专利名称：具有调味剂注入的热灌装饮料生产的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种用于热灌装饮料生产的方法和系统，更具体地说，涉及一种生产饮料的系统和方法，其中不同的调味剂和/或其它添加剂被加入到基础(base)热灌装饮料液体中。本发明更具体地涉及一种制造饮料的方法，其中，在热灌装饮料基础液体(base liquid)经过热处理被巴氏灭菌或者工业灭菌处理之后，将挑选的调味剂注入热灌装饮料基础液体流中。
背景技术：
许多饮料提供不同的味道，然而，它们都具有一种已将调味剂加入其中的相似或相同的基础液体。在许多情况下，首先，准备好基础饮料配方(formula)，将调味剂、色料或者其它可能的添加剂加入到该基础液体配方中，从而获得用于热灌装到瓶中的所需调味饮料。关于所有这些热灌装饮料，如何以及何时将这些调味剂和添加剂加入到基础液体配方中涉及到大量不同的标准和条件，这些标准和条件包括调味剂和添加剂对提高的温度的敏感性。
由于任何这种热灌装饮料被希望有广泛的商业分布，储存稳定性和/或微生物控制是在装瓶后对于产品重点考虑的，特别是对于那些不需要冷藏保存或陈列的饮料。这种类型的产品能够分为两大类。第一类包括在饮料处在较高温度时将其灌装到容器中的饮料，其被称为热灌装饮料。另一类包括非热灌装的而是包括防腐剂成分或化合物的饮料。饮料的热处理被认为是有利的，因为它使配方在微生物方面稳定，同时保存了大部分所需的口感品质。相反，防腐剂配方经常具有不好的口感特征。本发明具体涉及热处理的饮料，即，那些通过热处理进行巴氏灭菌处理并且被热灌装到存储容器中的饮料。
热灌装被设计用来对必须在液体热的时候将其放置到容器中的液体进行包装，以根据公知的原理提供足够的延长保存期。通常，这包括利用加热对该产品进行巴氏灭菌或者工业灭菌处理。通常，正好将饮料放置到容器中，加热有效地对饮料进行灭菌或巴氏灭菌处理，这些热灌装饮料在该容器中被运输。该容器被填充热的、经过灭菌的饮料。这还具有对容器进行灭菌的效果。在通常将饮料热灌装到容器中之后，该容器在运输前被封盖。
所有的这些方法和系统具有这样或那样的缺陷。特别地，在许多现有技术的方法中，包括味道和调味剂组分的完全热灌装饮料经过热处理以及热灌装设备。由于调味剂和“混浊”乳状液(“cloud”emulsion)对高温和剪切力敏感，因此在热处理中对产品的加热和抽吸动作能对最终饮料的调味剂品质和“混浊”乳液的稳定性产生不利的影响。而且，只要预期在最终的热灌装饮料产品中存在调味剂的改变，即需要停止所有的设备，并进行清洗。此外，一次仅能够生产一种味道。例如，如果正在生产柠檬味饮品，并且随后安排生产橙味饮品，那么，在生产橙味饮品之前，必须停下生产线，从产品混合设备、热处理设备和热灌装设备中清理所有的柠檬调味剂。否则，橙味饮品味道会不对，并且/或者在这种饮料的经营上不会形成一致味道的产品。这导致了生产线的停工时间相当长。例如，通常的生产线每天有3或4种或更多调味剂的变化，每种调味剂变化具有通常20-30分钟的停工时间。因此，通常生产日(24hr)中的1到2个小时或者更多时间浪费在停工时间，同时对设备进行清理并进行调味剂变化。
在典型的现有调味饮料生产中对其中具有调味剂成分的热灌装饮料进行热处理，并且在提高的巴氏灭菌处理温度下的加热过程中，饮料中的某些调味剂消失、破坏、或者改变。此外，大多数调味剂处于提高的温度下在10到15分钟内降解。因此，通常好的生产操作将调味饮料的再循环限制为10到15分钟。这能够导致需要过早地准备新的一批，并且仅由于关心调味剂降解/非冷藏下陈列，导致浪费以及在所需时间内处置未盖住的热灌装饮料的需要。
本发明涉及一种克服上述缺陷的方法和系统，并且包括一种配置，其生产具有不同调味剂和可能的其它添加剂材料的多种产品。这些产品显示出允许它们在室温和/或非冷藏条件下被储存和陈列的贮藏稳定性。
发明内容
本发明涉及一种生产调味热灌装饮料的方法或过程以及系统，其中在单独步骤中将调味剂添加到饮料的基础成分的组合物中。在一个优选的实施例中，基础成分被组合在一起，并经过热处理，然后，热灌装饮料的基础液体在压力下注入或者通过利用文丘里效应(Venturi effect)被注入调味材料和诸如酸化剂的其它添加剂。在另一个实施例中，基础成分被组合在一起，并经过热处理。调味剂在温度下降之后被注入到热灌装饮料液体中，然后经过热处理的成分被热灌装到容器中。封盖和密封容器通常紧接着这些步骤。本发明还涉及该过程的产品。
