CN101925303A - 解冻微冻水果和蔬菜并加入固体的加工方法 - Google Patents
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- A23B—PRESERVING, e.g. BY CANNING, MEAT, FISH, EGGS, FRUIT, VEGETABLES, EDIBLE SEEDS; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES; THE PRESERVED, RIPENED, OR CANNED PRODUCTS
- A23B7/00—Preservation or chemical ripening of fruit or vegetables
- A23B7/02—Dehydrating; Subsequent reconstitution
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- A23B7/04—Freezing; Subsequent thawing; Cooling
- A23B7/045—Thawing subsequent to freezing
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- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L19/00—Products from fruits or vegetables; Preparation or treatment thereof
- A23L19/03—Products from fruits or vegetables; Preparation or treatment thereof consisting of whole pieces or fragments without mashing the original pieces
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- A23L3/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
- A23L3/36—Freezing; Subsequent thawing; Cooling
- A23L3/365—Thawing subsequent to freezing
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- A23L5/00—Preparation or treatment of foods or foodstuffs, in general; Food or foodstuffs obtained thereby; Materials therefor
- A23L5/30—Physical treatment, e.g. electrical or magnetic means, wave energy or irradiation
Abstract
本发明公开了一种用于解冻和浸渍微冻水果或蔬菜的方法。将单体速冻水果或蔬菜导入混合锅。浸渍溶液从溶液储存罐循环流经水果或蔬菜层，并返回到溶液储存罐。所述浸渍溶液的温度保持在大约45℉到50℉之间，且白利糖度大约在40°到50°之间。所述浸渍溶液以高速被泵送并循环，以减少解冻时间从而不会造成产品损坏。解冻后，降低泵送及再循环速度以提高浸渍效率。对所述混合锅内的产品施加压力脉冲以减少所述浸渍时间。从而，可以快速地生产已解冻且已浸渍的水果和蔬菜，并且产品损坏将最小化。
Description
发明背景
技术领域
本发明涉及一种解冻同时浸渍微冻水果和蔬菜的方法。此外，本发明可以防止所述水果和蔬菜暴露在高温下而对产品的外观造成负面影响，并由此提供较好的产品。
背景技术
水果和蔬菜在任何膳食中都非常重要。它们能够提供许多例如抗氧化剂和大量的维生素的营养功用。然而，水果和蔬菜很容易腐烂，从而已经开发了很多方法以延长它们的保质期。
延长水果或蔬菜的保质期的其中一种方法是采取冷冻。与罐装的水果或蔬菜相比，冷冻的水果或蔬菜在解冻后通常更接近新鲜的水果或蔬菜。在使用水果或是蔬菜作为原料生产其它成品时，冷冻使得加工更灵活。根据这些水果和蔬菜的情况，单体速冻(IQF)的水果和蔬菜在冷冻后可以是完整的水果或蔬菜，或在冷冻时被切割成水果或蔬菜块。IQF产品使得加工灵活，因为加工厂的地理位置不必靠近种植位置。而且，由于IQF产品已经被分类，清洗，去茎，去芯，去核等，所以使用IQF产品可以省去加工厂的这些必要步骤。最后，由于冷冻可以延长保质期，所以使用IQF产品可以使加工企业全年生产，而不必局限在相应的生长季节。因此，对于食品加工厂来说很希望能够使用IQF产品作为原料。
