CN104642680A - 新型饮料隔渣罐在饮料中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型饮料隔渣罐在饮料中的应用。将经过前处理的咖啡豆、蓝莓为固体原料，以合适的料液比分别放入经过特别设计的HDPE隔渣罐包装中，封盖后在指定温度下加热一定时间，使包装内的咖啡豆或蓝莓固体原料不断分泌出有效物质与液体自然混合，形成咖啡饮料或蓝莓饮料。与现有的咖啡、蓝莓等饮料的生产工艺相比，隔渣罐的设计可以简化制造工序，节省成本，最大程度保留原料中芳香物质，并达到饮用时汁、渣分离的效果，是饮料生产技术的一次革命。

Description

新型饮料隔渣罐在饮料中的应用

技术领域

本发明涉及一种新型饮料隔渣罐的应用，尤其是在制备饮料中的应用，属于食品工业技术领域，通过食品级塑料HDPE制备的隔渣套隔离了饮料包装中的固体原料和液体，达到饮用时汁、渣分离的作用，并简化了饮料制造过程中有效物质的提取，最大程度保留了原料中的芳香物质，是饮料生产技术的一次革命。

背景技术

目前，饮料产品发展迅速，特别是我国传统医疗保健方法中，以中药材为原材料制造的保健饮品有广泛的前途。而要将中药材制成保健饮品，传统的方法是先将中药材经一系列的设备抽提汁液，才能配制成产品，这使得饮料生产设备投资增大，工序增加，有效的芳香物质损失。

本发明涉及一种适合充填各种不溶解的颗粒状、片状的固体饮料或药材原料，实际饮用时能达到汁、渣分离的包装物在咖啡饮料及蓝莓保健饮料生产中的实际应用，具有简化饮料制造工序、节省成本、大幅度保留原料中的芳香物质等优点。

咖啡原产于非洲，是世界三大饮料之一，具有提神、解除疲劳、提高工作效率、帮助消化、生津止渴、利尿等效用，其主要成分是咖啡因、绿原酸等。咖啡作为一种口味独特的饮料深受消费者喜爱，已经成为国内外城市人休闲生活的一部分。有调查表明，咖啡饮料的口味和饮用的方便性是绝大多数的消费者购买咖啡饮料时首先考虑的因素。目前，市场上的咖啡主要有三种形式，分别是炒磨咖啡、速溶咖啡和罐装咖啡。我们对这三种市场上常见的咖啡分析后发现：炒磨咖啡虽能较好的反应出咖啡自然品味，但在饮用时需煮滤或冲滤，饮用不便；而速溶咖啡和罐装咖啡虽然饮用方便，但因速溶咖啡生产过程中需经过高温喷雾干燥的工序，香味损失较大，而罐装咖啡也因为生产过程中有效成分提取工序导致了部分芳香物质的损失，所以这两种咖啡饮料的口味均较差。

本发明的隔渣罐装咖啡正好弥补了现有咖啡饮料的不足，既方便饮用，又能保留咖啡的原有品味，且运用领域较为广泛，可用于其它饮料的生产，尤其是保健饮品的生产，如蓝莓保健饮料。蓝莓果实中含有大量的花色苷类色素，这些色素色泽鲜艳，加工稳定性高，并具有良好的保健作用，同时具有多种生物活性。目前已有蓝莓花色苷药品用于临床，在眼科用于治疗近视、夜盲症状、网膜症等效果良好，但对夜盲症的疗效具可逆性，停药后视力回复下降。此外还广泛用于糖尿病、坏血病、结石、泌尿系统传染病、动脉硬化、高血压、胃及十二指肠溃疡、脑血流障碍等与毛细血管微循环障碍有关的疾病，均有较好疗效。目前，市场上已有不少将蓝莓功效成分应用于功能饮料生产的先例，但与咖啡饮料生产存在的问题相似，蓝莓饮料生产工序繁复且芳香物质流失较大。

发明内容

本发明的目的是克服现有饮料生产工艺的缺陷，提供一种新型的饮料生产技术。

一种新型饮料隔渣罐在饮料生产中的应用，其特征在于包括以下步骤：

(1)食品原料的前处理：食品原料清洗干净后，经过前处理。

(2)咖啡豆的罐装：将处理过的食品原料与HDPE隔渣套一起放入三片罐中，然后加入饮用水、辅料，封盖，在(90～130)℃的高温下加热，既得到。

本发明的目的是克服现有咖啡饮料和蓝莓功能饮料生产工艺的缺陷，提供一种新型的咖啡和蓝莓功能饮料生产技术。

本发明方法能够隔离了咖啡饮料和蓝莓功能饮料包装中的固体原料和液体，达到饮用时汁、渣分离的作用，改变了传统饮料制备中先将固体原料经一系列的设备抽提汁液后才配制成产品的路径，将固体原料与饮料液体同时放入包装中，利用隔渣网将固液隔离开，封盖后将整个包装置于高温下加热提取固体原料的有效成分，即简化饮料制造程序，节省生成成本，提高生成效率，又实现了最大程度保留了原料中的芳香物质的目的。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：