在另一个可选实施例中，该发明系统和方法提供了两个单独的循环或回路，一个回路能够隔离系统的一部分，即，灭菌步骤和加热配置，从而系统的其余部分可以被保留，或者调味剂和成分材料的加料器可以被切换以提供所需的热灌装饮料。理想地，该系统被隔离在经过巴氏灭菌处理的饮料的循环回路中，该循环回路通向储存罐，在储存罐中热灌装基础饮料液体被保持在恒定的预定巴氏灭菌处理温度。
本发明的方法和系统降低了工业规模瓶装操作中改变调味剂的停工时间，因为仅需要清理调味剂投配装置，而不是整个系统。
本发明的方法和系统还降低了调味剂添加、灌装以及封盖中的调味剂损失。此外，投配操作可以刚好在容器在传送线中热灌装之前进行，然后立即进行封盖。因此，通过这种方法生产的饮料提供了热灌装饮料的更好以及更一致的味道。
本发明的方法和系统还允许在同一生产线上生产一种以上味道。例如，两个或更多调味剂投配组件可以用在同一生产线上，每个投配组件装有不同于另一个加料器或其它加料器的调味剂系统，并且在清理前一种调味剂的下游系统之后，通过简单的开和关阀门实现从一种调味剂到另一个调味剂的转变。
本发明的方法和系统还可以用来添加其它成分，这些成分可能对热敏感，但是不需要热处理。
本发明的方法和系统避免了在热处理过程中的调味剂损失，因为调味剂是在基础液体热处理之后添加的。因此，由这种方法生产的调味饮料，在浓度和稳定性方面，具有更好的味道，并且其它注入到饮料系统中的温度敏感添加剂能更好地保持它们的完整性。
通过本发明的方法和系统，对于没有根据本发明的调味饮料的灌装过程再循环时间的限制对于根据本发明的饮料基底来说是无约束的，因为不再存在对于调味剂降解的担忧。
通过本发明的方法和系统，根据规模的经济性能够更大批量地制出热灌装基础饮料液体，调味剂材料能够成本更经济地大批购买和使用。
通过本发明的方法和系统，很少的处理设备在产品调味剂改变过程中需要用热水冲洗来除掉残留的调味剂。明显的优势在水和能量节约方面将产生资源的可持续性。在调味剂改变工序的过程中，它需要更少的淡水和用于热冲洗生产线的能量。
通过本发明的方法和系统，在需要冲洗的调味剂改变过程中，更少的产品会留在系统中，从而产品的浪费被最小化。通常，冲洗是有必要的，以避免在最后热灌装饮料产品中不同调味剂的混合。
图1是根据本发明第一实施例的框图。
图2是根据本发明第二实施例的框图。
图3是根据本发明第三实施例的框图。
图4是根据本发明第四实施例的框图。
具体实施例方式
在图1中示出本发明的第一实施例。如图1所示，用来配制调味热灌装饮料的系统的基本组件在示意图或框图中示出。组件本身在现有技术中是公知的，将不进行详细讨论，除非它们涉及到本发明。
根据第一实施例的系统10包括第一混合罐12，由于在现有技术系统中采用的成批生产，该第一混合罐12在现有技术系统中的大小被限制到大约10,000加仑(37.85m3)。也就是说，在现有技术系统中，在罐中准备一批原料，其包括所有的成分材料，诸如色料和调味剂，罐为该成分材料提供了贮存供给，调味饮料的液体流被从中取出，用于诸如巴氏灭菌或工业灭菌处理的热处理以及热灌装瓶的进一步处理。如上所述，该处理包括用于对完全调味饮料配方灭菌的加热，该配方包括温度敏感成分，诸如色料和混合在其中以提供所需味道的热灌装饮料的调味剂。
通过对比，图1中示出的系统避免了加热温度敏感成分超过预定温度水平，如将在下面讨论的，并且因为系统10中的混合罐12将被用来提供用于所有不同口味的相同基础液体的储存，所以，在不影响消费者对热灌装饮料的口味或口感特性的情况下，该罐12可具有远远大于现有技术系统的体积，例如，大约50,000-60,000加仑(189.3m3-227.2m3)。由于可用于大批生产的规模经济，这个特性能够降低生产成本。