然而，解冻IQF产品可能需要消耗大量能源。这里提到的“解冻”指的是将IQF产品的温度升高到大于32℉的内部温度。传统的解冻IQF产品的方法包括将产品放入热水中，蒸汽中等，由于这些水果和蔬菜被部分蒸煮处理，因此会对水果或蔬菜的质地，风味及外观产生不利影响。这些影响会被带入成品中。并且，在IQF产品被暴露在高温下而造成产品的特性遭受不利影响的同时，也会对微生物稳定性加工造成不利影响。此外，将这些水果和蔬菜放入热水或蒸汽中，必然产生通常是高温的，含有水及水果或蔬菜碎屑的废物流。这样会带来不期望的水，水果或蔬菜及热能的浪费。
食品加工企业用于改善水果或蔬菜的另一种方法是浸渍。浸渍水果和蔬菜是一种用于延长半成品和/或成品保质期的普通方法。浸渍是这样一种过程，它使用溶液和食品产品中所溶解的固体的浓度差，向食品内渗入交换固体。现有技术中有很多用于浸渍水果和蔬菜的不同方法。大部分方法是改变溶质，例如玉米糖浆固体，低聚果糖，果汁及其它可用于使水果和蔬菜吸收固体的单糖。
Sinha在美国专利第6,524,640号中介绍了一种使用浸渍的现有技术的例子。Sinha公开了将IQF产品浸泡在一锅温度大约为120℉的玉米糖浆，甘油和盐的浸渍溶液中。然后将这个锅重新加热，使得这些物质浸入直到所述产品达到目标浓度。然而，正如前述所讨论的，这种方法包括将IQF产品置于高温中，会对水果和蔬菜产生不利影响。
因此，希望提供一种方法，在解冻IQF产品时，最小化对这些水果或蔬菜的不利影响，并且降低能量消耗的同时，操作尽可能快速。还希望这种方法能够提高微生物稳定性。通过最小化对IQF产品的不利影响，希望提供一种产品外观，口味和质地得到改善的产品。如果能提供一种浸渍方法，在最小化对IQF产品损坏的同时能提高IQF产品的营养价值，这也是非常有利的。而且，希望解冻液体和浸渍溶液为同一种溶液，以降低额外的水流的浪费。最后，希望解冻和浸渍方法同时且在同一设备内进行。这将可以降低操作费用，资金支出及操作时间。
发明内容
本发明提供了一种解冻和浸渍微冻水果或蔬菜的方法。将微冻水果或蔬菜导入混合锅内。解冻时，浸渍溶液从溶液储存罐循环流经水果或蔬菜层，并返回到溶液储存罐。所述浸渍溶液的温度被保持在大约45℉到50℉之间以避免微生物生长，且白利糖度大约在40°到50°之间。借助溶液储存罐或混合锅上的加热夹套向溶液储存罐提供解冻所需的热量。浸渍溶液被高速泵送并循环流动，以减少解冻时间且不会造成产品损坏。产品被解冻之后，降低泵送及再循环速度以避免损坏产品。混合锅内的压力降低然后升高。这些压力“脉冲”提高了浸渍效率，通过在低压时，将水分从产品排放，并然后在高压时，迫使浸渍溶液中的固体进入食品的孔隙。在产品达到白利糖度的目标浓度之后，将产品从溶液储存罐内排放。由此，水果和蔬菜被快速解冻并浸渍，并使产品损坏最小化。
附图说明
在所附的权利要求中提出了本发明被认为是典型的新颖性特征。但是，通过结合附图来参考下面详细描述的示例性的实施例时，可以更好地理解本发明本身及优选的实施例，进一步的目的及其优点，其中：
图1为本发明的一个实施例的示意图。
图2为不同流速解冻时间的曲线图。
图3为本发明使用再浓缩系统的另一个实施例的示意图。
具体实施例
结合附图对本发明的几个实施例进行描述。除非另有声明，附图中相同的标号表示相同的元件。
图1为本发明的一个实施例的示意图。图1仅显示了最基本的设备，为了清楚起见，省略了支撑结构和其它设备。图1显示了混合锅101，装配有加热夹套105的浸渍溶液储存罐102，再循环泵103和溶液排放管泵106。产品保持在混合锅101内，浸渍溶液循环流经混合锅101内的产品，进入浸渍溶液储存罐102，并返回到混合锅101的顶部。下文将对每一步进行详细描述。
