[发明专利]液体产品压力处理方法和装置

说明书

相关申请

本申请要求2004年12月23日提交的、发明人为AndrieA.Volkov、Nikolay V.Arofikin和Alexander Y. Kolesnov的俄罗斯联邦专利申请第2004137687/13(040980)号的优先权。

技术领域

本发明旨在用于任何需要减少微生物数量的产品中，并且涉及杀死诸如细菌之类的微生物的液体产品压力和(可选的)温度处理方法。该方法可用于诸如食品或药品工业之类的任何行业中的液体产品或物质。

背景技术

已知一种旨在破坏有害微生物(这里也成为微生物)的液体产品热处理方法，其中，通过将液体产品与加热介质(例如，无菌水蒸汽)混合从而加热液体产品且将其保持在确保巴氏杀菌或灭菌的温度来杀死微生物。

这种已知方法的一个缺点是，当蒸汽在产品冷却过程中冷凝时，液体产品会与水混合。这平均增加产品的质量约30％，因此必须要去除水。水的去除会涉及附加的步骤和费用。这种已知方法的另一缺点是在巴氏杀菌之后产品的质量和味道可能会变差，这是因为产品温度升高导致维生素和蛋白质凝固物被破坏。

具有类似技术特征的另一已知方法是，其中液体产品与冷凝蒸汽的加热介质混合，且液体产品以用于巴氏杀菌的约1400℃/sec的或更快的速率以及用于灭菌的约7600℃/sec的或更快的速率被加热至某一温度，该温度不超过会在液体产品中发生质变的温度(这种质变和温度是熟悉本领域的技术人员已知的)。产品散布成较佳地直径不超过0.3mm的液滴(在俄罗斯专利第2,052,967号中描述了这种工艺，该专利的内容与这里的内容并不一致，以参见的方式引入本申请)。这种方法促进了液体产品的有效热处理，足以杀死微生物而不会不利地影响液体产品的质量状况，因为它增大了液体产品被加热的速率且只将产品保持在高温一段很短的时间。该液体产品仅仅被加热至低于其液体产品中不会发生质变的温度。在巴氏杀菌装置中实施该方法，该巴氏杀菌装置包含液体产品扩散器、巴氏杀菌室、蒸汽喷嘴、蒸汽发生器、冷却室和真空泵。

此方法的缺点是，它没有消除产品与蒸汽冷凝物的混合，这会不利地影响包括非冷冻的浓缩(“NFC”)果汁的这种液体产品的感官和物理化学(诸如口味、气味、颜色和稠度)稳定性，且它不能确保必然消灭耐热的微生物。

发明内容

本发明的目的是产生有效的液体产品的压力和(可选的)温度处理方法和装置，从而促进液体产品的感官和物理化学稳定性。已经发现，将液体产品暴露于强烈的压差会消灭包括耐热微生物之类的微生物，该压差可以与或不与加热液体产品相关联。

该问题可以通过将液体产品扩散成液滴(较佳的扩散成不超过约0.3mm直径的液滴)且将液体产品承受约10⁹Pa/sec或更快的压力变化速度来解决。在较佳的实施例中，液滴的速度是约10m/sec或更快，且在液体产品的扩散过程中发生压力变化。液体产品利用喷嘴来扩散，在喷嘴的一侧保持在一个压力下(该压力较佳地通过使用泵而可被测量且可受控制)，并且当扩散入在喷嘴的另一侧的具有第二压力的室中时被释放。室的压力也可以调节，并且假如可以调节的话，它较佳地是通过使用真空泵来调节的。在较佳的实施例中，真空源连接至室，且室中的压力保持在约0.25Pa。

可选择地，在处理过程中还可加热液体产品。假如这样的话，加热较佳地当液体产品扩散时在室中实施，且可采用过热蒸汽或任何其它合适的加热方法(其它选项包括超声频或红外光)来完成。假如使用蒸汽的话，则较佳地将蒸汽通过单独的喷嘴引入室中，且沿与液体产品相同的方向输送蒸汽。此外，在较佳的实施例中，加热液体产品的速率不超过1100℃/sec，但是可采用足以杀死所需数量的微生物且不会将液体产品加热至不利地影响性质特性的温度的任何加热速率。

一种用于实施根据本发明的方法的装置较佳地包括：具有扩散器(较佳的是喷嘴)的室，可选的热源(较佳的是蒸汽发生器)，用于将蒸汽(假如使用蒸汽的话)释放入室中的开口，冷却室，连接至室和真空控制阀的可选的真空泵，以及可选的蒸汽过热器。

本发明的技术结果是一种高效的处理方法。该结果是通过实施短时产品压力变化来实现的，该产品压力变化还可以加上短时加热。该过程达到了液体产品的微生物学稳定性的所需等级(根据可应用的政府标准来确定)，而不会显著改变它们的感官或物理化学特征。

附图说明

该装置示于附图中，其中，图1示出了该装置的示意图，而图2示出了压力和温度调节室部分。