阅读说明：本技术 一种乳品现酿发酵系统 (Dairy product fermentation system that makes at present ) 是由 徐玉 洪晶安 陈凤容 张尊月 陈明会 雷毅 王昆华 罗华友 孙亮 王悦欣 田维伟 于 2020-06-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种乳品现酿发酵系统,属于乳制品制备技术领域。本发明所述乳品现酿发酵系统包括乳品包装盒、发酵装置,乳品包装盒的其中两个相对面上的纸壳层为易撕拉结构,该设计可以在运输销售中,最大限度地保留原包装对包装整体强度和对于划伤的保护性能,将菌粉与乳制品分开储存,可以增加乳品保质期；并配套设有发酵装置,可以在食用的时候再进行发酵,加热保温的同时进行磁力搅拌,将酸奶的发酵全程限制在灭菌容器中,不与空气及其他容器接触,避免了杂菌污染；相对现在家中发酵酸奶的技术,省略了水浴的双层结构和加水步骤,简化了操作,去掉了清洁消毒步骤,简化了分装步骤。(The invention discloses a dairy product brewing fermentation system, and belongs to the technical field of dairy product preparation. The dairy product brewing fermentation system comprises a dairy product packaging box and a fermentation device, wherein paper shell layers on two opposite surfaces of the dairy product packaging box are of an easy-to-tear structure, the design can furthest keep the overall strength of an original package to the package and the protective performance to scratches in transportation and sales, and the bacterial powder and the dairy product are stored separately, so that the shelf life of the dairy product can be prolonged; the fermentation device is matched with the yoghourt machine, fermentation can be carried out when the yoghourt machine is eaten, magnetic stirring is carried out while heating and heat preservation are carried out, the whole fermentation process of the yoghourt is limited in the sterilization container and is not contacted with air and other containers, and the pollution of mixed bacteria is avoided; compared with the existing technology for fermenting yoghourt at home, the double-layer structure of water bath and the step of adding water are omitted, the operation is simplified, the step of cleaning and disinfecting is eliminated, and the step of subpackaging is simplified.)

一种乳品现酿发酵系统

技术领域

本发明涉及一种乳品现酿发酵系统，属于乳制品制备技术领域。

背景技术

现有酸奶发酵设备为恒温水浴锅，具体过程为：先将内胆和内盖开水消毒后冷却，放入菌粉和纯牛奶搅拌均匀，将内胆以内盖盖严，置入水浴锅中。在水浴锅内加水至浸没内胆大部，恒温发酵一定时间，从而使得内胆中的乳品进行厌氧发酵为酸奶。现有酸奶设备存在以下问题：(1)每次使用都要进行清洁工作，发酵皿(内胆)的消毒只能用开水，其效果仅为消毒，做不到无菌。(2)乳品需要从无菌包装中倒入发酵容器，接触空气与容器内壁，一定会造成杂菌污染，可能会造成有害细菌大量繁殖产生有害物质；同时降低制备好的酸奶的保质期。 (3)乳酸菌发酵乳品若仅靠消耗乳品本身含有的的乳糖，发酵进程会十分缓慢。因更长的发酵周期会大大增加杂菌污染的风险，需要额外添加蔗糖。现有技术是使用者在发酵前自行添加蔗糖，添加量难以控制，过量或不足，乃至溶解搅拌不均匀，都会影响发酵效果。(4)发酵皿为不锈钢材质，发酵皿盖为食品级塑料，受限于高温清洁的要求，无法使用橡胶材料，故密封不严，在发酵过程中只能保持静置，难以进行混匀搅拌操作。(5)目前乳品发酵使用的菌种为兼性厌氧菌，发酵不需要与外界连通或仅需要微量氧气。现有技术密封不严，过多的氧气接触会增进杂菌污染的风险。

另一种现有技术：粉液分离技术多用于益生菌饮品而非发酵饮品，申请号201721677285.8、201721853875.1、201822233348.1、201180053472.8的四个专利公开了将菌粉与饮品分离储存，在饮用时混合的方案；此种方案解决了菌粉在水分活度高的情况下稳定性和存活率会严重降低的问题，但是并没有涉及乳品发酵过程；目前发酵使用的乳酸菌为兼性厌氧菌，发酵不需要与外界连通或仅需要微量氧气。

