线内生产由浓缩物制成的热处理过的饮料的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种系统和装置用于由浓缩物生产热巴氏灭菌或消毒的饮料。该系统包含加热稀释剂和把第一被计量的稀释剂流与被计量的饮料浓缩物流组合，产生主重新组合饮料溶液。该系统进一步包含把主重新组合饮料溶液与被计量的第二稀释剂流组合，产生次级重新组合溶液，其中第二稀释剂流也是从加热后的稀释剂中引出，但被冷却以提供直接热传送。各种添加剂可根据它们对热的敏感性在整个系统中提供给饮料溶液。本发明专利技术提供更高的生产效率和对最终饮料的质量及所含成分量的更好的控制。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
线内生产由浓缩物制成的热处理过的饮料的系统和方法
本专利技术涉及商品饮料生产领域。特别是，本专利技术涉及线内(in-line)生产商品饮料方面的改进，这些饮料需要由浓缩基质重新组合并需要热巴氏灭菌或消毒。
技术介绍
商品饮料生产需要对洁净度和混合配料的比例进行严格控制。特别是，由于天然果汁的易腐性，在含有果汁的饮料的巴氏灭菌或消毒方面必须大大注意。巴氏灭菌或消毒通常需要在大约华氏175°至220°对可能含有细菌的饮料成份加热。对这些液体加热和冷却向优化能源效率、产品质量和降低生产成本提出了挑战。再有，涉及从浓缩物(如果汁)生产饮料的制造过程要求生产的最终产品有适当的白利糖度(Brix)。白利糖度是指液体中可溶解的固体/糖成份含量。在美国对橙汁要求的一致性标准是例如11.8°白利糖度。当饮料由具有初始白利糖度水平大约45°至75°的浓缩物制成时，希望有小心控制的稀释过程以达到重新组合(reconstituted)饮料的可接受的最终白利糖度含量。传统的稀释技术通常要求在单批量组合中添加稀释剂的90％以上，因此难于得到目标白利糖度。再有，传统的饮料生产要求对浓缩物或者基本完成的饮料混合物进行加热以求巴氏灭菌或消毒。为加热这类液体所需的能量比加热例如水所需能量要大得多。传统工艺还包括由于热降解(degrading)造成的对香料和营养素的不合理加热。当前，由浓缩物制备果汁饮料通常需要三步工艺。首先，浓缩的果汁在很大的混合槽(例如3000至10000加仑)中被稀释。然后，诸如浆料、维生素、矿物质、防腐剂、色素或香料等配料与重新组合的果汁混合。接下来，最终的饮料被热巴氏-->灭菌或消毒。另一种作法是，可在巴氏灭菌或消毒过程之后再添加那些热不稳定的添加配料。再有，除了对饮料配料加热外，已知有其他巴氏灭菌或消毒技术，如过滤、臭氧处理、以及紫外线或脉冲光处理。所以，热巴氏灭菌或消毒的饮料的现有生产系统需要大量能量，因此希望有更有效的系统。能最大限度地减少所需能量和对有价值的配料(如某些香料、营养素和色素)的不合理加热(heat abuse)的系统是所希望。当前的饮料生产批量混合技术不足以以希望的精度控制可溶固体的含量。能提供改进的对最终白利糖度的控制的饮料生产系统是人们所需要的。需要较小制造设备占地空间和为重新组合饮料的生产占用较少时间和劳动的系统也是人们所希望的。所以，本专利技术的一个目的是提供更有效的系统用于从浓缩物生产热巴氏灭菌或消毒的饮料，该系统比传统工艺需要较少的能量。本专利技术的再一个目的是提供更有效的系统用于从浓缩物生产热巴氏灭菌或消毒的饮料，该系统比传统工艺造成热不稳定饮料成分的降解小。本专利技术的再一个目的是提供一种饮料生产系统，它改进了对最终产品的添加剂和白利糖度的精度的控制。本专利技术的再一个目的是提供一种系统，它与传统技术相比需要较小的制造设备空间和使用较少时间和人力去生产重新组合的饮料。
技术实现思路