将微冻产品(通常是水果或蔬菜)加入混合锅。此处提到的“微冻产品”指的是至少部分冻结或含有至少一些冻结的水分的产品。因此，术语“微冻”包括完全冻结的产品。事实上，只要这些水果和蔬菜可以用固体浸渍而基本不会损坏内部细胞结构，任何水果或蔬菜都可以构成微冻产品。这些水果和蔬菜包括但不限于苹果，香蕉，甜椒，蓝莓，西兰花，樱桃，胡萝卜，菜花，玉米，黄瓜，葡萄，青豆，菠萝蜜，猕猴桃，荔枝，芒果，西瓜，洋葱，桃子，梨，豌豆，菠萝，土豆，南瓜，覆盆子，草莓，西葫芦，芋头，夏南瓜等。而且，许多肉，家禽和海鲜也可以使用本发明进行浸渍。在一些实施例中，微冻产品包括单体速冻(IQF)产品。在实施例中所描述的通常指的是IQF产品，应当指出，并不是限制本发明，它可以用于任何微冻产品。正如前述，使用IQF产品将加工更灵活。此处提到的“IQF产品”指的是以IQF产品形式储存并可以用固体浸渍的任何水果，蔬菜，肉，家禽或海鲜食品产品。IQF产品温度范围大约从-10℉到低于32℉，但它们通常保持在大约-10℉到10℉之间的温度。使用现有技术的方法，例如传送机或甚至人工将IQF产品加到混合锅101内。加入到混合锅101内的一批IQF产品的多少取决于混合锅101的大小，预期浸渍产品批量的多少及预期产品与浸渍溶液的比例。在一个试验中，80磅的IQF菠萝加入到50加仑的混合锅内。所给出的产品与加仑的比例出于解释的目的，不应当视为限制，因为这个比例可以调节。
混合锅101通常包括至少一个搅拌器(未图示)，并且现有技术中已知的任何搅拌器基本都可以使用。然而，考虑到本发明的其中一个目的是提高产品的外观，质地及口味，因此，搅拌器优选为以回转方式移动的斜桨式搅拌器。这类搅拌器前后移动像洗碗机，比传统的搅拌器柔和。调节所述搅拌器的速度以最小化对产品的损坏。
混合锅101和搅拌器都必须为食品级材料。它们可以包含涂覆有食品级材料的非食品级材料。优选它们涂覆不粘的食品级材料，利于产品的移出及卫生。混合锅101还包括产品移出管107和阀门(未图示)。产品移出管107必须足够大以便产品在浸渍完成之后从混合锅101内移出。产品移出管107的尺寸还取决于混合锅101的几何形状。下文将进行详细描述。
在IQF产品放入混合锅101之前，混合锅101内有一些浸渍溶液，或是将所有IQF产品加入混合锅101之后再加入浸渍溶液。在一个优选实施例中，浸渍溶液与IQF产品的重量比大约是1.5到3，在更优选的实施例中是从大约2到3。通常，浸渍溶液与IQF产品的比例越高，对IQF产品产生的损坏越小。浸渍溶液包括水，糖，玉米糖浆，菊粉，或是其它任何用于添加固体的溶液。而且，这种溶液可以选择性地包括抗菌剂，例如月桂酰精氨酸。这里使用的抗菌剂为抑制微生物的生长或杀死微生物的化学制剂。这里使用的浸渍溶液是一种包括溶质的溶液，这些溶质包括可以向IQF产品加入通常与营养或健康相关的固体，例如维生素和矿物质或其它膳食化合物。使用白利糖度计测量这种浸渍溶液优选具有大约40°至50°的初始白利糖度。白利糖度计指的是一种用于糖溶液的液体比重计，其被划分刻度，读数度代表特定温度的溶液中糖的重量百分比。因此，白利糖度指的是溶液中糖浓度的重量比。IQF产品的初始白利糖度取决于所使用的水果或是蔬菜的种类，但它们通常低于10°白利。这里提到的糖指的是甜味剂，例如，包括果糖，葡萄糖或蔗糖。浸渍后产品预期的白利糖度优选在大约20°到49°白利之间。在更优选的实施例中，最终白利糖度大约在30°到45°白利之间。
混合锅内已有的浸渍溶液或是放入IQF产品之后加入混合锅内的浸渍溶液的温度大约在45℉到55℉之间，优选大约50℉。现有技术已经教导，高温解冻IQF产品，可能导致在整个生产期出现产品瑕疵及微生物问题。在一个实施例中，生产期大约为1周。因此，必须注意避免出现微生物问题。低温(例如45℉到55℉)解冻可以减少产品在外观，口味及质地的产品瑕疵。而且，使浸渍溶液保持这样的温度有利于防止微生物的生长，并产生微生物更加稳定的加工。
混合锅101借助溶液排放管109流体连通浸渍溶液储存罐102。浸渍溶液从混合锅101排放，通过溶液排放管109，并通过溶液排放管泵106泵送到浸渍溶液储存罐102。应该指出，在一些实施例中不需要设置溶液排放管泵106，例如，如果浸渍溶液储存罐102位于混合锅101下方时。然而，在一个优选实施例中，溶液排放管109包括溶液排放管泵106。溶液排放管泵106可以包括任何多速食品级泵。并且，在一些实施例中(未图示)，可能希望在排放管泵106上游设置过滤器，以确保产品碎屑不会进入泵内而损坏泵。在一个实施例中，浸渍溶液从所述混合锅101的底部排向所述浸渍溶液储存罐102的顶部。浸渍溶液储存罐102用于存储混合锅101之外的浸渍溶液。浸渍溶液储存罐102的大小取决于产品批量的多少及预期的IQF产品与浸渍溶液的比例。尽管可以使用任何热源，浸渍溶液储存罐102可选择地包括如图所示的加热夹套105。优选加热夹套使用大约130℉(必要时可以更高或稍低)的加热流体使浸渍溶液的温度保持在大约45℉到55℉。加热流体可以是任何传统的加热流体，例如水或油。因此，浸渍溶液储存罐可以通过将热水加入它的加热夹套而被加热。虽然这里提到了加热夹套105，但是应当指出，任何加热源都可以使用，例如，电伴加热(electric tracing)。使用加热夹套105的目的在于产生足够的热量以解冻IQF产品，并且使其保持预定的温度而不会造成产品瑕疵。因此，加热夹套105旨在仅仅向系统提供足够多必要的能量以在温度上保持稳定的状态。因此，浸渍溶液储存罐102内的浸渍溶液温度保持在大约45℉到55℉。加热夹套105也可选择设置在混合锅101上。用于混合锅101上的加热夹套105可以类似于用于浸渍溶液储存罐102上的描述的加热夹套。例如，浸渍溶液的温度可以通过导入混合锅101的加热夹套的热水而被监测。然而，在一个优选实施例中，浸渍溶液储存罐102的容积远远大于混合锅101。由于较大的容积可以使加热较慢且较柔和，因此，通常优选在较大的浸渍溶液储存罐102上设置105。
