瓶內巴氏滅菌的制作方法
【專利說明】瓶內巴氏滅菌
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2013年6月25日提交的美國申請第13/926,881號和第13/926,909號 的權益，其通過引用以其整體并入本文。
[0003] 發明背景
[0004] 食物的巴氏滅菌通過將食物(通常液體)加熱至在某個溫度范圍內的溫度持續某 個時間量以殺死或滅活微生物來進行。通過減少或消除微生物，食物的腐敗被減緩并且可 能由于人們攝取病原體造成的疾病被大大地減少。如本領域理解的，食物的滅菌通過將食 物加熱至比巴氏滅菌更高的溫度來進行。從消費者的味道的觀點來看，滅菌導致比巴氏滅 菌更不可接受的食物。
[0005] 不同食物的巴氏滅菌使用不同的巴氏滅菌技術。例如，在大量生產設置中，具有大 量果肉的果汁的巴氏滅菌常使用雙流巴氏滅菌工藝進行。一個流或生產線將果肉加工并且 巴氏滅菌，并且另一個流或生產線將果汁加工并且巴氏滅菌。通過將兩種果汁成分（即，果 肉和果汁）巴氏滅菌，具有果汁和果肉的果汁產品的生產商保證最少的腐敗微生物或沒有 腐敗微生物在產生的果汁產品中生長。
[0006] 在某些傳統的方法中，果肉從水果中生產并且在大的桶或其他容器中冷凍以使果 肉保存持續一段時間直到準備用于包括在飲料例如橙汁、或食物中。制備冷凍的果肉的工 藝包括壓碎包含果肉的冰、通過使壓碎的冷凍的果肉與水和糖漿混合產生果肉漿料、以及 在某種最小背壓(通常0.3巴或更高）下將果肉漿料加熱至巴氏滅菌溫度以使微生物被滅 活。然后，將巴氏滅菌的果肉漿料傾倒到包裝例如橙汁容器內，用于與巴氏滅菌的果汁混合 以產生消費食物產品或消費飲料產品。
[0007] 果肉的巴氏滅菌是既昂貴的又效率低的。將果肉巴氏滅菌的總成本是作為使用加 熱設備將果肉加熱至巴氏滅菌溫度的能量成本、維護巴氏滅菌設備的成本、將果肉巴氏滅 菌和加工的時間成本、由于將果肉巴氏滅菌的低效率的果肉的成本、操作和維護制造設備 的人員成本、以及用于新的食物或飲料加工操作的果肉巴氏滅菌設備的資本成本的結果。
[0008] 將果肉巴氏滅菌的低效率是作為將果肉浸軟成或破壞成對消費者不是可感知的 或可接受的大小的結果。果肉的浸軟是作為在背壓下將果肉加熱至巴氏滅菌溫度的組合的 結果。應很好地理解，部分地由于果肉的巴氏滅菌工藝，果肉的浸軟導致滿足消費者可接受 的味道要求的可用的果肉的50 %或更高的損失。作為實例，如果果汁將包含5 %-7 %的果 肉，那么由于果肉的浸軟，作為果肉漿料的百分數的15%_20%或更多的果肉被使用。
[0009]
[0010] 本發明的原理提供通過使未巴氏滅菌的果肉與在巴氏滅菌溫度下的液體混合將 果肉在包裝內巴氏滅菌，從而使加熱的液體能夠將果肉巴氏滅菌。結果，當在進入包裝之前 果肉的巴氏滅菌可以被消除時，制造成本和果肉加工的低效率被明顯減少。
[0011] 用于生產包裝的食物物品或飲料的方法的一個實施方案可以包括沿著第一加工 路線加工包含腐敗微生物的第一食物源。第一加工路線可以將第一食物源的溫度限制至低 于使腐敗微生物被滅活的溫度水平。第二食物源可以沿著第二加工路線被加工。第二加工 路線可以將第二食物源加熱至處于預定的溫度范圍內，所述預定的溫度范圍使在第二食物 源中的腐敗微生物當在預定的溫度范圍內持續預定的時間段時大體上被滅活。包裝可以用 第一食物源和第二食物源來填充。第二食物源當與第一食物源混合時，在包裝內可以在預 定的溫度范圍內持續預定的時間段以使腐敗微生物被滅活。包裝可以是消費包裝。
