本發明屬于茶飲料技術領域，涉及一種發酵風味茶濃縮液的生產設備及制作方法。
背景技術：
茶濃縮液是以成品茶、茶鮮葉等為原料，經過提取、過濾、離心、濃縮、滅菌和灌裝等工序制成的原味或調配液體茶制品。近年來，隨著人民對自身健康養生越來越關注，天然的、高質量的產品日益增加，天然的健康的茶飲料也逐漸成為時尚的消費品，非常受歡迎。而茶濃縮液作為茶飲料主要的原料之一，由于原茶風味和營養成分能在茶濃縮液中得以較好地保護，其生產工藝和應用受到越來越多的研究和關注。同時，隨著現調飲料在餐飲和連鎖店的發展，茶濃縮液也開始以終端產品形式出現在市場上，逐漸受到消費者的青睞。
傳統的現調茶飲料在調配時，除了添加適量的茶濃縮液，還要添加糖類等甜味劑，檸檬酸、蘋果酸等酸味劑，還要添加香精進行風味調節。一方面，這類飲料中添加的酸味劑和香精都是調配或合成的；另一方面，每次調配時都要添加多種成分，這樣的操作對于消費者來說過于繁雜，便利性較差。
紅茶菌液是以紅茶(或用綠茶、烏龍茶、苦丁茶、花茶等)、白糖(或冰糖、蜂蜜)和水為原料，添加有益菌發酵后加工制成的天然發酵茶飲料。其有益菌包括酵母菌、醋酸菌和乳酸菌等微生物。
目前紅茶菌發酵都屬于家庭作坊，工業化少，存在單罐發酵時間長，造成易染菌等問題。另外，紅茶菌靜態發酵是會產生菌膜，在工業化生產時，操作難度大，影響效率。
如中國專利文獻公開了一種甜茶紅茶菌[申請號：201410620778.2]，具體包括：以甜茶葉為主要原料制備甜茶，然后再以甜茶為培養基，用紅茶菌為菌源，制備出一種新型特色的甜茶紅茶菌飲料。將甜茶和紅茶菌有機結合起來，所組合起來的營養物質更加豐富；甜茶和紅茶菌對人體疾病都具有顯著的保健功效，二者合二為一后，其功效再相輔相成，而形成的茶飲料其保健功效更為彰顯，其綜合效果遠超單純甜茶葉及傳統的紅茶菌飲料。所制備出來的甜茶紅菌茶飲料產品形態理想，很好地保留了甜茶原有的營養和功能成分，容易消化吸收，口感酸甜適口，適口性非常好，而且不限制適用人群，是一種兼備飲料及有醫藥功效的雙重功能生態保健飲品。
中國專利文獻還公開了一種利用純菌混合發酵生產紅茶菌飲料的方法[申請號：200910111045.5]，采用釀酒酵母、醋酸醋桿菌和植物乳桿菌三種菌復配，混合發酵生產紅茶菌飲料。本發明利用純菌種復配、混合發酵,對紅茶菌培養基配方、發酵工藝條件進行優化，顯著縮短發酵時間，避免雜菌污染，保證產品安全；菌種培養、復壯、保藏等管理方法科學合理，產品質量穩定，為紅茶菌的產業化生產打下良好的基礎；制備的紅茶菌飲品不僅風味爽口，而且含有多種功效成分，是一種很有利用價值的微生物發酵飲品。
但上述方法也只停留在家庭作坊生產作業中，并未公開如何實現工業化操作，而且也沒有公開如何處理發酵過程中的菌膜的問題。
技術實現要素：
本發明的目的是針對上述問題，提供一種發酵風味茶濃縮液的生產設備。
本發明的另一目的是針對上述問題，提供一種發酵風味茶濃縮液的制作方法。
為達到上述目的，本發明采用了下列技術方案：一種發酵風味茶濃縮液的生產設備，包括茶濃縮液提取裝置和發酵罐，發酵罐上設有投料口，發酵罐底部設有排料閥，所述的發酵罐連接有至少一個低位罐，所述的低位罐連接發酵液輸送泵，發酵液輸送泵連接固液分離機構后連接發酵液儲罐，所述的發酵液儲罐和茶濃縮液提取裝置分別連接混合罐，所述的混合罐連接殺菌器，殺菌器連接灌裝機。
