CN100506091C - 液体食品及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供液体食品的生产方法，其特征在于：对咖啡、乳组分、含有具抗氧化能力(自由基捕获活性)成分的食品原料(液体)和含有上述之一的混合液中的至少一种进行电解处理和/或通电处理。本发明无需使用添加剂，可长时间防止咖啡或乳组分的品质劣化，也可改善稳定性，因此适合用于生产在售货机或罐加热机销售的罐装咖啡、牛奶咖啡或奶茶饮料。另外，本发明可以改善食品的抗氧化能力，因此所得食品可抑制体内活性氧和自由基的增加，对健康很有益处。

Description

液体食品及其生产方法
技术领域
本发明涉及包括饮料的各种液体食品及其生产方法，更具体地说，本发明的特征在于将液体食品原料进行电解处理和/或通电流处理(即施加电流处理)。得到的液体食品可长时间保持保持风味和品质，并可使具有抗氧化能力(即抗氧化能力或自由基捕获活性)的液体食品在抗氧化能力方面也得到进一步改善，可用作对健康有益的食品。
背景技术
咖啡、红茶和果汁等饮料通常在刚酿造、提取或榨汁后，其风味和品质最佳。但是，随着时间的延长，由于氧化作用、温度的变化等，使产品的风味和品质变差，这是不可避免的。特别是，装于密封罐中的饮料不同于咖啡店或家庭中由咖啡豆中酿造、提取后立即饮用，从生产到消费者饮用，不可避免地需要一定的时间。
不仅是咖啡，奶咖啡(含有奶的咖啡)、奶茶(含有奶的茶)以及其它含有乳成分的饮料均具有因pH、氧和加热等因素导致稳定性降低，从而引起品质劣化的倾向。特别是这些饮料装入罐中时，该密封罐中的饮料即使在常温下，稳定性也会降低，其间品质劣化。不用说，在加热销售、罐加热机和售货机中，饮料长时间储存于高温下，因此，更加快了稳定性的降低、风味和品质的变差。
因此，为了控制或防止稳定性的降低、为了控制或防止风味和品质的降低，曾探讨了添加剂的使用和酶的使用，其中一部分已经投入实际应用。关于咖啡，也研究了各种防变质剂的使用。但是，到目前为止实际上尚未开发出令人满意的产品。
同时，关于含有乳成分的饮料，添加剂的使用确实可以使乳类在某种程度上稳定，但它未必一定会稳定，因为将乳类添加到饮料中的条件各有不同。另外，添加剂的使用会影响风味和香味。而且，近来各种添加剂的使用或添加剂的大量使用已不是需求的趋势，需要发现控制添加剂的使用的方法。
近年来，关于液体食品，已生产了如上所述的咖啡、红茶等所代表的食品，其中口味是重要的；为了维护或促进健康，还生产和销售了各种健康食品。因此，液体食品存在向高效果食品转移的倾向。另外，由于致癌、生活方式有关的疾病、皮肤病以及各种疾病的原因，活性氧和自由基引起人们的重视。为了抑制体内活性氧和自由基的增加，具抗氧化能力的食品倍受瞩目，其功能也得到积极的研究。人们期望摄取的食品本身具有高抗氧化活性。
发明内容
本发明要解决的问题
本发明的目的是满足本领域技术人员的上述需求。使咖啡、含乳成分饮料及其它各种液体食品从物理性能和感官性能方面防止其稳定性、风味和品质降低，维持或改善其稳定性、风味或品质。
另外，本发明的目的在于：鉴于具高抗氧化能力、即高自由基捕获活性的食品的重要性，以及鉴于消费者安全和健康的需要，开发有效生产无需使用添加剂的具有改善抗氧化能力的食品的新技术。
解决问题的方法
为了达到上述目的，本发明人从各方面进行了研究。结果，鉴于目前消费者需要不使用防品质劣化剂等化学添加剂的食品，本发明人对不使用添加剂、稳定和防止品质劣化的系统或可长时间保存的系统进行了广泛研究。
本发明人将咖啡提取物(所谓的通常的咖啡；是指由咖啡豆酿造的咖啡)进行电解处理时，发现咖啡中提取的成分的分解、变性作用等得到改善，可以长时间保持品质。进一步说，对于向咖啡中添加各种非咖啡的次要原料制备的混合液体，通过电解处理，证实可使咖啡长时间保持品质。进一步研究证实，用通电处理代替电解处理，同样可获得长时间保持品质优异效果。
本发明人对牛奶进行通电处理，发现不会产生凝块、生成沉淀等的品质劣化现象，可保持稳定性，并且风味、香味等品质方面不会产生感官上的特别改变，并可长时间稳定保存。本发明人进一步对在咖啡中添加牛奶获得的混合液(咖啡奶)实施通电处理，发现产生了与之前同样的优异的稳定性、香味和品质的效果。进一步研究证实：除通电处理之外，电解处理也同样有效。
在进行这些研究的过程中，本发明人进一步扩大了研究的范围，对已知作为健康成分、具有抗氧化能力的液体食品进行电解处理。结果首次发现抗氧化能力得到改善，即使只含有很少抗氧化能力的成分，也可提供改善抗氧化能力的效果，并且通电处理也可取得同样的效果。本发明基于这些有用的新发现，并进一步研究，结果完成了本发明。
下面详细描述本发明。
实施本发明时，将所需液体食品的主要原料和/或在主要原料中添加次要原料而制备的混合液进行电解处理或通电处理或者进行两种处理。这些处理可以在由原料经混合液或不经混合液到最终液体食品产品的生产步骤中进行，可以在其中一步进行通电处理和/或电解处理，也可以在2步或更多步中进行，通电处理和电解处理可以采取相同的处理，也可以将不同的处理组合进行。另外，根据需要也可以将用来制备主要原料和次要原料的各种成分预先进行通电处理和/或电解处理。
在本发明中，所述食品也包含饮料，因此液体食品有时称为饮料。
首先，根据本发明生产咖啡饮料时，需要制备含有咖啡提取成分的液体。该液体包括所有咖啡、即通过各种方法从焙烤的咖啡豆中经酿造和提取获得的提取液，以及所有含咖啡提取成分的液体。例如包含通过改变提取温度等提取条件获得的所有提取物、所述提取物的浓缩液、所述提取物的稀释液、从其中分离特定组分而得到的成分分离液、通过分离除去特定组分而得到的成分分离液例如除去咖啡因的咖啡、速溶咖啡溶液(即干燥的咖啡提取物)等，即，包括用水或热水(0-200℃)制备的含咖啡提取成分的所有液体。
