一种生物质饮品及其制备方法与流程

1.本发明涉及饮品制备领域，尤其涉及一种生物质饮品及其制备方法。


背景技术：

2.生物质是指生物体在自然或人工条件下不同形式、来源、部位和类型的有机物，生物质饮品是利用这些生物质作为原料，经过一系列工艺加工，制成的能够供人饮用的饮料。随着消费者对健康饮食的追求，生物质饮品逐渐成为了市场上的热门产品。目前，生物质饮品主要包括果汁饮料、茶饮料、咖啡饮料等多种品类。其中，在技术方面，生物质饮品的加工工艺主要包括原料处理、发酵、浓缩、杀菌、包装等环节，其中发酵和浓缩是关键加工工序。
3.中国专利cn102960800a提供了一种生物发酵保健饮品及其制备方法，包括：芹菜汁发酵液、海带熬制液发酵液、菠菜汁发酵液、萝卜汁发酵液、胡萝卜汁发酵液、茄子汁发酵液、灵芝提取液、荠菜汁发酵液、木糖醇、柠檬酸、纯净水。将上述原料混合后加热至95-120℃，搅拌均匀后精滤，然后分装制得所述生物发酵保健饮品。该保健饮品在降低心血管疾病发生、降低高血脂和高血压、防癌抗癌、平补脾胃和促进新陈代谢等方面具有积极的作用。对于生物质饮品，发酵和浓缩是其关键加工环节，现有技术中若采用无外部干预的自然发酵方式，则存在无法对发酵物的发酵程度及均匀度进行过程性把控而导致无法保证发酵物质量的问题。


技术实现要素：

4.为此，本发明提供一种生物质饮品的制备方法，能够解决谷物混合物的淘米水与动物奶进行混合容易因分层或气泡使动物奶以及淘米水内的微生物的发酵环境不均匀而导致同一发酵物的各部分组成物的发酵程度、均匀度不一致的问题，实现对发酵过程进行把控。
5.为实现上述目的，本发明提供一种生物质饮品的制备方法，包括：
6.步骤s1，将谷物混合物放入温水中浸泡以获取淘米水，其中，水温30～40℃，浸泡时间为1～2h，获取经预设时长后的淘米水的实时浊度以判定是否对处于浸泡状态的谷物混合物进行碾压；
7.步骤s2，将完成浸泡的淘米水加入处于流动状态的动物奶中以获取第一发酵液，实时获取第一发酵液的图像以根据第一发酵液经初始阶段预设时长后的分层情况判定选取发酵方式，当选取动态发酵方式时，根据完成浸泡时的淘米水浊度与第一发酵液的上层液体的浊度差值获取用于控制第一发酵液流速的搅拌杆转速，当选取静态发酵方式时，根据第一发酵液的气泡层面积判定是否搅动第一发酵液，并根据组成气泡层的时长获取对第一发酵液的搅动参数；
8.步骤s3，当所述第一发酵液的粘度达到预设粘度时，向第一发酵液加入浓度为20％的红糖水以获取第二发酵液，将第二发酵液静置2-3d后获取所述生物质饮品。
9.进一步地，所述步骤s1中，若经所述预设时长后的淘米水的实时浊度小于标准预
设浊度，中控单元判定对处于浸泡状态的谷物混合物进行碾压，并控制启动贯通设置于淘米罐外壳侧壁的第一气缸、与第一气缸相连接的第一电机、与第一气缸对称贯通设置于淘米罐外壳侧壁的第二气缸以及与第二气缸相连接的第二电机，以使与第一电机相连接的第一碾板以及与第二电机连接的第二碾板共同对谷物混合物进行碾压；
10.其中，所述预设时长和所述标准预设浊度通过谷物混合物的质量以及温水的质量确定；
11.所述中控单元根据淘米水的实时浊度获取所述第一气缸与所述第二气缸的使用压力以及所述第一碾板与所述第二碾板的转速；
12.所述使用压力与所述实时浊度成负相关，所述转速与实时浊度成正相关，且使所述使用压力与所述转速成负相关。
13.进一步地，当所述第一气缸与所述第二气缸的使用压力大于等于标准使用压力与额定使用压力的平均值，且淘米水的实时浊度大于等于0.5倍的标准预设浊度时，所述中控单元判定启动冷气供应单元。
14.进一步地，当经过预设碾压时长时，中控单元根据淘米水的当前浊度与淘米水经过碾压前的浊度的差值以及冷气供应单元的运行状态对所述第一碾板和所述第二碾板的转速以及所述第一气缸和所述第二气缸的使用压力进行调节，其中，
