一种高粘度物料稳定碳酸化和稳定灌装的系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种高粘度物料稳定碳酸化和稳定灌装的系统。该系统包括：二氧化碳气体在线除菌模块、无菌物料制冷换热模块、混合模块、稳定模块、缓存模块、灌装模块；二氧化碳气体在线除菌模块连接于混合模块；无菌物料制冷换热模块连接于混合模块；混合模块连接于稳定模块；二氧化碳气体在线除菌模块连接于缓存模块；稳定模块连接于缓存模块；灌装模块包括灌装料缸和包装材；二氧化碳气体在线除菌模块连接于灌装料缸和包装材；缓存模块连接于灌装料缸；灌装料缸连接于包装材。本实用新型专利技术的系统可实现高粘度物料尤其是蛋白含量较高的物料的稳定碳酸化及稳定灌装。物料的稳定碳酸化及稳定灌装。物料的稳定碳酸化及稳定灌装。

【技术实现步骤摘要】
一种高粘度物料稳定碳酸化和稳定灌装的系统


[0001]本技术涉及一种高粘度物料稳定碳酸化和稳定灌装的系统，属于碳酸化饮品灌装


技术介绍

[0002]高粘度物料，尤其是蛋白含量较高的物料，在加入二氧化碳形成碳酸化的风味饮品进行输送及灌装时，由于其中的总固形物含量较高，以及蛋白容易起沫的特性，容易在加气碳酸化阶段无法形成稳定均一的碳酸化物料，在灌装入包装材(例如易拉罐或者PET瓶)时，容易在等压灌装过程中冲击起沫，或者在灌装完成脱开灌装阀后至旋盖前出现翻沫厉害的现象。
[0003]因此，研发出一种高粘度物料稳定碳酸化和稳定灌装的系统，成为了本领域亟待解决的问题之一。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本技术的目的在于提供一种高粘度物料稳定碳酸化和稳定灌装的系统。该系统可实现高粘度物料尤其是蛋白含量较高的物料的稳定碳酸化及稳定灌装。
[0005]为了实现上述目的，本技术提供了一种高粘度物料稳定碳酸化和稳定灌装的系统，所述系统包括：二氧化碳气体在线除菌模块、无菌物料制冷换热模块、混合模块、稳定模块、缓存模块、灌装模块；
[0006]其中，所述二氧化碳气体在线除菌模块通过第一二氧化碳输送管线连接于所述混合模块的二氧化碳入口；所述无菌物料制冷换热模块通过管线连接于所述混合模块的物料入口；
[0007]所述混合模块的物料出口通过管线连接于所述稳定模块的物料入口；
[0008]所述二氧化碳气体在线除菌模块通过第二二氧化碳输送管线连接于所述缓存模块的二氧化碳入口；所述稳定模块的物料出口通过管线连接于所述缓存模块的物料入口；
[0009]所述灌装模块至少包括灌装料缸以及包装材；
[0010]所述二氧化碳气体在线除菌模块通过第三二氧化碳输送管线连接于所述灌装料缸的二氧化碳入口；所述第三二氧化碳输送管线设置有一分支管线，所述分支管线连接于所述包装材的二氧化碳入口；所述缓存模块的物料出口通过管线连接于所述灌装料缸的物料入口；所述灌装料缸的物料出口通过管线与灌装阀连接于所述包装材的物料入口。
[0011]在上述的高粘度物料稳定碳酸化和稳定灌装的系统中，优选地，所述二氧化碳气体在线除菌模块包括串联连接的预过滤器和除菌过滤器。更优选地，所述预过滤器采用的滤膜的孔径为0.01～3μm。所述预过滤器可以为现有技术中存在的预过滤器，本技术对其结构并无特殊限制，仅要求其中的滤膜孔径为0.01～3μm。所述预过滤器采用的滤膜的材质包括但不限于纤维素、聚丙烯、玻璃纤维、尼龙、聚砜、聚醚砜或聚四氟乙烯等。所述预过
