jìn)行灌裝，降溫段時(shí)間約180~200秒。殺菌后的料液進(jìn)行無(wú)菌灌裝，得到本實(shí)施例的含谷物顆粒的調(diào)味乳產(chǎn)品，進(jìn)一步包裝、檢驗(yàn)、合格后即可出廠。本實(shí)施例的含谷物顆粒的調(diào)味乳產(chǎn)品的檢測(cè)指標(biāo)蛋白質(zhì)含量約2.5%，脂肪含量約2.9%，谷物顆粒含量約5.0%，pH=6.6。本實(shí)施例的方法中，在生產(chǎn)線(xiàn)上連續(xù)生產(chǎn)十小時(shí)，無(wú)設(shè)備堵塞等異?，F(xiàn)象，生產(chǎn)順利，可以連續(xù)進(jìn)行。所生產(chǎn)出的產(chǎn)品色澤正常，.品嘗產(chǎn)品口感正常。-取本實(shí)施例生產(chǎn)過(guò)程中不同時(shí)間段的五包產(chǎn)品為樣品，分別過(guò)濾出谷物顆粒，水洗后目測(cè)計(jì)數(shù)，檢測(cè)其中的顆粒完整性，發(fā)現(xiàn)每包產(chǎn)品中均有90%以上的顆粒完整無(wú)破壞。取本實(shí)施例生產(chǎn)過(guò)程中連續(xù)的2400包成品，并從開(kāi)始生產(chǎn)到結(jié)束每隔半小時(shí)取一包產(chǎn)品以備檢驗(yàn)微生物，上述2400包產(chǎn)品在37'C保溫室連續(xù)培養(yǎng)七天后觀察是否有漲包產(chǎn)品(驗(yàn)證是否有因產(chǎn)氣微生物存活)，并檢測(cè)產(chǎn)品pH值(驗(yàn)證產(chǎn)品是否有因微生物存在引起的酸包)，且對(duì)所取的微生物檢驗(yàn)產(chǎn)品經(jīng)微生物培養(yǎng)檢驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所述2400包成品經(jīng)觀察無(wú)任何漲包產(chǎn)品，所有產(chǎn)品的pH值都在6.56.7之間，所取的微生物檢驗(yàn)產(chǎn)品的細(xì)菌總數(shù)、大腸桿菌、霉菌和酵母都合格，符合生產(chǎn)要求。上述關(guān)于產(chǎn)品性能及相關(guān)檢測(cè)說(shuō)明，利用本發(fā)明的殺菌方法及裝置生產(chǎn)含顆粒的液態(tài)飲品，在可實(shí)現(xiàn)含顆粒液態(tài)飲品的規(guī)?；€(wěn)定連續(xù)工業(yè)生產(chǎn)的同時(shí)，顆粒破碎率小，可在實(shí)現(xiàn)良好的殺菌效果的同時(shí)保持乳的風(fēng)味、色澤和營(yíng)養(yǎng)。實(shí)施例2利用本發(fā)明的添加顆粒的方法及設(shè)備生產(chǎn)一種含椰果顆粒的乳飲料，該實(shí)施例的乳飲料的原料配方如下(以l噸計(jì))<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>原料標(biāo)準(zhǔn)椰果顆粒原料椰果果粒大小為3x3x3mm、pH4.5、糖度15Brix、果粒含量70%，各原輔料符合相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)施例的含椰泉顆粒的乳飲料的生產(chǎn)工藝流程具體包括如下步驟(一)奶液基料的配料工藝(1)、將一定量的巴氏殺菌奶預(yù)先打入配料罐中。(2)、制備穩(wěn)定劑和糖的混合溶液(a)、將適量(約為穩(wěn)定劑重量的3040倍)的配料用水加熱至75。C士5。