This paper describes a method for pasteurization or disinfection of liquid or semi liquid materials in a microwave heating system filled with liquid. The methods described herein may be used for pasteurization or disinfection of various liquids and semiliquids, including food and beverages, and liquids for medical, pharmaceutical, nutritional and veterinary use. Efficient and fast heating with microwave energy provides better temperature control, allowing thinner bottles to be used without sacrificing product quality or safety.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液体和半液体材料的微波辅助消毒和巴氏杀菌相关申请的交叉引用本申请要求均于2016年12月19日提交的美国临时专利申请第62/436,185号和第62/436,217号的优先权，所述申请的全部公开内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及用于对密封容器中的液体和半液体材料进行微波辅助巴氏杀菌和消毒的方法和系统。
技术介绍
在当今时代，消费者偏好已经开始转向更注重健康的饮料，如茶、果汁和等渗饮料，其中许多饮料需要进行热灌装以达到期望的保质期。然而，热灌装所需的温度超过用于形成饮料容器的聚合物的玻璃转化温度。为了防止熔化，用于热灌装饮料的瓶子和其它容器比用于非热灌装饮料的瓶子平均厚20％到35％。另外，用于热灌装饮料的瓶子通常包含热膨胀板，所述热膨胀板进一步增加了瓶子的厚度，同时还限制了产品设计选择和消费者吸引力。因此，需要用于加工等渗饮料和其它类似的液体和半液体消耗品的方法和系统，所述方法和系统允许使用更薄的容器，同时仍提供达到合适保质期所需的期望巴氏杀菌或消毒程度。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例涉及一种用于使用微波加热系统对瓶装液体进行巴氏杀菌或消毒的方法。所述方法包括：(a)提供至少部分地灌装有液体的多个密封瓶，其中所述密封瓶中的每一个密封瓶内的压力不超过1.5atm；(b)使经过至少部分灌装的瓶子穿过微波加热室；以及(c)在所述穿过的至少一部分期间，加热所述瓶子，其中所述加热的至少一部分使用微波能量来执行。所述瓶子中的每一个瓶子由聚合物材料形成，并且在没有盖子的情况下...
【技术保护点】
1.一种用于使用微波加热系统对瓶装液体进行巴氏杀菌或消毒的方法，所述方法包括：/n(a)提供至少部分地灌装有液体的多个密封瓶，其中所述密封瓶中的每一个密封瓶内的压力不超过1.5atm；/n(b)使经过至少部分灌装的瓶子穿过微波加热室；以及/n(c)在所述穿过的至少一部分期间，加热所述瓶子，其中所述加热的至少一部分使用微波能量来执行；并且/n其中所述瓶子中的每一个瓶子由聚合物材料形成，并且其中在没有盖子的情况下测量的单独瓶子的干燥空重与所述单独瓶子中的液体的体积容量的比率不超过0.040g/mL。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20161219 US 62/436,185;20161219 US 62/436,2171.一种用于使用微波加热系统对瓶装液体进行巴氏杀菌或消毒的方法，所述方法包括：
(a)提供至少部分地灌装有液体的多个密封瓶，其中所述密封瓶中的每一个密封瓶内的压力不超过1.5atm；
(b)使经过至少部分灌装的瓶子穿过微波加热室；以及
(c)在所述穿过的至少一部分期间，加热所述瓶子，其中所述加热的至少一部分使用微波能量来执行；并且
其中所述瓶子中的每一个瓶子由聚合物材料形成，并且其中在没有盖子的情况下测量的单独瓶子的干燥空重与所述单独瓶子中的液体的体积容量的比率不超过0.040g/mL。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物材料具有一定玻璃转化温度，其中所述加热足以将所述液体的最冷区域的最低温度升高到等于或高于目标温度的温度持续预定时间量，并且其中所述目标温度大于所述聚合物材料的所述玻璃转化温度。