1、一种新型饮料隔渣罐在咖啡饮料生产中的应用，其特征在于包括以下步骤：

(1)咖啡豆的前处理：咖啡豆鲜果清洗干净后，送到碾米机上脱皮，然后将脱皮好的咖啡豆迅速倒入发酵池中浸水发酵，咖啡豆和水的用量比是(1-5)∶(6-80)，温度为(10-40)℃，发酵时间为(12-36)h左右。发酵后反复及时浸泡搅拌清洗。接着将洗净的咖啡豆进行干燥，在特制的干燥室内，初始(90～100)℃干燥(3～6)h，继而(60-90)℃干燥(3～6)h，最后(40-56)℃干燥使含水量降至10.5％～11％，要注意防止烤焦。最后将干燥好的咖啡豆用小型碾米机进行脱壳加工。

(2)咖啡豆的罐装：将(1.5-15)g处理过的咖啡豆与HDPE隔渣套一起放入三片罐中，然后加入饮用水(100-500)mL、白砂糖(5-25)g、植脂末(0.3-15)g、单甘酯(0.2-0.8)g、酪蛋白酸钠(0.2-5)g，封盖，在(90～130)℃的高温下加热(5-25)min。

2、一种新型饮料隔渣罐在蓝莓饮料生产中的应用，其特征在于包括以下步骤：

(1)蓝莓的前处理：将成熟的新鲜蓝莓摘除果柄、枝叶，剔除病虫害、变色、变质等不合格果，在流动水中清洗干净并控水，在夹层锅中加(1-5)倍的水，加热到(70-95)℃，软化、灭酶8～10min。

(2)蓝莓的罐装：将(10-30)g处理过的蓝莓与HDPE隔渣套一起放入三片罐中，然后加入饮用水(100-500)mL、葡萄糖(5-20)g、白砂糖(5-20)g、柠檬酸(0.1-0.5)g、柠檬酸钠(0.01-0.01)g、果胶(0.01-0.5)g，单甘脂(0.01-0.1)g，封盖，在(70-95)℃的高温下加热(30-80)min。

1、一种新型饮料隔渣罐在咖啡饮料生产中的应用，其特征在于包括以下步骤：

(1)咖啡豆的前处理：咖啡豆鲜果清洗干净后，送到碾米机上脱皮，然后将脱皮好的咖啡豆迅速倒入发酵池中浸水发酵，咖啡豆和水的用量比是1∶6，温度为20℃，发酵时间为24h左右。发酵后反复及时浸泡搅拌清洗。接着将洗净的咖啡豆进行干燥，在特制的干燥室内，初始90～100℃干燥3～6h，继而80℃干燥3～6h，最后50℃干燥使含水量降至10.5％～11％，要注意防止烤焦。最后将干燥好的咖啡豆用小型碾米机进行脱壳加工。

(2)咖啡豆的罐装：将10g处理过的咖啡豆与HDPE隔渣套一起放入三片罐中，然后加入饮用水250mL、白砂糖(15)g、植脂末(7.5)g、单甘酯(0.7)g、酪蛋白酸钠(2.5)g，封盖，在(90～130)℃的高温下加热(5-25)min。

2、一种新型饮料隔渣罐在蓝莓饮料生产中的应用，其特征在于包括以下步骤：

(1)蓝莓的前处理：将成熟的新鲜蓝莓摘除果柄、枝叶，剔除病虫害、变色、变质等不合格果，在流动水中清洗干净并控水，在夹层锅中加1倍的水，加热到90℃，软化、灭酶8～10min。

(2)蓝莓的罐装：将21g处理过的蓝莓与HDPE隔渣套一起放入卷封209口径的三片罐中，然后加入饮用水250mL、葡萄糖12g、白砂糖10g、柠檬酸0.225g、柠檬酸钠0.06g、果胶0.025g，单甘脂0.04g，封盖，在80℃的高温下加热50min。

本发明所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中适时调节脱皮机的工作棘爪轮与工作接触面的间隙，以保证脱皮干净同时防止碎果。

本发明所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中发酵温度和时间适中，一般20℃下发酵24h品质最佳。

本发明所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中咖啡豆初始干燥温度为90～100℃，干燥3～6h，继而80℃干燥3～6h，最后50℃干燥使含水量降至10.5％～11％，此时咖啡呈灰色、难咬动。