滤器采用的滤膜的形式包括但不限于平板膜、管式膜、卷式膜或中空纤维膜等。更优选地，所述除菌过滤器采用的滤膜的孔径为0.003～0.2μm。所述除菌过滤器可以为现有技术中存在的除菌过滤器，本技术对其结构并无特殊限制，仅要求其中的滤膜孔径为0.003～0.2μm。所述除菌过滤器采用的滤膜的材质包括但不限于纤维素、聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯等。所述除菌过滤器采用的滤膜的形式包括但不限于平板膜、管式膜、卷式膜或中空纤维膜等。进一步优选地，所述二氧化碳气体在线除菌模块包括串联连接的三个预过滤器和两个除菌过滤器；其中，三个预过滤器采用的滤膜孔径依次为3μm、1μm和0.01μm，两个除菌过滤器采用的滤膜孔径均为0.003μm。二氧化碳经过本技术的二氧化碳气体在线除菌模块进行除菌后，可保证气体的无菌性，进而制备得到无菌型碳酸化物料。
[0012]在上述的高粘度物料稳定碳酸化和稳定灌装的系统中，优选地，所述无菌物料制冷换热模块包括制冷换热器，所述制冷换热器采用循环冰水作为换热介质。本技术采用制冷换热器来调控加气前的无菌物料的温度，使无菌物料达到低温，能够在无菌物料与二氧化碳气体混合时，增加二氧化碳气体在一定压力状态下的溶解度，利于碳酸化过程的进行。
[0013]在上述的高粘度物料稳定碳酸化和稳定灌装的系统中，优选地，所述混合模块包括文丘里混合器。在该文丘里混合器中，经二氧化碳气体在线除菌模块除菌后的二氧化碳气体与经无菌物料制冷换热模块调控温度至低温的无菌物料混合，得到混合物料。
[0014]根据本技术的具体实施方式，优选地，上述高粘度物料稳定碳酸化和稳定灌装的系统还包括：设置有蒸汽冷凝水蔽障的泵组，所述泵组设置于所述混合模块与所述稳定模块相连接的管线上，用于对混合物料在低温输送、设备短暂停机的过程中进行无菌蔽障保护。该设置有蒸汽冷凝水蔽障的泵组可以为现有技术中的设备，例如但不限于CN214915067U中公开的搅打混合系统，可以采用该搅打混合系统作为本技术的设置有蒸汽冷凝水蔽障的泵组。在实际生产过程中，由于系统中各模块在不同时间段的停机操作，造成外部热源热量输入、温度升高，进而造成混合物料中饱和二氧化碳溶液中气体的逸出，造成碳酸物料含气量不稳定。而本技术通过该设置有蒸汽冷凝水蔽障的泵组，能够避免碳酸化过程中二氧化碳气体逸出造成碳酸物料含气量不稳定等问题的发生。
[0015]在上述的高粘度物料稳定碳酸化和稳定灌装的系统中，优选地，所述稳定模块包括物料输送管线以及包覆于所述物料输送管线外壁的保温夹套。更优选地，所述保温夹套内的保温介质包括循环冰水或保温材料。其中，所述保温夹套内可以通入有循环冰水，也可以填充有保温材料，用于使所述物料输送管线内的混合物料处于低温。更优选地，所述保温材料包括硅酸铝、交联聚烯烃或合成橡胶发泡材料等。本技术设置了所述稳定模块，能够提供无菌物料与二氧化碳气体较充足的接触时间，保证气体充分溶解于无菌物料中，稳定混合物料，并且保温夹套的设置能够防止模块停机时间较长后，环境温度与管线形成换热，溶解的碳酸以二氧化碳气体的形式逸出。
[0016]在上述的高粘度物料稳定碳酸化和稳定灌装的系统中，优选地，所述缓存模块包括缓存罐、保温夹套、压力调控单元；所述缓存罐的底部设置有物料入口和物料出口，所述缓存罐的顶部设置有二氧化碳入口，所述缓存罐的外壁包覆有所述保温夹套，所述压力调控单元设置于所述缓存罐的顶部并与所述第二二氧化碳输送管线连接。更优选地，所述保
