用于在低温下通过减压和/或较大的线性或旋转加速度对液体食品杀菌并除去氧的方法和设备技术

本申请涉及用于液体食品低温巴氏灭菌以及从其中去除氧气的方法和设备，从而保留食品中包含的颜色、味道、气味、酶、维生素、抗氧化剂、以及营养物。原理由以下组成：同时地或以任何顺序地使食品经受比初始压力低可达20,000倍的减压，以及经受比重力加速度高可达1,000倍的旋转加速度或线性加速度。使用的设备可以单独地或结合地使用微波辐射、超声以及通过白光和/或紫外光照射在涂覆有光催化树脂和/或包含作为辅助手段的纳米结构颗粒的陶瓷的表面上的非均相光催化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在低温下通过减压和/或较大的线性或旋转加速度对 液体食品杀菌并除去氧的方法和设备
通过减压将液体食品低温灭菌。通过较大的线性、旋转加速度或它们的任何组合将液体食品低温灭菌。通过对任意液体食品和来自任意植物部分的液体提取物进行较大的减压来进行 低温灭菌和除去氧，保留它们天然的颜色、味道、气味和它们的酶、维生素、抗氧化剂和其他植物营养素。在低温下通过减压和/或较大的线性或旋转加速度通过破坏细胞壁、细胞膜以及 它们的细胞器来将植物提取物杀菌和均质化(匀浆)。通过减压和/或较大的线性或旋转加速度，通过微波辐射、超声以及非均相光催 化(通过白光和/或紫外线照射被催化性树脂和/或含有纳米结构粒子的陶瓷覆盖的表面) (单独或以任何形式组合地使用)，对液体食品低温灭菌。
技术介绍
不断发现的人类祖先化石将人类性别的起源追溯到5百万年前；因此，人类用了 5 百万年的时间才达到目前约60亿个体的人口数量。在适宜的条件下，一个单个细菌每20分钟通过裂殖生殖自身分裂，仅用11. 5个小 时就能达到这个群体数量。除了其他因素之外，现在的人口数量是学习如何获得并保存食物的结果。对于人类而言，不得不等到上个一万年开始时，才通过农业革命以及开始驯养用 于食用的动物，获得充足的食物。从人类最早期开始，获得并保存食物就已经成为针对其他人、动物以及主要地，针 对昆虫和微生物的无休止的竞争。收割或狩猎的劳作和致命的风险不得不继续，因为，由于食物腐败，用于艰难时期 的储存将不能进行。由于腐败，植物和动物屠宰后畜体都不适合短期消耗。当然，对偶然方法的关注成为蛋白质保存技术的起源留在海岸上和岩石上的剩 余的鱼，通过太阳的加热和盐的覆盖，证明可以被保存并且可食用数日。通过新鲜树木的热量和蒸汽烹调过的肉可以保存数日；如果将它们浸泡在热的、 熔化的动物脂肪中，并存放在第一种陶瓷制品中，则它们可以持续甚至更久时间。直至今日，热量仍然是人类与细菌竞争食物中的主要武器。工业革命期间，在英国发展起来在温度达到120° C下在罐自身内部烹制约30 分钟，然后密封的罐头食品。在这些条件下找到食物被保存的原因，是由于法国人路易斯 巴斯德(Louis Pasteur) (1822 - 1895),微生物科学和实践(Microbiology Science and Practice)的创立者，他发现了食物腐败的原因，发酵和大部分疾病的“秘密”，它们是微生 物活动造成的。由于巴斯德的研究，食品保存技术以科学方式确立了自己的地位其保存作用是 杀死或终止例如细菌或真菌的微生物的生命活动的结果，接下来必须防止再污染。随着他的研究进行，巴斯德开发了用于从液体食品(如葡萄酒、牛奶、啤酒、果汁 等)中消除细菌的技术，其被称为“巴氏杀菌法(pasteurization)”,它由以下构成将 液体温度升高至约70° C，随后迅速降低它的温度，此后将其保持在密封(hermetically sealed)容器中，优选冷却的密封容器。基于伟大的科学基础巴斯德开发了“巴氏杀菌法”技术，因为法国政府要求他解决 当时关键性的经济问题对于法国经济至关重要的葡萄酒生产，它正遭受乙酸发酵的损害。在酿酒过程(wining process)之前煮沸葡萄汁将比较简单,这类研究曾指出通过 煮沸完全消除乙酸发酵，实际上，巴斯德实验了这种方式，但是沸腾的高温消除了所有宝贵 的分子，而这些分子使法国葡萄成为世界上生产的最贵重的葡萄酒。