保持高酸性的柑橘汁树脂脱酸的制作方法

专利名称：保持高酸性的柑橘汁树脂脱酸的制作方法
技术领域：
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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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”。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。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。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。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。本发明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。需要关注此问题，这已由本发明认识并解决。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

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。图2类似于图1，是对不同体系的图。图3是对多种树脂在不同倍柱床体积时果汁pH值的图。
发明概述本发明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。已经发现这种调节避免不能接受的微生物生长的风险。因此产生脱酸产物。另一方面，为了解决这种问题，改变汁液通过树脂的流速。
发明详述柑橘汁的脱酸可以在许多已知设备中进行。例如，柑橘汁脱酸中使用的离子交换树脂设备的形式可为让液体流过的柱和/或连续或半连续的系统。另一个可能性是使用床形式的树脂，如在全部分批方法中。可在许多可能的设备中使用离子交换技术进行脱酸，前提条件是允许树脂在此过程中和柑橘汁接触。同样，在离子交换技术中使用的树脂可以是多种多样的。根据柑橘汁的酸度，可以使用任何亲和力水平的树脂。在一个优选实施方案中，所使用的树脂是弱碱性阴离子交换树脂，该树脂通常是含有叔胺基团作为官能团的聚苯乙烯聚合物。优选该弱碱性树脂，因为其从柑橘汁中吸附有机酸，从而产生脱酸的柑橘汁流的能力。其他商业化树脂体系的实例包括混合离子交换树脂，如释放氯离子的阴离子聚苯乙烯共聚物和具有季胺活性基团的碱性阴离子聚苯乙烯树脂。具体而言，可使用树脂例如Dowex77、DuoliteA7和DiaionWA 30。目前相信的是，珠状或单球状树脂类型尤其适用于本发明。例如，DuoliteA7树脂体系具有苯酚-甲醛缩聚物基质，具有仲胺官能团和不均匀的形状。经柠檬酸预调节后，其pH值控制范围是4.8-3.6，其能力为在20倍柱体积容量时除去44％的酸。再举一例，Dowex77树脂体系具有苯乙烯/二乙烯苯基质，具有叔胺官能团和均匀的单球体形状。经柠檬酸预调节后，其pH值控制范围为4.5-4.1，其能力为在20倍柱体积容量时除去62％的酸。总的来说，Dowex树脂体系与其它树脂体系相比可能特别适用，因为它含有相对较低百分比的强离子位点，一般在10-15％之间。已发现对于给定的预调节酸浓度和给定的流速，低水平的强离子位点使需要按本发明处理的树脂柱床体积数最小。另外，非单球状树脂包括具有gelular丙烯酸基质的树脂(如AmberliteIRA-68树脂体系)，该树脂具有gelular丙烯酸基质和叔胺官能团。它具有不均匀凝胶型形状。其pH值控制范围为9.6-3.5，其能力为在20倍柱体积混合汁液样品时除去65％的酸。柑橘汁的脱酸发生在柑橘汁流经或以其他方式与树脂床接触时。使用的汁液可以是任何柑橘汁，包括橙汁和葡萄柚汁，优选的汁液是橙汁。汁液可以是单一浓度汁液，包括非浓缩(NFC)汁液。为利用离子交换技术将橙汁脱酸，使汁液流与离子交换树脂接触。优选方法是使汁液流经树脂装置，如树脂床或树脂柱。当汁液与树脂接触时，根据已知的原理发生离子交换。在离子交换脱酸中，当柑橘汁流与树脂接触时，果汁的离子与树脂的离子交换。在优选实施方案中，酸性柑橘汁接触并吸引至弱碱性聚苯乙烯树脂。离子交换树脂吸附柑橘汁中的柠檬酸根离子。吸附是树脂孔表面离子的累积，导致树脂表面相当高浓度的离子。当汁液流的酸根离子(包括柠檬酸根离子)被树脂吸附后，汁液流酸性大大降低。尽管脱酸除去了汁液中的酸根离子，脱酸汁液产品也不是没有酸。虽然与树脂接触可除去汁液流中绝大部分的酸根离子，但仍有一些会保留。汁液流中某些离子的存在是味道所需要的。在脱酸过程中，树脂吸附酸根离子直到它们不能吸附更多为止。当离子交换树脂已使用所有可能位点以吸附离子时，树脂被“用尽”。树脂用尽的一种可行指示是与树脂接触后汁液流酸性增加。流出树脂柱的汁液流酸性增加到最初食物的酸性。通常与此相对照，液流pH值降低指示离子交换树脂的吸附能力显著降低，树脂应当被再生。在离子交换树脂再生中，被树脂吸附的离子必须被与其所带电荷相反的强水性组合物除去。在优选实施方案中，用强碱如氢氧化钠从树脂中除去酸根离子。当碱性组合物与树脂接触时，被吸附的离子从树脂中脱离并进入组合物中。当组合物停止与树脂接触时，离子也被带走。如果需要，再生后用水洗涤一次或多次，以除去过量的再生组合物。留下不含吸附离子的树脂，并且树脂显示出对柑橘汁中酸根离子的亲和力增强。在再生之后，离子交换树脂典型地达到或接近最大水平，并且对离子具有高度的亲和力一般而言，该过高的亲和力能迅速除去待脱酸果汁中的大量离子，导致果汁碱性过高，为微生物生长创造了最初的环境并降低果汁的品质。按照本发明，有必要在将再生离子交换树脂用于柑橘汁脱酸之前对其进行调节。本发明提供了在再生后调节或“预调节”交换树脂的方法。调节降低树脂的亲和力到受控的水平，使树脂吸附所需量的汁液酸根离子而不会剧烈改变脱酸汁液的所需pH值。按照本发明，当与食品级酸的水溶液组合物接触时，调节树脂。这种组合物可包含柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸或食品级酸的组合。优选混合物是柠檬酸水溶液组合物。在作为调节组合物时某些酸的经济吸引性不及优选酸。在该水溶液调节组合物中酸(如柠檬酸)的典型浓度为至少约0.2％重量，典型不高于约3％重量(基于调节组合物总重量)。优选食品级酸浓度在约0.5-2％重量之间。最优选预调节组合物中酸水平在约0.7-1.5％重量之间(基于调节组合物总重量)。进一步关于预调节组合物中食品级酸的浓度，2.5％重量的组合物为每4升水溶液组合物(约4000g)中含100g酸。0.25％重量的组合物为每4升组合物中含10g酸。1％重量的组合物为每4升预调节组合物中含40g酸。通过用控制浓度的酸调节离子交换树脂，亲和力下降，灌注树脂以从柑橘汁中除去所需数量的酸，从而避免除去过多酸根离子而使pH值升至约4.6或以上。优选pH值不超过4.5。同时，特别是为大规模生产提供增加安全的方式，希望保持果汁的pH值低于4.4，或低至不超过约4.3。在其他适当条件下，可以容忍被处理汁液的pH值在仅最初数倍柱床体积中超过这些水平。例如，最初一或两倍柱床体积的被处理果汁的pH值可以稍稍超过4.5。然而，在调节过程中必须小心避免树脂的“过度调节”。树脂的总效率会因为“过度调节”而降低。对于调节组合物例如本文讨论的柠檬酸水溶液组合物，柠檬酸分子应占据不超过约30％的有效树脂位点，优选不超过约20％的位点。典型的树脂体系具有每升树脂吸附约150-180克柠檬酸的能力。预调节每升树脂的调节组合物中柠檬酸应不超过80克。典型地，每升树脂使用10-50克柠檬酸。在优选实施方案中，每升树脂使用20-40克柠檬酸。用含低于80克柠檬酸的调节组合物(每升树脂)调节离子交换树脂后，可灌注树脂以除去所需数量的酸根离子，同时不必担心树脂的“过度调节”。有效预调节而不过度调节(会降低本发明的经济优势)新鲜树脂或再生树脂体系的参数实例如下。对于含1％重量食品级酸如柠檬酸的预调节组合物，预调节组合物应通过至少约3倍树脂体系柱床体积以达到本发明的pH值下降和酸度增加。总的来说，流经树脂体系的流速越慢，“交换”所需的柱床体积数量越多。“交换”所需的柱床体积数也根据使用的具体树脂体系而变化。通常，强吸附位点水平较低的树脂体系，需要的预调节总柱床体积越小。典型的低水平强吸附位点是约10％体积。调节后离子交换树脂可再次用于脱酸。整个脱酸过程可以是连续的，也可以有间隔。带有再生离子交换树脂处理步骤的脱酸的结果是，柑橘汁被脱酸而没有任何部分柑橘汁经历pH尖峰或上升至超过所谓酸性食品汁的特征。典型的酸性食品橙汁其pH值不超过4.5。无该调节过程的脱酸柑橘汁通常部分汁流明显超过上述酸性食品的范围。不能始终保持在酸性食物水平的汁液不能完全确保防止微生物生长，并且可能导致汁液变质。在本发明的另外一方面或实施方案中，可选择和/或改变被脱酸果汁的流速以获得优势，通常情况下，汁液流经树脂的流速影响树脂吸附离子和降低汁液酸性的能力。当流速较快时，树脂与汁液接触时间较少，因此使果汁酸性降低的时间较少。依据本发明的这个方面，通过以较高汁液流速处理初期的柱床体积，即使在初期柱床体积时汁液pH值维持在低水平。更具体地说，典型的柑橘汁脱酸体系以每小时约5倍柱床体积的速度进行。根据本发明这个方面，最初柱床体积的果汁将在高得多的流速下进行，如每小时至少约15倍柱床体积，经常至少每小时约20倍柱床体积。更快的流速是可能的，它带来的是当流经树脂的汁液流速增加时吸附效率降低。相应的，早期柱床体积时汁液流速是通常可接受正常流速(每小时约5倍柱床体积)的至少约2倍，优选是该正常汁液流速的至少约3倍，最优选是该正常汁液流速的至少约4倍。应考虑的是，该早期柱床体积流速增加与本发明的预调节方面结合，尽管增加早期柱床体积流速本身已有助于达到本发明的优点。现在关于早期高流速的持续时间，它受到任何树脂预调节的程度的影响。一般而言，预调节程度越高，更快速柱床体积的数量越小(并且需要的流速较低)。典型的早期高流速持续至少1-2倍柱床体积，最高约8倍或更多倍柱床体积。通常期望的是，在汁液脱酸的其后或者中间柱床体积，分步降低流速到中速。典型的中等流速是每小时至少约7倍柱床体积，优选每小时至少约9倍柱床体积。该中等流速是正常汁液流速的至少约1.5倍，典型是正常汁液流速的至少约2倍。可按照需要选择超过一种中等流速。实践时，每种中等流速水平的持续时间为至少1-2倍柱床体积，最高约8倍或更多倍柱床体积。因此，流速可降到正常橙汁脱酸速度，即每小时至少约4倍柱床体积，典型不超过每小时约8倍柱床体积。最后，如果选择多种中等速度水平，可考虑连续降低流速。当每种中等流速水平持续一倍完整的柱床体积时，流速水平的数量可与脱酸进行时柱床体积的数量一致。该实施方案的主要要求是，以高于该脱酸体系正常流速的流速水平开始，并且在脱酸过程中流速具有至少一步下降。
实施例1Dowex77树脂床柱用2％氢氧化钠再生，床与3倍以上柱体积交换。再生后的树脂用4倍柱床体积的1％重量的柠檬酸以高流速床交换预调节。本实施例中一倍柱床体积为500ml。因此有4倍柱床体积或2000ml流经树脂。该预调节组合物每2升中含20g柠檬酸。将其用于树脂为每升树脂4升预调节组合物的体积比，即用4倍柱床体积的处理体积适当地预调节树脂柱床体积，以达到预调节后最初和其后的柱床体积的本发明pH值和酸度水平。在脱酸中，为了将树脂的堵塞减少到最低，离心橙汁除去悬浮的固体。在如此降低了悬浮固体的汁液脱酸后，分离的悬浮物按照需要重新组合。在这些柱床体积中橙汁的流速是变化的，最初为每小时21.6倍柱床体积(每分钟180ml)，接着为以每小时9.6倍柱床体积(每分钟80ml)持续7-14倍柱床体积，最后为以每小时6倍柱床体积(每分钟50ml)持续15-20倍柱床体积。参见图1。来自新鲜再生树脂(用柠檬酸充分预调节之前)的橙汁其pH为约4.7，可滴定酸度为约02％。此后，汁液的pH范围在4.5-3.9之间，显示出良好的pH值控制。容量同样良好，即从20倍柱床体积的组合物样品中除去62％的酸。进行两次重复试验。参见图1。在一个试验中(No.1)，第一倍柱床体积后，橙汁在整个试验的柱床体积中维持在pH 4.5或者更低，可滴定酸度在约0.45-0.31％之间。在另一个试验中(No.2)，最初第一倍柱床体积后，橙汁在整个试验中维持在pH 4.5或者更低，可滴定酸度在约0.45-0.35％之间。图1显示了通过预调节方法达到的最初低酸度和有利的酸度增加及pH值下降。试验1-10的组合物酸度为0.36％的酸，试验1-20为含0.35％的酸。对于优选的橙汁产品，该脱酸汁液与未脱酸汁液混和以制备其酸度相当于约0.55-0.8％的酸的产品。
实施例2Dowex77树脂床用2％氢氧化钠溶液再生，床与3倍柱床体积(每倍柱床体积500ml)交换。橙汁(离心减少悬浮物含量后)以高、中、低不同的流速流经再生树脂柱。结果见图2。开始流速为每小时42倍柱床体积，逐渐降到每小时4.4倍柱床体积。1-10倍柱床体积的混合物含0.38％酸，1-20倍柱床体积的混合物含0.35％酸，1-30倍柱床体积的混合物含0.35％酸。第一倍柱床体积后，pH范围为4.7-4.1，显示良好的pH控制，并且容量良好，从20倍柱床体积的混合汁液样品中除去68％的酸。
实施例33种不同的树脂床用2％氢氧化钠溶液再生，床与3倍柱床体积(每倍柱床体积500ml)交换。树脂是AmberliteIRA-68、DuoliteA7和Dowex77。某些再生的AnberliteIRA-68树脂直接用于预离心后橙汁的脱酸。另外，用4倍柱床体积的1％柠檬酸高流速通过3种再生树脂。已经离心除去悬浮固体的橙汁以不同的流速流过全部4种树脂。至柱床体积7的流速是每小时25.2倍柱床体积。柱床体积8-14的流速是每小时12倍柱床体积，柱床体积15-20的流速是每小时6.2倍柱床体积。图3给出了pH与柱床体积数的图表。Duolite和Dowex树脂显示出良好的pH控制，Duolite树脂表现出4.8-3.6的pH值范围，Dowex树脂显示出4.5-4.1的pH值范围。Dowex树脂的容量明显好于Duolite树脂，前者从20倍柱床体积的混合样品中除去62％的酸，而后者为44％。虽然Arnberlite树脂的容量较好，为65％，它早期的pH控制不合适，pH从9.6到3.5；然而，该pH控制比未经预调节的相同树脂更好。应理解的是，已描述的本发明实施方案是本发明某些原理及应用的说明。本领域技术人员可进行大量修改而不偏离本发明真正的精神和范围。
权利要求
1.一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，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柑橘汁，同时避免汁液的pH升高到所述柑橘汁的酸性食品pH值之上；其中在所述过程中没有大部分所述脱酸柑橘汁pH达到或超过4.6，从而消除汁液中由于较高的pH环境而可能导致的微生物生长。
23.权利要求22的脱酸柑橘汁，其中所述脱酸柑橘汁是非浓缩汁液。
24.权利要求22的脱酸柑橘汁，其中所述柑橘汁是橙汁。
25.权利要求23的脱酸柑橘汁，其中所述柑橘汁是橙汁并且符合单一浓度橙汁的SOI标准。
26.权利要求22的脱酸柑橘汁，其中没有大部分所述脱酸汁液的pH值达到4.5或以上。
27.权利要求22的脱酸柑橘汁，其中没有部分所述脱酸汁液的pH值达到4.6或以上。
28.权利要求26的脱酸柑橘汁，其中没有大部分所述脱酸汁液的pH值达到4.3或以上。
29.一种混和汁液产品，所述产品包含约10-90％重量的未脱酸柑橘汁和约10-90％重量的脱酸柑橘汁，所述脱酸柑橘汁可由下述方法获得，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柑橘汁，同时避免汁液的pH升高到4.6或以上，从而控制汁液中的微生物生长。
30.权利要求29的混和汁液产品，其中所述混和汁液是符合其SOI标准的非浓缩橙汁。
31.权利要求29的混和汁液产品，其中所述脱酸柑橘汁是单一浓度汁液。
32.权利要求29的混和汁液产品，其中没有大部分所述脱酸汁液的pH值达到4.6或以上。
33.权利要求29的混和汁液产品，其中没有大部分所述脱酸汁液的pH值达到4.5或以上。
34.一种用离子交换树脂使柑橘汁脱酸的方法，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溶液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)使多倍柱床体积的柑橘汁流经所述再生离子交换树脂，所述柱床体积包括早期柱床体积和后期柱床体积；(c)所述早期柱床体积的流速至少是所述后期柱床体积流速的3倍，以提供脱酸的柑橘汁流，同时避免汁液的pH值升高到所述柑橘汁的酸性食品pH值之上。
35.权利要求34的方法，其中所述离子交换树脂是弱碱性阴离子交换树脂，(b)中所述液流持续至离子交换树脂被基本耗尽，然后其重新再生。
36.权利要求34的方法，所述方法进一步包括利用脱酸的柑橘汁流作为非浓缩汁液。
37.权利要求34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。
38.权利要求34的方法，其中(c)的所述汁流避免pH升高至4.6或以上。
39.权利要求34的方法，其中除了最多开始约2倍柱床体积的所述液流外，在所述流动中(c)的所述汁流避免pH升高至4.5或以上。
40.权利要求34的方法，其中所述早期柱床体积汁液流速至少是所述后期柱床体积汁液流速的4倍。
41.权利要求40的方法，其中所述后期柱床体积两倍流速在每小时约3-7倍柱床体积汁液之间。
42.权利要求34的方法，其中所述早期柱床体积流速比所述后期柱床体积汁液流速至少快约4倍，所述后期柱床体积流速为每小时约4-6倍柱床体积汁液之间。
全文摘要
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。
文档编号A23L2/02GK1798506SQ200480014925
公开日2006年7月5日 申请日期2004年3月30日 优先权日2003年4月2日
发明者郑容秀, O·A·楚, M·P·阿尔瓦雷斯 申请人:特罗皮卡纳产品有限公司