在上述的發酵風味茶濃縮液的生產設備中，所述的茶濃縮液提取裝置包括提取罐，提取罐通過提取液輸送泵連接過濾器，過濾器通過過濾液輸送泵連接濃縮器，濃縮器通過濃縮液輸送泵連接濃縮液儲罐，濃縮液儲罐通過一號混合輸送泵連接混合罐，所述的發酵液儲罐通過二號混合輸送泵連接混合罐，所述的混合罐通過混合液輸送泵連接殺菌器。
在上述的發酵風味茶濃縮液的生產設備中，在一號混合輸送泵和混合罐之間設有第一流量計，在二號混合輸送泵和混合罐之間設有第二流量計。
在上述的發酵風味茶濃縮液的生產設備中，所述的發酵罐內設有一根呈倒U字型的虹吸管，所述的虹吸管一端延伸到發酵罐底部，另一端與低位罐頂部連接，在虹吸管上還設有一個虹吸閥。
在上述的發酵風味茶濃縮液的生產設備中，所述的虹吸管一端位于發酵罐內部且延伸到發酵罐底部，另一端位于發酵罐外部，所述的虹吸管穿過發酵罐側壁且與發酵罐側壁密封連接。
在上述的發酵風味茶濃縮液的生產設備中，所述的發酵罐內設有一個濾網，所述的濾網邊緣與發酵罐內壁密封連接，在發酵罐的側壁上設有一個人孔，該人孔的底部不高于濾網的高度從而能將濾網上的物體直接從人孔中排出。
在上述的發酵風味茶濃縮液的生產設備中，發酵罐底部且位于人孔下方設有一個料斗，所述的料斗底部連接壓榨過濾機，壓榨過濾機連接壓榨液儲罐，所述的壓榨液儲罐通過壓榨液輸送泵連接低位罐。
在上述的發酵風味茶濃縮液的生產設備中，所述的低位罐通過第一閥門與虹吸管連接，低位罐底部設有第二閥門，第二閥門與發酵液輸送泵連接，所述的料斗通過第三閥門與壓榨過濾機連接，壓榨過濾機通過第四閥門與壓榨液儲罐連接，所述的壓榨液輸送泵通過第五閥門連接虹吸管，所述的料斗與壓榨過濾機之間的管路上還設有排渣閥，所述的發酵罐外壁具有加熱夾套，所述的固液分離機構為三足離心機、布袋式過濾器或碟片分離器，所述的提取罐為靜態提取罐或滲漉提取罐，過濾器為三足離心機、布袋式過濾器或碟片分離器，濃縮器為刮板式濃縮器或多效濃縮器，殺菌器為巴氏消毒器或UHT殺菌器。
一種發酵風味茶濃縮液的制作方法，包括以下步驟：
A、培養液制備：將速溶紅茶粉和/或紅茶濃縮液與糖混合，加水溶解，制成培養液，
B、接種：在培養液加入發酵菌，完成接種，得到接種液，
C、一次發酵：將接種液放入到預先經過滅菌處理的發酵罐中，在28-35℃之間發酵36-48h，得到一次發酵液，一次發酵液表面具有白色的菌膜，
D、二次發酵：將一次發酵液從發酵罐中虹吸到低位罐中，在28-35℃之間發酵24-36h，得到二次發酵液，
E、將二次發酵液經過固液分離后得到紅茶菌液，
F、混合配料：將紅茶菌液和茶濃縮液加入到混合罐中，加入適量糖攪拌溶解，形成漿液，漿液經過殺菌器殺菌后用灌裝機灌裝，得到發酵風味茶濃縮液。
在上述的制作紅茶菌液的方法中，在步驟A中，速溶紅茶粉和/或紅茶濃縮液：糖：水的重量比為1:5：94，在步驟B中，發酵菌為酵母菌、醋酸菌和乳酸菌中的任意一種或幾種，發酵菌的濃度為108cfu/mL，發酵菌的加入量為接種液的5-10V/V％，在步驟D中，當發酵罐中的一次發酵液全部虹吸到低位罐中后，還包括將步驟C中的菌膜從發酵罐中取出并壓榨，得到壓榨液，將壓榨液補入到低位罐中的步驟，在步驟D中，當檢測到pH為2.5-3.0時，結束發酵，在步驟F中，茶濃縮液：紅茶菌液：糖的重量比為10：1-2：5-7，其中，茶濃縮液的固含量為8-15％采用UHT殺菌，殺菌溫度為115-125℃，殺菌時間為8-15S，灌裝采用無菌冷灌裝。