15.若所述差值小于所述预设碾压时长和所述浸泡时间的比值与所述标准预设浊度的乘积，且所述冷气供应单元处于非运行状态，所述中控单元将所述第一气缸和所述第二气缸的使用压力调高，将所述第一碾板和所述第二碾板的转速调低，并控制启动冷气供应单元；
16.若所述差值小于所述预设碾压时长和所述浸泡时间的比值与所述标准预设浊度的乘积，且所述冷气供应单元处于运行状态，所述中控单元调高所述第一碾板和所述第二碾板的转速。
17.进一步地，所述步骤s2中，当全部的淘米水进入发酵罐时，所述中控单元控制设置于发酵罐侧端内壁相连接的驱动电机停止运行，经所述初始阶段预设时长后，若中控单元判定所述第一发酵液存在分层情况，且第一发酵液的上层液体高度大于等于最大分层高度阈值，中控单元选取动态发酵方式，重新启动驱动电机；若中控单元判定第一发酵液不存在分层情况或第发酵液的上层液体高度小于最大分层高度阈值，中控单元选取静态发酵方式，
18.其中，当所述第一发酵液的图像中满足第一发酵液的上表面与第一发酵液的底部的灰度差值大于预设灰度梯度阈值，所述中控单元判定第一发酵液存在分层情况。
19.进一步地，当所述中控单元选取所述动态发酵方式时，所述中控单元获取的与所述驱动电机相连接的搅拌杆的转速，通过完成浸泡时的淘米水浊度与所述第一发酵液的上层液体的浊度差值确定。
20.进一步地，当所述中控单元选取所述静态发酵方式时，若所述第一发酵液的气泡层面积与第一发酵液在发酵罐内的上表面面积的比值大于等于预设面积比，中控单元判定启动所述驱动电机。
21.进一步地，当所述中控单元判定启动所述驱动电机时，获取所述第一发酵液自出现气泡开始至第一发酵液的气泡层面积与第一发酵液在所述发酵罐内的上表面面积的比
值等于预设面积比时的时长，根据该时长获取所述搅拌杆的转速，且搅拌杆的转速与该时长成负相关。
22.进一步地，所述中控单元根据所述第一发酵液的发酵方式选取对第一发酵液的供氧方式，其中，
23.若所述第一发酵液的发酵方式为所述动态发酵方式，所述中控单元设定对第一发酵液的供氧方式为持续性供氧；
24.若所述第一发酵液的发酵方式为所述静态发酵方式，所述中控单元设定对第一发酵液的供氧方式为周期性供氧。
25.本发明提供一种基于上述制备方法制得的生物质饮品，其原料包括经谷物混合物浸泡后的水溶液，动物奶，以及浓度为20％的红糖水，其中，
26.谷物混合物包括玉米、小麦、大豆、大米、小米以及高粱米；
27.动物奶包括牛奶、驼奶、羊奶以及马奶中的一种；
28.其中，谷物混合物浸泡后的水溶液质量：动物奶质量：红糖水质量＝1:2:1。
29.与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明以谷物混合物、动物奶以及红糖水为原料，全部采用易于获取的天然生物质原料，能够避免化学成分的副作用，适合于人体吸收，本发明通过二次发酵制得生物质饮品，通过淘米水的浊度判定淘米水中的营养物质及微生物含量，并通过对谷物混合物碾压使附着在谷物混合物表面的微生物及营养物质游离于液体中以增大淘米水的溶质浓度；本发明根据第一发酵液的分层情况选取第一发酵液的发酵方式，由于淘米水与动物奶存在一定的密度差，容易出现分层情况导致有效物质在第一发酵液中的分布不均匀，通过使第一发酵液流动使微生物及有效物质均匀分布以使发酵更加均匀充分。
30.尤其，本发明设定预设时长通过谷物混合物的质量与温水的质量的比值确定，谷物混合物的质量越大，其表面附着的微生物与营养成分越多，从谷物混合物表面向液体游离的时间越长，本发明设定当淘米水的浊度较大时，不对谷物混合物进行碾压，避免谷物混合物碎粉进入液体中成为固体杂质，当淘米水的浊度较少时，对谷物混合物进行碾压能够加速谷物混合物表面附着的微生物与营养物质进入水中。
31.尤其，本发明通过设置第一气缸与第二气缸的使用压力以及第一碾板与第二碾板的转速实现对谷物混合物碾压程度的调节，当第一气缸与第二气缸的使用压力较大时，第一碾板与第二碾板对谷物混合物的摩擦力也较大，为能够让摩擦产生的热量及时散出，选取较小的碾板转速以避免长时间的高温使谷物混合物表面的微生物死亡。
