專利名稱：通過(guò)直接蒸汽加熱和閃蒸冷卻減少柑橘汁的油和異味的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柑橘汁，特別是橙汁的直接蒸汽加熱方法。在進(jìn)一步的實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及柑橘汁的直接蒸汽加熱和閃蒸冷卻的方法，該方法能去除不希望的風(fēng)味組分和保持某些希望的風(fēng)味組分。
背景技術(shù)：
當(dāng)生產(chǎn)果汁，特別是柑橘汁如橙汁時(shí)，包裝前的殺菌過(guò)程乃是防止產(chǎn)品腐敗和使酶失活所必須的。此過(guò)程就柑橘汁而言通常叫做巴氏殺菌。
傳統(tǒng)柑橘汁的巴氏殺菌涉及柑橘汁緩慢升溫至約200°F(約93℃)的巴氏殺菌溫度。在此過(guò)程期間，柑橘汁在遠(yuǎn)高于飲用溫度，即約35°F(約2℃)溫度下維持長(zhǎng)達(dá)數(shù)分鐘。在此相對(duì)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，可能發(fā)生顯著的產(chǎn)品降解。例如，柑橘汁的味道和寶貴的感官性能可能受到不利影響。
另一個(gè)對(duì)柑橘汁味道產(chǎn)生不利影響的因素是雙乙酰在巴氏殺菌柑橘汁中的存在。雙乙酰是一種由柑橘汁的微生物降解造成的異味化合物，能在果汁中產(chǎn)生奶油味道。在橙汁中低至50份每十億份(ppb)的水平就可感覺(jué)到。鑒于此種異味在例如“非來(lái)自濃縮物”(NFC)橙汁中是不可接受的，因此目前的做法是由具有雙乙酰污染的NFC橙汁制成價(jià)值較低的“來(lái)自濃縮物”(FC)的橙汁。然而，這將使NFC橙汁的生產(chǎn)更昂貴。因此，需要找出一種方法，通過(guò)提供一種從果汁中去除雙乙酰和其它異味的方法使得NFC橙汁的生產(chǎn)更具成本效益和更有效。
可能對(duì)果汁味道產(chǎn)生不利影響的其它異味化合物包括α-萜烯醇、萜烯-4-醇(它們是d-檸檬烯的酸催化降解產(chǎn)物)和香芹酮(它是d-檸檬烯的氧化產(chǎn)物)。本發(fā)明的一個(gè)重要元素是認(rèn)識(shí)到要生產(chǎn)出感官性能提高的果汁，只需防止諸如這些異味的生成，或者若存在的話，將它們從果汁中去除而不去掉所有有益的香味化合物，例如2-己烯酸乙酯和3-羥基己酸乙酯。
另外，F(xiàn)C產(chǎn)品由于在蒸發(fā)期間不當(dāng)?shù)臒嶙饔枚ǔ＞哂兄笫斓漠愇??？梢钥闯觯鳛闈饪s果汁的標(biāo)準(zhǔn)做法，蒸發(fā)程序使果汁經(jīng)歷NFC果汁不曾受到過(guò)的非?？量痰臒釛l件。若能取消或者大大減少此種在例如FC橙汁中的煮熟異味將是有利的。
真空蒸氣加工在其它領(lǐng)域是公知的。例如，美國(guó)專利2,944,479(Walsh等人)涉及一種真空-蒸汽處理器。該專利主要涉及使乳制品在真空環(huán)境中接觸蒸氣。目的是讓蒸氣除掉臭味和有氣味的揮發(fā)分，以改善乳制品的味道。該專利確實(shí)提到可采用其中所述的真空-蒸汽處理器來(lái)加工橙汁，但是其具體的目的是要從果汁中蒸餾和去除果皮油。在此種情況中，可將冷凝液送過(guò)分離器以除掉夾帶的果皮油。然而，在該專利中的方法并未涉及從果汁中選擇性地去除不良?xì)馕督M分，而這正是本發(fā)明的目的之一。
Walsh等人的真空蒸汽處理器包括兩個(gè)室和一個(gè)冷凝器。蒸氣和牛奶被引入到充滿真空的第一室內(nèi)，加熱薄膜狀牛奶直至牛奶到達(dá)室底。牛奶和冷凝的蒸氣隨后送至較低壓力的第二室以除掉蒸氣和導(dǎo)致臭味和氣味的揮發(fā)分。牛奶以薄螺旋膜的形式順第二室壁下流。隨后，加工好的牛奶被轉(zhuǎn)移到其它地方。
Dasi Industries也具有許多涉及乳品工業(yè)和牛奶殺菌的專利。這些專利例如是US專利3,771,434、4,310,496、Re.32,695、4,591,463、5,544,571和5,639,499。這些專利中的第一個(gè)，即3,771,343(Davies)公開了一種將牛奶流成形為經(jīng)受蒸氣處理的薄膜的基本方法。Dasi Industries的其它專利與此類似。它們描述了一種方法，其中牛奶先行預(yù)熱，成膜，用蒸汽快速加熱到高達(dá)300°F，并閃蒸冷卻至160°F。雖然主要涉及牛奶，但其它液體如啤酒、橙汁和湯據(jù)稱也適合采用Re.32,695中的方法和設(shè)備。然而，在這些專利中采用的高溫很可能在果汁中產(chǎn)生過(guò)分蒸煮的異味。
美國(guó)專利5,225,221(Camden等人)描述了加鈣果汁飲料的制備。該專利描述采用212°F～260°F的超高溫進(jìn)行2～6s的巴氏殺菌。巴氏殺菌是通過(guò)蒸汽注入或者蒸汽浸制實(shí)施的。然而，該專利公開的高溫—時(shí)間組合不利地影響果汁的風(fēng)味。隨后，果汁由一排熱交換器冷卻。此種冷卻過(guò)程不是非?？於锹貜母邷亟档凸臏囟取＝Y(jié)果，果汁在高溫停留遠(yuǎn)超過(guò)1s的時(shí)間。這對(duì)果汁的風(fēng)味產(chǎn)生不利影響。該方法也不能從果汁中除掉不良?xì)馕督M分。