如图1所示，混合罐12为通过加入一系列成分的基础热灌装饮料液体的最初混合提供场所。加入的成分可包括干的成分和湿的成分，干的成分可以是颗粒、粉末或者其它添加剂包装的形式，湿的成分诸如水或者果汁，用于热灌装基础饮料。为了确保这些成分被有效组合，例如，通常会通过桨叶拌和机组件或者其它混合方法进行混合或搅拌，该桨叶拌和机包括螺旋流动路径或者循环回路、诸如静态或动态叶片的湍流产生组件和其它合适的冲击表面。按照需要，能够从罐12中放出基础饮料，如下所述，通过重力或正抽吸动作放出基础饮料混合液，以及将液体引导到加热器中进行热处理。
可选择地，如果采用连续处理，可以通过将除了调味以及其它温度敏感材料之外的基础成分直接加入到管道16中的液体流中形成主要基础液体混合物，从而通过将来自多个供应源的成分引入和流入到与管道16在一条线路上的混合站(未示出)中形成基础液体14。为了确保基础热灌装饮料液体具有适当的和所需的比例，可以在与不同成分的给料管道在一条线路上使用一个或多个正排量泵，不同成分为基础液体成分和下述的调味剂材料。
无论哪种情况，基础液体是在成批处理或在连续处理中制成的，基础热灌装饮料液体14通过管道16和与管道16在一条线路上的可选截止阀18，并被引导至加热器20。加热器20利用例如电阻加热或者热交换配置进行热处理，以便将基础液体14加热到预定的巴氏灭菌/工业灭菌温度。理想地，加热器20将基础液体的温度从大约90(32.2℃)增加到足以对基础液体14进行灭菌的大约202(94.5℃)的优选温度，并且使得作为目标的耐热微生物失去活性。在这时，基础液体14仅包括这些成分，例如水、糖、酸和甜味佐料等，这些成分在应用加热进行巴氏灭菌法时不会变质。
加热器20与保持管22流体连通，该保持管使流体的温度保持在预定的巴氏灭菌处理温度足够长的时间，从而基础液体被消除通常发现的微生物。优选地，该温度大约是202(94.5℃)，但是该温度可根据基础液体和/或具有温度敏感性质的添加成分的特性进行一些变化。调味剂组分和/或色料(或者不必进行热处理的次要成分)被加入到在基础液体下游的混合站40，用来形成主要量的调味混合物，这可以类似于上述形成混合的基础液体地在合适的容器中或者在沿着连续饮料配方生产线的预定位置进行。理想地，保持管22的结构将流动的基础热灌装饮料保持在所需温度3秒到大约1分钟的时间，以便通过热处理过程进行所需的灭菌或巴氏灭菌处理。
尽管基础液体罐12被作为成批处理进行说明和描述，但是如前所述，对于本领域技术人员来说显而易见的是，基础液体源被调整以在连续处理中供应基础液体。然而，上述的连续处理系统在生产调味饮料时利用大量成分。如果具有利用大量成分的成本节约的解决职责不足以抵消不合理混合基础液体的风险，那么优选的是采用成批处理，用来增加获得构成调味饮料的成分比例的准确配方的确定性。优选的是利用图1中示出的成批处理来避免基础热罐装饮料液体的口味不一致，并且保持设计的简单性。
混合站40通过虚线示意地示出，并且可能仅仅包括管道下游部分的管道连接，这里指定为管道36，该管道36通过一个或多个管道42、48与分别容纳在例如罐41、50中的流动源和/或其它温度敏感成分流体连接。如前所述，一个或多个诸如正排量泵44，46的计量装置可包括在管道42，48的线路中。可选择地，每个管道还可包括加热部件(未示出)，该加热部件用于在这些调味剂成分被注入到管道36中的基础热灌装液体的液体流之前对其进行巴氏灭菌法处理，如在下面会更详细描述的。
一旦通过将预定巴氏灭菌处理温度保持最小的时间段对基础热灌装饮料液体灭菌之后，将经过巴氏灭菌处理的基础液体14引导到由虚线40示出的调味或混合站。可选择地，如图1所示，将调温冷却器28(trim cooler)包括在管道路径的线路上，基础液体在到达混合站40之前从其通过。调温冷却器将经过巴氏灭菌处理的基础液体14的温度从巴氏灭菌处理温度例如202(94.4℃)降低到大约182(83.3℃)的温度，该温度是更适合添加调味、着色或者其它添加剂材料的温度，而不会过度地影响这些添加剂的口感特性。
在基础液体制备和巴氏灭菌处理之后，管道36中的液体到达调味剂混合站40，其中诸如加料器42或者相似类型的设备的调味剂组分添加装置或单元将选择的调味剂组分39添加到在管道36中的经过热处理的热灌装饮料基础液体14中。为了商业目的，可以采用六或七头旋转加料器。多头加料器对于调味剂加料器来说在为了在所需的变化调味剂的操作中保持灵活性方面是有优势的。