本发明所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中咖啡豆用小型碾米机脱壳加工时要适时调节好进料量及碾辊与固定刀架的间隙。

本发明所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)各原料用量为饮用水250mL、白砂糖(15)g、植脂末(7.5)g、单甘酯(0.7)g、酪蛋白酸钠(2.5)g，封盖，在(90～130)℃的高温下加热(5-25)min。本发明所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中加热温度为(90～130)℃，加热时间为5-25min。

本发明所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中蓝莓的前处理温度为90℃，灭酶时间为8～10min。

本发明所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中各原料用量为21g处理过的蓝莓、饮用水250mL、葡萄糖12g、白砂糖10g、柠檬酸0.225g、柠檬酸钠0.06g、果胶0.025g，单甘脂0.04g。

本发明所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中蓝莓加热温度为80℃，加热时间为50min。

本发明所述一种咖啡饮料，其特征在于：含有(1.5-5)g处理过的咖啡豆、饮用水(100-500)mL、丙酮酸钙(1-5)g、左旋肉碱(0.3-1)g、麦芽糊精(2-8)g、黄原胶(0.05-1)g、酪蛋白酸钠(0.2-2)g、木糖醇(0.5-10)g、甜蜜素(0.5-10)g、香精(0.001-0.006)mL。

本发明所述一种蓝莓饮料，将(10-30)g处理过的蓝莓、饮用水(100-500)mL、葡萄糖(5-20)g、白砂糖(5-20)g、柠檬酸(0.1-0.5)g、柠檬酸钠(0.01-0.01)g、果胶(0.01-0.5)g，单甘脂(0.01-0.1)g。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：

1、一种HDPE饮料包装隔渣套的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)通入乙烯等原料之前，在1.0～1.5h将催化剂的2/3(Zieglar-Natta催化剂，主催化剂为四氯化钛，助催化剂三乙基铝)加到聚合釜中。第一、二聚合釜的主催化剂进料速率应分别控制为39kg·h^-1，17kg·h^-1，助催化剂进料速率均为44kg·h^-1，；

(2)将乙烯、氮气和氢气经循环气压缩机和1-丁烯、异戊烷、异戊烷混合后，共同进入含有催化剂的反应釜中聚合。在第一、二聚合釜中，反应条件控制为：反应温度均为102～104℃，总压均为2.4MPa，乙烯分压均为1.3MPa，氢气与乙烯的物质的量之比分别控制在(1.90～2.20)∶(0.20～0.22)，MFR(熔体质量流动速率)分别控制在12.00～14.00g·(10min)^-1，0.03～0.04g·(10min)^-1，1-丁烯与乙烯的物质的量之比均为0.015～0.019，异戊烷体积分数均为4.5％～5.0％，终止温度均为125℃。

在第一、二聚合釜中，氢气与氮气的物质的量之比是本领域技术人员采用的常规比例。氢气与氮气的物质的量之比还可以分别控制在(1.90～2.20)∶(0.10～100.0)，

(3)通人乙烯、氮气、氢气、1-丁烯、异戊烷等原料之后，在1h内将余下的催化剂加入反应釜中，再按表1中连续聚合时所需催化剂的进料速率转入连续操作。

表1 聚合釜催化剂浓度及进料速率

(4)生成的粉料树脂经产品罐和产品吹出罐送到脱气仓进行脱气，脱气条件：温度为119～123℃，压力为10～20kPa，氮气吹扫量为1150Nm³/h。脱气后的粉料经振动筛送入挤压机造粒，造粒条件：温度为220～230℃，MFR为200～220g·(10min)^-1，压力10MPa。

(5)隔渣套定型：在120℃烘箱中，将HDPE粒料干燥24h去除水分后待用。采用注射机及HDPE隔渣套模具(见图1)，注射工艺参数为：注射温度200℃，注射压力40～50MPa，螺杆转速60r/min，注射时间10s，保压时间6s，保压力90MPa，冷却时间4s，模具温度30℃。

所述隔渣套的制备方法，其特征在于：步骤(1)中主催化剂为四氯化钛，助催化剂三乙基铝，第一、二聚合釜的主催化剂进料速率分别为39kg·h^-1，17kg·h^-1，助催化剂进料速率均为44kg·h^-1。

所述隔渣套的制备方法，其特征在于：步骤(2)中反应温度为102～104℃，总压为2.4MPa，乙烯分压为1.3MPa，第一、二聚合釜中氢气乙烯摩尔比应分别控制在1.90～2.20，0.20～0.22，MFR分别控制在12.00～14.00g·(10min)^-1，0.03～0.04g·(10min)^-1，1-丁烯与乙烯的物质的量之比为0.015～0.019，终止温度为125℃。