32.尤其，本发明根据淘米水的实时浊度以及第一气缸与第二气缸的使用压力控制对淘米罐内的冷气供应，当淘米水的实时浊度极低时，能够判定淘米水的溶质浓度较低，若提供冷气降低淘米水温度，会导致降低溶质的溶解度，不利于营养物质和微生物的游离；当淘米水的实时浊度为达到标准预设浊度但比较接近该值时，通过供应冷气避免摩擦生热导致微生物的死亡。
33.尤其，本发明根据第一发酵液的图像中第一发酵液上表面与底部的灰度差值判定是否存在分层情况，均匀溶液中各处的灰度较为一致，当灰度差值加大时，能够判定第一发酵液的上层液体与下层液体的组成有较大的差别，当分层高度较大时，能够判定微生物和营养物质在第一发酵液中的分布极不均匀，且无法通过自行游离变得均匀，因此选取动态
发酵方式协助微生物和营养物质均匀游离，且能够增加氧气在第一发酵液的溶解量，加快发酵过程。
34.尤其，本发明根据完成浸泡时的淘米水浊度与第一发酵液的上层液体的浊度差值获取搅拌杆的转速，当该浊度差值较小时，能够判定较少的有效物质在动物奶中游离，通过选取较大的搅拌杆转速使第一发酵液内的有效物质能够实现动态均匀分布，进而保证发酵程度的充分和均匀。
35.尤其，静态发酵过程中由于微生物消耗氧气产生二氧化碳使第一发酵液产生气泡形成气泡层，气泡层会对氧气产生隔离作用，阻碍氧气进入第一发酵液中，当气泡层面积较大时，会影响对微生物的供氧，通过对第一发酵液的搅拌能够消除气泡对发酵的影响。
36.尤其，本发明根据组成气泡层的时长获取搅拌杆的转速，若组成气泡层的时长较短，能够判定产生的二氧化碳的速率较快，选取较大的搅拌速度能够快速排出二氧化碳且能够在搅动过程中增大氧气在第一发酵液的溶解量，避免在发酵高峰阶段氧气供应不足。
附图说明
37.图1为本发明实施例生物质饮品制备装置图；
38.图2为本发明实施例生物质饮品制备方法流程图。
具体实施方式
39.为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
40.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
41.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
42.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.请参阅图1所示，其为本发明实施例生物质饮品制备装置图，包括淘米罐外壳1，设置于淘米罐外壳顶部的活动门2，设置于淘米罐外壳顶部的若干冷气供应单元3，设置于淘米罐外壳侧方且贯通设置于淘米罐外壳的进水管4，设置于进水管内的第一控制阀5，贯通设置于淘米罐外壳侧壁的第一气缸6，与第一气缸相连接的第一电机7，与第一电机通过折形杆相连接的第一碾板8，与第一气缸对称贯通设置于淘米罐外壳侧壁的第二气缸9，与第二气缸相连接的第二电机10，与第二电机通过折形杆相连接的第二碾板11，设置于淘米罐外壳侧方且贯通设置于淘米罐外壳的出水管12，设置于出水管内的第二控制阀13，与淘米罐外壳内壁顶部相连接的滤网14，设置于淘米罐外壳内壁顶部用于获取淘米水浊度的浊度
仪15，与淘米罐外壳下端连接的连通管16，设置于连通管16内的第三控制阀17，与淘米罐外壳下端连接的支座18，设置于支座下方的发酵罐19，设置于发酵罐上表面的培养基入料口20，与发酵罐外侧壁相连接的氧气供应单元21，设置于发酵罐侧端内壁的红外扫描仪22，与发酵罐侧端内壁相连接的驱动电机23，与驱动电机相连接的搅拌杆24，以及设置于发酵罐底部内表面的粘度计25。
44.其中，活动门2端部连接有固定轴承，活动门能够沿固定轴承逆时针旋转使淘米罐外壳1形成开口，第一气缸6带动第一碾板8横向运动对滤网14内的谷物混合物产生挤压力，第二气缸9带动第二碾板11横向运动对滤网内的谷物混合物产生挤压力，同时，第一电机与第二电机分别驱动第一碾板与第二碾板旋转以使第一碾板与第二碾板共同完成对谷物混合物的碾压。