此外，如果希望一次生产一种以上的特定调味饮料，可以采用一个以上的投配装置，每种投配装置分配不同的调味剂。另外，在生产例如等渗的调味饮料中采用的其它成分，例如酸化剂或者其它热敏感成分，可以通过利用附加加料器将它们从供给源中注入来使用，例如，如图1所示的供给罐50中容纳的酸化剂49。该注入优选地在压力下进行，以确保调味剂和添加剂与热灌装基础液体的混合更充分。然而，注入调味剂或添加剂的其它方法也是可能的，例如，通过利用文丘里效应(Venturi effect)。优选地，调味剂通过伸出到管道36中传递基础饮料液体中心的细管或细空心轴被泵送，为了便于进入和维护，优选的配置是使细空心轴以直角进入。如果注入到未调味基础饮料液体中的调味剂或者其它添加剂的给料速度处于足够高的水平，在注入点上以及注入点之后可产生足够的湍流或涡流，从而不需要附加的混合，但是优选的方法利用了分散机构。可选择地，可增加在线混合装置例如静态混合器，用来进一步提高成分混合。
调味剂组分可包括调味化合物或合成物，并且还可包括色料或者不能包括在热灌装基础液体14中的其它所需的添加剂材料，但是还包括形成的热灌装饮料的口味或口感分布(sensory profile)的特性。在另一个实施例中，可以在该步骤中加入不需要热处理的诸如维生素或微量营养素等其它材料。因此，调味剂组分可以包含调味剂以及其它成分，它们不需要经过为了保持贮存稳定性而对热灌装饮料基础液体混合物进行的完全热处理。在该步骤中加入的调味剂材料以及其它组分被彻底地分散，并且通过对填料供给罐中的基础混合物进行加热而稳定。优选地，调味剂组分被注入到在管道36中的材料基底混合物中。
在本发明的一个方面中，罐41、51等中的调味剂组分39、49，如果被加热到巴氏灭菌处理温度，可能容易变质，因此调味剂在注入到管道36之前保存在无菌容器中。一种可选择的构造可包括在一个或多个管道42、48等中的巴氏灭菌加热器(未示出)。这些构造的类型可特别地适合那些不受到对组分进行巴氏灭菌处理的热量影响的那些调味剂组分。因此，通过具有加热器的管道注入的调味剂材料允许完全经过巴氏灭菌处理的调味剂注入到流过管道36的未调味基础饮料液体的液体流中，这种加热器可以提供可选择的调味剂组分的加热。
尽管本发明被描述为将液体调味剂或者微量营养素添加剂注入到基础饮料液体流中的优选形式，但是其它变化是可能的。例如，本发明考虑到了注入固体形式的调味剂。这可以通过使用气锁机构并利用片剂的调味剂/微量营养素实现，或者当热灌装基础饮料液体流过管道36时，将经过计量的为粉末剂的调味品直接注入到热灌装基础饮料液体的液体流中实现。
然后，罐中的饮料将要进行进一步的处理，例如在灌装站60处瓶装。瓶装站或者灌装站60通常沿着连续饮料配方生产线或者涉及到向该灌装站输送。热灌装站60是传统的灌装站，诸如上述的一种类型。
在图2中示出的本发明的另一个实施例中，如在第一实施例中所述那样制出热灌装饮料基础液体12。然而，图2中示出的调味饮料生产系统110的实施例中的不同之处在于引入再循环或往返回路30，该回路将来自于前面的经过巴氏灭菌处理的基础液体14进一步向下游朝向混合站40的流动转向。基础液体14的转向通过关闭阀38来实现，该阀38与管道36在一条线路上，并且如图所示位于管道36与转向扩展管道32的连接点和混合站40之间。在关闭阀38的同时，在转向扩展管道32上的阀34被打开，如图所示，基础液体通过管道32行进到与第一基础液体管道16的连接点。优选地，该连接点位于阀18和加热器20之间。
该配置允许可选择的关闭阀18的操作，因此停止从罐12引入任何额外的热灌装饮料基础液体14。因此，在转向管道32中的再循环液体的量保持在稳定待用状态，同时停止将经过巴氏灭菌处理的基础液体14泵送到混合站。优选地，转向扩展管道32包括在线转向冷却器37，用来将再循环基础液体从通过冷却器28获得的降低温度，即，从182(83.3℃)冷却到接近于室温的温度，也就是说，大约95(35.0℃)。通过转换冷却器37的这种冷却可有效地避免进入到热交换器中的饮料基础液体中过大的温度波动，否则该温度波动会影响系统温度控制稳定性，并且可能会影响最终饮料产品的口感。
由管道32形成的转向回路将再循环液体保持在待用状态用于后续处理。为了恢复到热灌装饮料的正常处理，阀34被关闭，同时打开阀18和38。该处理会再将被引导的热灌装基础饮料液体转向到混合站40。