因此，本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有方法中的缺點(diǎn)并提供用于柑橘汁巴氏殺菌的方法以去除異味化合物同時(shí)保持希望的風(fēng)味化合物。
另一個(gè)目的是提供具有這些特征的果汁產(chǎn)品。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及通過(guò)直接接觸蒸汽快速加熱柑橘汁而加熱、預(yù)煮(blanching)或巴氏殺菌或消毒柑橘汁以及減少柑橘汁中的油和異味的工藝或方法。優(yōu)選的是，在本發(fā)明方法中，果汁在高于飲用溫度的停留時(shí)間比現(xiàn)有技術(shù)的方法大大縮短，從而使果汁的降解和不良熱作用最小化?？刹捎弥苯诱羝⑷牖蛑苯诱羝苼?lái)快速加熱果汁。
在另一種實(shí)施方案中，直接蒸汽加熱后，果汁優(yōu)選地在真空下進(jìn)行快速閃蒸冷卻。
在另一種實(shí)施方案中，在快速加熱果汁之前，果汁進(jìn)行預(yù)熱。另外，在快速加熱后，果汁優(yōu)選地閃蒸冷卻到近似預(yù)熱的溫度。
本發(fā)明適合于柑橘汁，例如橙、葡萄柚、酸橙和檸檬汁。優(yōu)選的是，該方法用于對(duì)橙汁，包括非來(lái)自濃縮物(NFC)的橙汁和來(lái)自濃縮物(FC)的橙汁進(jìn)行巴氏殺菌。另外，當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用于NFC果汁時(shí)可產(chǎn)生特殊的益處。
優(yōu)選的是，采用本發(fā)明的方法可在果汁中達(dá)到果膠甲酯酶(PME)的失活。典型地，酶的失活是傳統(tǒng)柑橘汁巴氏殺菌的目標(biāo)。
本發(fā)明方法的一個(gè)出乎意料的益處是防止某些不希望組分，例如α-萜烯醇、萜烯-4-醇和香芹酮的生成和選擇性去除。這些異味化合物含量的顯著降低將導(dǎo)致果汁風(fēng)味的改善。某些要求的關(guān)鍵風(fēng)味組分，例如2-己烯酸乙酯和3-羥基己酸乙酯的保留是本發(fā)明方法的另一出乎意料的益處。這一現(xiàn)象據(jù)信適用于某些但非全部風(fēng)味組分。本發(fā)明的一種實(shí)施方案涉及一種味道較好的果汁，其中選擇性地去除了某些或全部上面提到的不希望組分，并保留了某些或全部上面提到的要求組分。
再有，本發(fā)明方法能從NFC果汁中除掉雙乙酰，若存在的話。由于雙乙酰導(dǎo)致果汁不適合作為優(yōu)質(zhì)NFC果汁，故除掉雙乙?？蓪?dǎo)致產(chǎn)品加工成本和價(jià)值的顯著節(jié)省。本發(fā)明另一實(shí)施方案涉及一種從NFC果汁中除掉了幾乎全部雙乙酰的、味道穩(wěn)定較好并且成本效益較好的果汁。
另外，采用本發(fā)明方法制備FC果汁能生產(chǎn)出味道較好的FC果汁。能夠減少在FC果汁蒸發(fā)過(guò)程中生成的不良化合物，并且提高風(fēng)味品質(zhì)。另一種實(shí)施方案涉及味道較好的FC果汁。這既包括來(lái)自濃縮柑橘汁，也包括由濃縮柑橘汁復(fù)原的一倍濃果汁。
盡管在某些情況下本發(fā)明方法也可能從果汁中除掉某些要求的組分，但在本發(fā)明方法的進(jìn)一步實(shí)施方案中，這些組分可在風(fēng)味復(fù)原步驟中重新加回到果汁中。
本發(fā)明另一種實(shí)施方案涉及對(duì)柑橘汁進(jìn)行巴氏殺菌的方法，其中原料果汁被分離成高固體流和低固體流。優(yōu)選的是，高固體流將包括固體和熬稠的果汁，而低固體流則包括乳清和自由流動(dòng)果汁。優(yōu)選的是，這兩股流都接受蒸汽加熱和閃蒸冷卻處理，但本發(fā)明也考慮到該方法僅施用于兩股流之一的情況。采用本發(fā)明方法，高達(dá)93％，甚至可能高達(dá)97％的高除油率在油控制方面提供獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)又不去除對(duì)柑橘汁風(fēng)味重要的化合物。另一種實(shí)施方案涉及所得到的味道較好的果汁。
本發(fā)明的另一種實(shí)施方案涉及降低柑橘汁油濃度或從中脫油而不對(duì)果汁進(jìn)行完全巴氏殺菌的方法。優(yōu)選的是，本實(shí)施方案的方法涉及直接對(duì)果汁進(jìn)行蒸汽加熱至高溫但又不高到如巴氏殺菌溫度那樣高的程度。隨后，立即對(duì)果汁進(jìn)行閃蒸冷卻。優(yōu)選的是，果汁先行預(yù)熱。這樣的結(jié)果有利于控制橙汁中油含量的脫油方法的靈活性。
附圖簡(jiǎn)述

圖1顯示了用于對(duì)柑橘汁進(jìn)行直接蒸汽加熱和巴氏殺菌的一種本發(fā)明實(shí)施方案。
圖2顯示了與傳統(tǒng)方法相比本發(fā)明的時(shí)間與溫度之間的關(guān)系。
圖3顯示了用于對(duì)柑橘汁進(jìn)行直接蒸汽加熱和脫油的一種本發(fā)明實(shí)施方案。