饮品与菌粉在仅仅经简单混合的情况下口感差，同时，不经历发酵过程的乳饮料，其营养成分单一，无发酵乳品中丰富的发酵菌代谢产物。乳酸菌经过发酵产生的代谢产物，诸如酸性代谢产物、胞外多糖、乳酸菌素、γ－氨基丁酸等在调节肠道微生态、抗肿瘤、调节免疫、降低血液胆固醇等方面起到重要作用，相对于单一饮用菌粉溶液，营养和功能性皆更佳。另外，单一的益生菌仅通过内服后消化道内菌群接种的方式作用于肠道菌群，缺乏酸奶作为基质进行保护，在经过胃时，益生菌直接与胃酸快速互溶，益生菌易失活。受制于活菌发酵乳品易过期导致过度发酵和腐败，其销售范围被冷链物流覆盖范围局限，且保质期多局限在一周以内。同时，自酿发酵酸奶的过程繁琐、杂菌污染率高，制约了消费者，尤其是偏远地区消费者自酿发酵乳品的选择。

发明内容

本发明的目的在于提供一种乳品现酿发酵系统，包括乳品包装盒、发酵装置，所述乳品包装盒的盒体1为三层结构，从内到外依次是塑料膜5、铝箔4、纸壳 3，乳品包装盒的其中两个相对面上的纸壳层为易撕拉结构2，易撕拉结构2的面积占所处面总面积的80％以上，易撕拉结构2与铝箔4之间通过不干胶涂层6 固定，乳品包装盒的顶部设有防水透气膜22(所述防水透气膜22为市售产品，例如微孔结构的聚四氟乙烯膜，防水透气膜22在阻挡液体的同时，可以有效阻挡细菌，病毒和颗粒物的污染物，还能保持气流的顺畅出进，确保包装容器保持内外压力的平衡)；盒体1上设有瓶嘴18，瓶嘴18的下端设有圆形铝箔21，瓶盖17拧在瓶嘴18上，瓶盖17顶部设有四个挡片19，挡片19之间设有磁力转子20，圆形铝箔21、瓶盖17、瓶嘴18形成的空腔内装有菌粉；圆形铝箔21上设有预压凹痕作为薄弱线；在运输销售中，易撕拉结构2最大限度地保留原包装对包装整体强度和对于划伤的保护性能；而在进行发酵时，将纸壳撕下，从而达到最佳的导热效果。

发酵装置包括盖体7、箱体8、轴9、支撑臂10、磁力转台11、磁力搅拌装置12、磁力搅拌控制按钮13、加热板14；盖体7位于箱体8的顶部，盖体7和箱体8均为保温材料制备得到(例如硬塑料-发泡材料-硬塑料这样的结构构成)；两个加热板14相对放置于箱体8内，加热板14通过轴9与支撑臂10连接，支撑臂10固定在箱体8底部；加热板14通过导线与电源连接，加热板14上均匀分布有加热电阻丝；箱体8置于搅拌装置12的磁力转台11上，磁力搅拌装置12上设有磁力搅拌控制按钮13；磁力搅拌装置12上设有电磁开盖器15，电磁开盖器15为凹槽结构，电磁开盖器15内部设有长条状塑料滑块16，塑料滑块 16内部设有电磁铁，将瓶盖17放入电磁开盖器15的凹槽内，磁力转子20的方向与电磁铁方向一致，电磁铁通入交流电，电流方向不断改变使得转子获得脉冲式的作用力，使得电磁转子突破铝箔层。

食用时连通菌粉储存容器和乳品包装盒，将菌粉和乳品混合，撕下易撕拉纸壳层后放入发酵装置的加热板14之间，加热板14边缘会自动卡入去除纸壳形成的凹槽内，紧贴铝箔，铝箔4与加热板接触；加热板14开始加热，进行发酵，磁力转子会在磁力转台的长条形磁铁作用下自动居中，在磁力转台开始工作后起搅拌作用，发酵完成后取出食用。