基础液体14在转向回路32中再循环的期间可被系统操作员有效地利用，用来进行系统110的大量所需操作中的任何一个。例如，转向连接点(管道16和32的连接点)的系统下游的维护任务可在短期内进行，同时在完成维护任务后几乎立即使系统保持做好对饮料生产的准备。否则这些任务将必须通过系统的完全停工来执行，如它们在现有技术系统中的那样，然后需要重新校准系统组件，以实现停工后的正常操作。
热灌装饮料基础液体14在转向回路32中循环的期间能够容易执行的另一个任务是，在混合站40处改变注入到管道36中的热灌装饮料基础液体流中的调味剂组分。尽管在图1-4中仅示出了两个罐41、50，优选的配置可以采取许多形式中的任意一种，例如，与希望通过该系统生产的不同调味饮料的预期口味一样多的罐41、50等。那些所描述的其它可选择的配置或修改对于本领域技术人员来说是显而易见的。例如，通过配置加料器的所需一个或多个头来向流经管道36的热灌装饮料基础液体流中注入一个或多个成分的方式使用一个或多个上述六或七头的旋转加料器，以提供所需的调味剂或者其它热敏感成分。
在通过注入调味品39或者诸如酸化剂49等的其它成分对热灌装饮料基础液体14进行调味之后，经过巴氏灭菌处理的调味液体进入瓶装站60或者液体储存设备(未示出)。例如，代替液体瓶装，经过巴氏灭菌处理的调味液体可以存储在诸如罐、罐式卡车或者罐式铁路车辆等的无菌存储设备中，用于最后的运输，和/或以后在同一或者另一个装瓶设备进行装瓶。
现在参考图3，示出了发明系统210的另一个实施例。因为许多部件，例如罐12和管道16、36的结构和功能在各个实施例中基本相同，所以相同的附图标记被指定给相同的部件。仅分别讨论不同实施例之间的不同部件。参考图3中示出的系统210的实施例，附加的部件被示出为平衡罐212，该平衡罐212被布置在基础液体罐12和加热器20之间与第一管道16在一个线路上，并与管道216相连。相似地，通过转向冷却器37的返回转向回路管道32优选地流入平衡罐212中，该平衡罐212作为比主基础液体罐12小的容器来保存冷却的基础液体214。平衡罐的大小可为约600-800加仑(2271-3028升)，但是可以按照需要修改成更小或更大的容积，这取决于满足对保持在平衡罐中热灌装饮料基础液体214的稳定供应的足够容积储存的需要，并且希望容易并连续地补充从主基础液体罐12抽取的新鲜热灌装饮料基础液体214。
被称为灌装供给罐250的相似罐被配置在混合站40和瓶装站60之间的线路上，该罐250将经过巴氏灭菌处理的热灌装饮料连续且迅速地供应到饮料存储或瓶装设备。如图3所示，采用独立的灌装供给罐250允许利用本发明另一个优选的特性。该特性在图4中示出，并且还示出了本发明另一个实施例。第二往返回路配置310将灌装站60和灌装缓冲罐314相连，用来将未使用的调味饮料从灌装站返回到灌装供给罐250。例如，该未使用的调味饮料可能由在瓶装过程中的溢出引起，这样做是为了确保完成瓶的充分灌装。而且，在瓶装过程中，饮料必须保持在足够高的压力和温度，以有效地对瓶灌装，并且具有适合于批量生产的速度。
为了保持在往返回路管道312中的增压，从灌装站60出来连接有缓冲罐314是有必要的，以接收由示出的管道61注入到瓶中的溢出以及/或未使用的经过巴氏灭菌处理的液体。该缓冲罐314不必具有与供给罐250相同的容积，该缓冲罐314的容积为例如，大约250加仑(0.95m3)。往返回路包括管道318，该管道318与缓冲罐314相连并返回到灌装供给罐250。优选地，管道318包括与管道318在一条线路上的注满(top-up)加热器320，该加热器使其经过巴氏灭菌处理的调味饮料保持合适的预定温度。例如，加热器320可以略微地增加温度，以达到从混合站40接收在灌装供给罐250中的调味饮料的温度。如前所述，该温度理想地是182(83.3℃)，该温度在不影响提供口味、颜色以及其它特性的成分的情况下，足以保持调味饮料无菌。