所述隔渣套的制备方法，其特征在于：步骤(3)中第一聚合釜中主催化剂和助催化剂的间歇聚合浓度分别为23.0mmol·L^-1和1.0mmol·L^-1，进料速率分别为66kg·h^-1和202kg·h^-1，连续聚合浓度分别为22.0～24.0mmol·L^-1和0.5～1.0mmol·L^-1，进料速率分别为39kg·h^-1和44kg·h^-1。

所述隔渣套的制备方法，其特征在于：步骤(3)中第二聚合釜中主催化剂和助催化剂的间歇聚合浓度分别为9.4mmol·L^-1和0.5mmol·L^-1，进料速率分别为25kg·h^-1和101kg·h^-1，连续聚合浓度分别为9.3～9.5mmol·L^-1和0.5～1.0mmol·L^-1，进料速率分别为17kg·h^-1和44kg·h^-1。

所述隔渣套的制备方法，其特征在于：步骤(5)中在120℃烘箱中，将HDPE粒料干燥24h去除水分后待用。

所述隔渣套的制备方法，其特征在于：步骤(6)中注射工艺参数为：注射温度200℃，注射压力40～50MPa，螺杆转速60r/min，注射时间10s，保压时间6s，保压力90MPa，冷却时间4s，模具温度30℃。

与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明具有优良的食品卫生性，不存在包装对饮料的污染和对风味的破坏。

(2)本发明显著简化了饮料生产流程，有利于提高生产效率，节省生产成本。

(3)本发明适用于各种普通饮料和保健饮料的生产，芳香物质保留效果和汁渣分离效果显著。

附图说明

图1：蓝莓花色苷的紫外可见吸收光谱

图2：加热时间对花色苷提取量的影响

图3：加热温度对花色苷提取量的影响

图4：料液比对花色苷提取量的影响

图5：隔渣套模具正视图

图6：隔渣套模具俯视图

图7隔渣罐设计图

附图标记

(1)：6.8-7mm

(2)：打孔，孔边长尺寸控制在1-1.5mm左右

(3)：加强筋

(4)：三片罐

(5)：隔渣套

(6)：固体原料(如咖啡豆)

具体实施方式

以下结合具体实施例来对本发明作进一步说明，但本发明所要求保护的范围并不局限于实施例所表述的范围。

具体实施例1 隔渣罐装咖啡饮料

1.咖啡豆的前处理

咖啡豆鲜果清洗干净后，送到碾米机上脱皮，然后将脱皮好的咖啡豆迅速倒入发酵池中浸水发酵，咖啡豆和水的用量比1∶6，温度为20℃，发酵时间为24h左右。发酵后反复及时浸泡搅拌清洗。接着将洗净的咖啡豆进行干燥，在特制的干燥室内，初始90～100℃干燥3～6h，继而80℃干燥3～6h，最后50℃干燥使含水量降至10.5％～11％，要注意防止烤焦。最后将干燥好的咖啡豆用小型碾米机进行脱壳加工。

2.咖啡豆的罐装

将10g处理过的咖啡豆与HDPE隔渣套一起放入三片罐中，然后加入饮用水250mL、白砂糖(15)g、植脂末(7.5)g、单甘酯(0.7)g、酪蛋白酸钠(2.5)g，封盖，在(90～130)℃的高温下加热(5-25)min。

具体实施例2 咖啡豆罐装工艺优化

1.样品预处理

准确称取10g经过前处理的咖啡豆于卷封209口径的三片罐中，向罐中加入250mL水，封盖，在90～130℃下恒温水浴提取5-25min后取出，定容至500mL，过滤，滤液在4000r/min离心5min，取出上清液备用。

2.绿原酸的测定

用1mL的移液管移取1mL滤液至25mL的容量瓶中，定容至刻度，做平行样5个。采用紫外可见分光光度法测定绿原酸含量，波长为300nm。

3.咖啡因的测定

按GB/T16344-1996方法测定。

4.单因素实验

研究不同加热温度、加热时间、料液比对咖啡提取效果的影响。综合考虑咖啡因和绿原酸在咖啡饮料中所起的作用，确定评价指标＝A_咖啡因×0.6+A_绿原酸×0.4，其中A为测定的吸光度值。

