專利名稱：充碳酸氣食品及其改進(jìn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及給食品充碳酸氣的方法以及通過(guò)該方法得到的充碳酸氣的食品。本發(fā)明特別適用于液體食品，例如飲料，包括水、軟飲料和酒精飲料。
目前給食品，如飲料充碳酸氣的方法包括在壓力下用氣態(tài)二氧化碳處理，然后把得到的充碳酸氣的食品裝入適當(dāng)?shù)娜萜髦小?br> 然而，如果食品在無(wú)菌條件下包裝(例如，如果食品不含防腐劑)，便不能容易地使用該技術(shù)。
到目前為止，尚未公開(kāi)過(guò)任何簡(jiǎn)便易行的解決充碳酸氣食品無(wú)菌填充容器問(wèn)題的技術(shù)方案。
一方面，本發(fā)明提供了一種給容器中的無(wú)菌食品充碳酸氣的方法，該方法包括向容器中添加適量的能產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的無(wú)菌物質(zhì)，然后密封容器。
本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到很難達(dá)到完全無(wú)菌(完全沒(méi)有任何活的微生物)并且很難測(cè)得，而且也沒(méi)有嚴(yán)格到這種程度的必要。只要微生物的存活量減少至低于某一數(shù)值，食品在其貨架期內(nèi)就不會(huì)腐壞或者有被污染的危險(xiǎn)。因此，本文中的術(shù)語(yǔ)“無(wú)菌”意指“有效地?zé)o菌”，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)將它理解為是指存活的微生物的數(shù)量和類型沒(méi)有任何意義這樣的狀況。例如，傳統(tǒng)的牛奶滅菌并不會(huì)使牛奶無(wú)菌(即減少存活的微生物數(shù)量至零)，而是使食品變得安全并極大地減小食品腐敗的速率。按照指標(biāo)，軟飲料的可接受的微生物污染的上限典型地是每25m/s食品約1個(gè)酵母或1個(gè)霉菌菌落形成單位以及每ml100個(gè)細(xì)菌孢子左右。
要充碳酸氣的食品典型地是液體形式。因此，本發(fā)明的方法特別適用于生產(chǎn)充碳酸氣的飲料。一般地，將要充碳酸氣的食品通過(guò)瞬時(shí)滅菌“消毒(例如75℃30秒)。另外，根據(jù)食品的性質(zhì)，可以過(guò)濾消毒食品。優(yōu)選能產(chǎn)生二氧化碳(CO2)又不會(huì)賦予食品任何不期望的風(fēng)味或其它特性的無(wú)菌物質(zhì)。
最優(yōu)選的能產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的物質(zhì)是固態(tài)二氧化碳。
然而，其它物質(zhì)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。例如，要充碳酸氣的食品可含有試劑(試劑Ⅰ)。因此，能產(chǎn)生CO2氣體的物質(zhì)可以是適量的另一種試劑(試劑Ⅱ)，即當(dāng)與試劑Ⅰ反應(yīng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生出二氧化碳?xì)怏w的試劑。例如試劑Ⅰ可以是酸，試劑Ⅱ可以是碳酸鹽(或反之)。檸檬酸和碳酸銨被認(rèn)為是特別適用的物質(zhì)。
顯然，加入能產(chǎn)生氣體二氧化碳的物質(zhì)之后，需密封容器以致基本上達(dá)到氣密。這樣，一旦容器從無(wú)菌條件下移出，亦可防止二氧化碳從溶液中逃逸出來(lái)和保護(hù)無(wú)菌的食品。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到形成氣體CO2的速率可能很快，如果是使用固態(tài)CO2作為能產(chǎn)生氣體CO2的物質(zhì)的話。當(dāng)往食品中加固態(tài)CO2時(shí)，它開(kāi)始升華。然而，升華的速率比氣體溶解進(jìn)食品中的速率大很多。這可在容器中導(dǎo)致很高的CO2壓力，該壓力會(huì)損壞容器的完整性。
因此，在加入能產(chǎn)生CO2氣體的物質(zhì)之前，將食品部分地充碳酸氣是本發(fā)明非常優(yōu)選的特征，這樣充氣分兩步完成。消毒后用簡(jiǎn)單的傳統(tǒng)方法(例如，用稍微升高的壓力下的氣體二氧化碳)可方便地進(jìn)行最初的部分充氣作用。典型地，先將食品充碳酸氣至其飽和量左右，但也可充碳酸氣至66-100%飽和度。因此，該最初的充氣作用減少了隨后使食品達(dá)到最終期望的充氣量所需的氣體二氧化碳的量。
