食物和饮料的无菌加工制造技术

本教导内容提供了节能地制备稀释无菌流体诸如即饮型饮料的方法。为了实现此类制备，饮料加工装置可具有无菌液体浓缩物源和无菌水源，所述无菌液体浓缩物源被连接以递送无菌液体浓缩物，所述无菌水源具有被连接以接收水的入口和连接到所述入口的冷水过滤灭菌器。所述装置也可具有稀释流体出口和无菌混合部件。所述无菌混合部件可在所述无菌液体浓缩物源、所述无菌水源和所述稀释流体出口之间互连，以接收无菌液体浓缩物；接收无菌水；以及提供稀释流体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】食物和饮料的无菌加工
和
技术介绍
本公开涉及食物和饮料的无菌加工，并且具体但非排它地涉及使用无菌加工线加工食物和/或饮料的可持续且节能的方法。在饮料制备中，无菌饮料的制备方式可为：首先将浓缩物与水以及可能的其它成分混合来制备饮料，然后使用UHT(超高温)灭菌方法对饮料灭菌。在替代形式中，无菌饮料的制备方式可为：不使用浓缩物而直接混合成分，然后使用UHT灭菌方法对制得的饮料灭菌。此类方法得到可包装以用于分配并且可提供若干周或若干月的无菌包装饮料产品货架期的无菌饮料。目前有多种饮料产品通过这些UHT系统进行加工。此类产品可为咖啡饮料、茶饮料、果汁、花蜜、奶和调味乳饮料、加味水、咖啡奶精、营养饮料、肠内产品等。饮料将包含多种成分，诸如咖啡、茶、甜味剂、乳化剂、稳定剂、脂肪和油、乳质以及其它此类成分。此类饮料可被称为即饮型饮料，因为该饮料不需要进一步处理，诸如消费前的稀释、冲煮或输注。另选地，该饮料可作为供进一步稀释的浓缩物出售或分配，可在任何地方由消费者或食物服务操作员加入一份至六份水，以制备饮料供消费。UHT方法通常可具有将产品加热至中间温度的预热部分、将产品加热至其灭菌温度的最终加热部分、用于将产品保持在灭菌温度下最短时间以对其灭菌的保持管、用于预冷产品的部分、无菌匀化器(如果需要的话)和最终产品冷却。灭菌温度对于酸性产品(通常被认为是pH小于4.6的产品)通常在90至110℃的范围内，而对于低酸性产品(通常被认为是pH大于4.6的产品)在130至147℃的范围内。此类UHT系统可仅使用间接加热或使用直接加热(例如直接蒸汽注入)来设置，以达到灭菌温度。如果使用此类直接加热，则通常也可包含真空闪蒸室以从产品中去除相当于用于直接加热产品的冷凝蒸汽量的水量。WO2014/011176中描述了在食物加工中用于无菌投配和制备食物材料的方法和装置。US6,599,546讨论了在饮料制备中用于由浓缩物制备热加工饮料的在线生产的方法和装置。该公布描述了由浓缩物制备热巴氏灭菌或杀菌饮料的系统和装置。该系统包含加热稀释剂并将第一定量稀释剂流与定量的饮料浓缩物混合以制备初级重构饮料溶液。该系统还提供将初级重构饮料溶液与第二定量稀释剂流混合以制备二级重构溶液，其中第二稀释剂流也引导自经加热的稀释剂，但被冷却以提供直接热传递。可根据各种添加剂对热、pH和水溶解度的敏感性，在整个系统中向饮料溶液提供各种添加剂。本文档致力于对提高生产效率和控制最终饮料中成分的质量和数量的尝试。如本文档中所讨论，文档的效率目标显而易见是提高在对饮料进行基于热的巴氏灭菌或杀菌时的效率。从本文档中还显而易见的是，对于效率目标的该讨论与通过使用初级和二级稀释阶段的稀释百分比控制密切相关。WO2015/113035讨论了针对营养组合物的非热灭菌方法。该方法被描述为包含在将营养组合物填充到其包装形式之前在室温下无菌地过滤营养组合物。
技术实现思路