根据该方法和系统制备的饮料通常是非碳酸类型。它们是提供了各种味道或口感特性的配方。它们通常包括着色组分，该着色组分通常随着不同调味方法变化。可选择地，在味道或口感特性方面不同的饮料能具有一致的颜色。根据本发明，从一种调味饮料产品变化到另一种调味产品的这些类型的组分被包括在不进行热灌装的投配组分中。这些类型的其它典型组分和饮料产品包括果汁和茶。可包含多种不同水平的果汁和/或茶，这取决于饮料产品。纯粹的产品不会具有或具有非常低水平的果汁、果汁浓缩物或茶。这些水平对于果汁可以低到大约0.1的重量百分比以及对于茶固体物低到大约0.02的重量百分比。对于茶固体物的通常上限是大约整体饮料的0.25重量百分比。而所有的果汁实际上可在任意水平，所讨论类型的绝大部分产品为所谓的稀释果汁类型，例如，一种具有重量为仅仅全部饮料成分的40％的果汁。所谓的果汁产品具有含果汁饮料的特性，其由一批调味剂配制。
诸如糖、蔗糖以及高果糖淀粉糖浆(high fructose corn syrup)等甜味佐料可被以高达全部饮料重量的12重量百分比添加。可包括单独的所谓无热量(non-caloric)或者人工甜味佐料或者与糖结合的所谓无热量或者人工甜味佐料。例如，阿斯巴特或三氯蔗糖(sucralose)可以以高达大约调味饮料组成的350ppm(0.035重量百分比)的水平存在。其它调味饮料可能包括达到200ppm(0.02重量百分比)的AK糖(acesulfame-K)和/或达到大约200ppm(0.02重量百分比)的三氯蔗糖(sucralose)。这些可以按照对甜味和热量含量的预期或需要进行添加。
许多调味饮料产品具有相对低的pH值和/或可添加酸化剂，在这方面，通常用的酸化剂是柠檬酸。典型的酸化剂可处于饮料重量的0.01和0.05重量百分比之间。这种类型的饮料可具有在2.0和5.5范围内的pH值，这取决于要生产的产品类型。中等酸度的饮料产品可具有在大约2.2到大约6.4范围中的pH值。更酸类型的饮料会具有在大约2.3和大约4.2之间范围的pH值，更优选地位于大约2.8和大约4.2之间。
所谓的等渗饮料包括在这些饮料中。这种类型的饮料包括电解质和/或盐混合添加剂(salt blend additions)。基于饮料的全部重量，这种添加剂通常处于大约0.05和大约0.2重量百分比之间的水平。这些能够提供一种诸如钾、镁和钙等的重要矿物质源。所有的这些添加剂可在热处理步骤之前或之后添加，这取决于它们对温度的敏感性。
可根据需要包括单独的维生素或维生素包。在这个方面，典型的维生素包括L-抗坏血酸维生素(维生素C)，α-生育酰(维生素E)，维生素A，包括核黄素(riboflavin)(维生素B2)、维生素B6、维生素B12的多种所谓的B族维生素，泛酸以及其它必要和非必要的维生素，诸如烟酸。也可包括类胡萝卜素，诸如β胡萝卜素或前维生素A。
根据本发明的调味饮料的特定调味剂或口感特性，可包括混浊剂等类似物，以对饮料给出不同外观和/或结构。还可包括达到特定饮料需要范围的抗菌剂。
特定调味组分可以包括乳胶和组织形成剂/稳定剂/增稠剂因素。例子包括琼脂-琼脂(agar-agar)、阿拉伯树胶(gum acacia)、阿拉伯树胶(gum arabic)、卡拉胶(carrageenan gum)、纤维素胶、酯胶(estergum)(esther胶(esther gum))、吉兰糖胶(gellan gum)、瓜尔胶、豆角胶(locust bean gum)，酉黄蓍胶(gumtragacanth)，呫吨酮胶(xanthone gum)，脂松香和果胶和淀粉的甘油酯(glycerolester of gum rosin and pectin and starch)。调味体系(flavor regime)可以是水包油型乳剂，或者含有乳剂系统作为组分。
根据本发明的方法和系统制出的许多饮料产品包含大量的水。水含量可能是高达重量的大约百分之九十五。非果汁饮料或者稀释的果汁饮料将具有至少大约60重量百分比的水。这些百分比基于调味饮料产品的总重量。本发明特别适合于等渗类型的饮料，其通常具有80重量百分比或更高的水含量。在这个方面的一种产品的实例具有在大约90和92重量百分比的水。将经常控制水的所谓硬度。这些类型产品的通常硬度水平在低到中等范围，具有作为碳酸钙的大约120ppm的所谓硬度。