由此，在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了一種給食品充碳酸氣的方法，該方法包括將食品消毒，在無(wú)菌條件下對(duì)食品進(jìn)行初步充碳酸氣，將食品無(wú)菌地裝入容器中，往容器中加入適量的能產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的滅菌物質(zhì)進(jìn)行第二次充碳酸氣，然后將容器密封。
當(dāng)將CO2壓入液體時(shí)，一些CO2將會(huì)溶解直至液體被CO2飽和。飽和后，在壓力下可將過(guò)量的CO2壓入液體。該過(guò)量CO2不會(huì)溶解，但可在液體的分子間“殘存”。
在充碳酸氣的食品中“殘存的”CO2的量可多，可少或大約和實(shí)際溶解在食品中的CO2量一樣，這取決于充氣程度。
通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法可確定在食品中溶解的和殘存的CO2的量，方便的作法是振蕩食品(例如搖晃它)迫使殘存的CO2逸出。然后可以測(cè)出被迫逸出的殘存CO2的體積，再由該體積通過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)算得到溶解的CO2的量假定，例如，從1升食品中收集得到2升CO2，那么可以說(shuō)食品已被充氣至“2體積”。
為達(dá)到期望的充氣度所需的“過(guò)壓”程度將根據(jù)CO2溶解在其中的液體的溫度而變化(在液體中，氣體二氧化碳的溶解度在較低溫度下增高)。一般地，在溫度大約1℃-10℃的范圍內(nèi)為達(dá)到1體積的CO2充氣量，二氧化碳過(guò)壓1-4bar將是足夠的。
最好是食品一經(jīng)至少部分充氣后，立即放置在進(jìn)行充氣時(shí)的溫度或低于該溫度下。這是因?yàn)?，如果溫度增高，CO2氣體將會(huì)從食品中逃逸出來(lái)。
使食品達(dá)到其最終的充氣量所需的二氧化碳的量顯然取決于最終充氣時(shí)的條件以及在最初充氣期間所達(dá)到的飽和度。
典型地，在容器中大約有1.5體積的CO2在最初的充氣過(guò)程中溶解，大約有另1體積的CO2在最終的充氣過(guò)程中被加入。因此，一般說(shuō)來(lái)，容器中最終食品的充碳酸氣程度在1.5-5.0CO2體積范圍里。因此可調(diào)節(jié)加到每個(gè)容器中的能產(chǎn)生氣體CO2的物質(zhì)的量以得到期望的最終充氣量。
目前，充碳酸氣的食品例如飲料經(jīng)常裝在含有聚對(duì)苯二甲酸乙酯(PET)的瓶子里出售，這種瓶子可以是一次性使用，然后丟棄的瓶子(“一次性”瓶子)或者是可再灌裝/再使用的瓶子，這些瓶子一般稱為“PRBs”(RET可回收的瓶子)。盡管這種瓶子的材料很輕并且相當(dāng)結(jié)實(shí)，但如果承受非常強(qiáng)的CO2內(nèi)壓，其是會(huì)變形的。這就是優(yōu)選先經(jīng)最初充氣步驟的原因之一，因?yàn)樗軠p少容器內(nèi)部充碳酸氣所需的CO2的壓力。
當(dāng)使用固態(tài)CO2作為能產(chǎn)生氣體CO2的物質(zhì)時(shí)，使用PET會(huì)出現(xiàn)另一個(gè)問(wèn)題。當(dāng)往食品中加固態(tài)CO2時(shí)，它會(huì)沉積在瓶子的底部并被冷凍食品包圍。與二氧化碳/冰直接接觸的區(qū)域出現(xiàn)很低的溫度，該溫度可造成如PET這種材料的受力破裂。
因此，當(dāng)使用PET容器時(shí)，加入能產(chǎn)生二氧化碳的物質(zhì)后密封，將容器翻轉(zhuǎn)是本發(fā)明特別優(yōu)選的特征。
優(yōu)選將容器翻轉(zhuǎn)2-10次。這樣做不僅可防止瓶子的任何部分處于低溫下太長(zhǎng)時(shí)間，而且翻轉(zhuǎn)具有幫助氣體二氧化碳溶解的優(yōu)點(diǎn)。
翻轉(zhuǎn)容器的裝置已廣泛用于相關(guān)的工業(yè)領(lǐng)域中。如果需要，很容易對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)以翻轉(zhuǎn)容器多次。
