[发明专利]用于处理无菌食品产品的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及食品科学领域，并且更具体地涉及无菌处理食品产品的领域。

背景技术

在食品加工的领域中，通常在一个位置处理食品并将大批量的食品运输到另一位置以便进一步处理或最终包装。已研发出用于容纳和运输食品产品的各种方法。例如，果汁或牛奶经常在一个设施处进行处理并发送到另一设施以便最终包装。这两个设施可靠近彼此定位或者可以在不同的国家。因为食品产品由于微生物腐败而易于质量变次，在该运输和贮存过程中使用各种处理方法来延缓或防止微生物滋生。这些包括对容器内部的食品灭菌，对洁净的容器进行热灌装，或将经灭菌的食品产品放入无菌容器中。其它方法包括冷冻、冷藏或使用防腐剂。

对容器内部灭菌的缺点包括这种容器的成本以及由于所需一定量的热量使得食品产品质量变次。而且，由于需要在冷点下对食品产品进行灭菌，这种类型的处理对于最终包装而言是常见的，但通常对于散装产品不进行这种类型的处理。散装食品产品是在数量上比最终零售或食品服务包装多得多的一种食品产品。例如，散装食品产品通常大于50加仑。同样地，热灌装通常用于最终的包装，但不适用于散装产品。

相比之下，冷冻是用于处理适于运输的散装产品的一种典型方法。例如，巴氏灭菌的果汁往往灌装到55加仑的圆桶内，圆桶通常带有圆桶衬材，然后在发货之前冷冻。冷冻的缺点包括冷冻需要能量，在运输和贮存周期期间保持冷冻的产品需要能量，以及圆桶的成本。附加的缺点包括该产品由于冷冻存在潜在的物理和化学变化。例如，当柑桔果肉细胞被冷冻时，细胞壁被破坏。在解冻之后，果肉细胞与那些没有被冷冻的果肉细胞相比具有不同的物理特性。

对于某些食品产品而言使用化学防腐剂有许多缺点。这些缺点包括消费者观念和味道改变。在许多食品产品中，在特定标准下或根据法律不允许使用防腐剂。

对于某些食品产品而言，将无菌食品产品放入无菌容器中的方法具有优于上述过程的很多优点。该方法通常被称为无菌处理。在无菌处理过程中，食品产品在被认为是商业无菌的地点进行巴氏灭菌。在这种状态下，微生物的存在或滋生的可能性是非常低的。然后将灭菌的食品产品以如此的方式放入无菌容器中以避免引入微生物。无菌处理可用于将灭菌食品产品(例如，贮存稳定的牛奶或果汁)放入到最终的消费者容器内或可用于以无菌状态贮存和运输散装食品产品。例如，果汁和番茄产品往往经巴氏灭菌且无菌地灌装到300加仑的袋内以便贮存和运输到其它食品处理设施。类似地，在混合和包装之前，果汁可经巴氏灭菌且无菌地灌装到大型的固定式散装容器(当前高达2000000加仑)以便贮存。

无菌食品产品运输的最常见形式包括使用如上所述的300加仑的袋。这种袋被灌装到诸如木盒或可重复使用的塑料容器的一次性或可重复使用的容器内，以及袋在灌装之后用盖密封。木质或塑料容器支撑袋，并允许盒在运输过程中被堆叠。当前柑橘果肉无菌地灌装到这种“盒中袋的”容器内。虽然被广泛使用，但这种方法的缺点包括袋和盒的成本。当向海外出货时，空盒返回以便继续使用会附带额外的成本。这种系统的一个附加的缺点是袋不能被无菌地卸载。在使用地点下，袋被切割开，并将产品从袋倒出或泵送出。因此，在最终包装之前有必要对产品进一步进行巴氏灭菌。

无菌运输的另一种方法包括使用无菌罐车或轨道车和在路上(over-the-road)的容器。轨道车通常具有在底部上的锥形漏斗。该方法由Bishopric Products Co.(前身为Cicinnati,Ohio)运送番茄产品(食品技术(Food Technology)，1976年7月)。罐车通过使用蒸汽或化学灭菌剂(例如，碘伏)来灭菌，然后装以无菌产品。在运输过程中这种食品产品保持在无菌气体压力下且以无菌状态成功地从一个地点运输到另一个地点。

例如，申请号为3209675的美国专利公开了一种用于无菌运输易腐液体的设备。所述设备是一种通过化学灭菌剂(过乙酸)灭菌的且在运输过程中通过使用惰性气体圆筒保持加压的一种可运输的容器。申请号为6030580和6277328的美国专利也公开在可运输的容器中无菌运输散装食品产品的方法。使用如在这些专利中所述的无菌罐车或轨道车克服袋和包装盒的成本，并提供用于运输无菌产品的更经济的方法。

佛罗里达Palmetto的Hawaii Intermodal Tank Transport LLC供应适于无菌运输食品产品的无菌联运集装箱。这种联运集装箱利用与适于无菌罐车和轨道车的上述相同的原理，但提供可配置成可由卡车、铁路或船舶运输的附加优点。果汁当前正在这样的联运集装箱中无菌地运输。