水果加工方法

专利名称：：水果加工方法相关申请的交叉参考无关于联邦政府资助的研究的声明无发明背景本发明涉及水果加工，更具体涉及用白利溶液(Brixsolution)使水果增甜的方法。用白利或糖溶液浸渍水果(如蔓越橘)，以增加水果的甜味，从而使该水果更为消费者所喜爱。用白利溶液浸渍水果，通过渗透作用，使白利溶液取代水果中的大部分果汁。在加工过程中从水果提取的果汁是理想的可出售副产品。用于使水果增甜的已知方法是耗时的(这限制了可生产的加工水果的产量)，或者破坏了水果的外形(这使水果较不为消费者所喜爱)。在一种已知方法中，将水果浸入糖含量显著高于果汁糖含量的开放式白利溶液浴中。在一段时间中通过渗透作用使白利溶液取代果汁。起初将水果(如蔓越橘)倒入白利溶液时，水果漂浮在白利溶液上方。水果和白利溶液之间的初始高糖含量差驱动了渗透过程。随着水果周围的白利溶液中糖含量耗尽并接近水果的糖含量，渗透过程减慢，延长了将水果增甜至所需水平的时间。而且，水果周围耗尽的白利溶液比筒底未耗尽的白利溶液密度低，导致白利溶液分层。结果是，随着水果糖水平升高并接近饱和点，水果趋向于沉入白利溶液，直到达到白利溶液分层中的浮力水平。在浸透过程中，如果白利溶液糖含量太高，那么水果趋向于皱缩，产生变形的最终产品。为了避免皱缩，一些方法分阶段浸透水果，各阶段包括在糖浓度逐步升高的白利溶液中浸透水果。多阶段方法是耗时的，这就提高了加工成本并降低了产量。此外，用于这些现有方法的白利溶液倾向于累积能降低终产品质量的污染物。为了减少加工时间，在升高的温度(如150以上)下浸透水果(如蔓越橘)。升高的温度加速了渗透过程，从而降低了浸透时间。不幸的是，将蔓越橘加热到150以上破坏了蔓越橘的细胞结构并降低了水果的果皮强度，使其非常易受损伤。结果是，处理因加热到升高温度而破坏了水果细胞结构的水果会产生外观难看的产品。用白利溶液灌注水果的另一种已知方法包括泵送糖含量逐渐增加的分层的白利灌注溶液柱，使其上行通过放置在压力容器中的支架上的水果。灌注白利溶液必须在压力下，以推动分层柱上行通过水果。这种特定方法用来灌注水果的时间比有赖于在开放浴中浸透水果的现有方法短。不幸的是，这种方法也导致灌注溶液在水果中的不均匀分布。而且，加压溶液可能引起泄漏，这会导致打滑的灌注白利溶液流到压力容器周围的地板上。需要一种有效且易于实施的用白利溶液使水果增甜的改进方法。发明概述本发明提供了有效且易于实施的使水果增甜的方法。在本发明的一个实施方式中，在垂直循环的白利溶液中浸透水果，以在基本均一的白利溶液中浸透水果。在本发明的另一实施方式中，对水果进行两阶段浸透步骤，该步骤将水果维持在升高温度下的高白利溶液中，以促进渗透。最后，在本发明的另一实施方式中，在长形工作台(elongatedtable)中浸透水果，用沿至少一部分工作台长度水平运行的搅拌器搅拌。本发明的整体目的是提供有效且易于实施的使水果增甜的方法。在一个实施方式中通过在垂直循环的白利溶液中浸透水果实现此目的。在另一实施方式中，通过分两阶段浸透水果实现此目的，其中将水果维持在升高温度下的高白利溶液中，以促进渗透。在又一实施方式中，通过在长形工作台中的白利溶液中浸透水果实现此目的，其中搅拌水果和白利溶液的搅拌器沿至少一部分工作台长度水平运行。通过下述说明可明显看出本发明的这个和其它目的和优点。在以下详述中，将参照附图描述本发明的优选实施方式。这些实施方式不代表本发明全部范围。相反，本发明还可用于其它实施方式。因此，应参考本发明的权利要求书来解释本发明范围。附图简要说明图1是结合本发明的使水果增甜方法的流程图；图2是适用于图1方法的加工台的透视图；图3是沿图2加工台的线3-3的截面图；和图4是搅拌器被犁形部件代替的图2加工台的另一截面图。优选实施方式详述将根据蔓越橘加工来描述本发明的优选实施方式。然而，可在不背离本发明范围的情况下对其它类型的水果，如蓝莓、草莓、树莓、苹果、桃等实施本发明。当然，可为所加工的具体水果调整具体的温度、浸透时间、白利溶液的糖浓度和其它参数，以获得所需的最终水果产品。如图1的流程图所示，水果加工的优选方法从冷冻的蔓越橘开始，包括在预浸透白利溶液中浸透蔓越橘的步骤300，然后在最终白利溶液中浸透蔓越橘的步骤425、475。这些步骤(如下文所解释)优选在解冻步骤100之后进行，并随后进一步加工蔓越橘和产生果汁。此外，也解释了最终浸透步骤之前的步骤，这些步骤进一步提高了所加工蔓越橘的合意性并降低了实施优选实施方式的成本。如图1所示，优选在步骤100中，用加热的饮用水解冻冷冻切片的蔓越橘。优选将水加热到约150并加入长形加工台10或盆中。热水用量取决于工作台10的容积和在工作台10中加工的蔓越橘的量。优选地，用足量水使所有蔓越橘浸入水中，同时用自动搅拌器20搅动水中的蔓越橘。图2-4中显示的工作台10优选为具有容积14的长形不锈钢加工台10，如购自威斯康星州Kiel的StoeltingLLC的用于加工干酪的加工台。在优选实施方式中，工作台10约为50英尺长，容积14约为2650加仑。工作台10具有截平的V形底16，在容积14中形成储槽18。网板22盖在储槽18上，防止蔓越橘沉积到容积14的最底端。工作台10的一端24具有门组件26，它打开时从容积14中放出加工过的蔓越橘。在加工台10的容积14中充满加热的饮用水，将切片的冷冻蔓越橘加入容积14的水中。优选地，在用所有热水充满容积14之前开始将冷冻的蔓越橘加入容积14中。最优选地，在将大约一半热水加入容积14中时开始加入蔓越橘。随着将蔓越橘快速加入容积14中，将另一半热水加入其中，以使热水在蔓越橘引入容积14时能够循环。优点是，热水不会将蔓越橘加热到150以上，因此不会破坏蔓越橘的细胞结构，不会使它们在进一步加工中易于受损。当然，如果加工蔓越橘以外的水果，热水的初始温度可能高于或低于150，这取决于具体水果。在任何时候，热水的初始温度优选低于水果细胞结构开始损坏的临界温度。为了均匀地解冻蔓越橘，在蔓越橘加入过程中和蔓越橘在水中解冻过程中搅拌容积14中的水。优选地，用悬臂式搅拌器20搅拌水和蔓越橘，该搅拌器20被可移动地支持在加工台10上方并延伸到容积14的水中。优选地，如图2-4所示搅拌器20由安装在小车28上的马达驱动旋转，小车28可以在沿工作台10长度延伸的水平轨道32上移动。在蔓越橘加入容积14时和解冻期间，小车28以及旋转的搅拌器20依控制顺序在工作台末端24、34之间沿轨道32驱动，以使蔓越橘均匀地分布在水中。优选地，搅拌器20与加工台10同时由StoeltingLLC提供(如为加工干酪提供的器件)，它包括具有辐射状延伸的叶片(blade)38的搅拌器轴36和辐射状隔开的向下延伸的桨叶(vane)42。桨叶42使蔓越橘散布在容积中以提供均匀分布和防止结块。下面进一步描述的叶片38，使容积14中的液体(如解冻水和白利溶液)垂直循环，如下所述。控制器(未显示)控制搅拌器20和小车28使水中的蔓越橘循环，以使水中的蔓越橘散布并均匀地解冻。均匀解冻蔓越橘能最大程度降低蔓越橘在解冻水中的时间，并能避免不均匀地加工同一批次的蔓越橘。优选地，使搅拌器20程序化，以约20转/分钟旋转，而小车28移动水中搅拌器20的速度约为45-50英尺/分钟，以维持水中的循环。也沿工作台10长度以不同距离移动小车28，如在一轮中沿工作台10长度移动约半程，然后在下一轮沿工作台10的整个长度移动，以更好地搅拌水中的蔓越橘。一旦所有加热的饮用水都已加入容积14中后，从解冻的蔓越橘的上方喷淋容积14中的水，以使蔓越橘连续浸在解冻水中。优选地，用泵30使水再循环，该泵将水从网板22下的容积14底部16的储槽18中抽到再循环管道46中，该管道46将水从容积14的水平面上方喷淋到蔓越橘上。然而，可从容积14的任何位置抽水，这并不背离本发明范围。解冻的蔓越橘冷却了解冻水，并向水中释放果汁，以致于解冻完成后，该水变成了糖含量约为4.5白利的白利溶液。如图1所示，一旦蔓越橘解冻后，立即在步骤200中从容积14中排出得到的白利溶液并储存于储存罐中。解冻蔓越橘后从容积14中排出的此4.5白利溶液是副产品，可对其进行进一步加工并作为100％天然蔓越橘果汁出售。加入和解冻约12000磅1/4英寸的切片蔓越橘、直到解冻水变为4.5白利溶液(如上所述)的步骤约耗时5-6小时。一旦从容积14中排出得到的白利溶液后，用温度为约70、糖含量约为50白利的预浸透白利溶液充满含有解冻蔓越橘的容积14。在步骤300中，将解冻的蔓越橘浸没在预浸透白利溶液中，直到蔓越橘的糖含量提高到约25-28白利。在预浸透期间，垂直混合预浸透白利溶液，以在整个预浸透白利溶液中维持均一的白利水平，并使所有蔓越橘在大致相同的时间内达到所需的白利水平。优点是，均一的预浸透白利溶液保证了整个溶液中所有蔓越橘接触到相同的糖浓度，以维持渗透过程。如下所述，通过内部垂直循环机制(如搅拌)和外部垂直循环机制(如从储槽18泵吸白利溶液并将白利溶液喷洒到蔓越橘上方)进行垂直混合。优选地，用从搅拌器轴36辐射状延伸出的叶片实现内部垂直循环，如图4所示，搅拌器20旋转时，使容积14垂直侧面44处的预浸透白利溶液向下运动，迫使容积14中心处的预浸透白利溶液向上运动，从而垂直混合白利溶液。使搅拌器20程序化，水平移动搅拌器20使其以预定控制的顺序通过预浸透白利溶液和蔓越橘，以维持蔓越橘均匀地分布在预浸透白利溶液中，在容积14的整个长度上垂直循环白利溶液，并促进蔓越橘和预浸透白利溶液之间相对稳定地趋向平衡。最优选地，搅拌器20以约20转/分钟旋转，而小车28从工作台10的一端24至另一端34以约为10英尺/分钟的速度移动搅拌器20通过预浸透白利溶液。搅拌器20在工作台10的各端24、34将蔓越橘和预浸透溶液适当地搅拌一段预定时间，如30分钟，然后向另一端24、34移动。优点是，恒定的搅拌和再循环使蔓越橘在大致相等的时间内达到所需的白利水平，从而提供一致的最终产品。优选地，泵30将预浸透白利溶液从网板22下的容积14底部16的储槽18中抽到再循环管道46中，并将预浸透白利溶液从容积14的预浸透白利溶液水平上方喷淋到蔓越橘上，从而进行外部垂直循环。从容积14底部16垂直循环预浸透白利溶液并将预浸透白利溶液喷淋到蔓越橘上方能够在预浸透白利溶液中维持一致的糖含量。优点是，将再循环的白利溶液喷淋到蔓越橘上方促使蔓越橘到达白利溶液表面以下，以在预浸透操作期间浸没蔓越橘。而且，即便是未浸没的蔓越橘也能浸入喷淋的预浸透白利溶液中，从而防止仅在蔓越橘的一部分(即浸没区域)上发生渗透。将各完整的蔓越橘浸入预浸透白利溶液保证了对各蔓越橘进行一致的加工。优点是，通过垂直循环预浸透白利溶液，蔓越橘在20-30分钟内快速达到平衡状态。优点是，垂直循环预浸透白利溶液能防止预浸透白利溶液分层为不同糖水平，密度较高的糖的装载层位于容积14的底部16，而密度较低的糖耗尽层则位于蔓越橘周围。虽然优选采用内部和外部垂直循环机制，但可仅采用内部垂直循环机制或外部垂直循环机制进行预浸透白利溶液的垂直循环，以提供均匀的预浸透白利溶液，这并不背离本发明范围。一旦预浸透蔓越橘达到所需的白利水平后，在步骤325中，立即排出容积14中糖含量约等于预浸透蔓越橘的糖含量的预浸透白利溶液。将排出的预浸透白利溶液冷却到约40，并进行冷过滤步骤350以去除蔓越橘引入的杂质，产生淡糖浆。然后在步骤375中，通过蒸发器浓缩部分淡糖浆，以将糖含量提高到约75白利，产生浓糖浆。将糖加入淡糖浆和浓糖浆的加热混合物中，在步骤400中产生最终的浸透白利溶液。优点是，从冷过滤的预浸透白利溶液产生最终的白利溶液保证能够供应洁净的最终浸透白利溶液，该溶液不会因持续使用而获得污染物。最终浸透白利溶液的糖含量约为75白利，在最终浸透步骤期间的两次不同时间，在大约140的温度下将其加到容积14中的蔓越橘上。一旦将预浸透白利溶液排出容积14后，即在步骤425中将初始量的最终浸透白利溶液加到容积14中的蔓越橘上。如上所述垂直循环初始量的最终浸透白利溶液，直到容积14中的蔓越橘和最终浸透溶液的糖含量达到约40白利(100)。优选地，搅拌器20的操作与预浸透步骤基本相同，除了小车28沿轨道32运行的速度稍快，约为15英尺/分钟。一旦容积14中的蔓越橘和最终浸透溶液的糖含量达到约40白利(100)后，在步骤475中将额外量的75白利、140的最终浸透白利溶液加到容积14中的蔓越橘上。额外量的最终浸透白利溶液与初始量的最终浸透白利溶液混合，继续将这两种量的最终浸透白利溶液垂直循环(如上所述)。分两步引入最终浸透白利溶液能将蔓越橘维持在低于引起细胞损伤的温度的高温下，并加速渗透过程以减少将蔓越橘提高到所需白利水平所需的时间。虽然仅描述了两种量的最终浸透溶液，但可在任何数量的步骤中将最终浸透和预浸透白利溶液引入容积14中，这并不背离本发明范围。一旦蔓越橘和最终白利溶液的糖含量达到约50-53白利后，在步骤500中排出容积14中的最终浸透白利溶液，在步骤525中将蔓越橘取出到传送带上，该传送带将增甜的蔓越橘传送到干燥器中进行进一步加工。通过以下方法取出蔓越橘移除搅拌器20并将犁形部件连接于可沿工作台10长度推动蔓越橘的小车28。然后打开工作台10的末端24处的门组件26，小车28沿轨道32移动，以将蔓越橘通过开放的门组件26推出容积14。虽然上述过程提供了有回弹力的(resilient)增甜蔓越橘，但一开始优选慢速操作小车28，随着犁形部件48所推的蔓越橘量减少，速度周期性增加。虽然显示和描述了目前认为的本发明优选实施方式，但本领域技术人员明白，可在不背离所附权利要求书所限定的本发明范围的情况下对其进行各种改变和修改。例如，在预浸透步骤之后和最终浸透步骤之前可进行额外浸透步骤，这不背离本发明范围。权利要求1.一种水果加工方法，其包括将水果加入加工台的容积中；在所述容积中预浸透所述水果，预浸透所述水果包括将预浸透白利溶液加入包含所述水果的所述容积，所述预浸透白利溶液具有初始白利水平；排出所述容积中的所述预浸透溶液；最终浸透所述水果，最终浸透所述水果包括将第一种量的最终浸透白利溶液加入含有所述水果的所述容积中，以及将第二种量的所述最终浸透白利溶液加入含有所述水果和第一种量的最终浸透白利溶液的所述容积中，所述第一种量的最终浸透白利溶液为初始温度并且其初始白利水平大于所述预浸透白利溶液的所述初始白利水平；所述第二种量的最终浸透白利溶液为所述初始温度并且其初始白利水平大于所述预浸透白利溶液的所述初始白利水平，在所述第一种量的最终浸透白利溶液的白利水平约等于所述水果的白利水平后加入所述第二种量的最终浸透白利溶液。2.如权利要求1所述的方法，其包括在所述容积内垂直循环所述预浸透白利溶液和所述最终浸透白利溶液中的至少一种，并将所述再循环的所述预浸透白利溶液和所述最终浸透白利溶液中的至少一种喷淋到所述容积中的所述水果上，以在所述预浸透白利溶液和所述最终浸透白利溶液中的所述至少一种中维持基本均一的白利水平。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述容积的储槽中垂直循环所述预浸透白利溶液和所述最终浸透白利溶液中的所述至少一种。