本专利技术提供系统和装置以满足这些目的和其他目的。本专利技术提供一种改进的系统和装置用于由浓缩物生产热巴氏灭菌或消毒的饮料。在优选实施例中，该饮料含有果汁。本专利技术提供一种改进的系统和装置用于以热不稳定成份的最小降解来生产热巴氏灭菌或消毒的饮料。本专利技术提供的生产这类饮料的系统和装置所需能量、设备占地空间、人力和时间比先前需要的少，而且能更具体地控制白利糖度和其他添加剂含量。总之，本专利技术的饮料是以更高的质量水平更高效率地生产出来的。附图说明-->图1显示本专利技术一个实施例的示意图。图2显示本专利技术另一实施例的示意图。具体实施方式本专利技术提供一种系统和装置，用于从浓缩物线内生产热处理过的饮料。本专利技术提供的生产这类饮料的系统和装置所需能量、设备空间和时间比先前需要的少，而且能更精确地控制白利糖度含量。本专利技术提供的生产这类饮料的系统和装置造成的添加剂降解最小。本专利技术的饮料是以更高的质量水平更高效率地生产出来的。本专利技术提供一个双流连续饮料混合工艺过程。热处理过的饮料的生产包括得到足以对饮料进行巴氏灭菌或消毒的温度。首先提供加热后的稀释剂。加热后的稀释剂主要包含水，还能包含其他成分，优选的是那些热稳定成分，还能包含其他成分，优选的是那些热稳定成分。稀释剂可由任何热源加热，如电阻、微波、射频、辐射和其他传导或对流热源。优选地，稀释剂至少是部分地被传统的热交换器加热。受热稀释剂的温度可是高于环境温度的任何温度，然而，当希望采用巴氏灭菌的情况中稀释剂优选地至少被加热到大约185°F或在希望热消毒的情况中加热到大约220°F。加热后的稀释剂在传统的线内保持管中保存所需要的时间，以去除任何微生物污染物的活性。此外，稀释剂可由过滤、臭氧处理、紫外线和脉冲光处理进行处理。稀释剂被引导到两个液流中。在优选实施例中，加热是在两个液流分离之前发生的。在另一些实施例中，对主稀释剂的加热是在主稀释剂流和次级稀释剂流分流之后发生的。第一稀释剂流波控制和测量(meter)，在主稀释结点处与被测量的饮料浓缩物组合，以得到有所希望主白利糖度的主重新组合饮料溶液。饮料浓缩物可由正活塞泵或供给泵向系统提供。在一些优选实施例中，饮料浓缩物含有至少是一些果汁。在本专利技术中可用作饮料的果汁包括但不限于橙汁、柚汁、柠檬汁、酸橙(lime)汁、橘汁、苹果汁、梨汁、葡萄汁、樱桃汁、浆果汁、菠萝汁、桃汁、杏汁、李子汁、梅汁、passion果汁、酸果蔓(cranberry)汁、或它们的-->混合物。通常，果汁浓缩物的初始白利糖度约为45°至75°白利糖度。在主稀释之后的重新组合的主白利糖度的优选值在15°至45°之间，更优选值在约20°至30°白利糖度之间。本专利技术提供的是：在为达到饮料的最终白利糖度所需的总稀释剂中，主稀释剂流能提供总稀释剂体积的大约10％至90％，优选值为大约20％至70％，优选值为大约30％至65％，以及优选值为大约40％至60％。在把主稀释剂与饮料浓缩物混合之前对主稀释剂加热，使得有多倍的效率。主要地这使得在其后阶段为热巴氏灭菌或消毒稀释剂和饮料浓缩物的混合物所需总能量较少，这是由于主稀释剂配料(水)有较高的热传导性。再有，通过与预加热的主稀释剂混合，使饮料浓缩物得到直接加热，这是最有效的可能加热形式，这与否则所需的对流或传导间接加热的情况相反。再有，浓缩物和加热后的稀释剂的这种受控的被计量的组合是在线内发生的，所以不需要单独的事先混合槽，这显著地节省了时间和设备占地空间，否则的话，会需要3000至10000加仑的混合槽。再有，混合浓缩物和稀释剂所需能量少于传统的实践中所需能量，因为冷的/环境温度下(通常为10°至50°F)高度粘稠的浓缩物与温的或热的水混合了。然后，优选地，主重新组合溶液在线内静态混合器中被混合。然后，主重新组合溶液被热巴氏灭菌。优选温度范围约175°至185°F，或被热消毒，优选温度范围约195°至220°F，这是最终产品的分装和存储所必须的。在这一阶段能使用一个热交换器以提高加热主重新组合溶液的效率。