温夹套内的保温介质包括循环冰水或保温材料。其中，所述保温夹套内可以通入有循环冰水，也可以填充有保温材料，用于使所述缓存罐内的混合物料的温度不受外界温度影响，避免溶解的二氧化碳气体逸出。更优选地，所述保温材料包括硅酸铝、交联聚烯烃或合成橡胶发泡材料等。更优选地，所述压力调控单元采用PID对所述缓存罐内的压力进行调节控制，更具体地，通过设定压力上下限值范围进行所述缓存罐内压力的稳定，超压排气，欠压补气。本技术设置了具有保温夹套和压力调控单元的底进底出的缓存罐，能够对混合物料进行二次稳定；其中，保温夹套可调节温度，保证缓存罐内的混合物料的温度不受外界温度影响，避免溶解的二氧化碳气体逸出；压力调控单元可调节压力，保证缓存罐内的混合物料的上部有一定的过压力，避免溶解的大量二氧化碳气体逸出，并提供混合物料向灌装模块送料的一定动力；底进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高粘度物料稳定碳酸化和稳定灌装的系统，其特征在于，所述系统包括：二氧化碳气体在线除菌模块、无菌物料制冷换热模块、混合模块、稳定模块、缓存模块、灌装模块；其中，所述二氧化碳气体在线除菌模块通过第一二氧化碳输送管线连接于所述混合模块的二氧化碳入口；所述无菌物料制冷换热模块通过管线连接于所述混合模块的物料入口；所述混合模块的物料出口通过管线连接于所述稳定模块的物料入口；所述二氧化碳气体在线除菌模块通过第二二氧化碳输送管线连接于所述缓存模块的二氧化碳入口；所述稳定模块的物料出口通过管线连接于所述缓存模块的物料入口；所述灌装模块至少包括灌装料缸以及包装材；所述二氧化碳气体在线除菌模块通过第三二氧化碳输送管线连接于所述灌装料缸的二氧化碳入口；所述第三二氧化碳输送管线设置有一分支管线，所述分支管线连接于所述包装材的二氧化碳入口；所述缓存模块的物料出口通过管线连接于所述灌装料缸的物料入口；所述灌装料缸的物料出口通过管线与灌装阀连接于所述包装材的物料入口。2.根据权利要求1所述的高粘度物料稳定碳酸化和稳定灌装的系统，其特征在于，所述二氧化碳气体在线除菌模块包括串联连接的预过滤器和除菌过滤器；所述预过滤器采用的滤膜的孔径为0.01～3μm；所述除菌过滤器采用的滤膜的孔径为0.003～0.2μm。3.根据权利要求1所述的高粘度物料稳定碳酸化和稳定灌装的系统，其特征在于，所述无菌物料制冷换热模块包括制冷换热器，所述制冷换热器采用循环冰水作为换热介质。4.根据权利要求1所述的高粘度物料稳定碳酸化和稳定灌装的系统，其特征在于，所述混合模块包括文丘里混合器。5.根据权利要求1所述的高粘度物料稳定碳酸化和稳定灌装的系统，其特征在于，所述高粘度物料稳定碳酸化和稳定灌装的系统还包括：设置有蒸汽冷凝水蔽障的泵组，所述泵组设置于所述混合模块与所述稳定模块相连接的管线上，用于对混合物料在低温输送、设备短暂停机的过程中进行无菌蔽障保护。6.根据权利要求1所述的高粘度物料稳定碳酸化和稳定灌装的系统，其特征在于，所述稳定模块包括物料输送管线以及包覆于所述物料输送管线外壁的保温夹套；所述保温夹套内的保温介质...

【专利技术属性】
技术研发人员：李恒，高文俊，巴根纳，李博，杨瑞冬，
申请(专利权)人：内蒙古伊利实业集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：