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水果是蔓越橘。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述蔓越橘一开始是冷冻的，所述方法包括用加热的饮用水解冻所述容积中所述冷冻的蔓越橘。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述加热的饮用水不使所述蔓越橘加热到140以上。7.如权利要求1所述的方法，其包括排出所述工作台中的所述预浸透白利溶液和过滤所述预浸透白利溶液，以用于所述最终浸透白利溶液中。8.如权利要求1所述的方法，其包括搅拌所述水果以及所述预浸透白利溶液和所述最终浸透白利溶液中的至少一种，直到所述水果达到所需白利水平，所述搅拌器是可旋转的。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述工作台是长形的，所述搅拌器沿所述工作台的至少一部分长度运行。10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，搅拌所述水果包括用装有叶片的搅拌器搅拌所述水果，所述叶片使所述容积内的所述预浸透白利溶液和所述最终浸透白利溶液中的所述至少一种垂直循环，以在所述容积中的所述预浸透白利溶液和所述最终浸透白利溶液中的所述至少一种中维持基本均一的白利水平。11.一种水果加工方法，其包括将水果浸入加入长形加工台的容积中的白利溶液中，所述白利溶液具有初始白利水平；和搅拌所述水果和所述第一种白利溶液，直到所述水果达到所需白利水平，搅拌包括旋转沿所述工作台的至少一部分长度运行的搅拌器。12.如权利要求11所述的方法，其包括垂直循环所述容积中的所述白利溶液，所述垂直循环是通过从所述容积内再循环所述白利溶液并将所述再循环的所述白利溶液喷淋到所述容积中的所述水果上进行的，以使所述容积中的所述白利溶液维持基本均一的白利水平。13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，从所述容积的储槽中再循环所述白利溶液。14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述水果是蔓越橘。15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述蔓越橘一开始是冷冻的，所述方法包括用加热的饮用水解冻所述容积中所述冷冻的蔓越橘。16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述加热的饮用水不使所述蔓越橘加热到140以上。17.如权利要求11所述的方法，其包括排出所述容积中的所述白利溶液和过滤所述白利溶液，以用于第二种白利溶液中。18.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述白利溶液是第一种白利溶液，所述方法包括排出所述容积中的所述第一种白利溶液，并将所述水果浸入所述容积中的第二种白利溶液中，将所述水果浸入所述第二种白利溶液包括将第一种量的所述第二种白利溶液加入含有所述水果的所述容积中，所述第一种量的第二种白利溶液为初始温度并且其初始白利水平大于所述第一种白利溶液的所述初始白利水平，并将第二种量的所述第二种白利溶液加入含有所述水果和第一种量的所述第二种白利溶液的所述容积中，所述第二种量的所述第二种白利溶液为所述初始温度并且其初始白利水平大于所述第一种白利溶液的所述初始白利水平，在所述第一种量的所述第二种白利溶液的白利水平约等于所述水果的白利水平后加入所述第二种量的所述第二种白利溶液。19.如权利要求11所述的方法，其特征在于，搅拌所述水果包括用装有叶片的搅拌器搅拌所述水果，从而使所述容积中的所述白利溶液垂直循环以在所述容积中的所述白利溶液中维持基本均一的白利水平，所述叶片使所述容积内的所述第一种白利溶液垂直循环。20.一种水果加工方法，其包括将水果浸入加入加工台容积中的白利溶液中，所述白利溶液具有初始白利水平；和垂直循环所述容积中的所述白利溶液，以在所述容积中的所述白利溶液中维持基本均一的白利水平。21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，垂直循环所述白利溶液包括从所述容积内泵吸所述白利溶液并将所述白利溶液喷淋到所述容积中的所述水果上。22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，从所述容积中的储槽循环所述白利溶液。23.如权利要求20所述的方法，其特征在于，垂直循环所述白利溶液包括用装有叶片的搅拌器搅拌所述白利溶液，所述叶片使所述工作台内的所述白利溶液垂直循环。24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述工作台是长形的，所述搅拌器沿所述工作台的至少一部分长度运行。25.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述水果是蔓越橘。26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述蔓越橘一开始是冷冻的，所述方法包括用加热的饮用水解冻所述容积中所述冷冻的蔓越橘。27.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述加热的饮用水不使所述蔓越橘加热到140以上。28.如权利要求20所述的方法，其包括将所述水果加入所述容积内，将所述水果预浸入所述容积中的预浸透白利溶液中和排出所述容积中的所述预浸透溶液，其中所述预浸透白利溶液具有初始白利水平。29.如权利要求28所述的方法，其包括排出所述容积中的所述预浸透白利溶液和过滤所述预浸透白利溶液，以用于第二种白利溶液中。30.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述白利溶液是第一种白利溶液，所述方法包括排出所述容积中的所述第一种白利溶液，并将所述水果浸入所述容积中的第二种白利溶液中，将所述水果浸入所述第二种白利溶液包括将第一种量的所述第二种白利溶液加入含有所述水果的所述容积中，所述第一种量的第二种白利溶液为初始温度并且其初始白利水平大于所述第一种白利溶液的所述初始白利水平，并将第二种量的所述第二种白利溶液加入含有所述水果和第一种量的所述第二种白利溶液的所述容积中，所述第二种量的所述第二种白利溶液为所述初始温度并且其初始白利水平大于所述第一种白利溶液的所述初始白利水平，在所述第一种量的所述第二种白利溶液的白利水平约等于所述水果的白利水平后加入的所述第二种量的所述第二种白利溶液。全文摘要一种使水果增甜的方法，在一个实施方式中，它包括将水果浸入垂直循环的白利溶液中，以在基本均一的白利溶液中浸透水果。在另一实施方式中，对水果进行两阶段的浸透步骤，该步骤将水果维持在升高温度下的高白利溶液中，以促进渗透。最后，在另一实施方式中，在长形工作台中浸透水果，用沿至少一部分工作台长度水平运行的搅拌器搅拌。文档编号A23L2/06GK101049143SQ20071009686公开日2007年10月10日申请日期2007年4月5日优先权日2006年4月6日发明者D·A·厄本,J·A·厄本申请人:D.A.厄本,J.A.厄本