3.根据权利要求2所述的方法，其中在所述加热期间，所述瓶子中的每一个瓶子的壁处的所述液体的最高温度在至少0.5秒且不超过3分钟的总时间内高于所述聚合物材料的所述玻璃转化温度。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述加热包含通过两个或更多个微波发射器将微波能量释放到所述微波加热室中；并且所述方法进一步包括使所述瓶子中的每一个瓶子经过所述发射器中的每一个发射器，其中当所述瓶子中的每一个瓶子经过所述发射器之一时，所述瓶子的壁处的所述液体的温度升高到大于所述玻璃转化温度的温度，并且当所述瓶子未经过所述发射器之一时，所述温度下降到小于所述玻璃转化温度的温度，并且其中所述发射器中的每一个发射器将至少5kW且不超过25kW的微波能量释放到所述微波加热室中，并且其中当所述瓶子中的每一个瓶子经过所述发射器之一时，所述瓶子的所述壁处的所述液体的最高温度在至少0.5秒且不超过20秒内大于所述玻璃转化温度。
5.根据权利要求2所述的方法，其中在所述加热期间，所述瓶子中的所述液体的所述最冷区域的所述最低温度在第一时间段t1内保持处于或高于目标温度，并且其中在所述加热期间，所述瓶子的壁处的所述液体材料的最高温度在第二时间段t2内保持处于或高于所述玻璃转化温度，并且其中t1与t2的比率为至少0.40。
6.根据权利要求2所述的方法，其中所述目标温度为至少约75℃，并且其中所述玻璃转化温度为至少50℃，或其中所述目标温度为至少115℃并且所述玻璃转化温度为至少85℃。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述穿过的至少一部分包含以下中的至少一个：使所述瓶子以直立配置穿过所述微波加热区；使所述瓶子以倒置配置穿过所述微波加热区；以及使所述瓶子以首尾相连或并排配置成一列纵队地穿过所述微波加热区；以及使所述瓶子在托架中穿过所述微波加热区，并且其中所述穿过的至少一部分通过重力辅助。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述微波加热室至少部分地灌装有液体介质，其中在所述穿过的至少一部分和所述加热的至少一部分期间，所述瓶子浸没在所述液体介质中，其中所述加热足以将所述液体或半液体材料的最冷区域的最低温度升高到等于或高于目标温度的温度持续预定时间量，其中所述目标温度大于所述聚合物材料的所述玻璃转化温度，其中在所述加热的至少一部分期间，所述瓶子中的每一个瓶子的壁处的所述液体介质的平均温度低于所述聚合物材料的所述玻璃转化温度，并且所述方法进一步包括在所述穿过和/或所述加热的至少一部分期间，用至少一个搅拌装置搅拌所述瓶子。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述提供包含用所述液体至少部分地灌装所述瓶子并且在灌装和密封区中用盖子密封经过至少部分灌装的瓶子以提供所述密封瓶，并且其中所述液体、所述瓶子和所述盖子在所述灌装和所述密封之前均未进行巴氏杀菌或消毒。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物材料选自由以下组成的组：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸、聚羟基烷酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、生物聚合物以及其组合，并且其中所述瓶子中的每一个瓶子的标称液体容量处于5液盎司到50液盎司的范围内。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述瓶子不具有膨胀板。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述液体具有以下中的至少一个：大于3.5的pH、至少1°Brix的总糖含量以及小于2重量％的总防腐剂含量。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述液体的pH不超过3.5。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述液体包括平均粒径处于1mm到25mm的范围内的固体颗粒。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述液体选自由以下组成的组：茶、果汁、矿物质饮料、电解质饮料、能量饮料、维生素饮料、奶昔、冰沙、含乳饮料、酒精饮料和咖啡饮料。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述液体是医用液体、药用液体、营养学用液体或兽医用液体，并且其中所述微波加热系统的总生产率处于每分钟5瓶到900瓶的范围内。
17.一种包装液体物品，所述物品包括：
瓶子，所述瓶子呈现开口并且限定内部体积；
盖子，所述盖子密封所述开口；以及