與現有技術相比，本發明的優點在于：
1、本設備和方法能實現工業化大批量的連續式生產作業，從而提高生產效率，得到一種發酵風味茶濃縮液，該發酵風味茶濃縮液可直接沖泡，產品純天然不添加香精，只通過添加純天然的紅茶菌液，增加原茶濃縮液的風味。
2、本設備在制作紅茶菌液時，通過低位罐的虹吸進行二次發酵，節省了發酵時間，消除了一次發酵中產生的菌膜，為后續的過濾、澄清等工序減輕了負擔紅茶菌液中富含有益菌的代謝產物，如天然有機酸有1％，可以作為主劑的酸味劑，同時還增加了其他營養成分。
3、本設備和方法適合工業化生產，所制備的發酵風味茶濃縮液，只需要加水，進行6-8倍稀釋，就能調配出一杯飲料，能夠為現調飲料提供便捷。
附圖說明
圖1是本發明的結構示意圖。
圖中：茶濃縮液提取裝置1、發酵罐2、投料口3、排料閥4、低位罐5、發酵液輸送泵6、固液分離機構7、發酵液儲罐8、混合罐9、殺菌器10、灌裝機11、提取罐12、提取液輸送泵13、過濾器14、過濾液輸送泵15、濃縮器16、濃縮液輸送泵17、濃縮液儲罐18、一號混合輸送泵19、二號混合輸送泵20、混合液輸送泵21、第一流量計22、第二流量計23、虹吸管24、虹吸閥25、濾網26、人孔27、料斗28、壓榨過濾機29、壓榨液儲罐30、壓榨液輸送泵31、第一閥門32、第二閥門33、第三閥門34、第四閥門35、第五閥門36、排渣閥37、加熱夾套38。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步詳細的說明。
實施例1
一種發酵風味茶濃縮液的生產設備，包括茶濃縮液提取裝置1和發酵罐2，發酵罐2上設有投料口3，發酵罐2底部設有排料閥4，所述的發酵罐2連接有至少一個低位罐5，所述的低位罐5連接發酵液輸送泵6，發酵液輸送泵6連接固液分離機構7后連接發酵液儲罐8，所述的發酵液儲罐8和茶濃縮液提取裝置1分別連接混合罐9，所述的混合罐9連接殺菌器10，殺菌器10連接灌裝機11。
在發酵罐2中進行一次發酵，會產生菌膜，之后將發酵液放入到低位罐5中，除去菌膜后進行二次發酵，二次發酵的紅茶菌液中不含菌膜，便于進行固液分離，為后續的過濾、離心等步驟減輕壓力。
本領域技術人員應當理解，發酵罐2中的發酵液可以直接利用液位差放入到低位罐5中，但這個過程可能會導致部分菌膜進入到低位罐中，本實施例提供了一種優選的方案，發酵罐2內設有一根呈倒U字型的虹吸管24，所述的虹吸管24一端延伸到發酵罐2底部，另一端與低位罐5頂部連接，在虹吸管24上還設有一個虹吸閥25。打開虹吸閥25即可將發酵罐2中的發酵液虹吸到低位罐5中，虹吸過程較為穩定，不會導致菌膜進入到低位罐5中。
具體的說，虹吸管24一端位于發酵罐2內部且延伸到發酵罐2底部，另一端位于發酵罐2外部，所述的虹吸管24穿過發酵罐2側壁且與發酵罐2側壁密封連接。
發酵罐2內設有一個濾網26，所述的濾網26邊緣與發酵罐2內壁密封連接，在發酵罐2的側壁上設有一個人孔27，該人孔27的底部不高于濾網26的高度從而能將濾網26上的物體直接從人孔27中排出，也就是說，菌膜可以通過濾網26過濾，并從人孔27排出，濾網26可優選采用不銹鋼濾網，濾孔的孔徑在10-40目之間。