45.本发明实施例生物质饮品制备装置还包括中控单元(图中未示出)，其分别与浊度仪15、第一气缸6、第一电机7、第二气缸9以及第二电机10连接，用于根据淘米水的浊度获取第一气缸与第二气缸的气缸压力，获取第一碾板8与第二碾板11的转速以获取第一电机与第二电机的运行功率；中控单元还与冷气供应单元3相连接，用于根据第一气缸与第二气缸的气缸压力以及第一电机与第二电机的运行功率控制启动冷气供应单元以实现对淘米水的降温；中控单元还与第三控制阀17相连接，用于当滤网14内的谷物混合物达到浸泡时间时控制第三控制阀开启以使淘米水进入发酵罐；中控单元还分别与红外扫描仪22、驱动电机23以及氧气供应单元21相连接，用于根据第一发酵液的图像获取第一发酵液的分层情况以及气泡层面积，根据第一发酵液的分层情况或气泡层面积获取搅拌杆的转速以控制驱动电机达到对应的运行功率。
46.具体而言，本实施例提供一种生物质饮品，原料包括经谷物混合物浸泡后的水溶液，动物奶，以及浓度为20％的红糖水，其中，
47.谷物混合物包括玉米、小麦、大豆、大米、小米以及高粱米；
48.动物奶包括牛奶、驼奶、羊奶以及马奶中的一种；
49.其中，谷物混合物浸泡后的水溶液质量：动物奶质量：红糖水质量＝1:2:1。
50.具体而言，本实施例中生物质饮品的原料均经过紫外线灭菌。
51.请参阅图2所示，其为本发明实施例生物质饮品制备方法流程图，包括：
52.步骤s1，将谷物混合物放入温水中浸泡以获取淘米水，其中，水温30～40℃，浸泡时间为1～2h，获取经预设时长后的淘米水的实时浊度以判定是否对处于浸泡状态的谷物混合物进行碾压；
53.步骤s2，将完成浸泡的淘米水加入处于流动状态的动物奶中以获取第一发酵液，实时获取第一发酵液的图像以根据第一发酵液经初始阶段预设时长后的分层情况选取发酵方式，当选取动态发酵方式时，根据完成浸泡时的淘米水浊度与第一发酵液的上层液体的浊度差值获取用于控制第一发酵液流速的搅拌杆转速，当选取静态发酵方式时，根据第一发酵液的气泡层面积判定是否启动驱动电机以带动搅拌杆旋转，当判定启动驱动电机时，根据组成气泡层的时长获取搅拌杆的转速；
54.步骤s3，当第一发酵液的粘度达到预设粘度时，向第一发酵液加入浓度为20％的红糖水以获取第二发酵液，将第二发酵液静置2-3day后获取生物质饮品。
55.具体而言，本实施例优选预设粘度为1500cp，优选初始阶段预设时长为0.5h。
56.具体而言，本发明以谷物混合物、动物奶以及红糖水为原料，全部采用易于获取的天然生物质原料，能够避免化学成分的副作用，适合于人体吸收，本发明通过二次发酵制得生物质饮品，通过淘米水的浊度判定淘米水的营养物质及微生物含量，并通过对谷物混合物碾压使附着在谷物混合物表面的微生物及营养物质游离于液体中以增大淘米水的溶质浓度；本发明根据第一发酵液的分层情况选取第一发酵液的发酵方式，由于淘米水与动物奶存在一定的密度差，容易出现分层情况导致有效物质在第一发酵液的分布不均匀，通过使第一发酵液流动使微生物及有效物质均匀分布以使发酵更加均匀充分。
57.步骤s1中，预设时长t＝t0
×
m1/(m1+m2)，t0为浸泡时间，m1为谷物混合物的质量，m2为温水的质量，中控单元判定：
58.若经预设时长后的淘米水的实时浊度大于等于标准预设浊度，中控单元判定不对处于浸泡状态的谷物混合物进行碾压；
59.若经预设时长后的淘米水的实时浊度小于标准预设浊度，中控单元判定对处于浸泡状态的谷物混合物进行碾压，中控单元控制启动第一气缸、第二气缸、第一电机以及第二电机；
60.其中，标准预设浊度a0＝a
×
m1/(m1+m2)，a为淘米水参考浊度。
61.具体而言，本实施例中优选淘米水参考浊度a＝0.25ntu。