本教导内容涉及使用具有较小环境影响的无菌食物或饮料加工线。在一些具体实施中，本教导内容可提供加工线，该加工线对水执行非热灭菌，然后使用提供完整无菌食物或饮料加工系统的无菌连接器和填料将无菌水与无菌或灭菌的成分或浓缩物混合。当根据本教导内容执行水灭菌时，灭菌时通过使水流过两个串联的无菌过滤所用的能量可小于实现UHT热处理灭菌所需的能量输入的1％。另外，在符合本教导内容的一些示例中，待灭菌的水在与浓缩物或其它成分进行无菌混合之前可能本身包含其它成分或可为除水以外的替代稀释剂。从一个角度看，可提供装置，其包含：无菌液体浓缩物源；连接到稀释剂源的非热灭菌器；稀释流体出口；以及无菌混合部件，所述无菌混合部件连接到：无菌液体浓缩物源以从其接收无菌液体浓缩物；非热灭菌器以从其接收无菌稀释剂；以及稀释流体出口以向其提供稀释流体。因此，可使用节能的稀释剂灭菌方法由浓缩物和稀释剂制备无菌混合物，同时保持所得混合物的无菌要求。从另一个角度看，可提供用于饮料或食物浓缩物的稀释的饮料或食物加工装置，其包含：被连接以用于递送无菌液体浓缩物的无菌液体浓缩物源；无菌可饮用稀释剂源，其包含被连接以用于接收可饮用稀释剂的入口和连接到该入口的冷过滤灭菌器；稀释流体出口；以及无菌混合部件，所述无菌混合部件连接到：无菌液体浓缩物源以从其接收无菌液体浓缩物；无菌可饮用稀释剂源以从其接收无菌可饮用稀释剂；以及稀释流体出口以向其提供稀释流体。因此，通过使用稀释剂稀释无菌浓缩物的加工，可以节能方式制备无菌可饮用稀释剂，同时还提供受控和保持的无菌状态。从又一个角度来看，可提供稀释食物或饮料浓缩物的方法，该方法包含：从无菌液体浓缩物源进料无菌液体浓缩物；通过非热灭菌制备无菌水；以及在无菌加工部件处混合无菌液体浓缩物和无菌水以制备稀释流体。因此，可使用节能的稀释剂灭菌方法由浓缩物和稀释剂执行无菌混合方法，同时保持所得混合物的无菌要求。附图说明下面将参照附图描述本教导内容的示例性示例，其中：图1示出了根据第一示例的无菌加工线的示意图；图2示出了可在图1的示例中部署的多级过滤的示意图；图3示出了可在图1的示例中部署的高温灭菌的示意图；图4a示出了用于低酸性浓缩物的无菌灭菌方法的示意图；图4b示出了用于高酸性浓缩物的无菌灭菌方法的示意图；图4c示出了用于低酸性浓缩物的无菌灭菌方法的示意图；并且图4d示出了用于高酸性浓缩物的无菌灭菌方法的示意图。虽然目前所述的方法容易受到各种修改形式和替代形式的影响，但具体的实施方案在附图中以举例的方式示出并且将在本文中详述。然而，应当理解，附图和具体实施方式不旨在将范围限制于所公开的特定形式，而是相反，范围旨在涵盖落入所附权利要求书限定的实质和范围内的所有修改形式、等同形式和替代形式。具体实施方式如附图中所示，本教导内容涉及形成可用于制备无菌饮料或食物的无菌加工线的方法。本教导内容解决了无菌产品的生产问题，同时控制灭菌方法中的能耗并通过无菌连接保持无菌。应当理解，受权利要求书保护的本专利技术并非旨在以任何方式受限于这些示例。此类方法示意性地示于图1中。在该图中，示出了无菌连接的稀释食物或饮料流体制备系统1。浓缩物(诸如饮料浓缩物或营养浓缩物)经由浓缩物入口2进料到系统中。该浓缩物随后进料到UHT(超高温)灭菌器3以制备无菌浓缩物。UHT灭菌器可为间接UHT灭菌器或直接UHT灭菌器。无菌浓缩物随后进料到无菌混合部件4。在另一个入口路径中，水经由进水口5进入并经过无菌过滤6。在本示例中，在进水口5处接收的水为任何可饮用水的源。用于本专利技术目的的可饮用水是被认为适合饮用的任何水源，并且可能的可饮用水源可包含：经由反渗透、蒸馏或UV过滤纯化的水，以及在市政水系统内处理的水。