5.二次回归正交旋转组合实验

通过单因素实验结果分析确定各因素的水平，然后进行三元二次回归正交旋转组合实验设计，采用统计软件Statidtica6.0进行数据分析，从而确定最佳的组合。

具体实施例3 隔渣罐装蓝莓饮料

1.蓝莓的前处理

将成熟的新鲜蓝莓摘除果柄、枝叶，剔除病虫害、变色、变质等不合格果，在流动水中清洗干净并控水，在夹层锅中加1倍的水，加热到90℃，软化、灭酶8～10min。

2.蓝莓的罐装

将21g经处理的蓝莓与HDPE隔渣套一起放入卷封209口径的三片罐中，然后加入饮用水250mL、葡萄糖12g、白砂糖10g、柠檬酸0.225g、柠檬酸钠0.06g、果胶0.025g，单甘脂0.04g。封盖，在80℃下加热50min。

具体实施例4 蓝莓的罐装工艺优化

1.原料预处理

称取21g经过前处理的新鲜蓝莓，于卷封209口径的三片罐中，向罐中加入250mL水，封盖，在80℃下恒温水浴提取50min后取出，定容至500mL，过滤，滤液在4000r/min离心5min，取出上清液备用。

2.蓝莓花色苷最大吸收波长的测定

用1mL的移液管移取1mL滤液至25mL的容量瓶中，定容至刻度，做平行样5个，测定蓝莓花色苷的最大吸收波长。

3.花色苷提取量的计算

将蓝莓果进行提取后，测定提取液的吸光值，每组试验重复三次，分别平行取样，结果以平均值计算。根据下式计算花色苷的提取量。

花色苷提取量(mg/g)＝(A/εL)×M_W×D_F×V/Wt

式中：A为吸光度，A＝(A_520nm pH1.0-A_700nm pH1.0)-(A_520nm pH4.5-A_700nm pH4.5)；L为光程，1cm；ε为矢车菊花素-3-葡萄糖苷的消光系数，26900；D_F为稀释因子；Wt为产品重量，mg；MW为矢车菊花素-3-葡萄糖苷的分子量，449.2；V为最终体积，mL。

4.单因素实验

研究不同加热温度、加热时间、料液比对蓝莓花色苷提取效果的影响。

5.最佳提取条件的确定

结合单因素试验结果，设计3因素4水平正交试验进行优化，每组试验提取一次，以花色苷提取量为考察指标，确定最佳工艺条件。

蓝莓罐装提取最佳条件正交实验设计表

具体实施例5 隔渣罐提取效果

以回流提取、超声提取和隔渣罐提取的最佳提取条件分别对咖啡和蓝莓进行有效成分的提取，以咖啡因和蓝莓花色苷的提取效率作为指标检验隔渣罐的提取效果。

称取咖啡豆10g、蓝莓10g各三份，回流提取选择水为溶剂，料液比1∶20，在70℃提取3.5h；超声提取选择水为溶剂，料液比1∶20，500W的功率下提取40min；罐装咖啡豆提取温度为92.85℃，提取时间为11.60min，料液比为1∶25.34，罐装蓝莓提取温度为80℃，时间为50min，料液比为1∶55g/mL，提取物分别经过滤、浓缩、定容、含量的测定和HPLC分析。

色谱条件：Phenomenex ODS3柱(250mm×4.6mm)；流动相：甲醇-0.4％乙酸溶液梯度洗脱，洗脱时间为90min，0-5min从15∶85变化到35∶65，5-65min从35∶65变化到50∶50，65-80min从50∶50变化到100∶0，100∶0再继续保持10min；体积流量0.8mL/min；检测波长：254nm；柱温：25℃。

结果与分析

1.隔渣罐装咖啡饮料制备工艺优化

1.1单因素实验结果

1.1.1加热时间的选择

在料液比1∶2.5，加热温度为121℃的条件下，不同加热时间对咖啡因和绿原酸提取效果的综合影响如下，分析力差结果可知，由于P＝5.76E-0.8<0.01，所以加热时间对提取效果的影响达到极显著水平，且20min时提取效果最好，长时间提取效果有所下降，可能是因为绿原酸热不稳定造成的。

不同加热时间对咖啡提取效果的影响

1.1.2加热温度的选择

在料液比1∶2.5，加热时间为10min的条件下，不同加热温度对咖啡因和绿原酸提取效果的综合影响见，分析方差结果可知，由于P＝0.00010<0.01，所以加热温度对提取的影响也达到极显著水平。在浸提温度为120℃时，提取效果最好。

不同加热温度对咖啡提取效果的影响

1.1.3料液比的选择

在加热时间为20min，加热温度为120℃的条件下，不同料液比对咖啡因和绿原酸提取效果的综合影响见，分析方差结果可知，由于P＝0.006646<0.01，所以料液比对实验结果的影响极显著。料液比为1∶25时，浸提效果最好。

