保持高酸性的柑橘汁树脂脱酸制造技术

描述了用离子交换树脂对柑橘汁的脱酸。将汁液流经用食品级酸、优选柠檬酸的水溶液进行预调节的再生树脂，以维持汁液的高酸性状态。此外或任选，单倍早期柱床体积或多倍早期柱床体积的汁液流速为高流速。也描述了获得的产品，它们可以是任何脱酸柑橘汁或汁液混合物，其中脱酸过程中汁液ｐＨ不升至高于汁液的酸性食物ｐＨ。在优选实施方案中，汁液产品是橙汁。在另一优选实施方案中，使用调节方法以提供脱酸的柑橘汁产品，同时避免汁液任何部分的ｐＨ升高至４．６或以上，以控制汁液中的微生物生长。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】保持高酸性的柑橘汁树脂脱酸                         专利技术背景[0001]本专利技术总的来说涉及维持高酸性状态的汁液树脂脱酸。优选实施方案涉及离子交换树脂的调节和通过使用调节后树脂所获得的产品。更具体的说，优选实施方案涉及用酸调节在柑橘汁脱酸中使用的再生树脂。相比用未调节树脂脱酸的柑橘汁，调节再生树脂允许脱酸的柑橘汁具有更低的最大pH值和较小的微生物生长风险。                        专利
[0002]当对食用柑橘类水果的营养益处的认识不断提高时，这种产品的需求也随之增加。柑橘是非常有价值的营养来源，并且被认为有助于治疗和预防疾病。因此，现在广泛认为，经常食用柑橘，即使不是必要的，至少也是部分对维持一个人的健康有益。[0003]虽然普遍认识到柑橘的益处，但是由于它的高酸含量，某些人可能要避免食用。食入柑橘时，酸性可能会引起许多负面经验。这些经验可包括胃部不适和/或消化困难。因此期望得到降低了酸度的柑橘汁。[0004]已知许多个体在食用不同食物后会经历不适反应。当个体免疫系统对食物中某些蛋白过度反应时，就发生真正的食物过敏反应。据说有数百种食物成分能引起过敏反应。其中具有代表性的食物为坚果、花生、牛奶、鸡蛋、鱼、贝类、大豆和小麦。这种这些食物能引起包括恶心、荨麻疹、皮疹、鼻充血、喘鸣等症状。然而，绝大多数的不适反应不是由于过敏反应所致，而是由于对食物的不耐受所致，后者没有真正的食物过敏反应严重。其中典型的包-->括乳糖不耐受、亚硫酸盐不耐受及对谷氨酸一钠、红酒、巧克力和食物着色剂的不耐受。另一种频繁出现的不耐受表现为某些个体在食用柑橘汁产品后很快经历的胃部不适和/或消化困难。[0005]在某些领域，普遍认为的是，橙汁产品的相对较高的酸性是导致少数人对橙汁产品产生负面或者不愉快经历的主要原因。例如，K1igerman等的美国专利5,665,415和5,869,119(其通过引用结合到本文中)建议，酸性食物或者饮料如咖啡和其它饮料，可以与甘油磷酸钙相结合，以将食物或饮料的pH值提高至少0.5pH单位，例如至pH值高于5.4，而该pH高于期望的更佳口味橙汁的pH值。据说该pH值的调节能减少食物或饮料导致胃灼热和其它食道和/或胃肠不适的倾向。该方法大致根据传统的经验，认为服用制酸剂通过帮助中和胃酸而治疗胃灼热。该方法显示，一般而言，食物或饮料的pH值提高到至5以上。[0006]已进行了各种努力，用来寻找从柑橘中除去酸的方法。例如过滤和离子交换技术已经用于从柑橘汁、如橙汁中除去酸。近年证实离子交换技术在这一过程中很有用。在柑橘工业中离子交换技术是减少酸的有益方法，因此也增加了柑橘汁的需求。[0007]20世纪60年代起，人们已了解柑橘汁脱酸的过程，1980年之前已了解使用阴离子交换以减少柑橘类水果果汁中酸的脱酸方法。然而，这种脱酸方法用于使浓缩制得的果汁脱酸，而浓缩的鉴别标准(SOI)对汁液产品在加工过程中的稀释和混合允许很大范围的灵活性。[0008]从那时起，“非浓缩”或NFC汁液因为其“新鲜压榨”的口味，在消费者中十分流行。这些NFC汁液必须符合它们自己的SOI标准。这些标准中回避了具有加水特征的最终汁液产品。其他标准通常包括白利糖度最低限度和白利糖度与酸的最低比例。[0009]例如美国食品及药品管理局为柑橘汁如橙汁设立了包括白利糖度最低限度在内的标准。