来自无菌过滤6的无菌水随后也进料到无菌混合部件4。无菌过滤6可被称为冷水过滤或冷灭菌器，因为其不涉及加热流过其中的水来提供灭菌效果。无菌过滤6也可被称为非热灭菌器，因为所执行的灭菌方法不是基于水的热处理。不排除可能发生加热水的情况，例如由于流动阻力和/或泵送造成的能量改变，但任何此类加热对于灭菌方法都是偶然性的。因此，无菌混合部件4的输出为通过在无菌状态下用无菌水稀释浓缩物而形成的稀释无菌流体，并且该稀释无菌流体随后在无菌稀释流体出口7处离开系统。可对出口7处提供的稀释无菌流体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.装置，其包含：无菌液体浓缩物源；连接到稀释剂源的非热灭菌器；稀释流体出口；以及无菌混合部件，所述无菌混合部件连接到：所述无菌液体浓缩物源以从其接收无菌液体浓缩物；所述非热灭菌器以从其接收无菌稀释剂；以及所述稀释流体出口以向其提供稀释流体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.03 US 62/262,7471.装置，其包含：无菌液体浓缩物源；连接到稀释剂源的非热灭菌器；稀释流体出口；以及无菌混合部件，所述无菌混合部件连接到：所述无菌液体浓缩物源以从其接收无菌液体浓缩物；所述非热灭菌器以从其接收无菌稀释剂；以及所述稀释流体出口以向其提供稀释流体。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述无菌液体浓缩物为食物或饮料浓缩物，其中所述浓缩物为包含至少一种溶解成分的食物成分水基浓缩物，其中所述至少一种成分包含选自以下的一种或多种：着色剂；调味剂；营养元素；蛋白质；碳水化合物；脂质；乳化剂；稳定剂；以及缓冲液。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述非热灭菌器包含过滤灭菌器。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述非热灭菌器包含单级或多级过滤灭菌器。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述非热灭菌器还包含紫外线灭菌器或直接放电灭菌器。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述水源包含可饮用水源。7.根据权利要求1所述的装置，其中所述无菌液体浓缩物源包含选自以下的一种或多种：连接到液体浓缩物源的灭菌器；以及无菌输入连接器，所述无菌输入连接器被连接以从连接到所述输入连接器的无菌浓缩物包装容器接收浓缩物。8.根据权利要求7所述的装置，其中所述灭菌器包含选自以下的一种或多种：热灭菌器和非热灭菌器。9.根据权利要求7所述的装置，其中所述灭菌器包含选自以下的一种或多种：直接UHT灭菌器；间接UHT灭菌器；巴氏灭菌器、辐射灭菌器、过滤灭菌器、高压灭菌器、以及电场脉冲灭菌器。10.根据权利要求1所述的装置，其中所述稀释流体出口包含无菌填充器件或连接到无菌填充器件。11.根据权利要求10所述的装置，其中所述无菌填充器件包含无菌填充连接器，所述无菌填充连接器用于与选自以下的一种或多种建立无菌填充连...

【专利技术属性】
技术研发人员：王璐，D·达米亚诺，
申请(专利权)人：雀巢产品技术援助有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH