饮料制造方法以及饮料制造装置的制作方法

专利名称：饮料制造方法以及饮料制造装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及制造饮料的饮料制造方法以及实施该方法的饮料制造装置。
背景技术：
在如今的市场中销售各种饮料，例如茶类饮料、果汁饮料、乳饮料等。在这些饮料中，例如，对于茶类饮料来说，可以认为放入就制成(淹れ立て)的状态最有风味，并且对于果汁饮料、乳饮料等来说，一捏就出来(绞り立て)的状态最有风味。但是，在饮料制造时或制造后，混入饮料内的氧，尤其是溶解气体中的溶解氧会氧化饮料内的维生素C等特定的香味成分，因而逐渐地破坏饮料的风味。因此，以前一直以来建议降低饮料内的溶解气体，特别是溶解氧的方法，作为物理除氧方法，已经公知了注射法以及塔冲涮法等，作为化学方法，已经公知了混入脱氧剂的方法等。
另外，果汁饮料或乳饮料自然不必说，即使是这些以外的饮料，例如茶类饮料等，当在容器内长期保存时，需要对饮料内含物进行杀菌。这样的杀菌作用是通过在高温下，例如在80℃～130℃的环境下，使饮料停留规定的时间而起效的。然而，由于杀菌时饮料被暴露在高温下，因而通过氧，尤其是饮料内的溶解氧，促进了氧化作用，从而特定的香味成分同样被氧化，破坏饮料的风味。在这种加热杀菌的时候，为了避免破坏风味，例如在专利文献1以及专利文献2中，利用惰性气体置换含牛奶或果汁的饮料，使饮料内的溶解气体，特别是溶解氧降低，并在这样的状态下，对这些饮料进行杀菌。在这样的情况下，加热杀菌时，饮料内的溶解氧减少，从而能够最小限度地抑制由氧化引起的饮料风味的破坏(例如，参照特开平10-295341号公报(图1)或者特开2001-78665号公报(图1))。
在除去饮料内的溶解气体，尤其是溶解氧的情况下，例如在如上所述通过惰性气体置换饮料的情况下，或者在具备减压室的除气器内使饮料通过等情况下，在饮料内或饮料的液面上，大量地产生气泡。尤其是当利用惰性气体置换的饮料含有蛋白质和/或糖类时，由于这些成分，会产生非常多的气泡。在这种情况下，由于大量的气泡，部分饮料从储藏罐溢出，而且从物理角度考虑，难以使饮料通过管路系统，就不能够将规定量的饮料提供至后续工序。另外，即使能够将含气泡的饮料提供至后续工序，这些气泡会粘附于后续工序的装置，例如粘附于杀菌机等，这些装置的功能以及处理效率可能会明显下降。此外，一经脱气的气体，特别是氧可能会再次溶解于饮料。针对上述问题，为了避免大量气泡与饮料一起被供应至后续工序，可以考虑使上述除气器内的减压室的压力高于通常的情况或者通过降低用于置换的惰性气体的供应量而抑制气泡的产生，但是，在这样的情况下，饮料内的溶解气体从饮料的脱气量降低，因而并不优选。
另外，还可以设想在将用惰性气体置换后的饮料储存在例如其他缓冲罐内的状态下，一边在缓冲罐上方只残留气泡，一边从缓冲罐的下面取出饮料供应至后续工序。然而，虽然气泡内的气体作为饮料是不需要的，但是形成气泡的膜本身是饮料的一部分，因而这种膜的液体部分需要作为饮料而供应至后续工序。尤其当形成气泡的膜的饮料的成分与不形成膜的液体部分的饮料成分不同时，作为最终产品的饮料成分以及风味可能与当初设定的成分以及风味不同。
此外，还可以设想等待饮料上的气泡自然消失以及向饮料上的气泡喷洒液体使之消失，但是，在这种情况下，在短时间内，不能获得充分脱泡效果，另外，一度经脱气的气体，尤其是氧气可能会重新溶解在饮料中，因而不能在普通的饮料生产线上采用。
因而本发明者为了克服上述课题，重复进行精心研究，结果得出了如下知识可以脱除饮料内的溶解气体，并针对脱气作用时饮料产生的气泡，将其膜和内部气体分离，从而构建出饮料制造方法以及饮料制造装置，最终完成本发明。
即，本发明目的在于提供能够排除饮料产生的气泡，降低饮料内的溶解氧，并且不破坏饮料风味的饮料制造方法以及实施该方法的饮料制造装置。

发明内容
为了达到上述目的，根据实施方式1，提供一种饮料制造方法，该方法包括在饮料的脱气工序之后设置气泡的破泡工序。
即，通过实施方式1，能够减少饮料内的溶解气体，并且能够分离形成脱气时生成的气泡的膜内气体和形成气泡膜的液体。而且，通过回收形成气泡膜的液体作为饮料，能够排除饮料中形成的气泡，降低饮料内的溶解氧，而不破坏饮料的风味。另外，本发明积极地使气泡膜破裂，从而能够在极短的时间内获得脱泡效果。
根据实施方式2，基于实施方式1，进一步在上述破泡工序后设置气体的排出工序。
即，根据实施方式2，能够确切地排出由饮料产生的气体。从而能够防止一度经脱气的气体重新溶解于饮料，能够更切实地降低饮料内的溶解氧。
根据实施方式3，基于实施方式1或2，进一步设置上述饮料的杀菌工序。
即，根据实施方式3，即使是通过加热处理进行杀菌作用的情况，也能够在加热时降低饮料内溶解气体中的溶解氧对饮料内的成分的氧化度。由此进一步防止破坏饮料的风味。
根据实施方式4，基于实施方式1～3的任一方式，使上述脱气工序后的饮料内的溶解氧量为小于等于0.5ppm。
即，根据实施方式4，通过使饮料内的溶解氧量为上述水平，能够最佳地防止溶解氧氧化饮料内的成分。
根据实施方式5，基于实施方式1～4，上述饮料是发泡性的饮料。
即，根据实施方式5，能够良好地从饮料中脱除饮料内的溶解气体，良好地使气泡膜破裂。
根据实施方式6，提供具备饮料脱气设备和气泡的破泡设备的饮料制造装置。
即，根据实施方式6，能够减少饮料内的溶解气体，并且能够分离形成脱气时生成的气泡的膜内气体和形成气泡膜的液体。而且，通过回收形成气泡膜的液体作为饮料，能够排除饮料中形成的气泡，而不破坏饮料的风味。另外，本发明积极地使气泡膜破裂，从而能够在极短的时间内获得脱泡效果。
根据实施方式7，基于实施方式6，进一步具备气体的排出设备。
即，根据实施方式7，能够确切地排出由饮料产生的气体。从而能够防止一度经脱气的气体重新溶解于饮料，能够更确切地降低饮料内的溶解氧。
根据实施方式8，基于实施方式6或7，进一步具备上述饮料的杀菌设备。
即，根据实施方式8，即使是通过加热处理进行杀菌作用的情况，也能够在加热时降低饮料内溶解气体中的溶解氧氧化饮料内的成分。由此进一步防止破坏饮料的风味。
根据实施方式9，基于实施方式6～8，上述脱气设备包括除气器、惰性气体汽提部分(inert gas stripping part)、静力混合器(staticmixer)中的至少一种。
即，根据实施方式9，能够良好地从饮料中脱除饮料内的溶解气体。
根据实施方式10，基于实施方式6～9的任一方式，上述破泡设备是能够使气泡膜破裂的泵。
即，根据实施方式10，能够良好地使饮料内的气泡膜破裂。
通过各发明，能够起到可以排除饮料中形成的气泡，而不破坏饮料风味的共同效果。
此外，通过实施方式2，能够起到可以确切地排出由饮料产生的气体的效果。
此外，通过实施方式3，即使是通过加热处理进行杀菌作用的情况，也能够起到在加热时降低饮料内溶解气体中的溶解氧氧化饮料内的成分的效果。
此外，通过实施方式4，能够起到最佳地防止溶解氧氧化饮料内的成分的效果。
此外，通过实施方式5，能够达到良好地从饮料中脱除饮料内的溶解气体，并良好地使气泡膜破裂的效果。
此外，通过实施方式7，能够起到可以确切地排出由饮料产生的气体的效果。
此外，通过实施方式8，即使是通过加热处理进行杀菌作用的情况，也能够起到在加热时降低饮料内溶解气体中的溶解氧氧化饮料内的成分的效果。
此外，根据实施方式9，能够达到良好地从饮料中脱除饮料内的溶解气体的效果。
此外，根据实施方式10，能够起到可以良好地使饮料内的气泡膜破裂的效果。
附图的简要说明图1是根据本发明的一个实施方式的饮料制造装置的简图。
图2是作为本发明的饮料制造装置一个例子的破泡设备的长度方向的剖面图。
具体实施例方式
以下，参照


本发明的实施方式。在以下附图中，对于相同的部件标注相同的参照符号。为了便于理解，这些附图适当地改变比例尺等。
图1是基于本发明的饮料制造装置的简图。在图1的饮料制造装置20中，在图1的左面表示用于在内部混合饮料的调合罐1。在本发明中，在调合罐1内调合的饮料优选为发泡性的饮料，例如，可以列举咖啡、茶类饮料、清凉饮料、チュ-ハィ等，但并不局限于这些。调合罐1在图1中利用实线表示的饮料用导管24，通过输液泵2与脱气设备3连接。脱气设备3承担使溶解于饮料内部的溶解气体，例如溶解氧从饮料内部排放至饮料外部(以下适当地称作“脱气”)的任务。图1所示的脱气设备3设定为通过向饮料内部供应惰性气体，例如氮气，使饮料的溶解气体，特别是溶解氧的量降低的惰性气体汽提部。因此，图1所示的脱气设备3通过惰性气体管21与惰性气体供应部4连接。另外，作为脱气设备3，还可以采用内部具备减压室的除气器，在该情况下，当使饮料通过减压室时，饮料内的溶解气体向饮料外逸出。此外，采用静力混合器作为脱气设备3，对于本领域技术人员来说是清楚的。即，可以采用使饮料内部的溶解气体逸出至饮料外部的其他一切装置作为脱气设备3。因此，根据使用的脱气设备3的种类，可以去掉惰性气体供应部4以及惰性气体管21，并且把后述的真空泵7以及真空管23与脱气设备3连接。
此外，在图1中，脱气设备3通过导管24与破泡设备5连接。破泡设备5如后所述承担使脱气设备3形成的气泡的膜破裂的任务。图1所示的破泡设备5设定为后面详细描述的破泡泵，破泡设备5利用虚线所示的真空泵23，并通过脱水器6(drain separator)连接至真空泵7。在本方式中，排放设备由脱水器6与真空泵7构成。通过排放设备能够切实地排放由饮料产生的气体。另外，压力计13、14设置在脱气设备3与破泡设备5之间，以及设置在破泡设备5与后述惰性气体置换罐8之间，能够测量破泡设备5的前后段的导管24内的压力。此外，如图所示，压力计18设置在真空管23内。与上述脱气设备3的情况同样地可以采用能够使气泡膜破裂的其他所有装置作为破泡设备5，根据破泡设备5的种类，还可以去除脱水器6、真空泵7、惰性气体管21以及压力计13、14、18中的任一设备。
如图1所示，破泡设备5通过导管24与惰性气体置换罐8连接。惰性气体置换罐8通过其他惰性气体管22与惰性气体供应部4连接，惰性气体，例如氮气就被供应至惰性气体置换罐8内。此外，惰性气体置换罐8的下部利用导管24，通过输液泵9与杀菌设备10连接。在杀菌设备10中，在规定的温度下，使饮料停留规定的时间。接着，杀菌后的饮料供应至填充部11，并填充至容器内，例如，罐头、密封容器、小瓶子、纸包装等。
如图1所示，流量计12、15设置在输液泵2与脱气设备3之间以及输液泵9与杀菌设备10之间，能够测量导管24内的饮料流量。另外，如图所示，流量计16、17分别设置在惰性气体管21、22，能够测量这些流经惰性气体管21、22内的惰性气体，例如氮气的流量。
在饮料制造装置20运行时，在调合罐1内调合的饮料通过输液泵2，从调合罐1供应至脱气设备3。接着，脱气设备3排除饮料内的溶解气体，例如溶解氧气。作为一个例子，对使用如图1所示的惰性气体汽提部作为脱气设备3的情况进行说明。此时，脱气设备3成为罐状，饮料积聚在该储罐内。接着，惰性气体供应部4内的惰性气体，例如氮气通过惰性气体管21供应至脱气设备3的饮料内。通过这样，饮料被惰性气体置换。此时，饮料内的溶解气体，例如溶解氧被吸收在惰性气体的气泡内部。而且，惰性气体的气泡吸收溶解气体，在这样的状态下气泡上浮至饮料液面，通过惰性气体置换饮料之后，饮料内的溶解气体量大幅降低。
然而，当采用通过惰性气体进行置换的惰性气体汽提部作为脱气设备3的情况下，吸收了溶解气体的惰性气体的气泡上浮至饮料液面附近后没有消失，而以气泡形式残留在饮料液面上方或液面下方。而且，如果连续地利用惰性气体进行置换，吸收了溶解气体的惰性气体的气泡数也连续增加，通过这样，这些气泡主要在饮料液面上形成比较厚的层而进行堆积。即使是采用其他方式例如除气器或静力混合器作为脱气设备3的情况，与是否使用惰性气体无关，也同样地形成由气泡构成的层。
在饮料的液面上形成这种由气泡构成的层的情况下，不仅难以向后续工序提供饮料，而且气泡附着在后续设备装置，例如杀菌设备10内部，有会损害该装置的功能的情况。而且，气泡内部的气体虽然并不一定是饮料，但是，形成气泡的膜部分必定是饮料，当与气泡膜一起除去这些气泡时，有最终的饮料成分以及风味与当初设计的成分以及风味不同的情况。因此，在本发明中，在脱气设备3的下游设置使脱气设备3形成的气泡膜破裂的破泡设备5。而且，为了适当地从脱气设备3向破泡设备5供应饮料，优选使脱气设备3与破泡设备5之间导管24的内径大于其他部位，或者与脱气设备3相邻地配置破泡设备5。
图2是作为本发明的饮料制造装置一个例子的破泡设备长度方向的截面图。如图2所示的破泡设备5制成使上述气泡膜破裂，即用于破泡的破泡泵5的形式。如图2所示，在破泡泵5的大致圆筒形状的套管31上设置入口32和出口33。入口部32通过图1所示的导管24与脱气设备3连接，出口33通过导管24与惰性气体置换罐8连接。此外，在套管(casing)31上形成吸引口35，该吸引口35通过图1所示的真空管23连接至构成排放设备的脱水器6以及真空泵7。如图2所示，破泡泵5在套管31内具有旋转轴部41，将旋转轴部41的前端43设置成面对吸引口35。套管31内部通过分隔部件36被分割成第一室37和第二室38。另外，旋转轴部41的底端通过轴承34从套管31凸出，并与马达49连接。如图所示，在位于旋转轴部41前端43侧的第一室37内设置分离叶片42，在位于旋转轴部41的底端的第二室38设置主叶轮44。此外，在第二室38中，在分离叶片42与主叶轮44之间设置多个大致呈L形的导流片(inducer)45。
当破泡泵5运行时，旋转轴部41通过马达49旋转。而且，含多个气泡的饮料从入口部32供应至破泡泵5的第二室38内。由于具有导流片45的旋转轴部41的旋转，含大量气泡的饮料的液体部分通过离心力而聚积在大致圆筒状套管31的内周面部分48。另一方面，大致圆筒状套管31的中心部分，即旋转轴部41周围形成负压，因而饮料中的气泡部分集中在旋转轴41周围。而且，吸引口35与真空管23连接，因而集中在旋转轴41周围的气泡通过分隔部位36与旋转轴41的间隙40，由第二室38移动至第一室37。在第一室37中，分隔叶片42在旋转轴41的周围旋转，在这些分隔叶片42上，沿着由旋转轴41的底端朝向前端43的方向形成多个孔46。当移动至第一室37内的气泡朝着吸引口35被吸入时，气泡通过分离叶片42的孔46。