在这点上，21CFR 146.140节(其通-->过引用结合到本文中)规定：完成巴氏杀菌的橙汁应含有不低于105％重量的橙汁可溶性固体物，加入的任何甜味剂固体物除外。该FDA标准进一步规定，每100毫升汁液中白利糖度与柠檬酸克数的比不低于10∶1。汁液行业公认这些标准适用于巴氏杀菌的橙汁或单一浓度橙汁，如同适用于NFC橙汁。应该理解，本文中这些SOI标准用于NFC橙汁或巴氏杀菌的单一成分橙汁。SOI标准的相同概念也适用于其它巴氏杀菌的单一浓度果汁。[0010]在柑橘行业，离子交换技术经常涉及汁液与树脂的相互作用。树脂是一类特殊的聚合电解质，其不溶解，可与液体交换离子而结构不发生永久改变。树脂可带电，以根据其使用需要吸附任何强酸、强碱或弱酸、弱碱。此外，事实上树脂可交换离子，或者可吸附液体的离子而不释放它自身的任何离子。[0011]在离子交换过程中，树脂交换或吸附液体的离子以改变液体的化学组成。树脂对液体离子的亲和力依赖某些因素。这些因素包括交联的程度、离子的价位和大小及组分极性。[0012]在柑橘汁脱酸作用中，优选弱碱性阴离子树脂，因为它们可最佳吸附果汁的酸根离子。然后允许柑橘汁流与树脂接触。当果汁液流与树脂接触时，发生离子“交换”。[0013]在脱酸过程中使用的树脂吸附汁液流的离子，而不是交换离子。树脂将果汁液中大量的酸根离子截留在其结构中。当通过树脂除去柑橘汁的离子后，果汁的pH值上升。总的来说，由于有效位点被填满，脱酸过程中树脂对酸的亲和力会下降。[0014]因为过程是可逆的，在果汁脱酸过程中离子交换技术受到特别偏爱。树脂可再生并再次使用。在脱酸过程中，通过使树脂与组合物接触，用于从产品中除去酸的树脂可以再生。组合物从树脂上除去被吸附的酸根离子，因此释放位点以吸收更多的离子。然后树脂可以再次用于从柑橘汁中除去酸部分。[0015]未脱酸的柑橘汁产品无需考虑可由某些脱酸柑橘汁产品-->产生的问题。酸性食物的低pH值不利于某些致病微生物，如肉毒梭菌(Clostridium botulinum)的生长。由于这些微生物更易在pH值等于或高于4.6时生长，低酸度或脱酸的食物需要更严格的热处理以防止微生物的生长及变质。[0016]未脱酸的柑橘汁(包括橙汁和葡萄柚汁)传统上被划分为成酸性食物；在合适的工业标准中，它们仅要不太严格的热处理方法(巴氏杀菌法)以防止微生物生长。从技术上讲，为满足酸性食物的要求，在加工过程中脱酸果汁的pH值应小于4.6。如果果汁pH值大于或等于4.6，则有必要采用严格的处理以防止微生物生长。[0017]本专利技术意识到在柑橘汁脱酸中使用离子交换方法的缺点。传统上，新鲜树脂、刚再生的树脂和再生一段时间后的树脂对酸性离子的亲和力是引起关注的原因，亲和力的上升引起树脂吸附酸性离子，导致果汁本身pH值的升高。如果果汁pH值上升到大于或者等于4.6，果汁中微生物的生长就开始成为问题。[0018]需要关注此问题，这已由本专利技术认识并解决。也需要组合物，其提供具有受控低酸度的柑橘汁产品，该酸度通过有效的离子交换树脂技术完成，并且该柑橘汁产品没有因这种离子交换过程中短暂高pH条件导致的微生物生长。                         附图简述[0019]图1是多倍柱床体积试验中再生树脂及预调节树脂的pH读数和酸度读数的图。[0020]图2类似于图1，是对不同体系的图。[0021]图3是对多种树脂在不同倍柱床体积时果汁pH值的图。                         专利技术概述[0022]本专利技术在至少一个实施方案中符合以上要求，在使再生树脂与酸性组合物接触、将其再次用于对柑橘汁流进行脱酸之前，-->调节完全再生的离子交换树脂。