浸渍溶液储存罐102借助再循环管108及所连接的再循环泵103也同混合锅101相连通。再循环泵103包括任何多速食品级泵。运行时，流经混合锅101内产品的浸渍溶液借助溶液排放管泵106通过溶液排放管109，进入浸渍溶液储存罐102，借助再循环泵103流过产品再循环管108，并返回到混合锅101。本发明另一种可供替换地对浸渍溶液储存罐102加热的方式，再循环管108可选择性地连接至热交换器，使其温度可以提升至预期温度。这是一种保持浸渍溶液的温度在预期设定点的有效方法。再循环管108和溶液排放管109二者的尺寸都取决于预期的流量及混合锅101和浸渍溶液储存罐102两者的大小。溶液排放管109和再循环管108运行一致以保持混合锅101内的浸渍溶液在恒定的水位。因此，如果混合锅101内的浸渍溶液保持在恒定的水位，那么经过再循环管108的流速基本等于经过溶液排放管109的浸渍溶液的流速。类似地，溶液排放管泵106的泵送速度大致等于再循环泵103的泵送速度。可以使用各种设备例如流量控制阀，水位计及其它过程控制设备以实现通过溶液排放管109和再循环管108的流速基本相等并由此保持混合锅101内相对恒定的水位。
当IQF产品和浸渍溶液加入到混合锅101之后，搅拌器开始转动。如上文所讨论，希望搅拌器以较低的速度运行以避免损坏产品。速度为2RPM或更低是理想的。希望在短时间内解冻IQF产品且不损坏产品的外观，口味或质地。解冻时间大约在20分钟是可取的且可能的，而不会损坏产品的质量。解冻时，浸渍溶液连续循环通过溶液排放管109，进入浸渍溶液储存罐102，并流经再循环管108。这样，由于大约45℉到50℉的浸渍溶液连续向IQF产品提供必要的能量，有利于IQF产品的解冻。正如上文所讨论的，循环的溶液从混合锅101的顶部进入，混合流经混合锅和IQF产品层，以低温从溶液排放管109排放。因此，使浸渍溶液储存罐102的容积大于混合锅101的容积是理想的。当低温的溶液被导入浸渍溶液储存罐102时，如果浸渍溶液储存罐102的容积大于混合锅101，那么浸渍溶液储存罐102的温度基本不会发生变化。这是因为浸渍溶液储存罐102具有一个能够吸收温度变化的大的容积及能够取代所损失热能的105。因此，在温度较高的浸渍溶液将热量传递给较低温度的IQF产品时所产生的热量损失，通过105而补充到浸渍溶液储存罐102内的浸渍溶液中。现有技术中有很多控制回路，通过调节105或其它热源所提供的外部热量，可以用于实现预期的浸渍溶液储存罐内的浸渍溶液的温度设定点。对于一个循环系统，例如图1中所示，通过调节105产生的热量，可以将离开再循环泵103时的溶液温度设置为理想的设定点，以确保混合锅101具有特定温度的流体的稳定的流量。在另一个实施例中，如上文所述，为提供必要的热量，单独使用热交换器或与105结合使用是可取的。
如上文所述，优选地，在不降低产品质量的同时尽快解冻IQF产品。实现这一目的的一种方法是将进入和流出混合锅101的浸渍溶液的泵送速度提高到某一速度，使得提高的泵送速度不会损坏IQF产品的完整性。这样会产生更多的解冻IQF产品所需的热能。因此，调节再循环泵103以提高进入混合锅101的流速，同时也对溶液排放管泵106进行调节以提高经过溶液排放管109的流速。提高流速必然降低解冻时间，因为向IQF产品提供了更多的热量。所提供的热量必须足以提高IQF产品的温度，同时准备好相变。为了使浸渍溶液储存罐保持在特定温度，增加105所提供的热量以便进行补偿。
例如，IQF菠萝在线速度为每分钟大约8到11英寸时，可以充分解冻且对产品的损坏最小。这里提到的线速度指的是在给定时间内流体在混合锅101内移动的距离。因此，对于每分钟大约8英寸的线速度，指的是在1分钟之内流体在混合锅101内沿垂直方向流动了大约8英寸。最佳速度取决于将要解冻的具体的IQF产品。通过对特定流速的特定IQF产品实施上述方法并监测产品损坏可以确定最佳速度。如果解冻后发现存在过多的产品损坏，那么应该相应降低泵送速度直到找到最佳的泵送速度。同样，可以监测离开混合锅101的浸渍溶液。如果在浸渍溶液中发现有水果或是蔬菜的碎屑，那么就降低泵送速度。