[0012] 用于生產包裝的食物物品或飲料的系統的一個實施方案可以包括第一加工路線， 其被配置成加工包含腐敗微生物的第一食物源。第一加工路線可以將第一食物源的溫度限 制至低于使腐敗微生物被滅活的溫度水平。第二加工路線可以被配置成加工第二食物源， 其中第二加工路線可以將第二食物源加熱至處于預定的溫度范圍內，所述預定的溫度范圍 使在第二食物源中的腐敗微生物當在預定的溫度范圍內持續預定的時間段時大體上被滅 活。第一加工路線和第二加工路線還可以被配置成用第一食物源和第二食物源填充包裝。 第二食物源當與第一食物源混合時，在包裝內可以在預定的溫度范圍內持續預定的時間段 以使腐敗微生物被滅活。
[0013] 改裝果肉漿料加工子系統的方法的一個實施方案可以包括提供具有流體路線的 果肉漿料加工子系統，所述流體路線包括與共混罐和填充器流體連通的加熱器元件。加熱 器元件可以被配置成將來自共混罐的共混的果肉漿料巴氏滅菌。旁路導管可以沿著流體路 線在共混罐和填充器之間被流體地連接，其中旁路導管使來自共混罐的共混的果肉漿料繞 開加熱器元件。
[0014] 包裝的食物物品或飲料的一個實施方案可以包括消費包裝、包含微生物的加工的 食物組合物、以及液體，所述液體處于在預定的范圍內的溫度下，被應用至加工的食物組合 物以在消費包裝中形成第一混合物，作為液體處于預定的范圍內的結果，液體使微生物大 體上被滅活。
[0015] 用于制造包裝的食物物品或飲料的方法的一個實施方案可以包括提供包含微生 物的加工的食物組合物。被用于形成食物物品或飲料的液體可以被巴氏滅菌，其中巴氏滅 菌包括將液體加熱至預定的溫度范圍。在消費包裝中，在預定的范圍內的液體和加工的食 物組合物可以被組合以形成第一混合物，使得在預定的范圍內的液體使微生物大體上被滅 活。
[0016] 附圖簡述
[0017] 參考所附的附圖，下文詳細地描述本發明的例證性實施方案，附圖通過引用并入 本文并且在附圖中：
[0018] 圖1是用于進行用于加工果肉和液體以產生果汁飲料的雙填充器工藝的例證性系 統的示意圖；
[0019] 圖2是用于在生產水果飲料中加工果肉的可選擇的例證性子系統的示意圖；
[0020] 圖3是用于在生產水果飲料中加工果肉的另一個可選擇的例證性子系統的示意 圖；
[0021] 圖4是用于在生產水果飲料中加工果肉的又另一個可選擇的例證性子系統的示意 圖；
[0022] 圖5是例證性果肉加工實施方案的流程圖。
[0023]圖6是示出在加熱至6 8 °C期間在三個ρ Η制劑中的溫度變化和葡糖桿菌屬 (Gluconobacter spp)的成活率的例證性加工結果的圖；
[0024]圖7是示出在加熱至68°C期間在三個pH制劑中的溫度變化和釀酒酵母菌 (Saccharomyces cerevisiae)的成活率的例證性加工結果的圖；
[0025]圖8是示出在加熱至68°C期間在三個pH制劑中的溫度變化和產黃青霉菌 (Penicillium crysogenum)的成活率的例證性加工結果的圖；
[0026] 圖9是示出果汁制劑（在此情況下美汁源果肉果汁產品（Minute Maid Pulpy juice product))的溫度變化的例證性加工結果的圖；
[0027] 圖10是示出例證性結果的表，所述表示出在產生用腐敗酵母菌的混合物 (cocktai 1)接種之后，飲料被巴氏滅菌的溫度；
