[发明专利]通过注射气体降低液体氧化还原电位同时防止发泡的方法

说明书

本发明涉及借助气体混合物处理液体食品领域。

举例来说，申请人进行的工作表明，向多种液体介质中，特别是食品 中，注射基于惰性气体或进一步基于如氢气的还原性气体的气体混合物， 对降低氧化还原电位可能是有价值的。可提及下面的实例：

●向最终产品例如橙汁或任何果汁中注射。这样，通过对抗氧化反应 (限制褐变，保存维生素C等等)可改进产品的储存性能。

●在制造过程中向中间液体产品中注射。例如，可以将气体混合物注 射到富含或者不含蛋白质的奶中，作为生产酸奶、奶酪和其它乳产品的基 料。可以因此改变产品的感官性质(味道，质地等)。

●向用于生产生物质或有价值的分子的发酵培养基中注射。可以以此 方式控制微生物的生理学和代谢。

现在，人们通常发现，直接将气体注射到液体中(鼓泡)存在严重的发 泡问题。例如橙汁和茶类饮料，以及牛奶就是如此。介质中蛋白质的存在 很可能是造成部分现象的原因。

现在应该已知，这种严重的发泡问题带来很多不便，例如特别是物质 损失和包装困难以及生产装置堵塞问题。

可以提到的是，现有文献中提出了一些解决上述技术问题的方法。

已提出的在食品加工过程中或实际上在发酵桶中(例如在搅拌期间)防 止泡沫形成的一种现有方案是加入消泡剂，例如聚乙二醇或聚山梨醇酯 (E432到E436)，从而降低表面张力。这种添加剂的添加存在一些缺点。特 别是它会出现在最终产品的标签上，这给消费者带来产品非天然的负面印 象。此外，这些添加剂并不总是感觉上中性的。最后，有时立法上明令禁 止它们用在一些产品中。因此，例如欧洲法律不允许在果汁中使用除抗坏 血酸(E300)和柠檬酸(E330)以外的添加剂。

也可以用其它解决方案，例如机械作用或压力以破坏容器中形成的泡 沫，但这些技术不能连续处理液体，并且发现它们在要处理的液体显著发 泡的情况下使用受限。

因此现已发现真正需要的是能够提供液体食品被气体处理的改进方 案，其能够降低氧化还原电位，不会导致泡沫形成，感觉中性而且能被法 律接受。对于这样令人满意的方法，其当然应该允许符合工业应用的单独 连续处理。

根据本发明，理想的是提供这样的装置，其通过解决发泡现象能够使 液体连续暴露于气体混合物，从而以这种方式改进处理的液体的感官质量。 本发明的另一个目的是提供能够优化注射，减少处理时气体消耗的装置。

下文中可以更详细的看到，本发明提出相对于常规鼓泡过程中通常产 生的气体和液体间的交换表面相比，改变所述交换表面。

为此，气体和待处理液体的交换在可以想到的各种不同构造的塔中进 行，气体和液体在塔中通过，其中：

—所述两种流体可并流或逆流在塔中通过。

例如，液体在塔顶注入并受重力向下流动，而气体混合物在塔底注入 并与液体流逆流地上升。

—可在塔中填入材料(例如规整填料，或甚至无规填料，例如环、珠、 圆柱体或其它几何形状，填料尺寸根据塔的尺寸确定)，或者塔中可不含任 何材料，交换要么发生在塔中细雨般下落的液滴的表面，要么发生在受重 力沿塔壁向下流动的膜的表面，而活性气体在塔底注入，并在管中向上逆 流流动。

应该指出的是，尽管可以用塔处理液体整体，但也可以在塔中分开处 理液体的全部或部分成分而实施本发明。因此，在果汁情况下，例如可以 仅处理进入组合物中的水，或者根据本发明分开处理水和浓缩物，以及任 选地随后加入果肉。

根据本发明的一种有利的实施方案，使用液体循环系统(液体环路)， 以便获得非常低的处理液体的氧化还原电位值。

然后在塔底回收液体并在塔入口再注入，以再次经历处理。考虑到要 处理产品的变化(初始氧化还原值，粘度等)，这种模式可以提高处理能力。

根据本发明的其他有利实施方案，为了限制气体消耗，建议将循环系 统和/或气体分离结合于液体连续处理方法，其可以包括下列元件：

—气体增压器(可以是压缩机或风扇)，其使得在处理塔出口和入口之 间产生活性气体再循环。

—由于氧气可能在所述环路中积聚，因此建议将用于再循环的活性气 体的催化脱氧系统(例如DEOXO型，其基于贵金属催化的在氢气存在下与 干扰氧气的燃烧)与之结合。