当稀释剂在与浓缩物线内组合之前已被热消毒时，在这一阶段由于被主稀释流直接加热使得不需要否则从冷的/环境温度起加热主重新组合溶液所需要的极其大量的能量。一旦达到所希望的巴氏灭菌或消毒温度，主重新组合溶液能在线内，例如一个传统的线内保持管中，被保持本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于由浓缩物线内生产热处理后的饮料的系统，包含：加热稀释剂，把加热后的稀释剂引向被计量的主稀释剂流；把主稀释剂流与被计量的饮料浓缩物组合以产生主重新组合饮料溶液，以及把主重新组合饮料溶液与被计量的第二稀释剂流组合以产生次级重新组合饮料溶液，从而从浓缩物生产出热处理后的饮料。

【技术特征摘要】
US 2001-5-18 09/860,2781.用于由浓缩物线内生产热处理后的饮料的系统，包含：加热稀释剂，把加热后的稀释剂引向被计量的主稀释剂流；把主稀释剂流与被计量的饮料浓缩物组合以产生主重新组合饮料溶液，以及把主重新组合饮料溶液与被计量的第二稀释剂流组合以产生次级重新组合饮料溶液，从而从浓缩物生产出热处理后的饮料。2.权利要求1的系统，其中稀释剂由电阻、微波、射频、辐射、传导或对流热源加热。3.权利要求1的系统，其中稀释剂被至少加热到约185°F。4.权利要求1的系统，其中稀释剂被至少加热到约220°F。5.权利要求1的系统，其中加热后的稀释剂进一步在线内保持管中被保持足以去掉污染物活性的一段时间。6.权利要求1的系统，其中该稀释剂在稀释剂分流器处分成主稀释剂流和第二稀释剂流。7.权利要求6的系统，其中该稀释剂在分流器处分流之前被加热。8.权利要求6的系统，其中主稀释剂在分流器处分流之后被加热。9.权利要求1的系统，其中该饮料浓缩物含有果汁而且该饮料浓缩物的白利糖度约为45°至75°。10.权利要求9的系统，其中该主重新组合饮料溶液的白利糖度在约15°和45°之间。11.权利要求9的系统，其中该主重新组合饮料溶液的白利糖度在约20°和30°之间。12.权利要求1的系统，进一步包含：在一个线内静态混合器中混合主重新组合饮料溶液。13.权利要求1的系统，进一步包含：把主重新组合饮料溶液加热到约175°F至220°F。14.权利要求1的系统，其中主重新组合饮料溶液在加热之后进一步被保持在一个线内保持管中长达足以去掉污染物活性的一段时间。15.权利要求1的系统，进一步包含：在被计量的第二稀释剂流与主重新组合饮料溶液组合之前，使被计量的第二稀释剂流冷却。16.权利要求15的系统，进一步包含把第二稀释剂流冷却到低于35°F。17.权利要求1的系统，其中该饮料浓缩物含有果汁而且次级重新组合饮料溶液有白利糖度约5°至15°。18.权利要求17的系统，其中次级重新组合饮料溶液有白利糖度约10°至13°。19.权利要求17的系统，其中次级重新组合饮料溶液有白利糖度约11.8°。20.权利要求1的系统，进一步包含：在一个线内静态混合器中混合次级重新组合饮料溶液。21.权利要求1的系统，其中主稀释剂流提供该饮料中总稀释剂体积的约10％至90％。22.权利要求1的系统，其中主稀释剂流提供该饮料中总稀剂体积的约20％至70％。23.权利要求1的系统，其中主稀释剂流提供该饮料中总稀释剂体积的约30％至65％。24.权利要求1的系统，其中主稀释剂流提供该饮料中总稀释剂体积的约40％至60％。25.权利要求1的系统，其中第二稀释剂流提供该饮料中总稀释剂体积的约10％至90％。26.权利要求1的系统，其中第二稀释剂流提供该饮料中总稀释剂体积的约30％至80％。27.权利要求1的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赛乌根帕兰尼阿潘，
申请(专利权)人：可口可乐公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]