瓶内巴氏灭菌的制作方法
【专利说明】瓶内巴氏灭菌
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2013年6月25日提交的美国申请第13/926,881号和第13/926,909号 的权益，其通过引用以其整体并入本文。
[0003] 发明背景
[0004] 食物的巴氏灭菌通过将食物(通常液体)加热至在某个温度范围内的温度持续某 个时间量以杀死或灭活微生物来进行。通过减少或消除微生物，食物的腐败被减缓并且可 能由于人们摄取病原体造成的疾病被大大地减少。如本领域理解的，食物的灭菌通过将食 物加热至比巴氏灭菌更高的温度来进行。从消费者的味道的观点来看，灭菌导致比巴氏灭 菌更不可接受的食物。
[0005] 不同食物的巴氏灭菌使用不同的巴氏灭菌技术。例如，在大量生产设置中，具有大 量果肉的果汁的巴氏灭菌常使用双流巴氏灭菌工艺进行。一个流或生产线将果肉加工并且 巴氏灭菌，并且另一个流或生产线将果汁加工并且巴氏灭菌。通过将两种果汁成分（即，果 肉和果汁）巴氏灭菌，具有果汁和果肉的果汁产品的生产商保证最少的腐败微生物或没有 腐败微生物在产生的果汁产品中生长。
[0006] 在某些传统的方法中，果肉从水果中生产并且在大的桶或其他容器中冷冻以使果 肉保存持续一段时间直到准备用于包括在饮料例如橙汁、或食物中。制备冷冻的果肉的工 艺包括压碎包含果肉的冰、通过使压碎的冷冻的果肉与水和糖浆混合产生果肉浆料、以及 在某种最小背压(通常0.3巴或更高）下将果肉浆料加热至巴氏灭菌温度以使微生物被灭 活。然后，将巴氏灭菌的果肉浆料倾倒到包装例如橙汁容器内，用于与巴氏灭菌的果汁混合 以产生消费食物产品或消费饮料产品。
[0007] 果肉的巴氏灭菌是既昂贵的又效率低的。将果肉巴氏灭菌的总成本是作为使用加 热设备将果肉加热至巴氏灭菌温度的能量成本、维护巴氏灭菌设备的成本、将果肉巴氏灭 菌和加工的时间成本、由于将果肉巴氏灭菌的低效率的果肉的成本、操作和维护制造设备 的人员成本、以及用于新的食物或饮料加工操作的果肉巴氏灭菌设备的资本成本的结果。
[0008] 将果肉巴氏灭菌的低效率是作为将果肉浸软成或破坏成对消费者不是可感知的 或可接受的大小的结果。果肉的浸软是作为在背压下将果肉加热至巴氏灭菌温度的组合的 结果。应很好地理解，部分地由于果肉的巴氏灭菌工艺，果肉的浸软导致满足消费者可接受 的味道要求的可用的果肉的50 %或更高的损失。作为实例，如果果汁将包含5 %-7 %的果 肉，那么由于果肉的浸软，作为果肉浆料的百分数的15%_20%或更多的果肉被使用。
[0009]
[0010] 本发明的原理提供通过使未巴氏灭菌的果肉与在巴氏灭菌温度下的液体混合将 果肉在包装内巴氏灭菌，从而使加热的液体能够将果肉巴氏灭菌。结果，当在进入包装之前 果肉的巴氏灭菌可以被消除时，制造成本和果肉加工的低效率被明显减少。
[0011] 用于生产包装的食物物品或饮料的方法的一个实施方案可以包括沿着第一加工 路线加工包含腐败微生物的第一食物源。第一加工路线可以将第一食物源的温度限制至低 于使腐败微生物被灭活的温度水平。第二食物源可以沿着第二加工路线被加工。第二加工 路线可以将第二食物源加热至处于预定的温度范围内，所述预定的温度范围使在第二食物 源中的腐败微生物当在预定的温度范围内持续预定的时间段时大体上被灭活。包装可以用 第一食物源和第二食物源来填充。第二食物源当与第一食物源混合时，在包装内可以在预 定的温度范围内持续预定的时间段以使腐败微生物被灭活。包装可以是消费包装。