图2显示了在不同流速下IQF菠萝的温度与时间的函数关系的试验结果。x轴201表示时间(分钟)，y轴202表示温度(华氏度数)。通过将热电偶插入水果内测得菠萝的温度。每隔一秒记录一下温度。上部曲线图203代表流速为每分钟12.5磅。下部曲线图204代表流速为每分钟7.5磅。可以看出，在这两个曲线图203，204中，IQF菠萝的起始温度在15℉或是稍低。如图所示，大约在20分钟(垂直线205所示)时，只有上部曲线图203所表示的较大流速的产品解冻。下部曲线图204所表示的较低流速的产品大约在28分钟(标记“x”的位置207)才解冻，对应温度为32℉。相比之下，大流速的产品在16分钟(标记“x”的位置206)解冻，对应温度为32℉。这些结果是使用50加仑混合锅和300加仑浸渍溶液储存罐而得到的。因此，将流速从每分钟7.5磅提高到每分钟12.5磅，解冻时间可以减少大约12分钟。减少大约12分钟解冻时间(如试验所显示)有很大的经济优势。如果每批的解冻时间能减少大约12分钟，将会有更多的时间生产更多的批次，而仅仅是加工成本稍有提高，并不需要额外的设备。由于每个混合锅101的生产量增加，加工时间缩短，使得必要设备的数量及保持增长的生产资本的所要求的占地面积减少。
解冻基本可以在任何压力下进行。混合锅可以是微真空或是加压的。应当指出，压力的这种变化可能会对产品质量造成不利影响。因此，在一个优选实施例中，在大气压下进行解冻。
参考图1，产品解冻后，再循环管108和溶液排放管109的流速降低，以最小化对产品的损坏。应当再次指出，对IQF产品的解冻及浸渍使用的是相同的浸渍溶液。解冻和浸渍使用相同的溶液的另一好处在于，产品解冻的同时可以进行一定程度的浸渍。因此，相比浸渍及解冻加工不同时进行而言，总的加工时间减少。
IQF产品解冻后，更容易被擦伤，划破或损坏。尽管提高浸渍溶液的流动可以提高浸渍速度是事实，但是必须针对产品造成的损坏进行优化。对于菠萝，发现在初期解冻阶段之后线速度高于每分钟18英寸时会损坏产品完整性。与解冻阶段最佳流速相似，解冻后的最佳流速与产品相关。固有的水果完整性影响进行无损坏处理的流速。例如，可以预料，较坚硬的水果相比于多肉且因此更易碎的菠萝而言，可以承受更高的流速。如上文所述，最佳的流速可以通过监测流速和产品外观来确定。
理想情况，希望循环流具有恒定的温度，同样希望循环流具有恒定的白利糖度。然而，由于固体从浸渍溶液中浸入产品，返回到浸渍溶液储存罐102中的溶液相比从再循环泵103离开时的相同溶液，其固体浓度降低，因此白利糖度降低。因为渗透交换涉及到来自浸渍溶液的固体与进入到浸渍溶液中的水分的交换，所以返回的浸渍溶液被稀释。由此可见，随着时间的推移，由于产品将固体从溶液中移出并将水加入溶液中，所以溶液中固体变少，水分变多。因此，水聚集在浸渍溶液中。再次，如果溶液储存罐102比混合锅101大的足够多，那么白利糖度的差将被最小化。在本发明的一个实施例中，浸渍溶液的浓度允许缓慢降低。在处理每批或连续几批之后，浸渍溶液储存罐102达到特定的低的白利糖度时，可以调节浸渍溶液的白利糖度。在一个优选实施例中，浸渍溶液的特定的较低的白利糖度为40°。可替换地，可以向浸渍溶液储存罐102内加入较高白利糖度的浸渍溶液，同时清除较低白利糖度的物质，从而提供纯的较高的白利糖度。图3中显示了这种方法。
图3显示了本发明使用再浓缩系统的另一个实施例的示意图。这一实施例包括蒸发器301。蒸发器301用于排放由于渗透交换而聚集的水。再次浓缩的浸渍溶液可以借助回水管302连续加入到浸渍溶液储存罐102，或仅当在溶液储存罐102内已达到最小白利糖度时加入。而且，浸渍溶液的白利糖度可以在任何时间被“实时”调节，包括在浸渍期间。进行这种操作时，调节浸渍溶液的白利糖度之前不要求结束一个批次。操作时，将低于预期白利糖度的浸渍溶液导入蒸发器301。所述浸渍溶液可以来自再循环管108，溶液排放管109，或甚至溶液储存罐102。在所示的实施例中，浸渍溶液由浸渍溶液储存罐102的底部通过低白利糖度管306排放。由低白利糖度泵304将所述浸渍溶液泵送到蒸发器301。低白利糖度泵304可以是任何多速食品级泵。蒸发器301煮沸所述浸渍溶液以排放多余的水分。然后多余的水分通过冷凝器(未图示)凝结并收集水分。因为排放的大部分是水，所以剩余的溶液所含糖及固体的浓度较高，由此白利糖度较高。然后，通过回水管302将较高白利糖度的溶液导入浸渍溶液储存罐102。这种方法可以用于使浸渍溶液保持相对恒定的白利糖度。