62.具体而言，本发明预设时长通过谷物混合物的质量与温水的质量的比值确定，谷物混合物的质量越大，其表面附着的微生物与营养成分越多，从谷物混合物表面向液体游离的时间越长；本发明设定当淘米水的浊度较大时，不对谷物混合物进行碾压，避免谷物混合物碎粉进入液体中成为固体杂质，当淘米水的浊度较小时，对谷物混合物进行碾压能够加速谷物混合物表面附着的微生物与营养物质进入水中。
63.当中控单元判定启动第一气缸、第二气缸、第一电机以及第二电机时，中控单元根据淘米水的实时浊度获取第一气缸与第二气缸的使用压力以及第一碾板与第二碾板的转速，其中，
64.中控单元分别控制设置于第一气缸内的气压调节阀以及设置于第二气缸内的气压调节阀以使第一气缸与第二气缸的使用压力f＝f0
×
(1+(a0-a)/a0)2)，式中，f0为第一气缸与第二气缸的标准使用压力，a为淘米水的实时浊度；
65.中控单元分别控制第一电机与第二电机达到对应的运行功率以使第一碾板与第二碾板的转速ω＝ω0
×
f0/f，以保证第一碾板与第二碾板的转速能够随使用压力的变化而实时匹配。
66.具体而言，本发明通过设置第一气缸与第二气缸的使用压力以及第一碾板与第二碾板的转速实现对谷物混合物碾压程度的调节，当第一气缸与第二气缸的使用压力较大时，第一碾板与第二碾板对谷物混合物的摩擦力也较大，为能够让摩擦产生的热量及时散出，选取较小的碾板转速以避免长时间的高温使谷物混合物表面的微生物死亡。
67.所述中控单元根据第一气缸与第二气缸的使用压力以及淘米水的实时浊度控制冷气供应单元的启动，其中，
68.若第一气缸与第二气缸的使用压力小于标准使用压力与额定使用压力的平均值或淘米水的实时浊度小于0.5倍的标准预设浊度，中控单元判定不启动冷气供应单元；
69.若第一气缸与第二气缸的使用压力大于等于标准使用压力与额定使用压力的平
均值且淘米水的实时浊度大于等于0.5倍的标准预设浊度，中控单元判定启动冷气供应单元，设定冷气供应单元的气体供应温度t＝t0
×
(1+a/a0)
×
logff0，t0为冷气标准温度。
70.具体而言，本实施例中优选冷气标准温度t0＝23℃，冷气供应单元内的冷气为惰性气体，本实施例不对惰性气体的具体组成进行限定。
71.具体而言，本实施例中第一气缸和第二气缸的标准使用压力为0.6bar，额定使用压力为1.1bar。
72.具体而言，本发明根据淘米水的实时浊度以及第一气缸与第二气缸的使用压力控制对淘米罐内的冷气供应，当淘米水的实时浊度极低时，能够判定淘米水的溶质浓度较低，若提供冷气降低淘米水温度，会导致降低溶质的溶解度，不利于营养物质和微生物的游离；当淘米水的实时浊度未达到标准预设浊度但比较接近该值时，通过供应冷气避免摩擦生热导致微生物的死亡。
73.当经过预设碾压时长t’时，中控单元根据淘米水的当前浊度a’与碾压前实时浊度a的差值以及冷气供应单元的运行状态对第一碾板和第二碾板的转速以及第一气缸和第二气缸的使用压力进行调节，其中，
74.若a
’‑
a≥a0
×
t’/t0，中控单元判定不调节第一碾板和第二碾板的转速以及第一气缸和第二气缸的使用压力；
75.若a
’‑
a＜a0
×
t’/t0，且冷气供应单元处于非运行状态，中控单元将第一气缸和第二气缸的使用压力f调节至f’，使f’＝f
×
(1+(a0
×
t’/t0-a’+a)/(a0
×
t’/t0))，将第一电机与第二电机的运行功率调节至对应功率以使第一碾板和第二碾板的转速ω调节至ω’，ω’＝ω0
×
f0/f’，并控制启动冷气供应单元，使冷气供应单元的气体供应温度t’＝t0
×
(1+a/a0)
×
log
f’f0；
76.若a
’‑
a＜a0
×
t’/t0，且冷气供应单元处于运行状态，中控单元判定不调节第一气缸和第二气缸的使用压力，将第一电机与第二电机的运行功率调节至对应功率以使第一碾板和第二碾板的转速ω调节至ω’，ω’＝ω
×
(1+(a0
×
t’/t0-a’+a)/(a0