[0012] 用于生产包装的食物物品或饮料的系统的一个实施方案可以包括第一加工路线， 其被配置成加工包含腐败微生物的第一食物源。第一加工路线可以将第一食物源的温度限 制至低于使腐败微生物被灭活的温度水平。第二加工路线可以被配置成加工第二食物源， 其中第二加工路线可以将第二食物源加热至处于预定的温度范围内，所述预定的温度范围 使在第二食物源中的腐败微生物当在预定的温度范围内持续预定的时间段时大体上被灭 活。第一加工路线和第二加工路线还可以被配置成用第一食物源和第二食物源填充包装。 第二食物源当与第一食物源混合时，在包装内可以在预定的温度范围内持续预定的时间段 以使腐败微生物被灭活。
[0013] 改装果肉浆料加工子系统的方法的一个实施方案可以包括提供具有流体路线的 果肉浆料加工子系统，所述流体路线包括与共混罐和填充器流体连通的加热器元件。加热 器元件可以被配置成将来自共混罐的共混的果肉浆料巴氏灭菌。旁路导管可以沿着流体路 线在共混罐和填充器之间被流体地连接，其中旁路导管使来自共混罐的共混的果肉浆料绕 开加热器元件。
[0014] 包装的食物物品或饮料的一个实施方案可以包括消费包装、包含微生物的加工的 食物组合物、以及液体，所述液体处于在预定的范围内的温度下，被应用至加工的食物组合 物以在消费包装中形成第一混合物，作为液体处于预定的范围内的结果，液体使微生物大 体上被灭活。
[0015] 用于制造包装的食物物品或饮料的方法的一个实施方案可以包括提供包含微生 物的加工的食物组合物。被用于形成食物物品或饮料的液体可以被巴氏灭菌，其中巴氏灭 菌包括将液体加热至预定的温度范围。在消费包装中，在预定的范围内的液体和加工的食 物组合物可以被组合以形成第一混合物，使得在预定的范围内的液体使微生物大体上被灭 活。
[0016] 附图简述
[0017] 参考所附的附图，下文详细地描述本发明的例证性实施方案，附图通过引用并入 本文并且在附图中：
[0018] 图1是用于进行用于加工果肉和液体以产生果汁饮料的双填充器工艺的例证性系 统的示意图；
[0019] 图2是用于在生产水果饮料中加工果肉的可选择的例证性子系统的示意图；
[0020] 图3是用于在生产水果饮料中加工果肉的另一个可选择的例证性子系统的示意 图；
[0021] 图4是用于在生产水果饮料中加工果肉的又另一个可选择的例证性子系统的示意 图；
[0022] 图5是例证性果肉加工实施方案的流程图。
[0023]图6是示出在加热至6 8 °C期间在三个ρ Η制剂中的温度变化和葡糖杆菌属 (Gluconobacter spp)的成活率的例证性加工结果的图；
[0024]图7是示出在加热至68°C期间在三个pH制剂中的温度变化和酿酒酵母菌 (Saccharomyces cerevisiae)的成活率的例证性加工结果的图；
[0025]图8是示出在加热至68°C期间在三个pH制剂中的温度变化和产黄青霉菌 (Penicillium crysogenum)的成活率的例证性加工结果的图；
[0026] 图9是示出果汁制剂（在此情况下美汁源果肉果汁产品（Minute Maid Pulpy juice product))的温度变化的例证性加工结果的图；
[0027] 图10是示出例证性结果的表，所述表示出在产生用腐败酵母菌的混合物 (cocktai 1)接种之后，饮料被巴氏灭菌的温度；