提取咖啡时，对咖啡豆的配料比和焙烤程度并没有特别的限制，可以按照常规方法适当确定。另外，对提取方法也无特别限制，可以使用由渗漏法、箱式法、连续多塔法、捏合法等得到的提取液或提取物。对提取温度也没有特别的限制。还可以根据需要将提取液、提取物、浓缩液、稀释液、速溶咖啡溶液等进行层析等分离处理，获得特定的组分，或除去特定的组分。
本发明中，通过在含有上述咖啡提取成分的液体中添加次要原料并调节产品的量来制备混合液。次要原料包括所有不含乳成分的次要原料，其实例包括碳酸氢钠等pH调节剂；维生素C、维生素E；蔗糖脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、山梨糖醇脂肪酸酯以及大豆磷酯等乳化剂；氧化抑制剂；抗氧化剂；葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、海藻糖、棉子糖和淀粉等糖类；赤藓醇、麦芽糖醇等糖醇，甜味剂；香料；酶等。可以从中选择一种或多种使用。
对如此得到的含咖啡提取成分液体和/或其混合液进行电解处理和/或通电处理。
进行电解处理所使用的装置没有特别的限制，只要是用于分解水等的装置即可。例如通过隔膜使两个槽(cell)分隔的双槽系统或通过触发电路切换直流电压的三极系统均可没问题地使用。双槽系统包括电解一定时间的形式和流动水形式。另外，隔膜的实例包括离子交换膜和中性隔膜如纤维素膜。
在使用离子交换膜或中性膜的电解方法中，通过阳极侧(区)的液体可以是与阴极侧(区)相同组成的含咖啡提取成分的液体和/或混合液，也可以含矿物质的水。含矿物质的水可以使用地下水、自来水以及纯水中适当添加各种矿物质而制备的水。矿物质的实例可包括钠、钾、镁、钙和铁，还可以将这些矿物质组合使用。
通电处理可以在上述处理时除去隔膜来实施。
作为电极，例如阳极可以使用铁氧体电极、镀铂的钛电极、钛铂烧结电极等，阴极可以使用不锈钢电极、镀铂的钛电极、钛铂烧结电极等。
电解按照常规方法，在使液体如含有提取成分的液体在2个电极之间连续流过和/或滞留的状态下，通直流电流。电流量最小为0.1A，优选1～50A。根据电导率、电极间距离、浓度等因素决定适宜的电流量。例如当液体流速为4L/分钟时，电流量为0.5～20A，优选1.0～10A，更优选1.5～7A，其它情况可以以该电流量为基准确定适宜的量。
通电处理可以在上述情况下除去隔膜来进行，流过液体的电流量与上述情况相同。通电处理时间与电解处理时间相同，为0.001秒～5分钟，优选0.005秒～2分钟，但这些数值范围只是试验性标准，所述条件有时可能偏离上述范围。
电解处理和/或通电处理可应用于：
(1)含咖啡提取成分的液体和/或
(2)含有次要原料的混合液，可在调节产物的量之前或之后应用。
电解处理和/或通电处理可应用于(1)或(2)或两者。对这些处理的次数和组合没有特别的限制。
本发明中，不是对用于提取咖啡的提取用水以及其他各种作为原料使用的水进行电解或通电处理，本发明的特征是：对含提取成分的液体，例如使用提取用水提取咖啡得到的咖啡提取液进行电解或通电处理。与对水进行电解或通电相比，优选对含提取成分的液体进行电解或通电处理的理由是：与对水进行电解或通电相比，直接对提取液或混合液电解或通电对成分有更大的影响，可长时间保持其效果。
本发明还可在脱氧条件下实施，通过脱氧的效果，使成分产生变质。即，如果通过脱氧处理进一步防止氧化变质，则更难发生成分改变，可以抑制品质劣化，对于长时间保持咖啡的风味和香味优良方面非常有效。
实施脱氧的条件包括在惰性气体气氛下进行各种处理、向原料、中间产物-最终产品中吹入惰性气体、用惰性气体置换内部的氧并脱气。此外，在将液体填充入容器时，包括将要充填的容器进行惰性气体置换、用惰性气体替换上部空间的空气并脱气(去除上部空间的空气)。为了除去氧，可例举这些处理中的至少一种。
这样得到的液体可以装入罐、瓶、纸袋、PET瓶、软包装容器等容器中，并密封，根据需要进行巴氏法灭菌，制成密封容器装饮料。
当将液体装入可经受高压灭菌(高压、加热巴氏法灭菌)的容器时，可装入容器、密封、然后在高压釜中进行巴氏法灭菌。
对于因高压釜的巴氏灭菌的加热导致香味严重改变等或不能进行高压釜巴氏灭菌的饮料，要将充填的液体进行UHT巴氏灭菌或其它瞬时加热巴氏灭菌，然后装容器并密封。
饮料生产后，采用冷冻保存或无需长时间保存时，液体可以装入容器，不必进行巴氏灭菌。
如上所述得到的装入密封容器中的饮料可以在室温下，或根据需要通过冷藏、加热或冷冻保存。
关于本发明的咖啡饮料，其非限定性实施方案如下所述。
(实施方案1)生产饮料的方法，其特征在于：对含有咖啡提取成分的液体和/或其混合液实施电解处理或通电处理。
(实施方案2)实施方案1所述的方法，其特征在于：在电解中，收集阴极侧(还原侧)的液体。
(实施方案3)实施方案1或2所述的方法，其特征在于：含咖啡提取成分的液体选自提取液、提取物、浓缩液、稀释液、成分分离液和速溶咖啡溶液中的至少一种。
(实施方案4)实施方案1-3中任一项所述的方法，其特征在于：所述方法在脱氧条件下实施。
(实施方案5)可在高温下长时间保持香味和品质的饮料，所述饮料是按照实施方案1-4中任一项的方法生产的。
(实施方案6)实施方案5所述的饮料，其特征在于：香味和品质的保持是指抑制绿原酸的减少和抑制有机酸的生成中的至少一种。
下面阐述含乳饮料的生产。
根据本发明生产含乳饮料时，作为实施方案之一，可以将乳组分进行通电处理和/或电解处理。作为乳组分，可以提及奶、加工乳如脱脂奶粉、全脂奶粉、脱脂奶和浓缩奶中的至少一种。乳组分中也包括含有上述成分的液体、在水或热水中将粉末(即脱脂奶粉或全脂奶粉)溶解而获得的液体、这些液体的每一种浓缩液或每一种稀释液等。还可以在乳组分中添加乳化剂、稳定剂如纤维素或酪蛋白酸钠等。
通过将该乳组分进行电解处理和/或通电处理，得到被还原的乳原料。通过该处理，乳组分的鲜乳感得到改善，味道更丰富并可保持稳定性。