本发明所述磁开盖器15的原理和使用过程为：通过改变电流方向，从而改变电磁铁的磁极，不断交替给予磁力转子一个向瓶盖顶方向的吸力，和向瓶身铝箔方向的斥力，使得磁力转子在瓶盖顶部和瓶身铝箔间来回运动。在脉冲式的磁力作用下，转子来回运动的惯性冲击，相较于单纯的磁场斥力，更易突破铝箔。在开盖的时候挡片可以使磁力转子20的方向不变。

本发明所述磁力搅拌装置12为现有装置，磁力搅拌原理为：装置内部有个磁铁转，上面液体容器里一个小磁铁(转子)跟着转。

本发明所述加热板14上设有温度传感器，磁力搅拌装置12上设有温度显示屏，温度显示屏与温度传感器通过导线连接，传感器目的为恒定为预设温度。

本发明所述发酵装置设有预设转速、时间和温度的按钮；预设转速、时间和温度可以通过单片机或者PLC实现，也可以通过温控器、控制面板来等实现，为现有成熟技术。

本发明所述磁力转子是一个包塑料的小磁铁；薄弱线为十字型或米字形，该设计使电磁转子容易穿过圆形铝箔。

本发明所述瓶盖17上设有一字型突起或者凹槽，电磁开盖器15的凹槽内设有相对应的一字型的凹槽或突起，当瓶盖17上突起或凹槽卡在电磁开盖器15 对应的凹槽或突起上时，磁力转子20和开盖器内的长条状电磁铁保持平行。在操作过程磁力转子受挡片19的固定，在操作时方向不变，不会出现磁体互相垂直的情况。两条形磁体互相垂直就不受力了，所以必须平行。

本发明所述防水透气膜22位于乳品包装盒的顶部边缘处，镶嵌在包装盒的铝箔4上，易撕拉结构2延伸出去，铺盖于防水透气膜22上，易撕拉结构2与铝箔4之间通过不干胶涂层6固定，延伸出去的易撕拉结构2面积大于防水透气膜22。运输过程中通过易撕拉结构2保持密封，防止在运输仓储中迅速氧化变质。

本发明的有益效果：

(1)本发明所述发酵系统将酸奶的发酵全程限制在灭菌容器中，不与空气及其他容器接触，避免了杂菌污染，相对现在家中发酵酸奶的技术，省略了水浴的双层结构和加水步骤，简化了操作，去掉了清洁消毒步骤，简化了分装步骤。

(2)相对于自制酸奶，本发明所述乳品成分于生产过程中预先调制，可以在乳品中添加确定浓度的蔗糖、乳化剂、香精等成分，另可预先控制乳品乳糖、乳脂等成分含量，达到相匹配菌种的最佳发酵条件。

(3)本发明所述方法大大延长乳品保质期，在将菌种与乳品混合之前，保质期与无菌乳品相仿，市售灭菌乳品保质期一般在12个月左右，而活菌酸奶保质期仅为7天左右；发酵时乳品的全密封环境提供了任意翻转混匀的条件，旋转发酵箱和磁力搅拌的使用得以实现，发酵更加均匀；不需冷链，解放运输范围，适合偏远地区及军队。

附图说明

图1为乳品包装盒的结构示意图；

图2为乳品包装盒材料的结构示意图；

图3为乳品包装盒盖子的结构示意图；

图4为乳品包装盒盖子的俯视图图；

图5为发酵装置的结构示意图。

图中：1-盒体；2-易撕拉结构；3-纸壳；4-铝箔；5-塑料膜；6-不干胶涂层；7-盖体；8-箱体；9-轴；10-支撑臂；11-磁力转台；12-磁力搅拌装置；13-磁力搅拌控制按钮；14-加热板；15-电磁开盖器；16-塑料滑块；17-瓶盖；18-瓶嘴；19- 挡片；20-磁力转子；21-圆形铝箔；22-防水透气膜。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例本发明作进一步的详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。