×
t’/t0))。
77.具体而言，当判定启动第一气缸和第二气缸、第一电机和第二电机以及冷气供应单元时，中控单元使第一气缸和第二气缸、第一电机和第二电机以及冷气供应单元保持运行状态直至谷物混合物达到浸泡时间。
78.具体而言，本实施例优选t’＝0.5
×
(t0-t)。
79.具体而言，当经过预设碾压时长后，中控单元根据当前浊度与碾压前浊度的差值以及冷气供应单元的运行状态对第一气缸、第二气缸、第一电机以及第二电机进行调节，能够使淘米水的浊度在浸泡时间内满足使用要求。
80.步骤s2中，中控单元启动第三控制阀使完成浸泡的淘米水进入发酵罐内，搅拌杆的初始转速为1r/s，当全部的淘米水进入发酵罐时，中控单元控制驱动电机停止运行，当经初始阶段预设时长后，若中控单元判定第一发酵液存在分层情况，且第一发酵液的上层液体高度大于等于最大分层高度阈值，中控单元选取动态发酵方式，重新启动驱动电机；若中控单元判定第一发酵液不存在分层情况或第一发酵液的上层液体高度小于最大分层高度阈值，中控单元选取静态发酵方式；
81.其中，当第一发酵液的图像中满足第一发酵液的上表面与第一发酵液的底部的灰度差值大于预设灰度梯度阈值，中控单元判定第一发酵液存在分层情况。
82.具体而言，本实施例优选最大分层高度阈值为1cm，优选预设灰度梯度阈值为48，动态发酵方式表示自第一发酵液发酵开始至第一发酵液发酵结束，驱动电机始终为运行状态；静态发酵方式表示自第一发酵液发酵开始至第一发酵液发酵结束，驱动电机均处于未运行状态或在发酵过程中存在某一段或若干段时间处于运行状态。
83.具体而言，本发明根据第一发酵液的图像中第一发酵液上表面与底部的灰度差值判定是否存在分层情况，均匀溶液中各处的灰度较为一致，当灰度差值加大时，能够判定第一发酵液的上层液体与下次液体的组成有较大的差别，当分层高度较大时，能够判定微生物和营养物质在第一发酵液中的分布极不均匀，且无法通过自行游离变得均匀，因此选取动态发酵方式协助微生物和营养物质均匀游离，且能够增加氧气在第一发酵液的溶解量，加快发酵过程。
84.当中控单元选取动态发酵方式时，若完成浸泡时的淘米水浊度与第一发酵液的上层液体的浊度差值大于等于预设浊度差值，中控单元控制驱动电机的运行功率达到对应功率以使搅拌杆的转速r＝r0，若完成浸泡时的淘米水浊度与第一发酵液的上层液体的浊度差值
△
a小于预设浊度差值
△
a0，中控单元控制驱动电机的运行功率达到对应功率以使搅拌杆的转速r＝r0
×
(1+
△
a/
△
a0)，式中，r0为搅拌杆在驱动电机以驱动电机的标准运行功率运行时的转速；根据完成浸泡时的淘米水浊度与第一发酵液的上层液体的浊度差值获取搅拌杆的转速，当该浊度差值较小时，能够判定较少的有效物质在动物奶中游离，通过选取较大的搅拌杆转速使第一发酵液内的有效物质能够实现动态均匀分布，进而保证发酵程度的充分和均匀；本实施例设定预设浊度差值等于0.5倍的完成浸泡时的淘米水浊度。
85.当中控单元选取静态发酵方式时，若第一发酵液的气泡层面积与第一发酵液在发酵罐内的表面积的比值小于预设面积比，中控单元判定不启动驱动电机；若第一发酵液的气泡层面积与第一发酵液在发酵罐内的上表面面积的比值大于等于预设面积比，中控单元判定启动驱动电机。
86.具体而言，静态发酵过程中由于微生物消耗氧气产生二氧化碳使第一发酵液产生气泡形成气泡层，气泡层会对氧气产生隔离作用，阻碍氧气进入第一发酵液中，当气泡层面积较大时，会影响对微生物的供氧，通过对第一发酵液的搅拌能够消除气泡对发酵的影响。
87.当中控单元判定启动驱动电机时，获取第一发酵液自出现气泡开始至第一发酵液的气泡层面积与第一发酵液在发酵罐内的上表面面积的比值等于预设面积比时的时长
△
t，根据该时长获取搅拌杆的转速，其中，
88.中控单元控制驱动电机的运行功率达到对应功率以使搅拌杆的转速r＝r0
×
(1+
△
t’/(
△
t’+
△
t))，式中，
△