圖4A～4C是顯示蒸汽注入除油效率隨不同最終溫度和不同進(jìn)口預(yù)熱果汁溫度變化的曲線圖。
圖5顯示了本發(fā)明另一種實(shí)施方案。
圖6A～6D是顯示采用本發(fā)明去除不良?xì)馕痘衔锖捅Ａ粲幸鏆馕痘衔锏脑囼?yàn)結(jié)果的曲線圖。
目前優(yōu)選的實(shí)施方案詳述圖1展示了本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施方案的步驟。在該實(shí)施方案中，采用直接蒸汽加熱對(duì)柑橘汁進(jìn)行巴氏殺菌。首先，柑橘汁進(jìn)料(10)進(jìn)行預(yù)熱(12)。柑橘汁進(jìn)料可以是一倍濃NFC果汁，或者剛剛榨出、貯存的或者二者的組合。柑橘汁進(jìn)料也可以是濃縮果汁、由濃縮果汁復(fù)原的一倍濃果汁，乃至采用傳統(tǒng)分離設(shè)備如離心機(jī)、整理機(jī)和潷析器或其它類似設(shè)備分離的高和低固體流。雖然果汁可以是任何柑橘汁，但橙汁是優(yōu)選的實(shí)施方案。
預(yù)熱可采用傳統(tǒng)加熱設(shè)備完成，例如間接管式加熱。優(yōu)選的是，果汁首先預(yù)熱到介于約50°F～200°F(約10℃～93℃)的溫度，更優(yōu)選介于約70°F～180°F(約21℃～82℃)，進(jìn)一步優(yōu)選介于約80°F～170°F(約26℃～77℃)的溫度。最優(yōu)選的范圍目前是約100°F～150°F(約37℃～65.5℃)。確切的溫度一般隨用途而異。例如，對(duì)于NFC果汁來(lái)說(shuō)，據(jù)發(fā)現(xiàn)預(yù)熱溫度為140°F(60℃)效果很好。此種預(yù)熱所需要的時(shí)間隨設(shè)備而異。
預(yù)熱步驟從成本和單位效率來(lái)說(shuō)都是有益的。例如，它更具成本效益并且將果汁從140°F(60℃)蒸汽加熱到超過(guò)210°F(99℃)并閃蒸冷卻回到140°F(60℃)所需要的能量比必須將果汁從35°F(2℃)蒸汽加熱到210℃并閃蒸冷卻回到35°F所需能量要少得多。
隨后，預(yù)熱的原料果汁(14)通過(guò)加入蒸汽(18)浸制或注入加熱至高溫實(shí)現(xiàn)直接蒸汽巴氏殺菌(16)。優(yōu)選的是，果汁被加熱到超過(guò)約190°F(約88℃)但不高于約230°F(110℃)的溫度。例如，采用207°F(97℃)的加熱獲得良好的結(jié)果。
采用蒸汽注入，蒸汽是直接加入到原料果汁流中的。采用蒸汽浸制，果汁進(jìn)入到一個(gè)也加入了蒸汽的蒸汽室內(nèi)。這兩種技術(shù)都在本發(fā)明范圍之內(nèi)。本發(fā)明還考慮到任何其它能讓蒸汽與果汁接觸的方法。也在考慮之列的是，本發(fā)明可采用除了水以外的另一種食品級(jí)加熱介質(zhì)。
果汁在步驟或部位(20)在微生物和酶失活要求的高溫下保持一段非常短的時(shí)間，優(yōu)選不足1s，更優(yōu)選不足0.5s。隨后，加熱的果汁進(jìn)行冷卻步驟(22)。優(yōu)選的是，冷卻采用閃蒸(閃蒸冷卻)來(lái)實(shí)施，其中移出蒸汽(24)。如圖2所示，采用本發(fā)明方法使果汁在高溫停留比傳統(tǒng)間接加熱和冷卻方法短得多的時(shí)間。本發(fā)明方法的快速加熱—保溫—冷卻方法有效地將不當(dāng)熱作用降低到最低限度。閃蒸方法也起到選擇性地去除油、空氣和若干不良?xì)馕痘衔?，同時(shí)又基本上保留有益化合物的作用。經(jīng)巴氏殺菌的果汁(26)出料。
該閃蒸方法還具有移出在蒸汽加熱期間加入到果汁中水蒸汽蒸汽的重要好處。更具體地說(shuō)，在NFC橙汁制備中的一項(xiàng)重要考慮就是維持Brix。Brix是在給定重量果汁中可溶性固體的百分率的量度。例如，在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的方法中，通過(guò)將烹調(diào)蒸汽直接加入到預(yù)熱果汁(處于約100°F或37℃)中并快速升高果汁溫度(到約207°F或97℃)，隨后是非常短暫的保溫(約0.5s)和借助閃蒸的快速冷卻(到約100°F或37℃)，任何加入的水蒸汽蒸汽都被從果汁中趕出，從而維持了原來(lái)的Brix水平。
隨后，巴氏殺菌的果汁被冷卻(28)至約35°F(約2℃)以便包裝或貯存(30)。包裝或貯存按照普遍公知的程序和原理進(jìn)行。
在替代的實(shí)施方案中，本發(fā)明方法可用于給柑橘汁脫油而不對(duì)果汁實(shí)施巴氏殺菌。此種方法表示在圖3中，并且在許多地方類似于圖1的步驟，盡管有一些地方不同。例如，正如圖3所示，優(yōu)選地，原料柑橘汁進(jìn)料(110)按照類似于圖1的步驟(12)中的方式和類似溫度進(jìn)行預(yù)熱(112)。在此實(shí)施方案中，預(yù)熱的原料果汁(114)隨后通過(guò)按照類似于圖1的步驟(16)那樣加入蒸汽(118)來(lái)浸制或注入至高溫而實(shí)現(xiàn)直接蒸汽加熱(116)，所不同的是，果汁在步驟(116)中僅加熱至介于約100°F(37℃)～約210°F(99℃)的高溫，優(yōu)選介于約140°F(約60℃)～180°F(約82℃)。選擇的溫度應(yīng)是果汁不受到巴氏殺菌作用的溫度。果汁在此溫度保持(120)直至通過(guò)閃蒸冷卻(122)而變冷，同時(shí)移出蒸汽(124)，其方式和溫度類似于上面針對(duì)圖1中的步驟(22)所述。結(jié)果是從果汁中除掉了高百分率油的預(yù)煮果汁。