蒸发器301可以在各种温度和压力下工作。在一个实施例中，蒸发器301由蒸汽加热。热源(例如蒸汽)可以在蒸发器301内产生膜温度，范围大约从212℉到300℉，优选温度大约240℉。通常，膜温度优选较低，防止溶液中的糖褐变。膜温度高于大约300℉时，浸渍溶液内的糖开始褐变。这样对最终产品的特性(例如口味和颜色)造成不利影响将是不理想的。此外，虽然没有图示，在一个实施例中，浸渍溶液被导向预热器，所述预热器膜温度大约在130℉到210℉，优选为180℉。预热器的膜温度可以使用热水，油，电伴加热及其它现有技术中已知的装置实现。在一些实施例中，由于浸渍溶液温度升高后到达蒸发器301，有利于提高蒸发器301的效率，这是所期望的。蒸发器301内的压力也可以改变。在一个实施例中，蒸发器301在大气压下运行。然而，在另一个实施例中，蒸发器301被保持在低压状态。在低压下运行的理由是，压力降低，溶液的沸腾温度也降低。这样可以使水在降低的温度下从浸渍溶液中排放，同时可以防止溶液中的糖褐变。如上文所述，糖褐变会对产品质量产生不利影响。在一个优选实施例中，蒸发器301在大约20托到150托(绝对)的压力下运行。在一个更优选的实施例中，蒸发器301的压力大约在100托(绝对)。应当指出，在降低压力下运行会增加设备的资金成本，因为必须获得一个能在真空下运行的设备。同样，根据产品的种类和其它加工条件，这种方法生产的一些产品的产品质量可能会较差。显然，由于固体随着产品从系统中被一起排放，因此有时需要加入浸渍溶液和溶质以补充溶液。这可以通过辅助管305实现。此外，辅助管有时也可以用于排掉浸渍溶液，并且使浸渍溶液更新鲜。最后，尽管显示了再浓缩浸渍溶液的一种方法，但并不是对本发明的一种限制。现有技术中已知的一些其它再浓缩方法，也可以应用于本发明。
完成浸渍所需的时间取决于浸渍流速，浸渍溶液的白利糖度，产品初始和预期的白利糖度及例如压力等的其它因素。混合锅101的压力可以变化。在一个优选实施例中，混合锅101的压力通常为大气压，但是有低压脉冲。因此，在一个优选实施例中，混合锅101内的产品要经过降压和加压阶段。这样循环的目的在于促进更快速浸渍。降压阶段，水分从食品产品中排放。在加压阶段，浸渍溶液中的固体被压入食品产品的孔隙中。因此，降压和加压的每次循环都会提高浸渍效率，从而减少浸渍时间。由于总的效率大部分取决于这个类似串联的循环，排放水分之后迫使固体进入孔隙，循环的次数通常比降压或是加压所需要的时间更重要。循环的次数及每个产品在降压或加压时的持续时间取决于产品。一些产品只需要一个循环，而对于另一些产品进行多次降压和加压循环则是理想的。此处的降压阶段是指降低压力所需要的总的时间，包括为达到预期低压的必要时间及保持在所述低压时的持续时间。类似地，此处的加压阶段是指提高压力所需要的总的时间，包括从低压达到预期压力的必要的时间及保持在所述预期压力所持续的时间。优选低压范围大约在100托到大气压。更优选地低压范围大约在200托到700托。最优选地低压范围大约在200托到400托。降压阶段持续时间优选大约从10秒到10分钟，更优选大约2分钟到10分钟。在一些实施例中，降压阶段持续时间仅是使设备达到预期压力的时间。如果需要，可以使用现有技术中已知的一些装置实现低压，例如使用真空泵。尽管没有图示，溶液排放管可以连接到真空泵，这样，在真空泵使混合锅101抽成预期真空的同时，也可以将浸渍溶液从混合锅101中排放。
在一个实施例中，降压之后，产品被重新加压。压力范围大约从大气压到稍高于大气压之间。在一个优选实施例中，加压阶段使混合锅101回到大约大气压。加压阶段在大气压下进行的一个好处在于资金，因为在大气压下运行要求较少的运行成本。而且，由于大气压有助于促进渗透交换，通常优选大气压。加压阶段持续时间可以短至10秒，长至10分钟。类似降压阶段，加压阶段持续时间长短取决于所浸渍的产品。加压阶段之后，产品保持在“增压”状态或是降低到工作压力下，如果“加压阶段”是大气压，那么二者是一致的。达到工作压力之后，浸渍溶液被泵送回到混合锅，用于连续浸渍。
如上文所述，完成浸渍所需要的时间取决于各种因素，例如食品的种类，浸渍溶液和食品产品的浓度，预期的食品产品的最终浓度，压力，温度等。浸渍的总时间，当一些浸渍发生在解冻期间时包括解冻时间，根据前述提到的因素，其范围大约在30分钟到3小时。
在产品完成浸渍形成浸渍产品后，从混合锅101内移出。本发明的一个目的在于用浸渍溶液将产品冲出混合锅而快速将产品移出。如果大小合适，在产品从混合锅内离开时，混合锅101下的阀门和管107可以用于冲出。也可以向混合锅101的顶部导入额外的浸渍溶液，以进一步将产品从混合锅内冲出。冲出过程中所涉及的流体力学类似快速冲马桶。可以有效且快速地将产品从混合锅101移出。然后，浸渍溶液从移出的产品中分离，并返回到浸渍溶液储存罐102或被丢弃。此时，混合锅101内是空的，再被送入较多的浸渍溶液和IQF产品，继续完整的循环。