乳组分的电解处理和通电处理可采用与上述咖啡饮料相同的方式进行。这些处理不仅应用于乳组分，而且可在本发明的各步骤中实施。
可以用电解或通电的至少一种对乳组分进行处理，如果有需要，如上所述，可以将上述的相同的处理重复至少2次，或将不同的处理组合进行多次。电解处理时，蛋白质会附着于离子交换膜或中性膜上，导致膜本身严重劣化。因此通常进行通电处理较有效率。
按照上述方式处理乳组分，获得乳原料。通过包括向咖啡、红茶、绿茶、中国茶的提取液，或含该提取液的液体中添加该乳原料并使之混合的常规方法生产饮料。生产的产品是具有优异乳稳定性的含乳饮料。即，乳在生产过程中稳定，可提供在长时间保存时，其稳定性得到改善、具有优异品质的产品。并且可以生产风味和香味得到改善、保留鲜乳感觉、味道丰富的饮料。
另外，通过对含有乳组分的混合液实施电解处理和/或通电处理，也可以生产饮料。此时添加的乳组分可以是实施电解处理和/或通电处理的(例如上述乳原料)乳组分，也可以是未实施处理的乳组分。为了使最终制成的饮料中乳类的稳定性优良，优选添加实施了电解处理和/或通电处理的乳组分来生产饮料。
本发明中，混合液是除乳组分以外，在咖啡液、茶液、果汁等所需饮料的主要成分中添加次要原料，并调节至产品的量制备而成的。作为次要原料，可以使用例如咖啡饮料生产中使用的1种或2种次要原料。
然后对混合液进行电解处理和/或通电处理，根据需要，可以实施装容器、巴氏灭菌处理等需要的步骤，以生产所需饮料。本发明中，预先对乳组分进行电解和/或通电(例如上述乳原料)，或是预先对含有乳组分(也可以先进行电解和/或通电)的混合液进行电解和/或通电处理。也可以根据需要，使用上述原料高效地生产所需饮料。
本发明适用的含乳饮料可以是添加乳组分的所有饮料。其实例包括含乳咖啡、含乳茶饮料、含乳果汁、奶昔(milk shake)、含乳可可、酸奶饮料和汤，特别优选咖啡饮料或茶饮料。
本发明可在脱氧条件下实施，通过脱氧处理，不会发生成分的变质。即，如果脱氧处理进一步防止了氧化变质，则更难发生成分变化，因而可以抑制品质劣化。对于长时间保持风味和香味优良的含乳饮料十分有效。
这样得到的液体可以按照常规方法装入容器中并密封，根据需要进行巴氏灭菌，制成密封容器装饮料。在脱氧条件下的实施以及容器装饮料的生产，可以与之前的咖啡饮料同样的方式进行。
本发明的饮料尽管含有乳组分，但可以抑制和防止乳组分分层、凝块、沉淀的发生、乳脂的上浮等，获得稳定的，外观良好，未观察到品质劣化的乳类。另外在感官性能上，风味、香味和品质也未有劣化，仍很优异。上述饮料长时间保存时仍观察到这些效果。已观察到，在物理性能和官能性能两方面，所述饮料即使在长时间严峻的环境下保存，也令人满意地充分保持了乳组分的改良性能、稳定性、风味、香味和品质，并防止或抑制了劣化。
关于本发明的含乳饮料，其非限定性实施方案如下所述。
(实施方案1)乳原料通过对乳组分实施电解处理和/或通电处理而获得。
(实施方案2)含乳饮料使用实施方案1所述的乳原料生产。
(实施方案3)含乳饮料通过对含乳组分的混合液进行电解处理和/或通电处理而获得。
(实施方案4)含乳饮料通过对用实施方案1所述的乳原料生产的混合液进行电解处理和/或通电处理而获得。
(实施方案5)根据实施方案2-4中任一项所述的含乳饮料，其特征在于：得到的含乳饮料是含乳咖啡饮料、含乳茶饮料或含乳果汁饮料。
(实施方案6)实施方案5所述的含乳饮料，其特征在于：实施方案5所述的含乳饮料是稳定性优异、品质劣化得到防止的饮料。
(实施方案7)含乳饮料的生产方法，所述方法根据需要通过对乳组分电解处理和/或通电处理，然后制备或无需制备含该乳组分的混合液，其特征在于：包含下面的至少一种方法：
A：对乳组分实施电解处理和/或通电处理时，
(1)使用经这样处理的乳组分直接生产含乳饮料；
(2)制备含有经这样处理的乳组分的混合液，用其生产含乳饮料。
(3)制备含有经这样处理的乳组分的混合液，将其进一步进行电解处理和/或通电处理，然后用其生产含乳饮料；和
B：对乳成分不进行电解处理和/或通电处理时，
(4)制备含有乳组分的混合液，将其电解处理和/或通电处理，然后用其生产含乳饮料。
如上所述，本发明人首次发现：电解处理和/或通电处理可以产生保持食品风味和品质、防止乳成分沉积等诸多显著的效果。经进一步研究，首次发现这些处理改善了食品的抗氧化能力这种与上述不同的显著效果。
本发明的通过电解处理和/或通电处理改善食品的抗氧化能力，是至今为止未被知晓且非常独特的发明。由此得到的食品可有效抑制体内的活性氧和自由基，可以说是对健康有益的食品。因此本发明也提供这样的对健康有益的食品。
本发明中，通过电解处理和/或通电处理制备已知作为健康组合物和/或混合液的具有抗氧化能力的食品原料。具有抗氧化能力的成分包括如下。本发明中，食品也包括饮料。
本发明中，作为具有抗氧化能力的成分如下所示，但并不限定于这些：维生素如维生素A、维生素C、维生素E、类黄酮和番茄红素；类黄酮如异黄酮和eriocitrin(柠檬类黄酮)等；多酚如绿原酸、儿茶素和花色素苷；及其他具有清除自由基或消除活性氧功能的成分。优选使用来自天然原料的成分。
本发明中，包含具有抗氧化能力的成分的食品原料含有至少一种具有抗氧化能力的上述成分，并且除食品原料如咖啡、茶、可可、果汁、蔬菜汁之外，还包括上述成分的纯化产物或含有一种或多种上述成分的食品添加剂。食品原料如为液体形式时则可以直接使用，如为粉末形式或固体形式等，则使其溶解于水中使用。
本发明中，混合液是根据需要在选自食品原料本身、食品原料(咖啡、红茶、中国茶、绿茶等)的提取液及其提取物的至少一种中，添加次要原料，并调节产物的量制备而成。次要原料的实例包括选自鲜乳、脱脂乳、奶粉、脱脂奶粉、浓缩乳、其他来自乳的各种组分的乳组分；pH调节剂如碳酸氢钠；维生素C、维生素E；乳化剂如蔗糖脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、山梨糖醇脂肪酸酯和大豆磷脂；氧化抑制剂；抗氧化剂；葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、海藻糖、棉子糖和淀粉等糖类；糖醇如赤藓醇、麦芽糖醇；甜味剂；香料；酶；稳定剂等。