C;(b)、將穩(wěn)定劑與白砂糖以約1:3的比例混合，加入步驟(a)的配料用水中進(jìn)行化料，化料溫度保持在75°C±5°C;并采用具有混合、分散、剪切效果的化料設(shè)備，使料液成為均勻混合物；(c)、在對(duì)物料進(jìn)行均質(zhì)(步驟(d))前約10分鐘，將剩余白砂糖加入步驟(b)的混合料液中充分溶解混勻；(d)、將步驟(c)中得到的物料進(jìn)行均質(zhì)，均質(zhì)壓力為18MPa(先調(diào)二級(jí)使壓力表指示為5MPa，再調(diào)一級(jí)使壓力表指示為18MPa);(e)、均質(zhì)后的物料通過(guò)冷板冷卻至l(TC以下；(3)、制備酸度調(diào)節(jié)劑的溶液將適量(約為酸度調(diào)節(jié)劑重量的50倍)的冷配料用水加入化料設(shè)備中，在不斷攪拌的情況下加入酸度調(diào)節(jié)劑，使其充分溶解；(4)、將步驟(1)、(2)中的配料用奶、穩(wěn)定劑和糖的溶液充分混合均勻，在不斷攪拌的情況下，以噴淋加酸的方式加入上述步驟(3)中的酸度調(diào)節(jié)劑的溶液，保證添加過(guò)程中蛋白不變性。并用剩余配料用水和剩余的配料用奶將物料定容至配料量；(5)、將上述定容好的料液升溫到7(TC到75°C，進(jìn)行全均質(zhì)，均質(zhì)壓力為25MPa(先調(diào)二級(jí)使壓力表指示為5MPa，再調(diào)一級(jí)使壓力表指示為25MPa);(6)將均質(zhì)好的物料進(jìn)行冷卻到IO'C以下，存放于另一配料罐中，然后添加香精、復(fù)合營(yíng)養(yǎng)素，充分?jǐn)嚢杈鶆?，得到配好的奶液基料?二)顆粒的添加將椰果顆粒物料添加到上述配好的奶液基料中，混合均勻，得到含顆粒的混合料液。(三)超高溫滅菌及灌裝利用容積泵將上述步驟(二)中含顆粒的混合料液輸送到本發(fā)明的殺菌機(jī)中進(jìn)行殺菌，該實(shí)施例中的殺菌機(jī)的基本結(jié)構(gòu)如圖2A和圖2B所示，其中內(nèi)管的內(nèi)徑為51毫米，外管的內(nèi)徑為76毫米。本實(shí)施例中，控制所述含顆粒料液在殺菌機(jī)內(nèi)管的流量為6噸/H，整個(gè)殺菌過(guò)程分為三個(gè)階段，即升溫段、持溫段、降溫段，三段時(shí)間共約430~480秒，升溫段料液從l(TC左右被加熱至殺菌溫度12rC，升溫段的時(shí)間約250280秒；在持溫段，料液達(dá)到殺菌溫度后，在此殺菌溫度下持溫時(shí)間約4~6秒；在降溫段料液被循環(huán)熱水和冰水冷卻至30°C以下進(jìn)行灌裝，降溫段時(shí)間約180~200秒。殺菌后的料液進(jìn)行無(wú)菌灌裝，得到本實(shí)施例的含椰果顆粒的乳飲料產(chǎn)品，進(jìn)一步包裝、檢驗(yàn)、合格后即可出廠。本實(shí)施例的含椰果顆粒的乳飲料產(chǎn)品的檢測(cè)指標(biāo)蛋白質(zhì)含量約1.0%,脂肪含量約1.1%，果粒顆粒含量約3.5%，pH=4.0。本實(shí)施例的方法中，在生產(chǎn)線(xiàn)上連續(xù)生產(chǎn)十小時(shí)，無(wú)設(shè)備堵塞等異?，F(xiàn)象，生產(chǎn)順利，可以連續(xù)進(jìn)行。所生產(chǎn)出的產(chǎn)品色澤正常，品嘗產(chǎn)品口感正常。取本實(shí)施例生產(chǎn)過(guò)程中不同時(shí)間段的五包產(chǎn)品為樣品，分別過(guò)濾出椰果顆粒，水洗后目測(cè)計(jì)數(shù)，檢測(cè)其中的顆粒完整性，發(fā)現(xiàn)每包產(chǎn)品中均有90%以上的顆粒完整無(wú)破壞。取本實(shí)施例生產(chǎn)過(guò)程中連續(xù)的2400包成品，并從開(kāi)始生產(chǎn)到結(jié)束每隔半小時(shí)取一包產(chǎn)品以備檢驗(yàn)微生物，上述2400包產(chǎn)品在37"C保溫室連續(xù)培養(yǎng)七天后觀察是否有漲包產(chǎn)品(驗(yàn)證是否有因產(chǎn)氣微生物存活)，并檢測(cè)產(chǎn)品pH值(驗(yàn)證產(chǎn)品是否有因微生物存在引起的酸包)，且對(duì)所取的微生物檢驗(yàn)產(chǎn)品經(jīng)微生物培養(yǎng)檢驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所述2400包成品經(jīng)觀察無(wú)任何漲包產(chǎn)品，所有產(chǎn)品的pH值都在3.94.1之間，所取的微生物檢驗(yàn)產(chǎn)品的細(xì)菌總數(shù)、大腸桿菌、霉菌和酵母都合格，符合生產(chǎn)要求。