此时，通过气泡与孔46内壁的冲击，从而使形成气泡的膜破裂。通过这样，气泡被分离成形成气泡膜的液体和封在气泡膜内的气体。接着，这些液体以及气体通过孔46移动至第一室37内的吸引口35附近，只有质量较小的气体通过吸引口35而被吸入，质量较大的液体停留在第一室37内。接着，这些液体通过图2下方所示的第一室37与第二室38之间的间隙39重新返回至第二室38内。最后，在第二室38内的饮料的液体部分通过主叶轮44从出口33排出，供应至图1所示惰性气体置换罐8。通过利用排放设备完全地排放气体，能够切实地防止一度经脱气的气体再度溶解。而且，作为排放设备，优选真空泵，只要是能够排放由饮料产生的气体，可以是任何结构。
再次参照图1，通过了破泡设备5的饮料在几乎不含气泡的状态下供应至惰性置换罐8。如图所示，惰性气体供应部位4内的惰性气体，例如氮气通过惰性气体管22供应至惰性气体置换罐8的上部。当在惰性气体置换罐8内存在含氧气的气体，例如空气的情况下，可能会氧化饮料，通过向惰性置换罐8内供应惰性气体，能够避免饮料与氧接触，从而能够避免饮料氧化。而且，当难以引起氧的再度溶解等情况下，还可以使用开放型罐替代惰性气体置换罐。
接着，饮料通过输液泵9，以规定的流量供应至杀菌设备10。在杀菌设备10中，在规定的温度下，例如在80℃～130℃温度下，使饮料停留1分钟～20分钟，通过这样，对饮料进行杀菌。在杀菌设备10进行杀菌时，虽然必需以规定的流量供应饮料，但是，由于能够使用上述惰性气体置换罐8作为缓冲罐，从而可以切实地向杀菌设备10供应规定流量的饮料。当通过加热处理杀菌饮料时，饮料内的溶解氧还可能氧化饮料内的特定成分，但是，本发明在脱气设备3中由于减少饮料的溶解气体，特别是溶解氧，从而能够避免在加热杀菌时饮料氧化。最终饮料由杀菌设备10供应至填充部位11，从而被填充至容

为了实现短消息阅读收条功能，需要对3GPP TS 23.040 V3.9.0协议中消息元素标识的扩充。
为了实现短消息阅读收条功能，要求短消息发送者在SMS-SUBMIT消息中的TP-UD字段Header中增加一个短消息阅读收条信息元素(InformationElement)。
该信息元素包括如下三部分1)消息元素标识从如上定义可以看出，其中02，21-6F，A0-BF，E0-FF均为保留分钟情况下的溶解氧约为1.8ppm，如“级别3”所示，利用氮气汽提60分钟情况下的溶解氧约为0.4ppm。即表明利用脱气设备3进行脱气，在这种情况下，利用氮气进行汽提的时间越久，饮料内的溶解氧越低。另外，对于维生素C的量，没有进行脱气的“级别1”的情况最低，可以推断这是由于在脱气后的后续工序中，特别是在杀菌工序中，维生素C通过氧化分解而降低。与此相对，在降低了溶解氧的“级别2”、“级别3”的情况下，抑制了维他命C的降低，溶解氧少的“级别3”的情况与“级别2”的情况相比，维他命C的降低变得更少。此外，针对感观评价，维生素C越多，越能够获得好的结果。此时表明如果溶解氧为0.4ppm左右，其他情况下溶解氧量为0.5ppm以下，能够获得感观上品质优异的饮料。
另外，表2表示采用普通水作为饮料的情况的破泡泵前(破泡设备5之前)的溶解氧量。在表2中，使用利用氮气(N2)作为惰性气体的惰性气体汽提部作为脱气设备3。使饮料通过该脱气设备3前的溶解氧量为7.91ppm。
表2破泡泵前

单位ppm如表2所示，对脱气设备3的饮料流量以及氮气流量进行各种改变，结果表明饮料的流量越大，溶解氧量也越大。由此可以推断这是由于当饮料流量大时，饮料在脱气设备3内的停留时间减少，从而不能充分地置换溶解氧。另一方面，当氮气的流量大时，会促进置换，因而饮料内的溶解氧量降低。