应该理解的是已经描述的本发明的实施例和例子是本发明原理的一些应用的说明。在不背离本发明真正精神和范围的情况下，本领域技术人员可以作出大量的变化、改变或修正。因此，上述描述不被认为具有限制性，而是为本发明概念的说明，本发明仅被下述权利要求和它们的等同物限制。
权利要求
1.一种生产调味热灌装饮料的方法，其包括提供流经管道的经过巴氏灭菌或工业灭菌处理的连续基础热灌装饮料流，将调味材料直接加入到在所述管道中的所述基础热灌装饮料中，以及将所述调味热灌装饮料引导到经过巴氏灭菌处理的热灌装饮料存储设备，用来存储供消费者后续使用的所述热灌装饮料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热灌装饮料存储设备还包括瓶装站，用来向多个瓶中灌装所述经过巴氏灭菌处理的调味热灌装饮料，并且多个瓶在所述瓶装站被填充所述调味热灌装饮料。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，提供连续的所述基础热灌装饮料流还包括将所述基础热灌装饮料加热到预定的巴氏灭菌处理温度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将调味材料直接加入到所述管道中的所述经过巴氏灭菌处理的基础热灌装饮料中还包括将所述基础热灌装饮料通过所述管道输送到混合站；以及还在大于所述基础热灌灌装饮料压力的压力下，将所述基础热灌装饮料与从与所述混合站流体连通的第一调味供给源中获得的第一调味剂混合。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括断开所述第一调味供给源与所述混合站的流体连通，清洗所述第二输送管道中的包含所述第一调味剂的任何残留混合物；使所述基础热灌装饮料的输送再转向，以流过包括所述混合站的所述第一输送管道，以及将所述基础热灌装饮料与从与所述混合站流体连通的第二调味供给源中获得的第二调味剂混合。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，混合还包括在压力下将调味材料注入到所述基础热灌装饮料的流体流中。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，混合还包括将调味材料注入到所述基础热灌装饮料的流体流中，以通过流量计量控制准确地控制所述基础热灌装饮料的注入速度。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将调味材料注入所述基础热灌装饮料的流体流是在实时基础上可调整的，以准确且连续地控制所述基础热灌装饮料的注入速度。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，混合还包括在压力下通过正排量泵将调味材料注入到所述基础热灌装饮料的流体流中。
10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，混合还包括在压力下将酸化剂材料注入到所述基础热灌装饮料的流体流中。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，混合还包括在压力下通过正排量泵将所述酸化剂注入到所述基础热灌装饮料的流体流中。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，混合还包括利用文丘里效应将所述酸化剂注入到所述基础热灌装饮料的流体流中。
13.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述基础热灌装饮料的输送转向到转向回路，所述回路的转向包括对在所述管道中的基础热灌装饮料进行巴氏灭菌处理，但不包括将所述基础热灌装饮料与在所述混合站中获得的所述调味剂混合。
14.一种通过权利要求1的方法生产的调味饮料产品。