[0028]圖11是示出例證性結果的表，所述表示出在增加的微生物負載和減少的倒置時間 下產生用腐敗酵母菌的混合物的接種之后，飲料被巴氏滅菌的溫度；
[0029]圖12是示出用腐敗酵母菌的例證性工藝測試結果的表；
[0030]圖13是示出用霉菌和/或酵母菌的例證性工藝測試結果的表；
[0031]圖14是示出用桃碎片(peach bit)的例證性工藝測試結果的表；
[0032]圖15是用于生產包裝的食物物品或飲料的工藝的流程圖；
[0033]圖16是示出用于桃碎片硬度的例證性工藝結果的柱狀圖；以及
[0034]圖17是示出用于桃碎片均勻性的例證性工藝結果的一系列散布圖（scatter plot)〇
[0035]
[0036] 根據本發明的原理，通過將食物或飲料與熱流體組合，將食物或飲料在容器中巴 氏滅菌。在某些實施方案中，這在不存在無菌條件的情況下發生。在某些實施方案中，本公 開內容的原理包括在巴氏滅菌溫度下使未巴氏滅菌的食物或飲料與液體混合以將未巴氏 滅菌的食物或飲料巴氏滅菌。混合可以包括簡單地組合、攪拌、搖動、倒置、或在巴氏滅菌溫 度下將未巴氏滅菌的食物或飲料與液體整合以將未巴氏滅菌的食物或飲料巴氏滅菌的任 何其他工藝。
[0037]在某些實施方案中，本發明的原理提供通過在巴氏滅菌溫度下使未巴氏滅菌的果 肉或食物碎片與液體混合將果肉或食物碎片在包裝(例如但不限于瓶）中巴氏滅菌，從而使 加熱的液體能夠將果肉巴氏滅菌。結果，當在進入包裝之前果肉的巴氏滅菌可以被消除時， 制造成本和果肉加工的低效率被明顯減少。
[0038]在某些實施方案中，本公開內容提供通過使未巴氏滅菌的食物組合物在預定的范 圍內的溫度下與液體混合，在包裝內將加工的食物組合物巴氏滅菌(包裝內加工），從而使 加熱的液體能夠將食物巴氏滅菌。在包裝內混合液體和食物并且將溫度保持在平衡溫度下 持續某些時間殺死或大體上滅活微生物。
[0039] "包裝內"加工意指通過在消費包裝內的加熱的液體將食物例如或果肉或食物碎 片巴氏滅菌。任何消費包裝在本文描述的方法中找到用途。在某些實施方案中，包括玻璃 瓶、或塑料瓶的瓶，或其他包裝材料可以被使用。
[0040] 通常，消費包裝允許食物物品或飲料的包裝內巴氏滅菌。在各個實施方案中，消費 包裝可以是塑料瓶、玻璃瓶、鋁罐、紙箱、杯、或其他合適的材料。
[0041] 在某些實施方案中，消費包裝可以包括金屬、聚合物材料(例如，基于聚丙烯或聚 對苯二甲酸乙二酯(PET)的聚酯或聚苯乙烯）、基于紙的材料、二氧化硅、陶瓷、玻璃或類似 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熱塑性材料形成。 在各個實施方案中，消費包裝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）以及可以單獨使用或與其他聚合物(例如比如，PET)混合的液 晶聚合物(LCP)。在某些實施方案中，基于金屬的消費包裝，例如鋁罐被使用。消費包裝可以 是一次性的或非一次性的。
[0042] 在某些實施方案中，消費包裝可以呈現改進的氣體性質、氣味性質、味道性質和/ 或香味滲透屏障性質。在某些實施方案中，消費包裝具有抵抗翻倒的良好穩定性，例如在填 充期間和/或在其空著的條件下，例如當容器被操作時。另外，在某些實施方案中，消費包裝 具有容易移除的閉合物和/或使得直接從瓶便利地消耗飲料的頸部構造和/或口尺寸。
[0043] 在某些實施方案中，包裝內加工減少或消除可以破壞食物或是病原體或腐敗微生 物的熱敏性微生物。熱敏性微生物