巴斯德寻找使这种杀菌在低于水沸点温度下进行的方法，因为他知道如果预先将 葡萄汁加热至高达水沸腾温度，将不可能得到优质葡萄酒。自从出现人类所专利技术的对抗污染液体食品的细菌的最大武器，已经理解的是由于 处理期间的高温巴氏杀菌产品损失了有价值的化合物。巴氏杀菌法将以下事实作为其实践的、科学的核心，即通过升高温度，微生物触发 它们的复制机制；当温度突然降低时，这类机制不可逆地中断它们的复制过程，从而阻止微 生物存活或细胞繁殖的可能性。某些污染食品的微生物不一定引起食物腐败或发酵，因此难以察觉，但是它们可 以存活，直到它们找到适于繁殖的条件，开始引起吃掉它们的那些人们体内的病变，如有性 细菌(gender bacteria)，像大肠杆菌、沙门氏菌以及其他细菌；来源于吸血半翅目排泄物 的原生动物克鲁斯锥虫，能够经口地污染阿萨伊(apai)棕榈树果汁的消费者。巴氏杀菌法 是用于快速地、安全地、自动化地并且热力学经济地保存牛奶的世界领先方法。巴氏杀菌法并不是杀菌；在巴氏杀菌期间，消除了接近99. 5%污染的微生物并且 产品必须冷冻保存，这给运输和储存带来了高成本。加热消毒法(热力灭菌法，thermal sterilization)是巴氏杀菌法的发展，而且在UHT (“超高温”)现代方法期间，温度上升至 140° C ;然而，该方法的高温深度地改变了由其处理的天然产品，改变它们的颜色、味道和 气味并破坏它们天然的活性成分。关于由UHT方法处理的牛奶，其贮存期无需冷藏并且可持续超过120天；然而，牛 奶被改变，以至于它不能用于生产任何奶制品。还存在其他低温杀菌技术过滤，通过从钴60的天然辐射或通过加速的电子束得 到的伽马射线，辐射玻璃容器内部的液体食品，将高压室中已经在柔性聚合物容器中的液 体食品上的压力升高至达到600MPa，或6，000个大气压(它等于从“前盐(Pre-Salt)”中提 取油所需抵抗压力的10倍)，其中这两种方法均能在室温下在食品上进行。伽马辐射和加速度的电子束的轰击破坏微生物的DNA和RNA，除了使其不能繁殖 之外还能使其死亡。使用约6，000个大气压的流体静力压破坏微生物。这些技术中每个都有问题，如成本、处理速度和投资成本，这使它们不利于投入市 场。现有技术的综述。由创建特大型城市产生的人类生活节奏的改变催生了工业化食品市场并且催生 了普遍使用化学品，如防腐剂、色素、酸化剂、稳定剂、增稠剂等等。那些致力于更健康食品饮食的人们已经指出无纤维食品与结肠癌之间的联系，而 且他们已经报道由于工业过程的高温造成食品中最有价值的活性成分损失；针对所有这些 问题，食品工业做出的答复是添加纤维、矿物质、维生素等等。通过发展他们的观点，尽可能多天然食品饮食的爱好者主张必须在收获之后尽可 能快地吃掉植物性食品(像果实、茎、叶、根、干燥的或萌芽的种子)，以维持它们最有价值的 分子不改变，并且它们不能接受添加任何种类的化学品，它们不能与空气中的氧接触，它们 甚至不能被加热，因为加热和氧化破坏酶、维生素及其他活性分子，如抗氧化剂，这些是每 种植物特异性所独有的。具有上述性质的食品被称为“超级食品(superfoods)”，然而由于 巴氏杀菌法需要高温，直到本专利的出现，工业上才能够生产这类食品。巴氏杀菌法的强大技术不能满足上述需求，因为，在此方法中，当主要涉及牛奶和 果汁时，较大的温度升高改变味道、颜色和气味并破坏大部分的酶、维生素、抗氧化剂分子 以及活的或新采摘的植物特征性的几乎所有活性成分。总之，我们将我们的评价集中在液体食品巴氏杀菌法的现有技术上，因为它每年 应用于所生产的4400亿升牛奶以及1300亿升啤酒上。
技术实现思路