另外，混合液也包括向果汁、果泥等中添加香料、糖类、糖醇、其他各种糖、甜味剂、酸味剂和其他添加剂而制备的产物。另外，混合液中也包括另外含有至少一种具有抗氧化能力的上述成分的产物。
接着将这样制备的混合液和/或食品原料进行电解处理和/或通电处理。这些处理可以以与上述的咖啡饮料或含乳饮料同样的方式进行。
对上述食品原料进行电解处理和/或通电处理，以提供具有抗氧化能力得到改善的食品原料。可将这样得到的原料密封保存，使用具有改善了的抗氧化能力的所述食品原料生产食品，而不需要另外实施电解处理或通电处理。
可使用下述(1)～(3)中之一
(1)含有至少一种抗氧化能力的成分的食品原料、
(2)含有至少一种具有抗氧化能力成分的食品原料，对该原料进行电解处理和/或通电处理，和
(3)不具抗氧化能的食品原料，对该原料进行电解处理和/或通电处、理。
与其他原料混合制备混合液，然后将其进行电解处理和/或通电处理。
(顺便说明，其中对只使用不具抗氧化能力的食品原料制备的混合液进行电解或通电处理的方法不包括在采用上述(1)～(3)中(1)～(3)中之一所示的实施本发明的方法，以制备混合液。)
适用的食品的例子如下所述。作为应用实施例除了可应用于咖啡、果汁以外，还可应用于，包括茶饮料、汤、乳饮料、包含各种有效成分的运动饮料和健康饮料的全部饮料。另外，在咖啡、茶饮料和果汁饮料的情况下，也可以对提取或榨汁得到的液体进行电解处理和/或通电处理，然后浓缩或干燥。这样得到的食品可通过装入容器并密封而保存同时保持改善的抗氧化能力。
并且，本发明可在脱氧条件下实施，借助于脱氧可不使成分变质。即，当脱氧处理更加防止氧化变质时，则成分几乎不发生变化，并可抑制品质劣化。更有益于长时间保持风味和香味优异的健康食品。
这样得到的对健康有益的食品可以按照常规方法装入容器并密封，根据需要进行巴氏灭菌，以提供密封容器装饮料。实施的脱氧条件以及容器装食品的生产可以以与之前的咖啡饮料或含乳饮料相同的方式进行。
本发明的对健康有益的食品的非限定的实施方案如下所述。
(实施方案1)具有改善的抗氧化能力(自由基捕获活性)的食品原料的生产方法，其特征在于：对含有至少一种具抗氧化能力(自由基捕获活性)成分的食品原料进行电解处理和/或通电处理。
(实施方案2)食品的生产方法，其特征在于：制备实施方案1的食品原料，并使用所述食品原料生产食品。
(实施方案3)具有改善的抗氧化能力(自由基捕获活性)的食品的生产方法，其特征在于：使用含有至少一种具抗氧化能力(自由基捕获活性)成分的食品原料制备混合液，并将得到的混合液进行电解处理和/或通电处理。
(实施方案4)具有改善的抗氧化能力(自由基捕获活性)的食品的生产方法，其特征在于：使用对具抗氧化能力(自由基捕获活性)成分的食品原料进行电解处理和/或通电处理而获得的食品原料制备混合液，再将得到的混合液进行电解处理和/或通电处理。
(实施方案5)实施方案1-4中任一项所述的方法，其特征在于：在电解处理中，由阴极侧(还原侧)收集所需物质。
(实施方案6)具有改善的抗氧化能力(自由基捕获活性)的食品原料或食品，所述食品原料或食品是根据实施方案1-5中任一项的方法生产的。
(实施方案7)改善食品原料或食品的抗氧化能力(自由基捕获活性)的方法，其特征在于：对其实施电解处理和/或通电处理。
下面例举实施例具体说明本发明。
具体实施方式
(A)咖啡饮料
实施例Al
将10kg咖啡豆用100L热水提取，得到咖啡提取液(所谓的普通咖啡：咖啡固体含量白利糖度3.0)。接着，使该咖啡提取液以每分钟4L的速度流过ARV公司的电解装置，同时通5A的直流电流，其中阳极和阴极被离子交换膜分开，使咖啡提取液通过两侧电极，然后收集阴极侧的液体。按照0.3g/L液体的用量比液体的用量比加入碳酸氢钠并使之混合。将得到的混合液体装入罐中，在高压釜中进行巴氏灭菌(F0＝4以上)，得到咖啡饮料。
实施例A2
将10kg咖啡豆用100L热水提取。向如此得到的咖啡提取液(咖啡固体含量白利糖度3.0)中以0.3g/L液体的用量比加入碳酸氢钠并使之混合。使得到的咖啡提取液以每分钟4L的速度流过ARV公司的电解装置，同时通5A的直流电流，其中阳极和阴极被离子交换膜分开，使混合液通过两侧电极。然后回收阴极侧的液体，装入罐中，在高压釜中进行巴氏灭菌(F0＝4以上)，得到咖啡饮料。
实施例A3
将10kg咖啡豆用100L热水提取。向如此得到的咖啡提取液(咖啡固体含量白利糖度3.0)中以0.3g/L液体的用量比加入碳酸氢钠，并使之混合。将得到混合液存于罐中，以没有隔膜的状态插入电极，通5A的直流电流5秒。通电处理后，将混合液装罐，在高压釜中进行巴氏灭菌，得到咖啡饮料。
实施例A4
将电极装入管道中，将上述实施例制备的咖啡提取液和碳酸氢钠的混合液通入该管道中，按下述条件进行混合液的通电处理(无隔膜)。同时，通过改变管道内的流速来控制通电处理时间。
电流：10A
通电时间：通电处理1秒
(比较实施例A)
按照0.3g/L咖啡提取液的用量比向用100L热水提取10kg咖啡豆得到的咖啡提取液(咖啡固体含量白利糖度3.0)中加入碳酸氢钠，混合。将得到的混合液装容器，在高压釜中进行巴氏灭菌(F0＝4以上)，得到咖啡饮料。
(试验结果：评价1)
由包括5名咖啡专业评定师在内的15人咖啡专家评审小组的成员品尝实施例A1和比较实施例A中得到的饮料。结果发现：实施例A1得到的咖啡饮料与比较实施例A得到的咖啡饮料相比，香味和咖啡感增强，品质良好，并且前者具有普通咖啡原有的优异的味道和香味(表A1)。
(表A1)
 