不同料液比对咖啡提取效果的影响

1.2最佳提取条件的确定

按三元二次回归正交旋转组合实验设计，实验设计见下，分析结果得最佳提取条件为：温度为120℃，提取时间为11.60min，料液比为1∶2.5.3。

三元二次回归正交旋转组合实验设计

2.隔渣罐装蓝莓饮料制备工艺优化

2.1单因素实验结果

2.1.1蓝莓花色苷的紫外可见吸收光谱

由于花色苷所带的基团不同，可能会有以下几个特征吸收峰：一个位于可见光区的500～540nm之间，另一个位于紫外光区275nm附近；另外，如果花色苷存在酰基化，则在紫外区300～330nm处也存在特征吸收峰。由图1可见，蓝莓果渣提取液分别在520、330、以及280nm处出现吸收峰，这与花色苷的特征吸收峰相符，表明蓝莓果渣提取液中含有花色苷类物质。提取液在330nm处出现吸收峰，说明花色苷酰基化比较多，芳香基团多。

2.1.2加热时间的选择

由图2可知，随着提取时间的延长，花色苷的提取量逐渐增加，提取时间为40min时达到最大，花色苷提取量为8.58mg/g提取时间继续增加，花色苷的提取量反而降低。这可能是因为随着提取时间的延长，花色苷逐渐溶出，提取量增加；提取时间继续延长，可能会影响花色苷的稳定性，使其部分降解，提取量下降。因此选择40min为提取最佳时间。

2.1.3加热温度的选择

由图3可知，随着提取温度的升高，花色苷提取量逐渐增加，当温度达到75℃时达到最大，花色苷提取量为8.68mg/g，温度继续增加，花色苷的提取量反而下降。这可能是因为提取温度的升高有利于花色苷的溶出，提取量增加。但温度过高，可能导致花色苷降解或结构变化，使提取量或检测值降低。因此选择75℃为提取最佳温度。

2.1.4料液比的选择

由图4可知，随着料液比的增大，花色苷提取量逐渐增加，当料液比达到1∶50g/mL时提取量达到最大，花色苷提取量为8.42mg/g，料液比继续增加，提取量变化不明显。这可能是因为料液比的增加能增大固液两相花色苷的浓度差，有利于花色苷的溶出，从而提高提取量。因此选择1∶50g/mL为提取最佳料液比。

2.2最佳提取条件的确定

根据上述单因素试验，设计3因素4水平正交试验进行优化，每组试验提取一次，以花色苷提取量为考察指标，确定最佳工艺条件，结果见下。

由表6可知，16组试验中提取花色苷的最优条件组合为A₃B₄C₁，即温度为80℃，时间为50min，料液比为1∶45g/mL。在此条件下花色苷的提取量为8.8±0.05mg/g。

极差R值分析结果表明，各因素对花色苷提取量的影响次序为C＞A＞B，即料液比＞提取温度＞提取时间。分析k值可知，最优组合为A₃B₄C₃，即温度为80℃，时间为50min，料液比为1∶55g/mL。由于此组合未出现在正交试验的组合之内，按此条件进行验证试验，重复三次，花色苷提取量为9.01±0.03mg/g，优于正交试验的最佳组合，说明分析结果正确可靠。

蓝莓最佳提取条件实验结果

3.隔渣罐装提取效果

表7 三种提取方法提取率的比较

结论

隔渣罐装咖啡饮料制备的最佳条件为：温度为92.85℃，提取时间为11.60min，料液比为1∶25.34。隔渣罐装蓝莓饮料制备的最佳条件为：温度为80℃，加热时间为50min，料液比1∶55g/mL。隔渣罐装对蓝莓、咖啡豆的提取效果与回流提取、超声提取效果相似，是一种有效的提取方法。