如圖4A～4C所示，當(dāng)原料果汁被預(yù)熱到例如100°F(37℃)時(shí)其除油效率大于當(dāng)它被預(yù)熱到60°F(15℃)或80°F(26℃)時(shí)的。因此，優(yōu)選在直接蒸汽加入之前實(shí)施果汁的預(yù)熱。圖4A～4C還展示不同最終加熱溫度下較高的預(yù)熱溫度能改善除油效率。另外，如圖4A～4C所示，蒸汽注入后達(dá)到的溫度越高，閃蒸所去除的油的百分率就越大。
隨后，預(yù)煮的果汁(126)可采用傳統(tǒng)管式巴氏殺菌方法進(jìn)行巴氏殺菌(127)。巴氏殺菌的果汁隨后可按照類似于圖1的步驟(28)和(30)所述的方式冷卻(128)到類似溫度并包裝或貯存(130)。
圖5顯示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案。在這一實(shí)施方案中，采用蒸汽巴氏殺菌對(duì)分離的高固體和低固體流進(jìn)行消毒。在該實(shí)施方案中，原料柑橘汁(50)采用傳統(tǒng)分離裝置和技術(shù)分離(60)為高固體流(62)和低固體流(64)。優(yōu)選的是，流被預(yù)熱到類似圖1的預(yù)熱步驟的溫度，或者在分離之前或者在其后。高固體流(62)和低固體流(64)之一或二者隨后通過(guò)加入蒸汽(65)來(lái)實(shí)施直接蒸汽浸制或直接蒸汽注入加熱(66)，從而將高固體和/或低固體加熱到類似前面針對(duì)圖1所討論的溫度的高溫。隨后，加熱的高固體和低固體在此高溫保溫(68)一段短時(shí)間，優(yōu)選不足1s，更優(yōu)選不足0.5s。隨后，這兩個(gè)加熱的流進(jìn)行閃蒸冷卻(70)，移出蒸汽(71)從而產(chǎn)生巴氏殺菌的低固體流(72)和巴氏殺菌的高固體流(74)。隨后，二流合并(76)形成巴氏殺菌的果汁。替代地，二流可合并，然后閃蒸冷卻。隨后通常進(jìn)行類似于圖1中那些步驟的冷卻(78)和包裝/貯存(80)。在采用該方法進(jìn)行的試運(yùn)轉(zhuǎn)中，在離心分離為高固體和低固體之后，蒸汽巴氏殺菌處理導(dǎo)致最高93％的油含量下降。據(jù)信最高97％的下降是可能的。事實(shí)上，分裂流的油含量下降幅度高于一倍濃果汁的。此種令人驚奇的結(jié)果提供了一種除油程度乃目前其它方法達(dá)不到的獨(dú)特除油方法。
在另一種實(shí)施方案中，本發(fā)明方法用于來(lái)自復(fù)原為一倍濃之前或以后的濃縮(FC)果汁產(chǎn)品。本發(fā)明方法的蒸汽巴氏殺菌消除或大大減少了來(lái)自現(xiàn)有技術(shù)加工中因不當(dāng)熱作用所致蒸煮異味，并提供各項(xiàng)感官性質(zhì)優(yōu)于采用其它方法巴氏殺菌的果汁的此類感官性質(zhì)的感官性能較好的果汁。
現(xiàn)在將在下面的實(shí)施例中舉例說(shuō)明本發(fā)明，但這些實(shí)施例不擬構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。
實(shí)施例1試驗(yàn)了一倍濃貯存的NFC橙汁共混物。該果汁包含40～50％以前冷凍的全汁，混合物中的其余果汁是鮮榨果汁。該果汁通過(guò)蒸汽注入或蒸汽浸制進(jìn)行蒸汽巴氏殺菌，同時(shí)一種對(duì)比果汁則接受管式巴氏殺菌而不進(jìn)行蒸汽巴氏殺菌。首先將蒸汽巴氏殺菌的果汁預(yù)熱到100°F(37℃)，隨后通過(guò)蒸汽注入或蒸汽浸制到205°F～207°F(96℃～97℃)保持0.4s實(shí)現(xiàn)蒸汽巴氏殺菌，然后閃蒸冷卻至100°F的溫度。對(duì)于蒸汽巴氏殺菌的果汁，產(chǎn)品在高于100°F(37℃)的停留時(shí)間盡可能降至在1s內(nèi)。間接管式方法(對(duì)比果汁)涉及在195°F(90.5℃)巴氏殺菌3s，隨后進(jìn)行傳統(tǒng)冷卻。收集蒸汽巴氏殺菌果汁的樣品和對(duì)比果汁的樣品并貯存在35°F(2℃)的1夸脫玻璃瓶中。蒸汽巴氏殺菌果汁和對(duì)比果汁的樣品在3和6周時(shí)接受感官和化學(xué)效果分析。還測(cè)試了起始時(shí)間的化學(xué)和微生物學(xué)性質(zhì)。對(duì)于感官特性，由經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的品嘗師小組對(duì)每種工藝生產(chǎn)的果汁樣品做品嘗評(píng)估。采用描述性感官分析方法，該方法采用15-點(diǎn)錨固的通用線標(biāo)尺。