产品从混合锅101内排放之后，可以选择很多不同的途径。如果已浸渍的产品就是最终产品，那么IQF产品的浸渍是最后一步。例如，已浸渍的产品可以用做谷物浇头(cereal toppings)。可替换地，已浸渍的产品可以用做中间原料，之后还可以同其它原料混合制成最终产品，例如果派中的苹果。甚至，已浸渍的产品可以继续其它加工，并可以进行最终加工。作为最终加工的例子，可以对已浸渍的产品进行烘烤和调味，例如制成风味烤苹果。同样，产品可以被油炸或真空油炸。也可以通过各种方法包括干燥，真空干燥和冷冻干燥等使产品被干燥。并且，也可以对产品进行微波加热，真空微波加热，甚至罐装。事实上，任何可以用于天然水果和蔬菜的最终加工都可以用于已浸渍的水果和蔬菜。
上述方法制成的已浸渍的水果和蔬菜产品瑕疵减少。尽管结合优选实施例已经对本发明进行了特别图示和描述，但是可以理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员可以在形式和细节上进行各种改变。
Claims (48)
1.一种在混合锅内将包括水果或蔬菜的微冻产品解冻并浸渍的方法，所述混合锅包括搅拌器并且所述混合锅与浸渍溶液储存罐相连通，所述方法包括如下步骤：
a)将微冻产品导入混合锅；
b)将含有固体的浸渍溶液以第一泵送速度从浸渍溶液储存罐内泵送到所述混合锅；
c)以所述第一泵送速度将所述浸渍溶液流从所述混合锅内再循环回到所述浸渍溶液储存罐；
d)加热所述浸渍溶液，以使所述浸渍溶液储存罐内的所述浸渍溶液保持45℉到55℉之间的恒定温度；和
e)将泵送及再循环所述浸渍溶液的速度降低至第二泵送及再循环速度。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：
f)改变所述混合锅内的压力。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述步骤f)中的改变压力包括将所述混合锅内的压力降低至200到400托。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述步骤f)中的改变压力包括将所述混合锅内的压力增加至大气压。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：
f)通过用所述浸渍溶液冲刷所述浸渍溶液储存罐将所述产品从所述浸渍溶液储存罐中移出。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤b)中的泵送包括泵送温度在45℉到55℉之间的浸渍溶液。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤b)中的泵送包括泵送白利糖度在40°到50°之间的浸渍溶液。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：
f)再浓缩所述浸渍溶液。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述步骤f)中的再浓缩包括使用蒸发器。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述步骤f)中的再浓缩包括使用工作压力在20托到150托的蒸发器。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述步骤f)中的再浓缩包括使用膜温度在212℉到300℉之间的蒸发器。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，所述步骤f)中的再浓缩包括使用预热器。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤a)中导入的包括选自下列种类的水果或蔬菜：苹果，香蕉，甜椒，蓝莓，西兰花，樱桃，胡萝卜，菜花，玉米，黄瓜，葡萄，青豆，菠萝蜜，猕猴桃，荔枝，芒果，西瓜，洋葱，桃子，梨，豌豆，菠萝，土豆，南瓜，覆盆子，草莓，西葫芦，芋头和夏南瓜。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤e)中降低泵送及再循环的速度包括通过所述混合锅的线速度小于每分钟18英寸。
15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤b)中的所述泵送和所述步骤c)中的再循环包括通过所述混合锅的线速度小于每分钟11英寸。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤b)中的所述泵送和所述步骤c)中的再循环还包括将所述混合锅保持在大气压。
