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葡萄酵素饮料深加工所需机器及设备配置方案

发表时间:2025-09-12    人气:     来源:原创

葡萄酵素饮料深加工所需机器及设备配置方案

葡萄酵素饮料深加工所需机器及设备配置方案(图1)
葡萄酵素饮料凭借葡萄丰富的花青素、维生素及酵素的生物活性,成为健康饮品市场的热门品类。其深加工过程需经历原料预处理、发酵、过滤澄清、调配、杀菌灌装等核心环节,每个环节需匹配专用机器,以确保原料转化充分、产品质量稳定及生产效率达标。以下将按生产流程详细介绍葡萄酵素饮料深加工所需机器的功能、参数及设备组合逻辑。
葡萄酵素饮料深加工所需机器及设备配置方案(图2)

一、原料预处理工段:奠定酵素品质基础

葡萄原料的预处理直接影响后续发酵效率与酵素风味,需通过分级、清洗、破碎等机器去除杂质、优化原料状态,核心机器包括以下三类:

(一)葡萄分级筛选机

葡萄酵素饮料深加工所需机器及设备配置方案(图3)
葡萄原料存在大小不均、成熟度差异的问题,需先通过滚筒式分级筛选机进行预处理。该机器通过多组不同孔径的不锈钢滚筒(孔径通常为 8mm、12mm、16mm),利用重力与滚筒旋转作用,将葡萄按直径大小分为三级,同时剔除未成熟青果、腐烂果及枝叶等杂质(筛选效率≥95%)。机器配备可调速电机(转速 15-25r/min),可根据葡萄品种(如巨峰、夏黑、赤霞珠)调整分级速度,避免因转速过快导致果实破损。此外,机身下方设有废料收集槽,便于集中处理杂质,减少原料浪费,单台机器每小时可处理葡萄 2-5 吨,适配中小型深加工企业的产能需求。

(二)高压喷淋清洗机

葡萄酵素饮料深加工所需机器及设备配置方案(图4)
葡萄表皮易附着农药残留、灰尘及微生物,需使用高压喷淋清洗机进行深度清洁。该机器采用 “气泡冲击 + 高压喷淋” 双重清洗模式:先通过底部气泵产生高压气泡(气压 0.4-0.6MPa),冲击葡萄表面松动杂质;再通过顶部 360° 旋转喷淋头(水压 0.3-0.5MPa)喷出清水,冲洗残留污物。清洗槽内设有不锈钢输送网带(网孔孔径 5mm,防止葡萄掉落),输送速度可调节(0.5-1.5m/min),确保每颗葡萄清洗时间≥30 秒。机器还配备水循环过滤系统,通过滤网(孔径 100 目)过滤清洗水中的杂质,实现水资源循环利用(节水率约 40%),符合绿色生产需求。清洗后的葡萄含水率≤10%,表面洁净度符合食品加工卫生标准(GB 14881-2013)。

(三)葡萄破碎去梗机

葡萄酵素饮料深加工所需机器及设备配置方案(图5)
为释放葡萄果肉中的糖分与营养物质,便于后续发酵,需使用双螺旋破碎去梗机处理清洗后的葡萄。该机器由去梗装置与破碎装置组成:去梗装置通过旋转梳齿(梳齿间距 3mm)分离葡萄果粒与果梗,果梗通过专用通道排出(去梗率≥98%);破碎装置采用双螺旋挤压结构(螺旋转速 30-50r/min),将果粒破碎成 2-3mm 的果肉颗粒,同时避免葡萄籽过度破碎(葡萄籽中的单宁会影响酵素风味)。机器内胆采用 304 不锈钢材质,内壁光滑无死角,减少果肉残留;出口处设有滤网(孔径 2mm),过滤部分果梗碎末,确保破碎后果肉的纯净度。单台机器每小时可处理葡萄 1.5-3 吨,破碎后的果肉可直接输送至发酵罐,实现连续化生产。

二、发酵工段:核心机器保障酵素转化

葡萄酵素饮料深加工所需机器及设备配置方案(图6)
发酵是葡萄酵素饮料生产的关键环节,需通过专用发酵机器控制温度、氧气浓度及搅拌频率,促进微生物生长繁殖,实现糖分向酵素的转化,核心机器包括两类:

(一)恒温发酵罐

葡萄酵素发酵需在稳定的温度环境下进行,不锈钢恒温发酵罐是核心设备。罐体采用 316 不锈钢材质(耐腐蚀性更强,适应发酵过程中产生的有机酸),容积可根据产能选择(1000L、2000L、5000L 等)。罐体内壁设有搅拌装置(桨叶式搅拌器,转速 10-20r/min),定期搅拌果肉与发酵液,确保微生物与营养物质充分接触;罐外包裹聚氨酯保温层与电加热装置,通过温度控制系统(精度 ±1℃)将发酵温度稳定在 25-30℃(此温度区间利于酵母菌、乳酸菌繁殖)。此外,发酵罐顶部设有呼吸阀与取样口:呼吸阀可排出发酵过程中产生的二氧化碳,防止罐体压力过高;取样口便于定期检测发酵液的 pH 值(酵素发酵终点 pH 通常为 3.5-4.5)与有机酸含量,把控发酵进度。单罐发酵周期约 7-10 天(酒精发酵阶段),后续可通过罐内添加益生菌,进入 15-20 天的醋酸发酵阶段,实现 “一罐双发酵”,减少设备占地面积。

(二)翻料式发酵机(适用于固体发酵工艺)

若采用 “葡萄果肉 + 糖” 固体发酵工艺(部分企业为保留更多膳食纤维),需使用翻料式发酵机。该机器为卧式结构,内部设有多组螺旋翻料叶片(叶片材质为食品级不锈钢),通过电机驱动叶片旋转(转速 5-15r/min),定期翻动发酵物料(翻动频率可设定为每 2 小时一次),确保物料受热均匀、氧气供应充足,避免局部厌氧导致腐败。机器外壳配备加热与温控系统,将发酵腔温度控制在 28-32℃;底部设有通风孔,通过风机送入过滤后的洁净空气(风量 50-100m³/h),维持发酵所需的有氧环境。单台机器的发酵腔容积为 500-1000L,每批次可处理固体物料 300-600kg,发酵完成后可通过底部出料口快速卸料,转入后续榨汁环节。

三、过滤澄清工段:提升酵素饮料口感与外观

葡萄酵素饮料深加工所需机器及设备配置方案(图7)
发酵后的葡萄酵素含有果肉残渣、葡萄籽碎末及微生物菌体,需通过多道过滤机器去除杂质,确保饮料澄清透明,核心机器包括三类:

(一)板框过滤机

首先使用板框过滤机进行粗过滤,去除酵素中的较大颗粒杂质。该机器由多组滤板与滤布(滤布孔径 80-100 目)组成,通过液压系统(压力 0.8-1.2MPa)将酵素压入滤板之间,滤布截留果肉残渣、果梗碎末等杂质,过滤后的酵素透光率可达 60%-70%。滤布采用食品级丙纶材质,耐酸耐碱,可反复清洗使用(清洗周期约 8 小时);机器配备自动卸料装置,过滤结束后可快速打开滤板,清理截留的滤渣(滤渣含水率≤60%,可作为饲料原料二次利用)。单台机器每小时处理量为 0.5-2m³,适配中小产能生产线

(二)硅藻土过滤机

经粗过滤后的酵素仍含有微小悬浮物与胶体物质,需使用硅藻土过滤机进行精过滤。该机器通过在过滤介质表面预涂一层硅藻土(添加量 0.5%-1%),形成多孔过滤层,截留粒径≥1μm 的杂质。机器采用立式结构,内部设有多组过滤管(管内壁覆盖滤布),酵素从底部进入,通过过滤管时,杂质被硅藻土层截留,澄清后的酵素从顶部流出(透光率≥90%)。硅藻土采用食品级产品,无毒无害,且具有吸附异味的作用,可改善酵素风味;机器配备硅藻土自动添加系统,根据酵素浊度自动调整添加量,确保过滤效果稳定。单台机器每小时处理量为 1-3m³,适合中大型产能生产线。

(三)精密过滤机

最后使用精密过滤机进行终端过滤,去除酵素中的细菌与微小颗粒(粒径≥0.22μm),为后续杀菌环节减负。该机器采用滤芯式过滤结构,滤芯材质为食品级聚醚砜(PES),耐温范围广(-20℃至 121℃),可承受后续杀菌过程中的高温。机器配备多支滤芯(通常为 10-20 支,每支滤芯过滤面积 0.5m²),酵素通过滤芯时,细菌、微生物及微小杂质被截留,过滤后的酵素符合无菌灌装前的卫生要求(菌落总数≤10CFU/mL)。滤芯更换周期约 48 小时,更换过程简便,可快速拆卸安装,单台机器每小时处理量为 0.3-1.5m³。

四、调配与杀菌灌装工段:确保风味稳定与产品安全

葡萄酵素饮料深加工所需机器及设备配置方案(图8)
过滤后的葡萄酵素需通过调配机器调整口感,再经杀菌灌装机器处理,延长保质期,核心机器包括三类:

(一)自动调配罐

为满足不同消费群体的口感需求,需使用自动调配罐添加辅料(如白砂糖、蜂蜜、柠檬酸、稳定剂等)。罐体采用 304 不锈钢材质,容积 500-2000L,配备高速搅拌器(转速 100-200r/min)与在线检测装置:搅拌器确保辅料快速溶解、混合均匀(混合均匀度≥98%);在线检测装置实时监测酵素的糖度(目标糖度 8-12Brix)与 pH 值,通过自动控制系统调整辅料添加量(误差≤±0.5%)。调配罐还配备加热夹套,可将酵素温度加热至 40-50℃,促进辅料溶解(如稳定剂需加热至 45℃以上才能充分溶解),单罐调配时间约 30-60 分钟,适配连续化生产。

(二)超高温瞬时杀菌机(UHT)

调配后的葡萄酵素需进行杀菌处理,杀灭其中的微生物,延长保质期,超高温瞬时杀菌机(UHT) 是首选设备。该机器采用管式换热器,通过蒸汽加热将酵素快速升温至 135-150℃,保持 2-3 秒后,再通过冷却水快速降温至 40-50℃。这种杀菌方式可在短时间内杀灭 99.99% 以上的细菌、霉菌及芽孢,同时最大限度保留酵素中的活性成分(如维生素 C 保留率≥85%、花青素保留率≥90%),避免传统高温杀菌导致的风味劣变。机器配备温度自动控制系统(精度 ±0.5℃)与压力保护装置,确保杀菌过程安全稳定;单台机器每小时处理量为 1-5m³,可适配不同产能的生产线。

(三)无菌灌装机

杀菌后的葡萄酵素需在无菌环境下灌装,避免二次污染,无菌灌装机是关键设备。根据包装形式不同,可选择 PET 瓶无菌灌装机或利乐包无菌灌装机:
  • PET 瓶无菌灌装机:采用 “瓶坯加热拉伸成型 + 无菌灌装 + 封口” 一体化作业,灌装机内部设有无菌室(洁净度≥100 级),通过无菌空气与过氧化氢(H₂O₂)喷雾消毒。灌装速度可达 300-600 瓶 / 分钟(500ml 瓶型),灌装精度误差≤±1%,封口合格率≥99.9%。
  • 利乐包无菌灌装机:通过连续成型、无菌灌装、封口的方式,将酵素包装成砖型或枕型利乐包,包装材料为多层复合膜(含铝箔层,阻隔性强),可延长产品保质期至 6-12 个月(常温避光储存)。灌装速度可达 200-400 包 / 分钟(200ml 包型),适合大规模量产。

五、设备组合与产能匹配建议

葡萄酵素饮料深加工所需机器及设备配置方案(图9)
葡萄酵素饮料深加工机器的组合需遵循 “产能协同、工艺适配” 原则,以下为不同产能的设备组合方案:
  1. 小型生产线(日产能 1-5 吨):滚筒式分级筛选机 + 高压喷淋清洗机 + 双螺旋破碎去梗机 + 1000L 恒温发酵罐(2-3 台) + 板框过滤机 + 精密过滤机 + 500L 自动调配罐 + 1m³/h UHT 杀菌机 + 300 瓶 / 分钟 PET 瓶无菌灌装机。
  1. 中型生产线(日产能 5-20 吨):滚筒式分级筛选机(2 台并联) + 高压喷淋清洗机(2 台并联) + 双螺旋破碎去梗机(2 台并联) + 2000L 恒温发酵罐(4-6 台) + 板框过滤机 + 硅藻土过滤机 + 2000L 自动调配罐(2 台) + 3m³/h UHT 杀菌机 + 400 瓶 / 分钟 PET 瓶无菌灌装机。
  1. 大型生产线(日产能 20 吨以上):自动化分级清洗生产线(含分级、清洗、吹干功能) + 双螺旋破碎去梗机(3-4 台并联) + 5000L 恒温发酵罐(8-10 台) + 硅藻土过滤机(2 台并联) + 精密过滤机(2 台并联) + 5000L 自动调配罐(3-4 台) + 5m³/h UHT 杀菌机(2 台并联) + 600 瓶 / 分钟 PET 瓶无菌灌装机或 400 包 / 分钟利乐包无菌灌装机。
此外,所有与酵素直接接触的机器部件均需采用 304 或 316 不锈钢材质,符合《食品安全国家标准 食品接触用金属材料及制品》(GB 4806.9-2016)要求;设备需配备 CIP 原位清洗系统,便于日常清洁消毒,减少交叉污染风险。
综上所述,葡萄酵素饮料深加工机器需按 “预处理 - 发酵 - 过滤 - 调配 - 杀菌灌装” 流程科学组合,每类机器需根据产能、工艺需求选择适配型号,同时注重设备材质安全与自动化水平,才能实现葡萄酵素饮料的高效、优质、安全生产,满足市场对健康饮品的需求。



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