與管式巴氏殺菌(對(duì)比例)的現(xiàn)有技術(shù)方法相比，感官分析更青睞蒸汽巴氏殺菌。再者，微生物試驗(yàn)未發(fā)現(xiàn)在蒸汽巴氏殺菌產(chǎn)品中有導(dǎo)致腐敗的可存活生物體。事實(shí)上，蒸汽巴氏殺菌憑借高溫和短時(shí)間處理提供了所要求的微生物減少和果膠甲酯酶的滅活。
就陳化3周和6周的產(chǎn)品而言，用蒸汽注入和蒸汽浸制進(jìn)行巴氏殺菌的樣品在描述性感官分析的原料橙感官特性方面顯著高于對(duì)比樣品。原料橙是總橙味道中作為未加工、鮮榨的、不含回加組分的橙汁典型部分。其代表是橙的柔軟多汁部分并被認(rèn)為是有益風(fēng)味的來(lái)源。
以蒸汽注入和蒸汽浸制巴氏殺菌的3周和6周陳化的樣品還在下列方面低于管式巴氏殺菌的對(duì)比樣品。蒸汽巴氏殺菌果汁在下列感官性質(zhì)上得分較低，每一種都是柑橘汁的不良屬性。蒸汽巴氏殺菌果汁的“榨出橙油”的感官特性顯著較低。這是未加工橙油的典型橙氣味部分。蒸汽巴氏殺菌的果汁在“化學(xué)”感官特性和“包裝”感官特性這樣一些被認(rèn)為與石油、硫、溶劑等相聯(lián)系的異味方面也顯著較低。蒸汽巴氏殺菌的果汁在“香味”感官特性這樣一些被認(rèn)為是辛辣、薄荷樣、發(fā)霉、烤焦等感官感覺(jué)方面明顯較低。蒸汽巴氏殺菌的果汁在評(píng)定產(chǎn)品與口腔的化學(xué)相互作用的“感覺(jué)因子”方面明顯較低。鑒于這些因素中每一項(xiàng)都被認(rèn)為對(duì)風(fēng)味具有負(fù)面貢獻(xiàn)，故較低的結(jié)果表示每一項(xiàng)都表明采用本發(fā)明直接蒸汽巴氏殺菌方法，與傳統(tǒng)間接管式加熱相比，能改善果汁的味道和感官特性。這些結(jié)果示于表1中。
表1

在同一行中具有不同字母的意思是在90％置信度水平上顯著不同。測(cè)試的其它感官特性(未在表中列出)顯示在90％置信度水平上差異不顯著。所示結(jié)果是3周與6周試驗(yàn)的平均結(jié)果。
實(shí)施例2FC橙汁的巴氏殺菌是采用直接蒸汽浸制與間接管式熱交換(對(duì)比樣)對(duì)照著試驗(yàn)的。蒸汽漫制程序包括預(yù)熱到100°F(37.8℃)，隨后通過(guò)在200°F(93.3℃)直接蒸汽浸制進(jìn)行巴氏殺菌3s，然后閃蒸冷卻至預(yù)熱溫度。該巴氏殺菌在可與間接管式程序的結(jié)果進(jìn)行比較的設(shè)備上進(jìn)行3s。間接管式程序(對(duì)比果汁)包括在200°F(93.3℃)進(jìn)行3s的巴氏殺菌。對(duì)比果汁在巴氏殺菌加熱之前未進(jìn)行預(yù)熱。對(duì)比果汁由管式冷卻系統(tǒng)冷卻。來(lái)自兩種程序的果汁隨后均被冷灌注到一夸脫玻璃瓶中，在35°F(2℃)貯存并在貯存4周后評(píng)估感官特性。
在4周后，果汁由品嘗小組采用實(shí)施例1中所述的15點(diǎn)錨固的通用線標(biāo)尺進(jìn)行品嘗。蒸汽巴氏殺菌FCOJ在下列負(fù)面感官特性方面具有比間接管式巴氏殺菌(對(duì)比)FCOJ明顯較低的水平“榨出橙油”、“包裝”味道(似乎與包裝材料如金屬或塑料相關(guān)的異味)和“苦味”(由咖啡因代表的味道參考物)。結(jié)果示于表2中。所有其它風(fēng)味試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)(未在表中列出)在兩種果汁之間基本上相同。
表2

在同一行中具有不同字母的意思是在90％置信度水平上顯著不同。測(cè)試的其它感官特性(未在表中列出)顯示在90％置信度水平上差異不顯著。
實(shí)施例3以蒸汽注入系統(tǒng)作為替代的巴氏殺菌技術(shù)對(duì)各種不同果汁流進(jìn)行試驗(yàn)。鮮Hamlin(哈姆林桔)、鮮Valencia(伏令夏橙)果汁、NFCOJ混合果汁、FCOJ和高固體與低固體的分裂流被用作果汁源。令人感興趣的是比較本發(fā)明方法對(duì)典型一倍濃果汁與該方法對(duì)已被分離為高固體流和低固體流的果汁所達(dá)到的油含量降低。該試驗(yàn)中果汁被預(yù)熱到140°F～160°F之間的溫度，然后蒸汽加熱至約205°F。果汁在此高溫下保持0.7-1.5s的時(shí)間。隨后將果汁閃蒸冷卻至預(yù)熱溫度。表3歸納了除油效率的結(jié)果。
表3

化學(xué)分析顯示出對(duì)已知的不良味道化合物選擇性清除的出乎意料的現(xiàn)象(參見(jiàn)圖6A、6B)，同時(shí)又保留了已知的有益化合物(參見(jiàn)圖6C、6D)。表4以數(shù)字格式總括了圖6A～6D。如圖6A和6B所示，與原料果汁和采用傳統(tǒng)間接管式加熱方法巴氏殺菌的果汁相比，本發(fā)明直接蒸汽加熱方法顯著降低了存在于果汁中的不良味道化合物萜烯-4-醇(圖6A)和香芹酮的量(圖6B)。如圖6A和6B所示，在某些采用本發(fā)明直接蒸汽加熱方法的情況中，看到這些不良味道化合物的濃度降低了相當(dāng)于原料果汁或間接樣品中濃度的一半以上。如圖6C和6D所示，本發(fā)明直接蒸汽方法對(duì)要求的有益氣味化合物2-己烯酸乙酯(圖6C)和3-羥基己烯酸乙酯(圖6D)沒(méi)有可察覺(jué)的影響。在圖6c和6D中看到的方法之間這些有益氣味化合物濃度的任何差異均在測(cè)定精度范圍之內(nèi)。當(dāng)同時(shí)考慮不良和有益氣味化合物時(shí)，本發(fā)明直接蒸汽加熱方法產(chǎn)生總體味道比間接管式加熱方法更好的果汁。