表3破泡泵后

单位ppm表3表示在与表2相同条件下的饮料除泡后(破泡设备5之后)的溶解氧量。表明由于破泡泵与来自真空泵7的真空管23连接，因而，与表2的情况相比，溶解氧量存在略微下降的趋势。
另外，对使用利用氮气(N2)作为惰性气体的惰性气体汽提部作为脱气设备3时的其他实施例进行描述。通过输液泵2，将溶解氧量约8ppm的绿茶调合液由调合罐1供应至脱气设备3。脱气设备3的氮气流量为10L/min，饮料流量为20L/min。接着，在10L量筒中，收集10L饮料，所述饮料是在作为破泡设备5采用的破泡泵中进行破泡处理后的饮料。表4表示此时溶解氧量和发泡的比例(量筒内的气泡高度/量筒的高度)。
表4

如表4所示，供应至脱气设备3之前为8ppm的饮料内的溶解氧量，在通过脱气设备3后(破泡泵前)下降至0.27ppm，在破泡泵后，略微降低，最终为0.23ppm。另外，在破泡泵前，量筒内的气泡高度为22cm，量筒高度为45cm，因而气泡高度的比例为0.49。与此相对，在破泡泵之后，气泡高度为0cm，因而气泡高度的比例也是0。即，表明通过此时的破泡泵，即破泡设备5的处理，能够基本完全消除饮料内的气泡。
表5

◎非常好、○良好、△普通、×不良另外，表5表示利用高效液相色谱测定脱气设备处理前与破泡设备处理后的饮料，即绿茶调合液内的咖啡因以及儿茶酸类的桔酸表桔儿茶酯(以下称为“EGCG”)的量的结果。表5表明在处理前后，与香味有关的咖啡因以及EGCG的量几乎没有变化。另外，对于感观结果，在任一情况下，都能获得非常好的感观结果。也就是说，在本发明的破泡设备5中，使气泡膜破裂，回收形成膜的液体，从而不损害基于饮料成分以及风味的感观结果，而呈现非常好的状态。即，通过本发明的破泡设备5，没有破坏饮料成分以及风味。
权利要求
1.一种饮料制造方法，其中，在饮料的脱气工序后设置气泡的破泡工序。
2.权利要求1所述的饮料制造方法，其中，在上述破泡工序后再设置气体的排出工序。
3.权利要求1或2所述的饮料制造方法，其中，进一步设置上述饮料的杀菌工序。
4.权利要求1～3任一项所述的饮料制造方法，其中，上述脱气工序后的饮料内的溶解氧量为小于等于0.5ppm。
5.权利要求1～4任一项所述的饮料制造方法，其中，上述饮料是发泡性的饮料。
6.一种饮料制造装置，其中，具备饮料的脱气设备和气泡的破泡设备。
7.权利要求6所述的饮料制造装置，其中，进一步具备气体的排出设备。
8.权利要求6或7所述的饮料制造装置，其中，进一步具备上述饮料的杀菌设备。
9.权利要求6～8任一项所述的饮料制造装置，其中，上述脱气设备包括除气器、惰性气体汽提部分、静力混合器中的至少一种。
10.权利要求6～9任一项所述的饮料制造装置，其中，上述破泡设备是能够使气泡膜破裂的泵。
全文摘要
能够排除饮料产生的气泡，而不破坏饮料的风味。提供具备饮料的脱气设备(3)和气泡的破泡设备(5)的饮料制造装置(20)以及利用该饮料制造装置的饮料制造方法。此外，还可以具备饮料的杀菌设备(10)。脱气设备还可以包括除气器、惰性气体汽提部、静力混合器中的至少一种，另外，破泡设备还可以是能够使气泡膜破裂的泵。此外，除泡后的饮料的溶解氧量优选为小于等于0.5ppm。
文档编号B01D19/02GK1863465SQ200480028809
公开日2006年11月15日 申请日期2004年9月30日 优先权日2003年10月3日
发明者石川义晃, 璒美川寿夫, 入江秀和, 出水正博, 尾家健太郎 申请人:三得利株式会社