实施例A1 比较实施例A
香味 4.3 3.7
苦味 3.6 3.1
酸味 1.9 1.1
后味 2.2 1.4
咖啡感 2.4 1.8
综合评价 3.2 2.9
6(好)←→(差)0
表中，评价的标准采用7个评分级别：“非常好”＝6、“好”＝5、“稍好”＝4、“普通”＝3、“稍差”＝2、“差”＝1、“非常差”＝0。
(试验结果：评价2)
将实施例A1、A2和A3以及比较实施例A得到的饮料在制备后立即在随时间的加速条件(60℃下3周)下保存后，分别进行仪器分析，以分析绿原酸量和有机酸总量及其变化。结果发现抑制了绿原酸随时间的减少率(表A2)、降低了引起品质劣化的有机酸的量、以及抑制其量随时间的增加(表A3)。由此可获得品质劣化较少、高品质且稳定的咖啡饮料。
(表A2)
绿原酸量(％)
 
实施例A1 实施例A2 实施例A3 比较实施例A
刚制备后 100 100 100 100
60℃、3周 97 94 96 89
(表A3)
有机酸总量(ppm)
 
实施例A1 实施例A2 实施例A3 比较实施例A
刚制备后 5744 626.2 544.0 702.9
60℃、3周 660.7 635.2 606.9 861.9
(B)含乳饮料
实施例B1
以下述配方制备含乳咖啡，证实了通电处理和电解处理对防止其稳定性、风味和品质劣化的效果。以下实施例B2-B4、比较实施例B1和B2中，也以同样的配方制备各自的含乳咖啡饮料。
(用于制备含乳咖啡饮料的配方)
              制备500L
 
咖啡豆 10.0kg
碳酸氢钠 0.25kg
糖 26.5kg
奶 165.0kg
乳化剂(蔗糖脂肪酸酯) 0.6kg
将10kg咖啡豆用100L热水提取，得到咖啡提取液(所谓的普通咖啡)。接着向该咖啡提取液中加入碳酸氢钠和糖。再将该混合物与经通电处理(10A、0.02秒)的奶(含乳化剂)进一步混合，接着将产物的终体积调节至500L。然后将得到的产物装罐，在高压釜中进行巴氏灭菌(F0＝40或40以上)，得到含乳咖啡饮料。
实施例B2
将10kg咖啡豆用100L热水提取，得到咖啡提取液(所谓的普通咖啡)。接着向该咖啡提取液中加入碳酸氢钠和糖，再将该混合物与经电解处理的奶(含乳化剂)进一步混合，接着将产物的终体积调节至500L。然后将得到的产物装罐，在高压釜中进行巴氏灭菌(F0＝40或40以上)，得到含乳咖啡饮料。
其中，电解处理通过使用ARV公司的电解装置(使用离子交换膜)，使液体奶以每分钟4升的流速通过，通5A直流电流。
实施例B3
将10kg咖啡豆用100L热水提取，得到咖啡提取液(所谓的普通咖啡)。接着向该咖啡提取液中加入碳酸氢钠和糖。再将该混合物与奶(含乳化剂)进一步混合，接着将产物的终体积调节至500L。随后将得到的产物进行电解处理，装罐，在高压釜中进行巴氏灭菌(F0＝40或40以上)，得到含乳咖啡饮料。
混合液的电解处理通过实施例B2中使用的ARV公司的装置进行。这些实施例中，是在电解处理后，收集电解槽的全部液体，再进行后续的处理。根据需要，也可以只收集阴极侧的液体使用；在这种情况下，虽然产量和生产效率降低，但可获得较好的稳定性、风味和口感俱佳的产品。
实施例B4
将10kg咖啡豆用100L热水提取，得到咖啡提取液(所谓的普通咖啡)。接着向该咖啡提取液中加入碳酸氢钠和糖。将该混合物与经电解处理的奶(含乳化剂)进一步混合，接着将产物的终体积调节至500L。然后将得到的产物进行UHT巴氏灭菌(F0＝60或60以上)，装入PET瓶中，得到含乳咖啡饮料。
其中，电解处理通过使用无膜电解槽的电解装置(ARV公司制造)进行，使液体奶以每分钟4升的流速通过，同时通10A的直流电流。
(比较实施例B1)
向用100L热水提取10kg咖啡豆得到的咖啡提取液中加入碳酸氢钠和糖，将该混合物中与含乳化剂的奶进一步混合，接着将产物的终体积调节至500L。然后将该混合液装入罐中，在高压釜中进行巴氏灭菌(F0＝40或40以上)，得到含乳咖啡饮料。
(比较实施例B2)
向用100L热水提取10kg咖啡豆得到的咖啡提取液中加入碳酸氢钠和糖，将该混合物中与含乳化剂的奶进一步混合，接着将产物的终体积调节至500L。然后将该混合液进行UHT巴氏灭菌(F0＝60或60以上)，装入容器中，得到含乳咖啡饮料。
(试验结果：评价1)
由包括5名咖啡专业评定师在内的15人咖啡专家评定小组成员品尝实施例B1和比较实施例B1得到的饮料，结果发现：实施例B1的饮料与比较实施例B1获得的饮料相比，香味和奶的原有味道更强，甜味和咖啡感良好；且具有均衡的风味和香味(表B1)。
(表B1)
 