饮料生产指标

1.咖啡饮料

◆咖啡香气浓郁，无异味，无涩味，入口甘醇

◆产品组织状态均匀，无分层，无悬浮大颗粒，放置无沉淀

◆咖啡因提取率≥95％

◆原绿酸提取率≥95％

◆可溶性固形物：4％-8％

◆总砷：≤0.2mg/L

◆铅：≤0.3mg/L、铜：≤5mg/L

◆菌落总数：≤100cfu/ml、大肠菌群：≤3MPN/100ml

◆霉菌和酵母：≤20cfu/ml

致病菌(沙门氏菌、志贺氏菌、黄色葡萄球菌)：不得检出

2.蓝莓饮料

◆蓝莓香气浓郁，无异味；无涩味，入口清爽，酸甜适中

◆产品组织状态均匀，无分层，无悬浮大颗粒，放置无沉淀

◆蓝莓花色苷提取率≥95％

◆可溶性固形物：4％-8％

◆钠：50-1200mg/L、钾：50-250mg/L、总砷：≤0.2mg/L

◆铅：≤0.3mg/L、铜：≤5mg/L

◆菌落总数：≤100cfu/ml、大肠菌群：≤3MPN/100ml

◆霉菌和酵母：≤20cfu/ml

◆致病菌(沙门氏菌、志贺氏菌、黄色葡萄球菌)：不得检出

具体实施例6 HDPE的制备

1.通入乙烯等原料之前，在1.0h将2/3的催化剂(Zieglar-Natta催化剂，主催化剂为四氯化钛，助催化剂三乙基铝)加到聚合釜中。第一、二聚合釜的主催化剂进料速率应分别控制为39kg.h^-1，17kg.h^-1，助催化剂进料速率均为44kg·h^-1，并根据原料气中CO、CO₂含量的变化，及时调整催化剂的进料量。

2.将乙烯、氮气和氢气经循环气压缩机和1-丁烯、异戊烷混合后，共同进入含有催化剂的反应釜中聚合。在第一、二聚合釜中，反应条件控制为：反应温度均为102℃，总压均为2.4MPa，乙烯分压均为1.3MPa，氢气与乙烯的物质的量之比分别控制在1.90∶0.20，MFR(熔体质量流动速率)分别控制在12.00g·(10min)^-1，0.03g·(10min)^-1，1-丁烯与乙烯的物质的量之比均为0.015，异戊烷体积分数均为4.5％，终止温度均为125℃。

3.通人乙烯、氮气、氢气、1-丁烯、异戊烷等原料之后，在1h内将余下的催化剂加入反应釜中，再按连续聚合时所需催化剂的进料速率转入连续操作。

聚合釜催化剂浓度及进料速率

4.生成的粉料树脂经产品罐和产品吹出罐送到脱气仓进行脱气，脱气条件：温度为119℃，压力为10kPa，氮气吹扫量为1150Nm³/h。脱气后的粉料经振动筛送入挤压机造粒，造粒条件：温度为220℃，MFR为200g·(10min)^-1，压力10MPa。

具体实施例7 HDPE的制备

1.通入乙烯等原料之前，在1.5h将2/3的催化剂(Zieglar-Natta催化剂，主催化剂为四氯化钛，助催化剂三乙基铝)加到聚合釜中。第一、二聚合釜的主催化剂进料速率应分别控制为39kg·h^-1，17kg·h^-1，助催化剂进料速率均为44kg·h^-1，并根据原料气中CO、CO₂含量的变化，及时调整催化剂的进料量。

2.将乙烯、氮气和氢气经循环气压缩机和1-丁烯、异戊烷混合后，共同进入含有催化剂的反应釜中聚合。在第一、二聚合釜中，反应条件控制为：反应温度均为104℃，总压均为2.4MPa，乙烯分压均为1.3MPa，氢气与乙烯的物质的量之比分别控制在2.20∶0.22，MFR(熔体质量流动速率)分别控制在14.00g·(10min)^-1，0.04g·(10min)^-1，1-丁烯与乙烯的物质的量之比均为0.019，异戊烷体积分数均为5.0％，终止温度均为125℃。

3.通人乙烯、氮气、氢气、1-丁烯、异戊烷等原料之后，在1h内将余下的催化剂加入反应釜中，再按连续聚合时所需催化剂的进料速率转入连续操作。

聚合釜催化剂浓度及进料速率

4.生成的粉料树脂经产品罐和产品吹出罐送到脱气仓进行脱气，脱气条件：温度为123℃，压力为20kPa，氮气吹扫量为1150Nm³/h。脱气后的粉料经振动筛送入挤压机造粒，造粒条件：温度为230℃，MFR为220g·(10min)^-1，压力10MPa。

具体实施例8 HDPE的制备

1.通入乙烯等原料之前，在1.0h将2/3的催化剂(Zieglar-Natta催化剂，主催化剂为四氯化钛，助催化剂三乙基铝)加到聚合釜中。第一、二聚合釜的主催化剂进料速率应分别控制为39kg·h^-1，17kg·h^-1，助催化剂进料速率均为44kg·h^-1，并根据原料气中CO、CO₂含量的变化，及时调整催化剂的进料量。

2.将乙烯、氮气和氢气经循环气压缩机和1-丁烯、异戊烷混合后，共同进入含有催化剂的反应釜中聚合。在第一、二聚合釜中，反应条件控制为：反应温度均为102℃，总压均为2.4MPa，乙烯分压均为1.3MPa，氢气与乙烯的物质的量之比分别控制在1.90∶0.20，MFR(熔体质量流动速率)分别控制在12.00g·(10min)^-1，0.03g·(10min)^-1，1-丁烯与乙烯的物质的量之比均为0.015，异戊烷体积分数均为4.5％，终止温度均为125℃。