表4對(duì)比化學(xué)(蒸汽浸制/閃蒸巴氏殺菌)

可以看出，所描述的本發(fā)明實(shí)施方案和實(shí)施例是本發(fā)明原理的某些應(yīng)用的舉例說(shuō)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員在不背離本發(fā)明精神和范圍的條件下可制定出許多修改方案。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)柑橘汁進(jìn)行巴氏殺菌的方法，包括將柑橘汁預(yù)熱到預(yù)熱溫度；通過(guò)直接將蒸汽與所述預(yù)熱的柑橘汁合并而將預(yù)熱的柑橘汁快速加熱至巴氏殺菌溫度；使所述果汁在所述巴氏殺菌溫度維持不足1s從而生產(chǎn)出巴氏殺菌果汁；以及閃蒸所述巴氏殺菌果汁，從而將巴氏殺菌果汁的溫度快速降低到閃蒸溫度。
2.權(quán)利要求1的方法，還包括在所述閃蒸后冷卻所述巴氏殺菌果汁。
3.權(quán)利要求2的方法，其中所述巴氏殺菌果汁被冷卻至約35°F(約2℃)的溫度。
4.權(quán)利要求1的方法，其中所述預(yù)熱溫度和所述閃蒸溫度各自都介于約50°F～約200°F(約10℃～約93℃)。
5.權(quán)利要求4的方法，其中所述預(yù)熱溫度介于約70°F～約180°F(約21℃～約82℃)。
6.權(quán)利要求5的方法，其中所述預(yù)熱溫度介于約80°F～約170°F(約26℃～約77℃)。
7.權(quán)利要求6的方法，其中所述預(yù)熱溫度介于約100°F～約150°F(約37℃～約65.5℃)。
8.權(quán)利要求7的方法，其中所述閃蒸溫度與所述預(yù)熱溫度近似相同。
9.權(quán)利要求1的方法，其中所述巴氏殺菌溫度高于約200°F(約93℃)。
10.權(quán)利要求1的方法，其中所述巴氏殺菌溫度介于約190°F～約230°F(約88℃～約110℃)。
11.權(quán)利要求1的方法，其中所述預(yù)熱的果汁通過(guò)直接將蒸汽注入到所述預(yù)熱果汁中而被快速加熱。
12.權(quán)利要求1的方法，其中所述預(yù)熱的果汁通過(guò)所述預(yù)熱果汁的直接蒸汽浸制而被快速加熱。
13.權(quán)利要求1的方法，其中所述閃蒸降低所述巴氏殺菌果汁周圍的壓力，以便讓在所述巴氏殺菌果汁中凝結(jié)的水蒸汽蒸汽蒸發(fā)并冷卻所述巴氏殺菌果汁。
14.權(quán)利要求1的方法，其中在所述果汁快速冷卻后，將需要?dú)馕兜慕M分加回到所述果汁中。
15.權(quán)利要求1的方法，其中所述柑橘汁選自橙、葡萄柚、酸橙和檸檬汁。
16.權(quán)利要求1的方法，其中所述柑橘汁不來(lái)自濃縮柑橘汁。
17.權(quán)利要求1的方法，其中所述柑橘汁是濃縮柑橘汁。
18.權(quán)利要求1的方法，其中所述柑橘汁是由濃縮柑橘汁復(fù)原的一倍濃果汁。
19.權(quán)利要求1的方法，其中所述柑橘汁包括鮮榨果汁。
20.權(quán)利要求1的方法，其中所述柑橘汁包括貯存果汁。
21.權(quán)利要求1的方法，其中所述果汁在所述巴氏殺菌溫度維持不足0.5s從而生產(chǎn)出巴氏殺菌果汁。
22.一種對(duì)橙汁進(jìn)行巴氏殺菌的方法，包括將橙汁預(yù)熱到介于約50°F～約200°F(約10℃～約93℃)之間的預(yù)熱溫度；將蒸汽直接供應(yīng)給所述預(yù)熱的橙汁從而將所述橙汁加熱到介于約190°F～約230°F(約88℃～約110℃)之間的巴氏殺菌溫度，并將所述果汁在所述巴氏殺菌溫度保持不足1s，從而提供一種巴氏殺菌果汁；以及令該巴氏殺菌的果汁降壓以便快速蒸發(fā)蒸汽并將該巴氏殺菌橙汁冷卻到近似所述預(yù)熱溫度。
23.權(quán)利要求22的方法，其中所述預(yù)熱溫度介于約70°F～約180°F(約21℃～約82℃)。
24.權(quán)利要求23的方法，其中所述預(yù)熱溫度介于約80°F～約170°F(約26℃～約77℃)。
25.權(quán)利要求24的方法，其中所述預(yù)熱溫度介于約100°F～約150°F(約37℃～約65.5℃)。
26.權(quán)利要求22的方法，其中蒸汽是通過(guò)直接將蒸汽注入到所述預(yù)熱的橙汁中來(lái)供應(yīng)的。
27.權(quán)利要求22的方法，其中蒸汽是通過(guò)所述蒸汽和所述預(yù)熱的橙汁的直接浸制來(lái)供應(yīng)的。
28.權(quán)利要求22的方法，其中所述橙汁不是來(lái)自濃縮橙汁。
29.權(quán)利要求22的方法，其中所述橙汁來(lái)自濃縮橙汁。
30.權(quán)利要求22的方法，其中所述橙汁是一倍濃復(fù)原的橙汁。