由于不同的制造商生產(chǎn)的不同的PET瓶子具有不同的特性，因而優(yōu)選的具體條件是可以改變的。由此說(shuō)，某些標(biāo)準(zhǔn)(例如充氣度)的最佳和/或最大值可以以本領(lǐng)域技術(shù)人員可預(yù)測(cè)的方式而變化。
本發(fā)明另一方面提供了由上面所限定的方法制得的裝有無(wú)菌的充碳酸氣的食品的容器。
下面用實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明。
實(shí)施例將一批量的礦泉水瞬時(shí)滅菌，隨后保持在無(wú)菌條件下。將水冷卻至2℃并在2bar的過(guò)壓下用二氧化碳?xì)怏w將其充氣至1.6體積的CO2。然后將經(jīng)過(guò)此初步充氣的水灌裝入1.5升一次性PET瓶子和1.5升的可再灌裝PRBs中(由Wellstar提供)(類似的適合的瓶子可從一些其它制造商得到)，在該過(guò)程及隨后的最終充氣過(guò)程溫度均保持在2℃，接下來(lái)往每個(gè)容器中加入大約2.7克固態(tài)CO2，并盡可能快地塞緊瓶子。2.7克固態(tài)CO2相當(dāng)于0.9體積。由此，固態(tài)CO2溶解時(shí)地，將最終食品充碳酸氣至大約2.5體積。翻轉(zhuǎn)瓶子以防止由于低溫造成的瓶子的受力破裂。
權(quán)利要求
1.一種給在容器中的消毒食品充碳酸氣的方法，其包括往容器中加入適量的能產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的無(wú)菌物質(zhì)并將容器密封。
2.一種給食品充碳酸氣的方法，包括將食品消毒，在無(wú)菌條件下將所述食品初步充碳酸氣，把食品無(wú)菌地裝入容器，往容器中加入適量的能產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的無(wú)菌物質(zhì)以進(jìn)行第二次充碳酸氣，并將容器密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于先將食品部分充碳酸氣至66-100%飽和度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其特征在于往食品中加的能產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的無(wú)菌物質(zhì)的量足夠產(chǎn)生大約1體積的二氧化碳。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其特征在于能產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的無(wú)菌物質(zhì)是固態(tài)二氧化碳。
6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其特征在于容器含有聚對(duì)苯二甲酸乙酯。
7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其特征在于加入能產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的物質(zhì)后翻轉(zhuǎn)容器。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其特征在于將最終食品充碳酸氣為1.5-5.0體積的CO2范圍。
9.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其特征在于一步或多個(gè)步驟是在溫度為1-10℃的范圍內(nèi)進(jìn)行的。
10.由權(quán)利要求1-9的任一權(quán)利要求的方法生產(chǎn)所得的裝有無(wú)菌充碳酸氣食品的容器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種給容器中的消毒食品充碳酸氣的方法，其包括往容器中加入適量的能產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的無(wú)菌物質(zhì)并將容器密封。
文檔編號(hào)A23L2/00GK1092622SQ9410191
公開(kāi)日1994年9月28日 申請(qǐng)日期1994年1月18日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月18日
發(fā)明者S·M·戈特漢姆, P·A·海伍德 申請(qǐng)人:尤尼利弗公司