“用于在低温下通过减压和/或较大的线性或旋转加速度对液体食品杀菌并从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.05.21 BR PI1002602-91.“用于在低温下通过减压和/或较大的线性或旋转加速度对液体食品杀菌并除去氧的方法和设备”，目的在于对任何液体食品和植物任何部分的液体提取物杀菌和/或除去氧和/或使用二氧化碳和/或氮替代氧，具有较长的保存期限，保留它们天然的颜色、味道和气味以及它们的酶、维生素、抗氧化剂和其他植物营养素，不需要之后的冷藏，并且通过破坏它们的细胞壁、细胞膜和细胞器对植物提取物均质化，其特征在于，所述方法在可以接近所述有待处理液体凝固点的低温下进行，利用突然的且较大的减压破坏和杀死污染微生物细胞，如处于生活型或荚膜型的细菌、真菌及其孢子以及原生动物或病毒；存在于这些微生物的细胞质液体和来自细胞器内部的液体中的气体的突然的且较大的膨胀，是在任意压力下通过预先气化缓慢地或迅速地将它们天然地或人为地充气；和/或通过在几分之一秒内引起较大的线性加速度或旋转加速度或它们的任意组合，物理地破坏所述污染微生物的细胞骨架、细胞膜和细胞器结构来杀死污染微生物；在这些作用之前、期间或之后，可以单独地或以任何方式结合地施加超声、微波和通过将白光和/或紫外光照射在具有纳米结构颗粒的涂覆有树脂或陶瓷的表面上而进行的非均相光催化辐射，并且突然汽化细胞内部的水，其中所述作用通过针对所述目的特别开发的设备来进行。2.用于进行如权利要求1所定义的“用于在低温下通过减压和/或较大的线性或旋转加速度对液体食品杀菌并除去氧的方法和设备”方法的设备，其特征在于，由以下各项形成由汽缸(1、34、33、76、76么)、减压罐(18、38)和产生降压以促进有待处理液体的突然的且较大的减压的抽风机(19、BI)组成的设备组，由高速旋转风机(65)、湍流发生器(87)和用于促进较大的线性加速度或旋转加速度的用于切向加速度的旋转圆盘(101)组成的设备组，或它们的任意组合。3.根据权利要求2所述的“用于在低温下通过减压和/或较大的线性或旋转加速度对液体食品杀菌并除去氧的方法和设备”，其特征在于，有待通过突然的且较大的减压、较大的线性加速度或旋转加速度或它们的任意组合、或涡流处理的所述液体的所述设备的部件是可自杀菌的。4.根据权利要求1和2所述的“用于在低温下通过减压和/或较大的线性或旋转加速度对液体食品杀菌并除去氧的方法和设备”，其特征在于，所述方法的所有设备和所有实施方式都由借助于设备自动化工作的专用软件命令、控制和激活。5.根据权利要求1和2所述的“用于在低温下通过减压和/或较大的线性或旋转加速度对液体食品杀菌并除去氧的方法和设备”，其特征在于，所述突然的且较大的减压是通过将所述有待处理液体以喷雾形式连续喷射到具有低至5/1000大气压的压力的容器内部引起的，其中所述低压力优选如通过所述风机(19)或可替代地通过汽缸替代风机进行的抽气来维持。6.根据权利要求1和2中任一项所述的“用于在低温下通过减压和/或较大的线性或旋转加速度对液体食品杀菌并除去氧的方法和设备”，其特征在于，有待处理液体的所述突然的且较大的减压，是通过多组压缩机(C2、16、Dl、73)、旋转泵(15)或可替代地合适的汽缸或喷射器对所述液体连同有待充入的所述气体一起压缩，来对所述有待处理液体进行预先地、迅速地和人工地气化。7.根据权利要求1和2所述的“用于在低温下通过减压和/或较大的线性或旋转加速度对液体食品杀菌并除去氧的方法和设备”，其特征在于，所述突然的且较大的减压在几分之一秒内进行，其中所述有待处理液体处于细小喷雾或小液滴的形式，而所述液体同时地通过与所述风机(65)、湍流发生器(87)和用于切向加速度装置的旋转圆盘(101)的移动部件的正面的、倾斜的或切向的撞击，经受地球表面重力加速度约1000倍的线性加速度、 旋转加速度或所述加速度的任意组合；其中在所述突然的且较大的减压之前施加所述加速度；所述减压可达到比之前所述液体之上存在的压力低可达20，000倍的最终压力。8.根据权利要求1所述的“用于在低温下通过减压和/或较大的线性或旋转加速度对液体食品杀菌并除去氧的方法和设备”，其特征在于，所述突然的且较大的减压去除了溶解在有待处理的液体食品中或包含在目前其中的污染微生物的所述细胞质和细胞器内部的氧，之后进行或不进行通过二氧化碳或氮的气化。9.