31.權(quán)利要求22的方法，其中所述橙汁是鮮榨果汁、以前貯存的果汁或其組合。
32.權(quán)利要求22的方法，其中所述果汁在所述巴氏殺菌溫度維持不足0.5s從而生產(chǎn)出巴氏殺菌果汁。
33.權(quán)利要求22的方法，其中在所述巴氏殺菌橙汁快速冷卻后，將需要?dú)馕督M分加回到所述果汁中。
34.一種對(duì)柑橘汁進(jìn)行巴氏殺菌的方法，包括將柑橘汁分離成高固體流和低固體流；通過(guò)直接合并蒸汽與所述高固體流以及直接合并蒸汽與所述低固體流而將高固體流和低固體流快速加熱至巴氏殺菌溫度；將所述二股流在所述巴氏殺菌溫度維持不足1s從而使每一果汁流接受巴氏殺菌；以及通過(guò)閃蒸來(lái)快速冷卻所述巴氏殺菌流。
35.權(quán)利要求34的方法，其中所述高固體流和所述低固體流在所述閃蒸后合并。
36.權(quán)利要求34的方法，其中所述高固體流和所述低固體流在巴氏殺菌之后但閃蒸之前合并。
37.權(quán)利要求34的方法，其中采用選自離心機(jī)、整理機(jī)和潷析器的裝置將所述原料柑橘汁分離為所述高固體流和所述低固體流。
38.權(quán)利要求34的方法，還包括在快速加熱流之前將所述果汁預(yù)熱到預(yù)熱溫度的步驟，其中所述流隨后被從所述預(yù)熱溫度快速加熱到所述巴氏殺菌溫度。
39.權(quán)利要求38的方法，其中所述果汁在將所述果汁分離為所述高固體流和所述低固體流之前進(jìn)行預(yù)熱。
40.權(quán)利要求38的方法，其中在分離為所述高固體流和所述低固體流之后對(duì)兩股流進(jìn)行預(yù)熱。
41.權(quán)利要求38的方法，其中所述預(yù)熱溫度介于約50°F～約200°F(約10℃～約93℃)并且所述巴氏殺菌流通過(guò)閃蒸冷卻至近似所述預(yù)熱溫度。
42.權(quán)利要求41的方法，其中所述預(yù)熱溫度介于約70°F～約180°F(約21℃～約82℃)。
43.權(quán)利要求42的方法，其中所述預(yù)熱溫度介于約80°F～約170°F(約26℃～約77℃)。
44.權(quán)利要求43的方法，其中所述預(yù)熱溫度介于約100°F～約150°F(約37℃～約65.5℃)。
45.權(quán)利要求34的方法，其中所述巴氏殺菌溫度高于約200°F(約93℃)。
46.權(quán)利要求34的方法，其中所述巴氏殺菌溫度介于約190°F～約230°F(約88℃～約110℃)。
47.權(quán)利要求34的方法，其中蒸汽是通過(guò)直接將蒸汽注入到所述兩股流中來(lái)供應(yīng)的。
48.權(quán)利要求34的方法，其中蒸汽是通過(guò)所述蒸汽直接浸制到所述兩股流中來(lái)供應(yīng)的。
49.權(quán)利要求34的方法，其中所述閃蒸降低所述巴氏殺菌果汁周圍的壓力，以便讓在所述巴氏殺菌果汁中凝結(jié)的水蒸汽蒸汽蒸發(fā)并將所述巴氏殺菌果汁冷卻。
50.權(quán)利要求34的方法，其中在所述果汁快速冷卻后，將需要?dú)馕兜慕M分加回到所述果汁中。
51.權(quán)利要求34的方法，其中所述柑橘汁選自橙、葡萄柚、酸橙和檸檬汁。
52.權(quán)利要求34的方法，其中所述柑橘汁不來(lái)自濃縮柑橘汁。
53.權(quán)利要求34的方法，其中所述柑橘汁是濃縮柑橘汁。
54.權(quán)利要求34的方法，其中所述柑橘汁是由濃縮柑橘汁復(fù)原的一倍濃果汁。
55.權(quán)利要求34的方法，其中所述柑橘汁包括鮮榨果汁。
56.權(quán)利要求34的方法，其中所述柑橘汁包括貯存果汁。
57.權(quán)利要求34的方法，其中所述果汁在所述巴氏殺菌溫度維持不足0.5s。
58.一種對(duì)柑橘汁進(jìn)行巴氏殺菌的方法，包括將柑橘汁分離為高固體流和低固體流；通過(guò)直接合并蒸汽與所述流之一而將該一股流快速加熱到巴氏殺菌溫度，從而提供快速加熱的流；將所述快速加熱的流在所述巴氏殺菌溫度維持不足1s從而對(duì)所述果汁流進(jìn)行巴氏殺菌；以及通過(guò)閃蒸來(lái)快速冷卻所述巴氏殺菌流。
59.權(quán)利要求58的方法，其中所述高固體流和所述低固體流在所述閃蒸后合并。
60.權(quán)利要求58的方法，其中所述高固體流和所述低固體流在巴氏殺菌之后但在閃蒸之前合并。
61.權(quán)利要求58的方法，其中采用選自離心機(jī)、整理機(jī)和潷析器的裝置將所述原料柑橘汁分離為所述高固體流和所述低固體流。
62.權(quán)利要求58的方法，還包括在快速加熱所述一股流之前將所述果汁預(yù)熱到預(yù)熱溫度的步驟，其中所述一股流被從所述預(yù)熱溫度快速加熱到所述巴氏殺菌溫度。
63.權(quán)利要求62的方法，其中所述預(yù)熱溫度介于約50°F～約200°F(約10℃～約93℃)。
64.權(quán)利要求63的方法，其中所述預(yù)熱溫度介于約70°F～約180°F(約21℃～約82℃)。
65.權(quán)利要求64的方法，其中所述預(yù)熱溫度介于約80°F～約170°F(約26℃～約77℃)。