实施例B1 比较B1
香味 4.1 3.3
甜味 3.6 3.3
咖啡感 3.1 2.5
丰富感 3.9 3.5
后味 3.5 3.1
综合评价 3.5 2.7
6(好)←→(差)0
表中，评价的标准评分分为7个等级：“非常好”＝6、“好”＝5、“稍好”＝4、“普通”＝3、“稍差”＝2、“差”＝1、“非常差”＝0。
(试验结果：评价2)
将实施例B1、B2和B3和比较实施例B1得到的饮料在制备后立即开罐、在随时间的加速条件(60℃下2周)下保存后开罐，通过离心(3,000rpm、10分钟)，由生成的沉淀测定沉淀量。结果发现：实施例B1、B2和B3与比较实施例B1相比产生沉淀少，具有在保存中抑制沉淀形成的优异效果，提供具有稳定的乳化状态的含乳咖啡饮料(表B2)。
(表B2)
 
实施例B1 实施例B2 实施例B3 比较实施例B1
刚制备后 0.3％ 0.3％ 0.2％ 0.8％
60℃、2周 1.8％ 1.0％ 0.7％ 4.3％
(试验结果：评价3)
将实施例B4和比较实施例B2中得到的饮料分别开瓶，通过离心(3,000rpm、10分钟)，由生成的沉淀测定沉淀量。结果发现：实施例B4与比较实施例B2相比，显示了抑制沉淀形成的优异效果，提供了具有稳定的乳化状态的含乳咖啡饮料。另外，同时在UHT巴氏灭菌板上出现焦糊。实施例B4的焦糊量较少(表B3)。
(表B3)
 
实施例B4 比较实施例B2
沉淀量 0.2％ 6.5％
实施例B5
按下述配方制备奶茶，证实了通电处理防止稳定性、风味和品质劣化的效果。在下面的比较实施例B3中，也以同样的配方制备奶茶。
(用于制备奶茶的配方)
              kg/1,000L
 
红茶叶 8.0
碳酸氢钠 0.2
糖 64.0
奶 260.0
乳化剂(蔗糖脂肪酸酯) 1.5
向用120L热水提取8kg红茶叶得到的茶提取液中加入pH调节剂和糖，再将该混合物与含乳化剂的奶进一步混合，进行通电处理(10A、0.02秒)，随后调节产物的终体积。将得到的产物装入容器中，在高压釜中进行巴氏灭菌(F0＝40或40以上)，得到奶茶(含奶的茶)。
(比较实施例B3)
向用120L热水提取8kg红茶叶得到的茶提取液中加入pH调节剂和糖，再将该混合物与含乳化剂的奶进一步混合，随后调节产物的终体积。将得到的产物装入容器中，在高压釜中进行巴氏灭菌(F0＝40或40以上)，得到奶茶(含奶的茶)。
(试验结果：评价4)
由15名品茶专家小组成员品尝实施例B5和比较实施例B3得到的饮料。结果发现：实施例B5的饮料与比较实施例B3得到的饮料相比，香味增强和奶的风味丰富，品质优良，具有均衡的味道和香味。
(表B4)
 
实施例B5 比较实施例B3
香味 3.9 3.2
乳感 4.1 3.2
甜味 3.5 2.8
茶感 3.9 3.6
丰富感 3.9 3.0
后味 3.9 2.5
综合评价 4.2 3.2
6(好)←→(差)0
(评价标准如前所述)
(C)具有改善的抗氧化能力的食品
实施例C1
将10kg咖啡豆用100L热水提取，得到咖啡提取液(所谓的普通咖啡：咖啡固体含量白利糖度3.0)。接着，将该咖啡提取液以每分钟4升的流速通过ARV公司的电解装置，同时通5A的直流电流，其中阳极和阴极被离子交换膜分开，使咖啡液通过两侧电极，然后收集阴极的液体，加入43g碳酸氢钠，接着将产物的终体积调节至143L。将得到的液体装罐，密封，在高压釜中进行巴氏灭菌(F0＝4或4以上)，得到咖啡饮料。
另外，为了与实施例C1进行比较，同时实施下面的比较实施例C1。
(比较实施例C1)
向用100L热水提取10kg咖啡豆得到咖啡提取液(所谓的普通咖啡：咖啡固体含量白利糖度3.0)中加入43g碳酸氢钠，接着将产物的终体积调节至143L。将得到的溶液装罐，密封，在高压釜中进行巴氏灭菌(F0＝4或4以上)，得到咖啡饮料。
(试验结果：评价1)
对于实施例C1和比较实施例C1中得到的饮料，通过使用DPPH测定抗氧化能力的方法，测定抗氧化能力(自由基捕获活性)。
测定方法：取15μl试样，加入蒸馏水调节至800μl。再向其中加入3.2ml 0.1M Tris缓冲液(pH7.4)，加入4ml 500μM DPPH(1，1-二苯基-2-苦基偕腙肼)。将混合液置于暗处20分钟，进行HPLC。
关于HPLC的条件：采用吸光度检测器(517nm)，水:甲醇＝3:7的流动相，C8柱(流速1ml/分钟)，由DPPH吸收峰的面积测定抗氧化能力。
抗氧化能力的测定结果基于比较实施例的结果设定为100％的条件来表示(表C1)。
(表C1)
 