發酵罐2底部且位于人孔27下方設有一個料斗28，料斗28的位置與人孔27相對應，所述的料斗28底部連接壓榨過濾機29，壓榨過濾機29是現有技術，是一種利用濾帶間之間的擠壓和剪切作用脫除料漿中水分的一種過濾設備，壓榨過濾機29連接壓榨液儲罐30，所述的壓榨液儲罐30通過壓榨液輸送泵31連接低位罐5，壓榨過濾機29壓榨后產生的濾液能直接進入到壓榨液儲罐30中儲存。
茶濃縮液提取裝置1是現有技術，比如中國專利文獻公開了一種茶多酚多級膜濃縮裝置[申請號：201520400723.0]，但是該裝置較為繁瑣，在本實施例中，茶濃縮液提取裝置1包括提取罐12，提取罐12通過提取液輸送泵13連接過濾器14，過濾器14通過過濾液輸送泵15連接濃縮器16，濃縮器16通過濃縮液輸送泵17連接濃縮液儲罐18，濃縮液儲罐18通過一號混合輸送泵19連接混合罐9，所述的發酵液儲罐8通過二號混合輸送泵20連接混合罐9，所述的混合罐9通過混合液輸送泵21連接殺菌器10。
在一號混合輸送泵19和混合罐9之間設有第一流量計22，在二號混合輸送泵20和混合罐9之間設有第二流量計23。低位罐5通過第一閥門32與虹吸管24連接，低位罐5底部設有第二閥門33，第二閥門33與發酵液輸送泵6連接，所述的料斗28通過第三閥門34與壓榨過濾機29連接，壓榨過濾機29通過第四閥門35與壓榨液儲罐30連接，所述的壓榨液輸送泵31通過第五閥門36連接虹吸管24，所述的料斗28與壓榨過濾機29之間的管路上還設有排渣閥37，所述的發酵罐2外壁具有加熱夾套38，所述的固液分離機構7為三足離心機、布袋式過濾器或碟片分離器，所述的提取罐12為靜態提取罐或滲漉提取罐，過濾器14為過濾膜組件、三足離心機、布袋式過濾器或碟片分離器，濃縮器16為刮板式濃縮器或多效濃縮器，殺菌器10為巴氏消毒器或UHT殺菌器。
本實施例的工作過程在實施例2中有詳細說明，此處不再贅述。
實施例2
根據實施例1提供的生產設備，本實施例提供了一種發酵風味茶濃縮液的制作方法，包括以下步驟：
A、培養液制備：將速溶紅茶粉和/或紅茶濃縮液與糖混合，加水溶解，制成培養液，
B、接種：在培養液加入發酵菌，完成接種，得到接種液，
C、一次發酵：將接種液放入到預先經過滅菌處理的發酵罐2中，在28-35℃之間發酵36-48h，得到一次發酵液，一次發酵液表面具有白色的菌膜，
D、二次發酵：將一次發酵液從發酵罐2中虹吸到低位罐5中，在28-35℃之間發酵24-36h，得到二次發酵液，
E、將二次發酵液經過固液分離后得到紅茶菌液，
F、混合配料：將紅茶菌液和茶濃縮液加入到混合罐9中，加入適量糖攪拌溶解，形成漿液，漿液經過殺菌器10殺菌后用灌裝機11灌裝，得到發酵風味茶濃縮液。
優選方案，在步驟A中，速溶紅茶粉和/或紅茶濃縮液：糖：水的重量比為1:5：94，在步驟B中，發酵菌為酵母菌、醋酸菌和乳酸菌中的任意一種或幾種，發酵菌的濃度為108cfu/mL，發酵菌的加入量為接種液的5-10V/V％，在步驟D中，當發酵罐2中的一次發酵液全部虹吸到低位罐5中后，還包括將步驟C中的菌膜從發酵罐2中取出并壓榨，得到壓榨液，將壓榨液補入到低位罐5中的步驟，在步驟D中，當檢測到pH為2.5-3.0時，結束發酵，在步驟F中，茶濃縮液：紅茶菌液：糖的重量比為10：1-2：5-7，其中，茶濃縮液的固含量為8-15％，不會產生沉淀，采用UHT殺菌，殺菌溫度為115-125℃，殺菌時間為8-15S，灌裝采用無菌冷灌裝。