上述關(guān)于產(chǎn)品性能及相關(guān)檢測(cè)說(shuō)明，利用本發(fā)明的殺菌方法及裝置生產(chǎn)含顆粒的液態(tài)飲品，在可實(shí)現(xiàn)含顆粒液態(tài)飲品的規(guī)?；€(wěn)定連續(xù)工業(yè)生產(chǎn)的同時(shí)，顆粒破碎率小，可在實(shí)現(xiàn)良好的殺菌效果的同時(shí)保持乳的風(fēng)味、色澤和營(yíng)養(yǎng)。對(duì)比例1利用傳統(tǒng)的含顆粒飲料的生產(chǎn)方法及設(shè)備生產(chǎn)一種含谷物顆粒的調(diào)味乳，其中釆用傳統(tǒng)的蜂窩套管式殺菌機(jī)進(jìn)行殺菌，以作為本發(fā)明的對(duì)比例，該對(duì)比例的調(diào)味乳的原料配方與實(shí)施例1相同。且該對(duì)比例的含谷物顆粒的調(diào)味乳的生產(chǎn)工藝，與實(shí)施例1中的工藝相比，殺菌是采用如圖1A和圖1B所示的傳統(tǒng)的蜂窩套管式殺菌機(jī)，內(nèi)管的內(nèi)徑為10毫米，共五根內(nèi)管，外管的內(nèi)徑為76毫米。本實(shí)施例中，控制所述含顆粒料液在內(nèi)管內(nèi)的總流量為6噸/H，整個(gè)殺菌過(guò)程分為三個(gè)階段，及升溫段、持溫段、降溫段，三段時(shí)間共約200秒，升溫段料液從l(TC左右被加熱至殺菌溫度138'C，在此殺菌溫度下持溫時(shí)間約4~6秒；在降溫段料液被循環(huán)熱水和冰水冷卻至30。C以下進(jìn)行灌裝。然后無(wú)菌灌裝，得到本對(duì)比例的含谷物顆粒的乳飲料產(chǎn)品。除所述殺菌方法外，該對(duì)比例的生產(chǎn)工藝與實(shí)施例l相同。本對(duì)比例的含谷物顆粒的調(diào)味乳產(chǎn)品的檢測(cè)指標(biāo)蛋白質(zhì)含量約2.5%,脂肪含量約2.9%，谷物顆粒含量約5.0%，pH=6.6。在該對(duì)比例l的方法中，在生產(chǎn)線(xiàn)上連續(xù)生產(chǎn)10分鐘左右，即發(fā)生顆粒堵塞殺菌機(jī)，停止生產(chǎn)。不能連續(xù)進(jìn)行。所生產(chǎn)出的產(chǎn)品色澤正常，品嘗產(chǎn)品口感一般。由于整個(gè)殺菌過(guò)程中，顆粒在殺菌機(jī)管路中受到較強(qiáng)的剪切力，顆粒已經(jīng)破碎，釋放出淀粉，口感變差，顆粒完整性受到破壞，無(wú)真實(shí)谷物顆粒存在的良好嚼感，與產(chǎn)品設(shè)計(jì)背離。取該對(duì)比例1生產(chǎn)過(guò)程中不同時(shí)間段的五包產(chǎn)品為樣品，分別過(guò)濾出谷物顆粒，水洗后目測(cè)計(jì)數(shù)，檢測(cè)其中的顆粒完整性，發(fā)現(xiàn)每包產(chǎn)品中僅有約70%的顆粒完整無(wú)破壞。取該對(duì)比例中的部分樣品，對(duì)微生物進(jìn)行檢測(cè)，符合生產(chǎn)要求。上述僅是以生產(chǎn)液態(tài)乳和乳飲料為例說(shuō)明本發(fā)明的殺菌方法及裝置所具有的特點(diǎn)和有益效果。本發(fā)明的殺菌方法及裝置同樣適合其他各種含顆粒液態(tài)飲品的生產(chǎn)，例如用于生產(chǎn)含堅(jiān)果顆粒、谷物顆粒、果蔬顆粒和/或人造食品顆粒的果蔬汁、果蔬汁飲料、乳清蛋白飲料、植物蛋白飲料(如大豆蛋白飲料)等飲品，不容易出現(xiàn)堵塞、糊管現(xiàn)象，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化工藝生產(chǎn)，且顆粒破壞度小。