实施例C1 比较实施例C1
咖啡饮料的抗氧化能力 137％ 100％
从表C1发现，实施例C1中对DPPH的自由基捕获活性、即抗氧化能力高于比较实施例C1。该结果显示：通过电解处理，饮料的抗氧化能力提高，因此处理过的饮料是有益于消费者健康的。
(试验结果：评价2)
对实施例C1和比较实施例C1中得到的饮料中咖啡的主要抗氧化成分绿原酸含量和其分解产物之一的奎尼酸含量进行了比较。通过HPLC进行测定。关于HPLC的条件：采用UV检测器(270nm)，4％乙酸:甲醇＝85:15的流动相，ODS柱(1ml/分钟流速)，由吸收峰的面积测定绿原酸含量。用电导率检测器、5mM高氯酸的流动相、强酸性阳离子交换树脂(苯乙烯-二乙烯基苯共聚物)柱(0.8ml/分钟流速)，由检出峰的高度测定奎尼酸含量(表C2)。
(表C2)
Figure C02813588D00261
从表C2中明显看出，实施例C1与比较实施例C1相比，咖啡的主要的抗氧化成分的含量略微降低。
从评价1和评价2的结果可以看出：通过实施电解处理，尽管主要的抗氧化成分的量没有增加，但可提高抗氧化能力。
实施例C2
将14kg红提子(佛罗里达产)用流线(in-line)榨汁机(由FMC公司制造)榨汁，并在93℃加热5秒，使酶失活，再通过果泥擦碎过滤机进行处理。将得到的8L榨汁液在具离子交换膜的电解装置中，用7A电流进行电解处理。收集阴极侧液体，然后在93℃进行5秒钟的快速灭菌。将得到的液体进行热包装装罐，得到提子汁。
在电解中，用离子交换膜分开阳极和阴极，使榨汁液通过两侧电极。
为了与实施例C2比较，同时实施下述比较实施例C2。
(比较实施例C2)
将14kg红提子(佛罗里达产)用流线榨汁机(由FMC公司制造)榨汁，并在93℃加热5秒，使酶失活，再通过果泥擦碎过滤机进行处理。将得到的8L榨汁液在93℃进行5秒钟的快速灭菌，将液体进行热包装装罐，得到提子汁。
实施例C3
将14kg红提子(佛罗里达产)用流线榨汁机(由FMC公司制造)榨汁，将榨汁在93℃加热5秒，使酶失活，再通过果泥擦碎过滤机进行处理。将得到的8L榨汁液(白糖利度11)在具离子交换膜的电解处理装置中，用7A电流进行电解处理。收集阴极侧溶液，然后真空浓缩至白糖利度33。将得到的浓缩果汁通过加水再次还原至白糖利度11的榨汁，然后在在93℃进行5秒钟的快速巴氏灭菌，热包装装罐，得到提子汁。
在电解中，用离子交换膜分开阳极和阴极，使榨汁液通过两侧电极。
为了与实施例C3比较，同时实施下述比较实施例C3。
(比较实施例C3)
将14kg红提子(佛罗里达产)用流线榨汁机(由FMC公司制造)榨汁，并在93℃加热5秒，使酶失活，再通过果泥擦碎过滤机进行处理。将得到的8L榨汁液(白糖利度11)真空浓缩至白糖利度33。将得到的浓缩果汁通过加水再次还原至白糖利度11，然后在在93℃进行5秒钟的快速巴氏灭菌，热包装装罐。
(试验结果：评价3)
对实施例C2、比较实施例C2、实施例C3和比较实施例C3中得到的饮料，通过使用DPPH测试抗氧化能力的方法来测定抗氧化能力。
测定方法：取100Lμl试样，通过加入蒸馏水调节至400μl。再向其中加入1.6ml 0.1M Tris缓冲液(pH7.4)，加入2ml 500μM DPPH(1，1-二苯基-2-苦基偕腙肼)，将混合物置于暗处20分钟，进行HPLC。
HPLC的条件是：采用吸光度检测器(517nm)、水:甲醇＝3:7的流动相、C8柱(流速1ml/分钟)，由DPPH吸收峰的面积测定抗氧化能力。
抗氧化能力的测定结果基于比较实施例的结果设定为100％的条件来表示(表C3)。
(表C3)
 
比较实施例C2 实施例C2 比较实施例C3 实施例C3
提子汁的抗氧化能力 100％ 111％ 100％ 153％
实施例C2、C3中对DPPH的自由基捕获活性、即抗氧化能力高于比较实施例C2、C3。该结果显示：通过电解处理，所述液体的抗氧化能力提高，因此，经处理的饮料是有益消费者健康的。
(试验结果：评价4)
对实施例C2、比较实施例C2、实施例C3和比较实施例C3中得到的饮料中提子汁的主要抗氧化成分—还原型维生素C的含量进行了比较。
通过HPLC进行测定。HPLC的条件为：采用UV检测器(250nm)、乙腈:50mM磷酸二氢铵＝75:25的流动相、多胺II柱(1ml/分钟流速)，由检出峰的面积测定还原型维生素C的含量。
还原型维生素C的测定结果基于比较实施例的结果设定为100％的条件来表示(表C4)。
(表C4)
 