t’为第一发酵液自发酵开始至第一发酵液出现气泡的时长。
89.具体而言，在静态发酵方式下的搅拌杆单次转数为固定值，其转数等于30r。
90.具体而言，本实施例中，完成浸泡的淘米水全部进入发酵罐内的时刻即视为第一发酵液开始发酵。
91.具体而言，本发明根据组成气泡层的时长获取搅拌杆的转速，若组成气泡层的时长较短，能够判定产生的二氧化碳的速率较快，选取较大的搅拌速度能够快速排出二氧化碳且能够在搅动过程中增大氧气在第一发酵液的溶解量，避免在发酵高峰阶段氧气供应不足。
92.中控单元根据第一发酵液的发酵方式选取对第一发酵液的供氧方式，其中：
93.若第一发酵液的发酵方式为动态发酵方式，中控单元设定对第一发酵液的供氧方式为持续性供氧；
94.若第一发酵液的发酵方式为静态发酵方式，中控单元设定对第一发酵液的供氧方式为周期性供氧，单个供氧周期为6h，且单个周期内供氧持续时间为4h，供氧停止时间为2h。
95.具体而言，本实施例中氧气供应单元的供氧速率为标准供氧速率，氧气供应单元的标准供氧速率为0.1l/min。
96.具体而言，本实施例中，单个周期内，中控单元控制氧气供应单元采用先供氧后断氧的供氧方式，即在单个周期的前4h内对第一发酵液持续供氧，在该周期的后2h内对第一发酵液停止供氧。
97.具体而言，静态发酵方式微生物耗氧速率较慢，动态发酵方式微生物耗氧速率较快，选取不同的供氧方式能够减少氧气的浪费，实现节能环保。
98.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
99.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种生物质饮品的制备方法，其特征在于，包括：步骤s1，将谷物混合物放入温水中浸泡以获取淘米水，其中，水温30～40℃，浸泡时间为1～2h，获取经预设时长后的淘米水的实时浊度以判定是否对处于浸泡状态的谷物混合物进行碾压；步骤s2，将完成浸泡的淘米水加入处于流动状态的动物奶中以获取第一发酵液，实时获取第一发酵液的图像以根据第一发酵液经初始阶段预设时长后的分层情况判定选取发酵方式，当选取动态发酵方式时，根据完成浸泡时的淘米水浊度与第一发酵液的上层液体的浊度差值获取用于控制第一发酵液流速的搅拌杆转速；当选取静态发酵方式时，根据第一发酵液的气泡层面积判定是否搅动第一发酵液，并根据组成气泡层的时长获取对第一发酵液的搅动参数；步骤s3，当所述第一发酵液的粘度达到预设粘度时，向第一发酵液加入浓度为20％的红糖水以获取第二发酵液，将第二发酵液静置2-3d后获取所述生物质饮品。2.根据权利要求1所述的生物质饮品的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，若经所述预设时长后的淘米水的实时浊度小于标准预设浊度，中控单元判定对处于浸泡状态的谷物混合物进行碾压，并控制启动贯通设置于淘米罐外壳侧壁的第一气缸、与第一气缸相连接的第一电机、与第一气缸对称贯通设置于淘米罐外壳侧壁的第二气缸以及与第二气缸相连接的第二电机，以使与第一电机相连接的第一碾板以及与第二电机连接的第二碾板共同对谷物混合物进行碾压；其中，所述预设时长和所述标准预设浊度通过谷物混合物的质量以及温水的质量确定；所述中控单元根据淘米水的实时浊度获取所述第一气缸与所述第二气缸的使用压力以及所述第一碾板与所述第二碾板的转速；所述使用压力与所述实时浊度成负相关，所述转速与实时浊度成正相关，且使所述使用压力与所述转速成负相关。3.根据权利要求2所述的生物质饮品的制备方法，其特征在于，当所述第一气缸与所述第二气缸的使用压力大于等于标准使用压力与额定使用压力的平均值，且淘米水的实时浊度大于等于0.5倍的标准预设浊度时，所述中控单元判定启动冷气供应单元。4.