權(quán)利要求1、一種含顆粒液態(tài)飲品生產(chǎn)工藝中殺菌的方法，該方法是對(duì)含顆粒的物料進(jìn)行殺菌，該方法包括使按照飲品配方將各原料混合而配制得到的含顆粒的混合物料在單套管式殺菌機(jī)的內(nèi)管中流動(dòng)，順序經(jīng)過(guò)升溫、持溫和降溫過(guò)程而被殺菌。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述單套管式殺菌機(jī)外管的內(nèi)徑為6095毫米，內(nèi)管的內(nèi)徑為40~63毫米，且所述外管與內(nèi)管的內(nèi)徑比為1.3~1.7。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，控制所述含顆粒的混合物料在殺菌機(jī)內(nèi)管中的流量為1~10噸/小時(shí)，優(yōu)選為48噸/小時(shí)。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，控制所述升溫過(guò)程的時(shí)間為240-290秒，所述持溫過(guò)程的時(shí)間為4~30秒，所述降溫過(guò)程的時(shí)間為150~200秒。5、根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其中，所述持溫過(guò)程的溫度為95142。C。6、根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述含顆粒液態(tài)飲品為含乳蛋白的飲品。7、根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的方法，其中，所述顆粒包括堅(jiān)果顆粒、果蔬顆粒、谷物顆粒和/或人造食品顆粒，顆粒粒徑110mm。8、一種生產(chǎn)含顆粒液態(tài)飲品的方法，該方法包括按照權(quán)利要求17任一項(xiàng)所述的方法對(duì)按照飲品配方將各原料混合而配制得到的含顆粒的混合物料進(jìn)行殺菌的過(guò)程。9、一種單套管式殺菌機(jī)，該單套管式殺菌機(jī)的外管的內(nèi)徑為6095毫米，內(nèi)管的內(nèi)徑為4063毫米，且所述外管與內(nèi)管的內(nèi)徑比為1.31.7。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的單套管式殺菌機(jī)，該單套管式殺菌機(jī)的內(nèi)管和外管的管壁表面分別采用凹凸面的形式。全文摘要本發(fā)明提供了一種含顆粒液態(tài)飲品生產(chǎn)工藝中殺菌的方法及裝置，所述的方法主要是使按照飲品配方將各原料混合而配制得到的含顆粒的混合物料半成品流經(jīng)單套管式殺菌機(jī)的內(nèi)管，順序經(jīng)過(guò)升溫、持溫和降溫過(guò)程而被殺菌。本發(fā)明通過(guò)選擇內(nèi)管管徑較大的單套管式殺菌機(jī)，使所述含顆粒的混合物料半成品在殺菌機(jī)內(nèi)管中平行流動(dòng)，而減少對(duì)顆粒完整性的破壞，并控制適當(dāng)?shù)臍⒕鷹l件，達(dá)到良好的殺菌效果。本發(fā)明還提供了一種利用所述殺菌的方法生產(chǎn)含顆粒液態(tài)飲品的方法。文檔編號(hào)A23L2/46GK101480265SQ20081010816公開(kāi)日2009年7月15日申請(qǐng)日期2008年5月30日優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日發(fā)明者付永剛,超孫,樊啟程,蘇桄宇申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古伊利實(shí)業(yè)集團(tuán)股份有限公司