17.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：
f)对所述产品进行最终加工。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述步骤f)中进行的最终加工包括烘焙。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述步骤f)中进行的最终加工包括油炸。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，所述步骤f)中进行的最终加工包括真空油炸。
21.根据权利要求17所述的方法，其中，所述步骤f)中进行的最终加工包括真空干燥。
22.根据权利要求17所述的方法，其中，所述步骤f)中进行的最终加工包括微波加热。
23.根据权利要求17所述的方法，其中，所述步骤f)中进行的最终加工包括真空微波加热。
24.根据权利要求17所述的方法，其中，所述步骤f)中进行的最终加工包括冷冻干燥。
25.根据权利要求17所述的方法，其中，所述步骤f)中进行的最终加工包括罐装。
26.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤d)中的加热包括通过加热夹套提供热能。
27.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤b)中的泵送包括泵送含糖的浸渍溶液。
28.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤b)中的泵送包括泵送含抗菌剂的浸渍溶液。
29.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤b)中的泵送在少于20分钟以内解冻所述微冻产品。
30.根据权利要求1中所述的方法，其中，所述步骤a)的导入和所述步骤b)的泵送还包括导入所述微冻产品和泵送所述浸渍溶液，使得所述混合锅内所含物质中所述浸渍溶液与所述微冻产品的重量比在1.5到3之间。
31.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤a)中的导入包括导入单体速冻产品。
32.一种根据权利要求1所述的方法制成的浸渍食品产品。
33.一种用浸渍溶液同时解冻和浸渍产品的系统，所述系统包括：
混合锅，所述混合锅包括顶部和底部；
溶液储存罐；
排放管，所述排放管将所述溶液储存罐和所述混合锅的底部相连通；
再循环管，所述再循环管将所述溶液储存罐和所述混合锅的顶部相连通；
其中，所述系统可以使浸渍溶液以可调节速度的方式循环通过所述混合锅，所述排放管，所述溶液储存罐，所述再循环管，并返回到所述混合锅。
34.根据权利要求33所述的系统，其中，所述再循环管还包括循环泵。
35.根据权利要求33所述的系统，其中，所述溶液储存罐还包括热源。
36.根据权利要求35所述的系统，其中，所述热源能够使所述溶液储存罐内的浸渍溶液的温度保持在45℉到55℉之间。
37.根据权利要求33所述的系统，其中，所述混合锅还包括热源。
38.根据权利要求37所述的系统，其中，所述热源能够使所述混合锅内的浸渍溶液的温度保持在45℉到55℉之间。
39.根据权利要求33所述的系统，其中，所述排放管包括热源。
40.根据权利要求39所述的系统，其中，所述热源能够使所述溶液储存罐内的浸渍溶液的温度保持在45℉到55℉之间。
41.根据权利要求33所述的系统，还包括热交换器，所述热交换器设置在所述溶液储存罐和所述混合锅之间的所述排放管上。
42.根据权利要求41所述的系统，其中，所述热源可以使所述溶液储存罐内的浸渍溶液的温度保持在45℉到55℉之间。
43.根据权利要求33所述的系统，还包括与所述溶液储存罐相连通的蒸发器。
44.根据权利要求43所述的系统，其中，所述蒸发器与冷凝器相连通。
45.根据权利要求43所述的系统，其中，所述蒸发器可以在压力范围为20托到150托之间运行。
46.根据权利要求43所述的系统，还包括预热器。
47.根据权利要求33所述的系统，其中，所述混合锅还包括产品移出管，其规格适宜快速将产品移出所述混合锅。
48.根据权利要求33所述的系统，其中，所述混合锅可以使一定体积的所述产品保留在所述混合锅内。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20101222 |