实施例1

本发明所述乳品现酿发酵系统，包括乳品包装盒、发酵装置，所述乳品包装盒的盒体1为三层结构，从内到外依次是塑料膜5、铝箔4、纸壳3，乳品包装盒的其中两个相对面上的纸壳层为易撕拉结构2，易撕拉结构2的面积占所处面总面积的80％以上，易撕拉结构2与铝箔4之间通过不干胶涂层6固定，乳品包装盒的顶部设有防水透气膜22，防水透气膜22位于乳品包装盒的顶部边缘处，镶嵌在包装盒的铝箔4上，易撕拉结构2延伸出去，铺盖于防水透气膜 22上，易撕拉结构2与铝箔4之间通过不干胶涂层6固定，延伸出去的易撕拉结构2面积大于防水透气膜22。运输过程中通过易撕拉结构2保持密封，防止在运输仓储中迅速氧化变质；盒体1上设有瓶嘴18，瓶嘴18的下端设有圆形铝箔21，瓶盖17拧在瓶嘴18上，瓶盖17顶部设有四个挡片19，挡片19之间设有磁力转子20，圆形铝箔21、瓶盖17、瓶嘴18形成的空腔内装有菌粉；圆形铝箔21上设有预压十字型凹痕作为薄弱线；瓶盖17上设有一字型突起或者凹槽，电磁开盖器15的凹槽内设有相对应的一字型的凹槽或突起，当瓶盖17上突起或凹槽卡在电磁开盖器15对应的凹槽或突起上时，磁力转子20和开盖器内的长条状电磁铁保持平行。

进一步优选的，还可以把瓶盖在原有基础上加个椭圆型外圈，这样和电磁开盖器15的凹槽对应时就可以确保转子方向和电磁铁方向平行了。

本实施例所述防水透气膜22选择市售的微孔结构的聚四氟乙烯膜，在阻挡液体的同时，可以有效阻挡细菌，病毒和颗粒物的污染物，还能保持气流的顺畅出进，确保包装容器保持内外压力的平衡，发酵必定产生气体，防水透气膜22 同时作为发酵产生气体时的排气装置和意外情况下产生大量气体的保险装置，同时还能向盒内渗透氧气，作为满足兼性需氧发酵菌微量氧气需求的窗口，以粘合或热熔在盒体上的塑料盖作为密封保护。

发酵装置包括盖体7、箱体8、轴9、支撑臂10、磁力转台11、磁力搅拌装置12、磁力搅拌控制按钮13、加热板14；盖体7位于箱体8的顶部，盖体7和箱体8均为保温材料制备得到(本实施例中由硬塑料-发泡材料-硬塑料的结构构成)；两个加热板14相对放置于箱体8内，加热板14通过轴9与支撑臂10连接，支撑臂10固定在箱体8底部；加热板14通过导线与电源连接，加热板14 上均匀分布有加热电阻丝；箱体8置于搅拌装置12的磁力转台11上，磁力搅拌装置12上设有磁力搅拌控制按钮13；磁力搅拌装置12上设有电磁开盖器15，电磁开盖器15为凹槽结构，电磁开盖器15内部设有长条状塑料滑块16，塑料滑块16内部设有电磁铁，将瓶盖17放入电磁开盖器15的凹槽内，磁力转子20 的方向与电磁铁方向一致，电磁铁通入交流电，电流方向不断改变使得转子获得脉冲式的作用力，使得电磁转子突破铝箔层。

食用时连通菌粉储存容器和乳品包装盒，将菌粉和乳品混合，撕下易撕拉纸壳层后放入发酵装置的加热板14之间，加热板14边缘会自动卡入去除纸壳形成的凹槽内，紧贴铝箔，铝箔4与加热板接触；加热板14开始加热，进行发酵，发酵完成后取出食用。

本实施例所述加热板14上设有温度传感器，磁力搅拌装置12上设有温度显示屏，温度显示屏与温度传感器通过导线连接。

本实施例所述装置在发酵时，发酵温度38℃，时间8-12h，转速约60-180r/h；转速可以前4h维持180r/min，后4h维持120r/h，这样可以控制不同粘稠度时搅拌的效果。

因乳品是预先配制好的，相对于现在的酸奶机更加稳定可控。发酵带有搅拌可以更加均匀，不会出现现有的贴壁和底部浓稠过酸、核心和上部发酵不足的情况。发酵前乳品可以长期储存；发酵全程密封杜绝杂菌污染。乳品质量稳定可控；发酵更加均匀口感更好；无需刷洗发酵容器。