柑橘汁与如此调节的树脂接触，收集为降低了酸度的柑橘汁来源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用离子交换树脂使柑橘汁流脱酸的方法，所述方法包括：（ａ）提供一种离子交换树脂，所述树脂在之前未使用过或已用碱性组合物再生从而从树脂上除去阴离子并重新恢复了树脂与酸根离子的最初亲和力；（ｂ）通过使食品级酸水溶液预调节组合物 与树脂接触来调节树脂，从而降低树脂与酸根离子的亲和力，并提供预调节后的离子交换树脂；（ｃ）使柑橘汁流经所述预调节离子交换树脂，以提供脱酸的柑橘汁流，同时避免汁液的ｐＨ升高到所述柑橘汁的酸性食品ｐＨ之上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-4-2 10/405,5531.一种用离子交换树脂使柑橘汁流脱酸的方法，所述方法包括：(a)提供一种离子交换树脂，所述树脂在之前未使用过或已用碱性组合物再生从而从树脂上除去阴离子并重新恢复了树脂与酸根离子的最初亲和力；(b)通过使食品级酸水溶液预调节组合物与树脂接触来调节树脂，从而降低树脂与酸根离子的亲和力，并提供预调节后的离子交换树脂；(c)使柑橘汁流经所述预调节离子交换树脂，以提供脱酸的柑橘汁流，同时避免汁液的pH升高到所述柑橘汁的酸性食品pH之上。2.权利要求1的方法，其中所述离子交换树脂是弱碱性阴离子交换树脂。3.权利要求1的方法，其中(c)中所述液流继续直至离子交换树脂被基本耗尽，其后该树脂被再生并再次按(b)中预调节。4.权利要求1的方法，所述方法进一步包括将脱酸后的柑橘汁作为非浓缩汁液。5.权利要求1的方法，其中(b)的所述食品级酸水溶液组合物选自柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸及其混合物。6.权利要求1的方法，其中所述食品级酸的含量是每升树脂的预调节组合物中约10-80克酸。7.权利要求1的方法，其中基于预调节组合物总重量，预调节组合物中所述食品级酸的量不低于约0.2％重量，且不高于约3％重量。8.权利要求1的方法，其中基于预调节组合物总重量，预调节组合物中所述食品级酸的量不低于约0.5％重量，且不高于约2％重量。9.权利要求1的方法，其中(c)的所述柑橘汁是符合其SOI标准的单一浓度汁液。10.权利要求1的方法，所述方法进一步包括用水性组合物洗涤(a)的再生树脂以在(b)的所述调节前除去过量的碱性组合物。11.权利要求1的方法，其中(c)的所述液流避免pH升高到4.6或以上。12.权利要求1的方法，其中除了最多开始约2倍柱床体积的所述液流外，(c)的所述液流避免pH升高到4.5或以上。13.权利要求1的方法，其中(c)的所述液流避免pH升高到4.4或以上。14.权利要求1的方法，其中(c)的所述液流避免pH升高到4.3或以上。15.权利要求1的方法，其中(b)的所述调节使柠檬酸水溶液组合物与树脂接触，(c)的所述流动使橙汁流脱酸，同时避免汁液pH升高到4.6或以上，以控制汁液中微生物的生长。16.权利要求1的方法，其中(c)的所述流动在早期柱床体积时的流速高于后期柱床体积的流速。17.权利要求16的方法，其中所述早期柱床体积的流速至少是后期柱床体积的流速的2倍。18.权利要求17的方法，其中所述早期柱床体积的流速为至少每小时约20倍柱床体积，所述后期柱床体积的流速不超过每小时约6倍柱床体积。19.权利要求16的方法，其中所述早期柱床体积的汁液流速至少是所述后期柱床体积的汁液流速的3倍。20.权利要求19的方法，其中所述后期柱床体积在每小时约3-7倍柱床体积汁液之间。21.权利要求16的方法，其中所述早期柱床体积的流速比所述后期柱床体积汁液流速快约4倍，所述后期柱床体积汁液流速在每小时约4-6倍柱床体积汁液之间。22.一种脱酸的柑橘汁产品，所述产品由下列方法制备，所述方法包括：(a)提供一种离子交换树脂，所述树脂在之前未使用过或已用碱性组合物再生从而从树脂上除去阴离子并重新恢复了与酸根离子的亲和力；(b)通过使食品级酸水溶液预调节组合物与树脂接触来调节树脂，从而降低树脂与酸根离子的亲和力，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑容秀，OA楚，MP阿尔瓦雷斯，
申请(专利权)人：特罗皮卡纳产品有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]