比较实施例C2 实施例C2 比较实施例C3 实施例C3
提子汁中的含量 100％ 88％ 100％ 92％
从表C4中明显可见，实施例C2和C3与比较实施例C2和C3相比，还原型维生素C的含量略微降低。
从评价3和评价4可以看出：通过实施电解处理，尽管主要的抗氧化成分的含量低，但抗氧化能力有效增强。
实施例C4
向30L水中添加0.1kg维生素C、4.0kg柠檬酸(无水)、3.0kg糖，将该混合物用水调节至100L，得到混合液。在10A电流的条件下，将该混合液进行通电流处理，然后在95℃进行快速巴氏灭菌，热包装装罐。
实施例C5
向30L水中添加0.1kg维生素C、4.0kg柠檬酸(酸酐)、3.0kg糖，将该混合物用水调节至100L，得到混合液。在10A电流的条件下，通该混合液置于带离子的电解装置中，从阴极侧收集获得的液体。之后在95℃进行瞬时巴氏灭菌，热包装装罐。电解处理中，阴极与阳极是分开的，使混合液通过两侧电极。
为了与实施例C4和C5比较，同时实施下述比较实施例C4。
(比较实施例C4)
向30L水中添加0.1kg维生素C、4.0kg柠檬酸(酸酐)、3.0kg糖，将该混合物用水定量至100L，得到混合液。将该混合液在95℃进行瞬时巴氏灭菌，热包装装罐。
(评价试验：评价5)
对实施例C4、实施例C5和比较实施例C4中得到的饮料，通过使用DPPH测定抗氧化能力的方法来测定抗氧化能力。
测定方法：取100μl试样，加入蒸馏水调节至400μl。再向其中加入1.5ml 0.1M Tris缓冲液(pH7.4)，加入2ml 500μM DPPH(1，1-二苯基-2-苦基偕腙肼)，将该混合物置于暗处20分钟，进行HPLC。
HPLC的条件是：采用吸光度检测器(517nm)、水:甲醇＝37的流动相、C8柱(流速1ml/分钟)，由DPPH吸收峰的面积测定抗氧化能力。
抗氧化能力的测定结果基于比较实施例的结果设定为100％的条件来表示(表C5)。
(表C5)
 
实施例C4 实施例C3 比较实施例C3
饮料的抗氧化能力 102％ 110％ 100％
实施例C4、C5中对DPPH的自由基捕获活性、即抗氧化能力高于比较实施例C4。该结果显示：通过电解处理或通电处理，所述液体的抗氧化能力提高，经处理的饮料是有益消费者健康的。
发明的效果
通过实施电解处理和/或通电处理可以防止品质的劣化。
在咖啡饮料中，可以控制咖啡中的成分绿原酸随时间的降低率或控制引起食品品质降低的乳酸、甲酸和乙酸的形成量。
因此，不仅可以防止可设置于室内的售货机中的饮料、也可防止设置于室外罐加热机等中的饮料的品质劣化，延长了加热销售的期间，延长了饮料安全饮用的时期，从而使保存期得以延长。而且，当生产方法的各生产步骤是在脱氧条件下进行时，则更可以控制品质劣化和改善稳定性。
在含乳饮料中，通过电解处理和/或通电处理，可以帮助提高乳类品质，改善其稳定性。由于可以使含乳饮料稳定，因此可以减少至今为止一直使用的pH调节剂、乳化剂、稳定剂等的使用，因而可以减少许多添加剂的使用。
因此，可以防止售货机、罐加热机等中饮料的品质劣化(防止乳类沉淀)，延长在加热售货机中的存放期，延长饮料的安全饮用期。而且，可防止用板式加热器的巴氏灭菌如UHT巴氏灭菌在板上形成的分层，这样可改善生产效率。
另外，本发明人首次发现，用电解或通电处理含有抗氧化能力、即自由基捕获活性的成分时，可使抗氧化能力(自由基捕获活性)得到改善。
根据本发明，含有具有抗氧化能力的成分的液体食品经电解处理和/或通电处理时，抗氧化能力会因此得到改善。消费者食用或饮用该经处理的液体食品，与未经电解处理或通电处理的成分比较，其抗氧化成分在体内可以更有效地发挥作用，有望于对健康有益。由于通过电解处理和/或通电处理产生的抗氧化能力的效果，比液体中原先存在的抗氧化成分量所提供的效果高，因此可以减少用于提高抗氧化能力的原料，特别是食品添加剂的添加量。
而且，由于可在抗氧化能力小的原料或食品中提供抗氧化能力，因此即使不具有健康食品功能的食品也可发挥健康功能。
并且，由于本发明无需使用食品添加剂即可提供上述显著的作用，本发明可以满足消费者调配或控制各种添加剂如化学物质的需求。在这一点上，本发明也是突出的。
如上所述，本发明可改善液体食品如咖啡饮料、含乳饮料以及对健康有益的食品的品质。

Claims (12)

1.一种生产液体食品的方法，其特征在于：对液体食品的主要原料和/或含有所需液体食品的主要原料的混合液实施电解处理和通电处理中的至少一种处理，前体条件是：不是对提取用水进行所述处理。
2.权利要求1要求的方法，其特征在于：使用预先经电解处理和/或通电处理制备的主要原料作为主要原料。
3.权利要求1或2要求的方法，其特征在于：在电解处理中，从阴极侧收集经处理的主要原料和/或混合液。
4.权利要求1-3中任一项要求的方法，所述方法是在脱氧条件下实施的。
5.权利要求1-4中任一项要求的方法，其特征在于：使用选自咖啡、乳组分和含有至少一种具抗氧化能力成分的食品原料中的至少一种作为主要原料。
6.权利要求5要求的方法，其特征在于：使用选自咖啡提取液、提取物、浓缩液、稀释液、成分级分液和速溶咖啡溶液中至少一种作为咖啡。
7.权利要求5要求的方法，其特征在于：使用选自奶、加工乳、含有上述至少一种的液体、通过使上述至少一种溶解而获得的液体、这些液体的各自的浓缩液和这些液体的各自的稀释液中的至少一种作为乳组分，根据需要，还可以使用乳化剂或稳定剂。
8.权利要求7要求的方法，其特征在于：加工乳选自脱脂奶粉、全脂奶粉、脱脂奶、浓缩乳。
9.权利要求5要求的方法，其特征在于：具有抗氧化能力的成分是选自维生素、类黄酮和多酚中的至少一种。
10.一种液体食品，所述液体食品是通过权利要求1-9中任一项要求的方法生产的。
11.权利要求10要求的液体食品，其特征在于：液体食品为选自咖啡饮料、含乳饮料、茶饮料、果汁饮料、汤和运动饮料中的一种。
12.权利要求11要求的液体食品，其特征在于：含乳饮料为选自含乳咖啡、含乳茶饮料、含乳果汁、奶昔、含乳可可和酸乳饮料中的一种。
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