液体，所述液体至少部分地灌装所述瓶子的所述内部体积，其中所述液体的总糖含量为至少1°Brix，并且密封瓶内的压力不超过1.5atm；
其中所述瓶子由聚合物材料形成，并且其中在没有所述盖子的情况下测量的所述瓶子的干燥空重与所述瓶子的标称液体容量的比率不超过0.040g/mL。
18.根据权利要求17所述的包装液体物品，其中所述液体的pH大于3.5并且所述液体的总防腐剂含量不超过2重量％。
19.根据权利要求17所述的包装液体物品，其中所述液体选自由以下组成的组：茶、果汁、矿物质饮料、电解质饮料、能量饮料、维生素饮料、奶昔、冰沙、含乳饮料、酒精饮料和咖啡饮料。
20.根据权利要求17所述的包装液体物品，其中所述瓶子的标称液体容量处于10液盎司(fl.oz.)到40fl.oz.的范围内，其中所述聚合物材料选自由以下组成的组：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸、聚羟基烷酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、生物聚合物以及其组合，并且其中所述瓶子不包含膨胀板。
21.一种盒子，其包括多个根据权利要求17所述的包装液体物品。
22.一种用于对液体或半液体材料进行巴氏杀菌或消毒的方法，所述方法包括：
(a)将多个瓶子引入到微波加热室中，其中所述瓶子中的每一个瓶子至少部分地灌装有所述液体或半液体材料，其中所述瓶子中的每一个瓶子的最大长度与所述瓶子的最大直径的比率为至少2:1；
(b)将所述瓶子传递到加热区中，其中所述加热区至少部分地灌装有液体介质；以及
(c)在所述加热区中加热所述瓶子，其中所述加热的至少一部分使用微波能量来执行，其中在所述加热期间，所述瓶子浸没在所述液体介质中，并且其中所述瓶子中的每一个瓶子在所述加热区内的停留时间处于在所述加热区中加热的所述其它瓶子中的每一个瓶子的停留时间的约10％以内。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述瓶子由具有一定玻璃转化温度的聚合物材料形成，其中所述加热足以将所述液体或半液体的最冷区域的最低温度升高到等于或高于目标温度的温度持续预定时间量，并且其中所述目标温度大于所述聚合物材料的所述玻璃转化温度，其中在所述加热期间，所述瓶子中的每一个瓶子的壁处的所述液体或半液体的最高温度在至少0.5秒且不超过3分钟的总时间内高于所述聚合物材料的所述玻璃转化温度，并且其中所述瓶子中的每一个瓶子的标称液体容量处于10fl.oz.到40fl.oz.的范围内。
24.根据权利要求22所述的方法，其中所述瓶子由玻璃形成，并且其中所述瓶子中的每一个瓶子的标称液体容量处于10fl.oz.到40fl.oz.的范围内。
25.根据权利要求22所述的方法，其中所述穿过的至少一部分包含以下中的至少一个：使所述瓶子以直立配置穿过所述加热区；使所述瓶子以倒置配置穿过所述加热区；以及使所述瓶子以首尾相连或并排配置成一列纵队地穿过所述加热区穿过至少一个通道；以及使所述瓶子在托架中穿过所述加热区，并且其中所述穿过的至少一部分通过重力辅助。
26.根据权利要求22所述的方法，所述方法进一步包括：在所述引入之前，用所述液体或半液体材料灌装多个空瓶，其中在所述灌装期间引入到所述瓶子中的所述液体或半液体材料未经巴氏杀菌或消毒；以及在所述灌装之后，用密封装置密封经过灌装的瓶子中的每一个瓶子，其中所述空瓶和所述密封装置在所述灌装和所述密封之前均未进行巴氏杀菌或消毒。
27.根据权利要求22所述的方法，其中所述液体或半液体的总糖含量为至少1°Brix，并且密封瓶内的压力不超过1.5atm，并且其中所述液体或半液体材料选自由以下组成的组：茶、果汁、矿物质饮料、电解质饮料、能量饮料、维生素饮料、奶昔、冰沙、含乳饮料、酒精饮料和咖啡饮料。
28.一种用于使用微波加热系统对瓶装水进行巴氏杀菌或消毒的方法，所述方法包括：
(a)用水至少部分地灌装多个瓶子；
(b)用至少一个密封装置密封经过至少部分灌装的水瓶；
(c)使密封水瓶穿过微波加热室；
(d)朝着穿过所述微波加热室的所述水瓶连续引导微波能量；以及
(e)使用所述微波能量的至少一部分将所述水瓶加热到足以对所述瓶子内的所述水进行巴氏杀菌或消毒的目标温度。
29.根据权利要求28所述的方法，在所述灌装之前，对所述水进行过滤以除去任何溶解和未溶解的固体的至少一部分，其中在步骤(e)的所述加热之...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·R·诺尔泽，M·瑞德，D·贝林杰，
申请(专利权)人：九一五实验室公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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