[0028]图11是示出例证性结果的表，所述表示出在增加的微生物负载和减少的倒置时间 下产生用腐败酵母菌的混合物的接种之后，饮料被巴氏灭菌的温度；
[0029]图12是示出用腐败酵母菌的例证性工艺测试结果的表；
[0030]图13是示出用霉菌和/或酵母菌的例证性工艺测试结果的表；
[0031]图14是示出用桃碎片(peach bit)的例证性工艺测试结果的表；
[0032]图15是用于生产包装的食物物品或饮料的工艺的流程图；
[0033]图16是示出用于桃碎片硬度的例证性工艺结果的柱状图；以及
[0034]图17是示出用于桃碎片均匀性的例证性工艺结果的一系列散布图（scatter plot)〇
[0035]
[0036] 根据本发明的原理，通过将食物或饮料与热流体组合，将食物或饮料在容器中巴 氏灭菌。在某些实施方案中，这在不存在无菌条件的情况下发生。在某些实施方案中，本公 开内容的原理包括在巴氏灭菌温度下使未巴氏灭菌的食物或饮料与液体混合以将未巴氏 灭菌的食物或饮料巴氏灭菌。混合可以包括简单地组合、搅拌、摇动、倒置、或在巴氏灭菌温 度下将未巴氏灭菌的食物或饮料与液体整合以将未巴氏灭菌的食物或饮料巴氏灭菌的任 何其他工艺。
[0037]在某些实施方案中，本发明的原理提供通过在巴氏灭菌温度下使未巴氏灭菌的果 肉或食物碎片与液体混合将果肉或食物碎片在包装(例如但不限于瓶）中巴氏灭菌，从而使 加热的液体能够将果肉巴氏灭菌。结果，当在进入包装之前果肉的巴氏灭菌可以被消除时， 制造成本和果肉加工的低效率被明显减少。
[0038]在某些实施方案中，本公开内容提供通过使未巴氏灭菌的食物组合物在预定的范 围内的温度下与液体混合，在包装内将加工的食物组合物巴氏灭菌(包装内加工），从而使 加热的液体能够将食物巴氏灭菌。在包装内混合液体和食物并且将温度保持在平衡温度下 持续某些时间杀死或大体上灭活微生物。
[0039] "包装内"加工意指通过在消费包装内的加热的液体将食物例如或果肉或食物碎 片巴氏灭菌。任何消费包装在本文描述的方法中找到用途。在某些实施方案中，包括玻璃 瓶、或塑料瓶的瓶，或其他包装材料可以被使用。
[0040] 通常，消费包装允许食物物品或饮料的包装内巴氏灭菌。在各个实施方案中，消费 包装可以是塑料瓶、玻璃瓶、铝罐、纸箱、杯、或其他合适的材料。
[0041] 在某些实施方案中，消费包装可以包括金属、聚合物材料(例如，基于聚丙烯或聚 对苯二甲酸乙二酯(PET)的聚酯或聚苯乙烯）、基于纸的材料、二氧化硅、陶瓷、玻璃或类似 物。例如，瓶可以是塑料或玻璃。例如，瓶可以是塑料并且由基于聚合物的热塑性材料形成。 在各个实施方案中，消费包装可以包含聚合物材料（例如聚萘二甲酸乙二酯(PEN))、聚酮 (例如，乙烯一氧化碳共聚物）以及可以单独使用或与其他聚合物(例如比如，PET)混合的液 晶聚合物(LCP)。在某些实施方案中，基于金属的消费包装，例如铝罐被使用。消费包装可以 是一次性的或非一次性的。
[0042] 在某些实施方案中，消费包装可以呈现改进的气体性质、气味性质、味道性质和/ 或香味渗透屏障性质。在某些实施方案中，消费包装具有抵抗翻倒的良好稳定性，例如在填 充期间和/或在其空着的条件下，例如当容器被操作时。另外，在某些实施方案中，消费包装 具有容易移除的闭合物和/或使得直接从瓶便利地消耗饮料的颈部构造和/或口尺寸。
[0043] 在某些实施方案中，包装内加工减少或消除可以破坏食物或是病原体或腐败微生 物的热敏性微生物。热敏性微生物