根据权利要求3所述的生物质饮品的制备方法，其特征在于，当经过预设碾压时长时，中控单元根据淘米水的当前浊度与淘米水经过碾压前的浊度的差值以及冷气供应单元的运行状态对所述第一碾板和所述第二碾板的转速以及所述第一气缸和所述第二气缸的使用压力进行调节，其中，若所述差值小于所述预设碾压时长和所述浸泡时间的比值与所述标准预设浊度的乘积，且所述冷气供应单元处于非运行状态，所述中控单元将所述第一气缸和所述第二气缸的使用压力调高，将所述第一碾板和所述第二碾板的转速调低，并控制启动冷气供应单元；若所述差值小于所述预设碾压时长和所述浸泡时间的比值与所述标准预设浊度的乘积，且所述冷气供应单元处于运行状态，所述中控单元调高所述第一碾板和所述第二碾板的转速。5.根据权利要求4所述的生物质饮品的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，当全部的淘米水进入发酵罐时，所述中控单元控制设置于发酵罐侧端内壁相连接的驱动电机停止
运行，经所述初始阶段预设时长后，若中控单元判定所述第一发酵液存在分层情况，且第一发酵液的上层液体高度大于等于最大分层高度阈值，中控单元选取动态发酵方式，重新启动驱动电机；若中控单元判定第一发酵液不存在分层情况或第一发酵液的上层液体高度小于最大分层高度阈值，中控单元选取静态发酵方式，其中，当所述第一发酵液的图像中满足第一发酵液的上表面与第一发酵液的底部的灰度差值大于预设灰度梯度阈值，所述中控单元判定第一发酵液存在分层情况。6.根据权利要求5所述的生物质饮品的制备方法，其特征在于，当所述中控单元选取所述动态发酵方式时，所述中控单元获取的与所述驱动电机相连接的搅拌杆的转速，是通过完成浸泡时的淘米水浊度与所述第一发酵液的上层液体的浊度差值确定。7.根据权利要求5所述的生物质饮品的制备方法，其特征在于，当所述中控单元选取所述静态发酵方式时，若所述第一发酵液的气泡层面积与第一发酵液在发酵罐内的上表面面积的比值大于等于预设面积比，中控单元判定启动所述驱动电机。8.根据权利要求7所述的生物质饮品的制备方法，其特征在于，当所述中控单元判定启动所述驱动电机时，获取所述第一发酵液自出现气泡开始至第一发酵液的气泡层面积与第一发酵液在所述发酵罐内的上表面面积的比值等于预设面积比时的时长，根据该时长获取所述搅拌杆的转速，且搅拌杆的转速与该时长成负相关。9.根据权利要求5所述的生物质饮品的制备方法，其特征在于，所述中控单元根据所述第一发酵液的发酵方式选取对第一发酵液的供氧方式，其中，若所述第一发酵液的发酵方式为所述动态发酵方式，所述中控单元设定对第一发酵液的供氧方式为持续性供氧；若所述第一发酵液的发酵方式为所述静态发酵方式，所述中控单元设定对第一发酵液的供氧方式为周期性供氧。10.一种基于权利要求1-9所述的制备方法制得的生物质饮品，其特征在于，所述生物质饮品的原料包括经谷物混合物浸泡后的水溶液，动物奶，以及浓度为20％的红糖水，其中，谷物混合物包括玉米、小麦、大豆、大米、小米以及高粱米；动物奶包括牛奶、驼奶、羊奶以及马奶中的一种；其中，谷物混合物浸泡后的水溶液质量：动物奶质量：红糖水质量＝1:2:1。

技术总结
本发明涉及饮品制备领域，尤其涉及一种生物质饮品及其制备方法，制备方法包括：步骤S1，将谷物混合物放入温水中浸泡以获取淘米水；步骤S2，将完成浸泡的淘米水加入处于流动状态的动物奶中以获取第一发酵液，实时获取第一发酵液的图像以根据第一发酵液经初始阶段预设时长后的分层情况判定选取发酵方式，当选取静态发酵方式时，根据第一发酵液的气泡层面积判定是否搅动第一发酵液，并根据组成气泡层的时长获取对第一发酵液的搅动参数；步骤S3，当第一发酵液的粘度达到预设粘度时，向第一发酵液加入浓度为20％的红糖水以获取第二发酵液，静置2-3d后获取生物质饮品。本发明全部采取易于获取的天然生物质原料，适合于人体吸收。适合于人体吸收。适合于人体吸收。


技术研发人员：陈秀山
受保护的技术使用者：陈秀山
技术研发日：2023.07.20
技术公布日：2023/10/11