具體工作過程為：
1、制備紅茶菌液
發酵罐2通過加熱夾套38對內部進行高溫殺菌，也可直接在發酵罐2中通入蒸汽殺菌，打開排料閥4排出冷凝水。在發酵罐2中按上述配比依次加入速溶紅茶粉和/或紅茶濃縮液與糖，加入水溶解后，加入發酵菌，在發酵罐2中進行一次發酵，在一次發酵過程中，一次發酵液表面會生成菌膜，菌膜對后續的過濾及澄清會造成影響，當一次發酵完成后，打開虹吸閥25，將發酵罐2中的一次發酵液虹吸到低位罐5中，關閉虹吸閥25。在這個過程中，可設置多個相互并聯的低位罐5，如果低位罐5有多個，可只打開其中一個低位罐5上的第一閥門32，關閉其他低位罐5上的第一閥門32。
一次發酵液轉移到低位罐5中后，打開人孔27，將發酵罐2中的菌膜移入到料斗28中，并進入到壓榨過濾機29，將菌膜中的水分榨出后流入到壓榨液儲罐30中，打開壓榨液輸送泵31，打開第五閥門，關閉第一閥門和虹吸閥25，壓榨液進入到低位罐5中，對低位罐5中的發酵菌進行補充，加快二次發酵進程，減輕發酵成本。
低位罐5中的發酵過程按上述的時間按溫度進行，二次發酵期間，可通過測試低位罐5中液體的pH值，如pH值在2.5-3.0之間，可提早停止發酵，減少發酵時間。打開低位罐底部的第二閥門33，打開發酵液輸送泵6，將二次發酵液輸入到固液分離機構7中進行固液分離，得到澄清的紅茶菌液，進入到發酵液儲罐8中儲存。
2、制備茶濃縮液
將茶葉如紅茶、白茶、綠茶、青茶等單獨或者混合后放入到提取罐12中，用靜態提取或逆流提取或滲漉提取等方法提取茶湯，并用提取液輸送泵13輸送茶湯到過濾器14中進行過濾，除去茶渣，之后用過濾液輸送泵15送至濃縮器16中進行濃縮，將茶湯濃縮至固含量在8-15％之間后，用濃縮液輸送泵17打入到濃縮液儲罐18中儲存。
3、配料混合罐裝
用一號混合輸送泵19和二號混合輸送泵20分別將茶濃縮液和紅茶菌液打入到混合罐9中，混合罐9中可設置攪拌器可投料口，通過第一流量計22和第二流量計23計算流量，得到上述的配料比后，按配比加入糖并攪拌溶解，糖可以為蔗糖或葡萄糖或其混合物，溶解混合后，用混合液輸送泵21將混合液送入到殺菌器10中殺菌，并用灌裝機11灌裝，得到成品發酵風味茶濃縮液。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
盡管本文較多地使用了茶濃縮液提取裝置1、發酵罐2、投料口3、排料閥4、低位罐5、發酵液輸送泵6、固液分離機構7、發酵液儲罐8、混合罐9、殺菌器10、灌裝機11、提取罐12、提取液輸送泵13、過濾器14、過濾液輸送泵15、濃縮器16、濃縮液輸送泵17、濃縮液儲罐18、一號混合輸送泵19、二號混合輸送泵20、混合液輸送泵21、第一流量計22、第二流量計23、虹吸管24、虹吸閥25、濾網26、人孔27、料斗28、壓榨過濾機29、壓榨液儲罐30、壓榨液輸送泵31、第一閥門32、第二閥門33、第三閥門34、第四閥門35、第五閥門36、排渣閥37、加熱夾套38等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明精神相違背的。