根据权利要求1所述的“用于在低温下通过减压和/或较大的线性或旋转加速度对液体食品杀菌并除去氧的方法和设备”，其特征在于，在所述突然的且较大的减压进行之前、期间或之后，单独地或以任何形式结合地，进行频率为2，450MHz的微波辐射，频率在 30kHz和5MHz之间的超声以及由白光和/或紫外光照射在覆盖有具有银、二氧化钛、二氧化锆、二氧化锡及其他类似化合物的纳米结构颗粒的树脂或陶瓷的表面上引起的非均相光催化。10.根据权利要求1所述的“用于在低温下通过减压和/或较大的线性或旋转加速度对液体食品杀菌并除去氧的方法和设备”，其特征在于以下事实，即小液滴或喷雾形式的液体的线性加速度或旋转加速度，可以由它们在大气压下进行或在任意压力下预先地、迅速地和人工地气化。11.根据权利要求1所述的“用于在低温下通过减压和/或较大的线性或旋转加速度对液体食品杀菌并除去氧的方法和设备”，其特征在于，所述液体的缓慢气化是在气化容器 (14,25)中，在可达200kg/cm2的压力下进行的，其中将二氧化碳气体和氮气缓慢地注入直到达到高压，从而保持对于每种气体和液体所特有的尽可能长的所需时间。12.根据权利要求1所述的“用于在低温下通过减压和/或较大的线性或旋转加速度对液体食品杀菌并除去氧的方法和设备”，其特征在于，使任何植物提取物，包括来自萌芽种子的汁，经受突然的且较大的减压，以获得“超级食品”，保持来自所述植物中的所有天然活性成分和特性，以便生产低温杀菌的植物提取物，可冷藏下贮存，具有用于天然食品工业化生产的适当的保存期限。13.根据权利要求1所述的“用于在低温下通过减压和/或较大的线性或旋转加速度对液体食品杀菌并除去氧的方法和设备”，其特征在于，使葡萄汁经受突然的且较大的减压和 /或较大的线性的、旋转的或以任何形式结合的加速度，以在用于制造任何种类葡萄酒的发酵之前对其进行低温杀菌，随后接种纯的并且特定的发酵菌株，并且完全控制发酵结果。14.根据权利要求1所述的“用于在低温下通过减压和/或较大的线性或旋转加速度对液体食品杀菌并除去氧的方法和设备”，其特征在于以下事实，即所述有待处理液体的温度可以较高，可达每种或每组酶类的特定值，从而在对所述液体进行工艺处理之前或之后， 通过加热所述液体、水套或其他任何适当形式使不希望的细胞外酶类失活。15.根据权利要求1和2所述的“用于在低温下通过减压和/或较大的线性或旋转加速度对液体食品杀菌并除去氧的方法和设备”，其特征在于，通过借助于减压容器(1、1A、31) 内部的活塞(3、3A、33 )从贴紧或靠近所述液体表面的位置的位移使得包含在所述减压容器内的所述有待处理液体表面上的体积大大地增加，引起所述突然的且较大的减压。16.根据权利要求1和2所述的“用于在低温下通过减压和/或较大的线性或旋转加速度对液体食品杀菌并除去氧的方法和设备”，其特征在于，所述突然的且较大的减压是由存在于减压容器内部的低压力所引起的，其中将有待处理液体注入减压容器内部，并且借助于风机(19 )抽出包含在所述减压容器(18 )内部的气体来进行。17.根据权利要求1所述的“用于在低温下通过减压和/或较大的线性或旋转加速度对液体食品杀菌并除去氧的方法和设备”，其特征在于，提高处理之后所述产品的保存期限， 排除对于冷藏储藏的需要。18.根据权利要求1所述的“用于在低温下通过减压和/或较大的线性或旋转加速度对液体食品杀菌并除去氧的方法和设备”，其特征在于以下事实，即所述方法处理的牛奶蛋白质不变性，并且所述方法用于任何乳制品的工业化。19.根据权利要求1所述的“用于在低温下通过减压和/或较大的线性或旋转加速度对液体食品杀菌并除去氧的方法和设备”，其特征在于，借助于通过白光和/或紫外光照射在覆盖有包含银、二氧化钛、二氧化锆、二氧化锡及其他类似化合物的纳米结构颗粒的树脂或陶瓷的表面上而引起的非均相光催化，突然的且较大的减压和/或较大的线性或旋转加速度，引起所述微生物，如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、鼠伤寒沙...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗西斯科·乔斯·杜阿尔特维埃拉，
申请(专利权)人：弗朗西斯科·乔斯·杜阿尔特维埃拉，
类型：
国别省市：