15.一种生产调味热灌装饮料的方法，其包括生产基础液体，在基础热灌装饮料加热站将所述基础液体加热到预定的巴氏灭菌或工业灭菌处理温度，通过第一输送管道将所述基础热灌装饮料输送到混合站中；将所述基础热灌装饮料与从与所述混合站流体连通的第一调味供给源中获得的第一调味材料混合，通过第二输送管道将所述混合物输送到瓶装站，以及将所述混合物灌装到瓶中，以生产出装有第一调味饮料的第一批瓶；将所述基础液体的输送转向到一回路，该回路包括所述基础热灌装饮料加热站，但不包括所述混合站，断开所述第一调味供给源与所述混合站的流体连通，清洗所述第二输送管道中的包含所述第一调味剂的任何残留混合物，使所述基础热灌装饮料的输送再转向，以流过包括所述混合站的所述第一输送管道，将所述基础热灌装饮料与从与所述混合站流体连通的第二调味供给源中获得的第二调味材料混合，通过第二输送管道将所述混合物输送到瓶装站，以及将所述混合物灌装到瓶中，以生产出装有第二调过味饮料的第二批瓶。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，将调味材料直接加入到在所述管道中的所述经过巴氏灭菌处理的基础热灌装饮料还包括在压力下通过所述管道将所述基础热灌装饮料输送到混合站中；以及还在大于所述基础热灌装饮料的压力下，将所述基础热灌装饮料与从与所述混合站流体连通的第一调味供给源中获得的第一调味剂混合。
17.一种通过权利要求15所述的方法生产的调味饮料产品。
18.一种生产调味饮料的系统，其包括基础热灌装饮料供给罐，第一输送管道，用来从所述基础热灌装饮料罐中输送所述热灌装饮料，加热器，其通过所述第一输送管道与所述基础热灌装饮料供给罐流体连通，用来接收所述基础热灌装饮料，并用来加热所述基础热灌装饮料到预定的巴氏灭菌处理温度，调味剂混合站，第二输送管道，用来将所述加热的基础热灌装饮料从所述加热器输送到所述调味剂混合站，输送管道回路扩展部分，提供从所述第二输送管道的一部分返回到所述第一输送管道的流体连通，第一和第二调味供给源，能够选择性地与所述混合站流体连通，第三输送管道，用来从所述混合站输送流体，以及热灌装饮料存储设备，用来存储供消费者使用的所述热灌装饮料。
19.根据权利要求18所述的生产调味饮料的系统，其特征在于，所述热灌装饮料存储设备还包括瓶装站，其能够从所述调味剂混合站接收流体，并且用来向所需多个瓶中灌装调味饮料，该调味饮料包括从其中一个所述调味剂供给源中注入的所需调味剂，转向机构，用来选择性地将所述第二输送管道与所述加热器的流体连通转到与所述混合站或者所述第一输送管道的流体连通。
20.根据权利要求18所述的生产调味饮料的系统，还包括平衡罐，其被布置在所述基础热灌装供给罐和所述加热器之间与所述第一输送管道在一条线路上，以及所述输送管道回路扩展部分提供从所述第二输送管道的一部分到所述平衡罐的流体连通。
21.根据权利要求18所述的生产调味饮料的系统，还包括灌装站供给罐，用来向所述瓶装站提供加热的饮料。
22.根据权利要求21所述的生产调味饮料的系统，还包括连接到所述灌装站的第二反馈回路扩展部分，用来使未使用的调味饮料返回到所述灌装站供给罐。
23.根据权利要求18所述的生产调味饮料的系统，还包括与所述第一输送管道在一条线路上的保持管，用来将所述基础热灌装饮料保持在预定巴氏灭菌处理温度至少预定时段，这段时间足以对所述基底热灌装饮料进行巴氏灭菌处理。
24.根据权利要求23所述的生产调味饮料的系统，还包括调温冷却器，用来将所述调味饮料冷却到低于巴氏灭菌处理温度的预定灌装温度，该预定灌装温度适合将调味饮料热灌装到瓶中。
25.根据权利要求18所述的生产调味饮料的系统，其特征在于，所述混合站还包括正排量泵，用来将调味材料注入到所述热灌装饮料流中。
全文摘要
一种生产调味饮料的方法和系统，其中，在基础液体通过例如加热进行巴氏灭菌处理后，在单独步骤中调味剂被加入到基础成分的组合中。可在制出热处理的热灌装饮料后，可将调味剂加入到基础液体的连续流中。系统的热灌装饮料基础液体部分的往返回路管道能够在稳定状态，也就是说，在准备进行连续的饲料生产的预期温度下，使加热的热灌装饮料基础液体转向，而调味剂可在系统的下游调味剂投配部分被转换。该系统可被用来生产所需量的调味饮料，这是通过生产第一调味剂，仅清洗系统的那部分，从而清除第一调味剂，然后将调味剂添加组分转变到所需的第二调味剂。
文档编号B67C3/02GK101077764SQ200610106479
公开日2007年11月28日 申请日期2006年5月8日 优先权日2006年5月8日
发明者R-Y·A·吴, R·舒岑霍弗, O·A·朱 申请人:桂格燕麦公司