66.權(quán)利要求65的方法，其中所述預(yù)熱溫度介于約100°F～約150°F(約37℃～約65.5℃)。
67.權(quán)利要求58的方法，其中所述巴氏殺菌溫度高于約200°F(約93℃)。
68.權(quán)利要求58的方法，其中所述巴氏殺菌溫度介于約190°F～約230°F(約88℃～約110℃)。
69.權(quán)利要求58的方法，其中蒸汽是通過(guò)將蒸汽直接注入到所述一股流中來(lái)供應(yīng)的。
70.權(quán)利要求58的方法，其中蒸汽是通過(guò)所述蒸汽直接浸制到所述兩股流中來(lái)供應(yīng)的。
71.權(quán)利要求58的方法，其中所述閃蒸降低所述巴氏殺菌果汁周圍的壓力，以便讓在所述巴氏殺菌果汁中凝結(jié)的水蒸汽蒸汽蒸發(fā)并將所述巴氏殺菌果汁冷卻。
72.權(quán)利要求58的方法，其中在所述果汁快速冷卻后，將需要?dú)馕兜慕M分加回到所述果汁中。
73.權(quán)利要求58的方法，其中所述柑橘汁選自橙、葡萄柚、酸橙和檸檬汁。
74.權(quán)利要求58的方法，其中所述柑橘汁不來(lái)自濃縮柑橘汁。
75.權(quán)利要求58的方法，其中所述柑橘汁是濃縮柑橘汁。
76.權(quán)利要求58的方法，其中所述柑橘汁是由濃縮柑橘汁復(fù)原的一倍濃果汁。
77.權(quán)利要求58的方法，其中所述柑橘汁包括鮮榨果汁。
78.權(quán)利要求58的方法，其中所述柑橘汁包括貯存果汁。
79.權(quán)利要求58的方法，其中所述快速加熱流在所述巴氏殺菌溫度維持不足0.5s。
80.一種對(duì)柑橘汁脫油的方法，包括將柑橘汁預(yù)熱到預(yù)熱溫度；通過(guò)直接合并蒸汽與所述預(yù)熱柑橘汁將預(yù)熱的柑橘汁快速加熱到介于約100°F～210°F(約37℃～約99℃)的脫油溫度；將所述果汁在所述脫油溫度維持不足1s；以及閃蒸所述果汁從而將果汁的溫度快速降低到閃蒸溫度。
81.權(quán)利要求80的方法，其中所述脫油溫度介于約140°F180°F(約60℃～約82℃)。
82.權(quán)利要求80的方法，其中所述預(yù)熱溫度和所述閃蒸溫度各自都介于約50°F～約200°F(約10℃約93℃)。
83.權(quán)利要求82的方法，其中所述預(yù)熱溫度介于約70°F～約180°F(約21℃～約82℃)。
84.權(quán)利要求83的方法，其中所述預(yù)熱溫度介于約80°F 約170°F(約26℃～約77℃)。
85.權(quán)利要求84的方法，其中所述預(yù)熱溫度介于約100°F～約150°F(約37℃～約65.5℃)。
86.權(quán)利要求80的方法，其中所述預(yù)熱的果汁通過(guò)直接將蒸汽注入到所述預(yù)熱的果汁中被快速加熱。
87.權(quán)利要求80的方法，其中所述預(yù)熱的果汁通過(guò)所述預(yù)熱果汁的直接蒸汽浸制被快速加熱。
88.權(quán)利要求80的方法，其中在所述果汁快速冷卻后，將需要?dú)馕兜慕M分加回到所述果汁中。
89.權(quán)利要求80的方法，其中所述柑橘汁選自橙、葡萄柚、酸橙和檸檬汁。
90.權(quán)利要求80的方法，其中所述柑橘汁不來(lái)自濃縮柑橘汁。
91.權(quán)利要求80的方法，其中所述柑橘汁是濃縮柑橘汁。
92.權(quán)利要求80的方法，其中所述柑橘汁是由濃縮柑橘汁復(fù)原的一倍濃果汁。
93.權(quán)利要求80的方法，其中所述柑橘汁包括鮮榨果汁。
94.權(quán)利要求80的方法，其中所述柑橘汁包括貯存果汁。
95.一種用權(quán)利要求1的方法巴氏殺菌的柑橘汁。
96.一種用權(quán)利要求22的方法巴氏殺菌的柑橘汁。
97.一種用權(quán)利要求34的方法巴氏殺菌的柑橘汁。
98.一種用權(quán)利要求58的方法巴氏殺菌的柑橘汁。
99.一種用權(quán)利要求80的方法巴氏殺菌的柑橘汁。
100.一種直接巴氏殺菌的柑橘汁，它具有與間接管式巴氏殺菌消毒的類似果汁相比提高的感官特性，所述果汁包含的柑橘汁幾乎沒(méi)有選自α-萜烯醇、萜烯-4-醇、香芹酮及其組合的不良感官化合物，同時(shí)卻仍具有選自2-己烯酸乙酯和3-羥基己酸乙酯的有益感官組分。
101.一種直接巴氏殺菌的橙汁，它具有與間接管式巴氏殺菌消毒的類似果汁相比較一致的特性，所述橙汁包含其中幾乎沒(méi)有雙乙酰的果汁。
全文摘要
提供一種對(duì)柑橘汁，更具體地說(shuō)橙汁直接進(jìn)行蒸汽巴氏殺菌和脫油的方法。在另外的實(shí)施方案中，提供一種柑橘汁的直接蒸汽巴氏殺菌和閃蒸冷卻的方法。該方法除掉某些不希望氣味組分并保留希望的風(fēng)味組分，并產(chǎn)出具有提高的感官特性的產(chǎn)品。
文檔編號(hào)A23L2/46GK1753627SQ200480005162
公開日2006年3月29日 申請(qǐng)日期2004年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月28日
發(fā)明者G·P·蘇布拉馬尼亞姆, C·菲利普, D·S·萊恩貝克, 鄭容秀 申請(qǐng)人:特羅皮卡納產(chǎn)品有限公司