[发明专利]水溶液的灭菌

说明书

本发明涉及灭菌，更具体讲涉及在食品加工操作期间产出的水溶液或者其中含有一定浓度细菌营养物的其它溶液的灭菌。

许多工业中，于食品的工业加工期间产出例如蔗糖或类似材料的水溶液，这些材料能够作为细菌(尤其包括乳酸杆菌和嗜热杆菌)的营养物。例如，用制糖甜菜生产蔗糖期间，在提高的温度下使固体甜菜片与水溶液长时间接触，以便将蔗糖提取到溶液之中。处于制糖甜菜表面上的细菌不可避免地被引入工艺过程中。因此，所说的接触期代表着细菌繁殖的极好机会；至少在提高的温度下乳酸杆菌能够茁壮成长，而且进一步提高的温度时，嗜热杆菌也能茁壮成长，因而原位形成乳酸和/或其它令人不愉快或者甚至有毒的污染物。这种糖溶液随后经历提纯和结晶处理步骤。制糖工业中人们完全知道这些潜在的问题，而且目前为了制约这些问题而加入一系列杀菌剂。这些杀菌剂包括二硫代氨基甲酸盐及甲醛。虽然使用杀菌剂是有效的，但是却出现了在食品加工中是否允许使用它们的一些问题。使用甲醛的另一个问题是它使糖着色，因此需要减小着色程度和/或增加洗涤糖的洗涤量，这样一来既延长了处理时间，又能造成糖损失量增大。因此，最好提出另一种灭菌体系。

在用制糖甜菜生产蔗糖的过程中，特别希望向其中加入杀菌剂的区域之一是浸提器，而浸提器是工厂中使经切碎和洗净的制糖甜菜与提出液相接触以便提取蔗糖的那部分设备。在此区域内加入的刹菌剂以下叫作“D溶液”。人们希望加入杀菌剂的另一区域是榨过的甜菜渣水循环系统，在此系统中从甜菜中提取出与甜菜分离后的部分母液被再循环到浸提器中。向此区域中加入的杀菌剂以下叫作“PWC溶液”。

有人提出一类用作灭菌剂的化合物包括过氧羧酸，其中包括过乙酸。在Rolf Nystrand于<Zuckerind>110(1985)，No 8,693～698上发表的题为“制糖甜菜提取中的灭菌”的文章中，记载了使用或者提议使用它作为制糖工业中的灭菌剂。但是，由Nystrand建议的处理制度，只包括使用过氧化氢与过乙酸之间摩尔比高的单一过乙酸溶液。导致作出本发明的研究期间已发现，在不同位置上使用两种不同的过乙酸溶液，能够对细菌种群进行经济、有效和良好的控制。

本发明提供一种适于蔗糖水溶液或者在食品加工中得到的其中含有显著量细菌营养物的其它溶液灭菌方法，其特征在于向榨过的甜菜渣水循环系统中，加入包含相对于过乙酸具有显著摩尔过量的过氧化氢的、有效量的过乙酸溶液，并且向浸提器的中心段加入包含相对于过乙酸不具有显著摩尔过量的过氧化氢的、有效量过乙酸溶液。

本发明方法能按以下方式极简单地实施，即按照适当的时间间隔，于所需的工艺阶段，向过程母液中加入一定量的所说组合物。

在PWC溶液中，只要采用过氧化氢相对于过乙酸具有显著摩尔过量的条件，其组成的精确选取由用户自定。最好使选出的H₂O₂∶PAA间摩尔比至少为12∶1左右，而且此摩尔比实际上通常不高于大约120∶1。在一些优选方案中，选出此摩尔比处于大约18∶1～大约54∶1范围内。虽然理论上讲过乙酸浓度可以在大浓度范围内变化，但是实践中优选至少0.5(W/W)％浓度，以便减小过乙酸组合物在运输和贮存期的总容积。过乙酸浓度通常选择不大于约5(W/W)％的，而且为了便于和易于制造常常选择大约2～3(W/W)％的。此组合物中的过氧化氢常常有利地选择得处于大约15～50(W/W)％范围内。

在特别简易的方案中，本发明使用的PWC溶液可以利用浓过氧化氢溶液，时常从含30～65(W/W)％过氧化氢的溶液，尤其是从名义含35(W/W)％H₂O₂的溶液中选出的。与少量乙酸或乙酐，例如按过氧化氢与乙酸间摩尔比在大约10∶1～30∶1范围内反应，然后使此混合物达到平衡的方法制得。可以加入少量传统的稳定剂和/或强酸催化剂或催化剂和稳定剂的组合物，其中包括硫酸和有机膦酸，如通常为不高于约1或1.5(W/W)％量的羟乙基二膦酸，和/或芳族羟基酸，如通常为不高于约0.5(W/W)％量的吡啶二羧酸。该组合物的制造温度由生产者自定，而且考虑到希望从生产设备制得产品的速度以及该设备是否有适当的安全规定，生产温度通常选择得不低于10℃。