在第一、二聚合釜中，氢气与氮气的物质的量之比均控制在2.20∶100.00；

3.通人乙烯、氮气、氢气、1-丁烯、异戊烷等原料之后，在1h内将余下的催化剂加入反应釜中，再按连续聚合时所需催化剂的进料速率转入连续操作。

聚合釜催化剂浓度及进料速率

4.生成的粉料树脂经产品罐和产品吹出罐送到脱气仓进行脱气，脱气条件：温度为119℃，压力为10kPa，氮气吹扫量为1150Nm³/h。脱气后的粉料经振动筛送入挤压机造粒，造粒条件：温度为220℃，MFR为200g·(10min)^-1，压力10MPa。

具体实施例9 HDPE的制备

1.通入乙烯等原料之前，在1.5h将2/3的催化剂(Zieglar-Natta催化剂，主催化剂为四氯化钛，助催化剂三乙基铝)加到聚合釜中。第一、二聚合釜的主催化剂进料速率应分别控制为39kg·h^-1，17kg·h^-1，助催化剂进料速率均为44kg·h^-1，并根据原料气中CO、CO₂含量的变化，及时调整催化剂的进料量。

2.将乙烯、氮气和氢气经循环气压缩机和1-丁烯、异戊烷混合后，共同进入含有催化剂的反应釜中聚合。在第一、二聚合釜中，反应条件控制为：反应温度均为104℃，总压均为2.4MPa，乙烯分压均为1.3MPa，氢气与乙烯的物质的量之比分别控制在2.20∶0.22，MFR(熔体质量流动速率)分别控制在14.00g·(10min)^-1，0.04g·(10min)^-1，1-丁烯与乙烯的物质的量之比均为0.019，异戊烷体积分数均为5.0％，终止温度均为125℃。

在第一、二聚合釜中，氢气与氮气的物质的量之比均控制在1.90∶0.10；

3.通人乙烯、氮气、氢气、1-丁烯、异戊烷等原料之后，在1h内将余下的催化剂加入反应釜中，再按连续聚合时所需催化剂的进料速率转入连续操作。

聚合釜催化剂浓度及进料速率

4.生成的粉料树脂经产品罐和产品吹出罐送到脱气仓进行脱气，脱气条件：温度为123℃，压力为20kPa，氮气吹扫量为1150Nm³/h。脱气后的粉料经振动筛送入挤压机造粒，造粒条件：温度为230℃，MFR为220g·(10min)^-1，压力10MPa。

具体实施例10 HDPE隔渣套的定型

在120℃烘箱中，将HDPE粒料干燥24h去除水分后待用。采用注射机及HDPE隔渣套模具(见图5)，注射工艺参数如下所示。

HDPE隔渣套注射成型工艺参数

具体实施例11 隔渣套耐热性能测试

设计正交试验，调节反应温度和反应时间，以HDPE隔渣套的变形程度为实验指标检测隔渣套耐热性能。

隔渣套耐热性能测试结果

具体实施例12

一种HDPE饮料包装隔渣罐的制备方法，其特征在于：该隔渣罐是以三片罐为母体，放入经过特别设计的HDPE(高密度聚乙烯)隔渣套合二为一的一种新型包装。具体包括以下步骤：

(1)灌装：将咖啡豆与HDPE隔渣套一起放入三片罐中，然后加入咖啡豆10倍重量或以上的饮用水及其他配料，灌装时预留顶隙不少于1cm。

(2)封盖：用二重卷封将铝盖密封在罐口或用电磁感应封口机把20丝厚的复合铝箔热封于罐口上(缩颈口)，达到良好的密封性能要求，使内容物达保质期的技术要求。同时用锁盖机把各容器的盖子锁紧在对应的容器口上。

(3)灭菌：为达到良好的贮存效果，以及稳定产品质量，需进行灭菌处理，采用高温高压灭菌121℃，20分钟(中性产品)或巴氏灭菌法处理(酸性产品)，在92-85℃的高温下加热11-60min。

(4)冷却：水淋式冷却，目的是使包装容器顶隙的水蒸汽变为冷凝水，形成真空状况，减少嗜氧菌类对产品质量的影响。

(5)成品：擦净容器表面的水分入库即为最终产品。

具体实施例13

一种HDPE饮料包装隔渣罐的制备方法，其特征在于：该隔渣罐是以三片罐为母体，放入经过特别设计的HDPE(高密度聚乙烯)隔渣套合二为一的一种新型包装。具体包括以下步骤：

(1)灌装：将绿茶茶叶与HDPE隔渣套一起放入三片罐中，然后加入绿茶茶叶10倍重量的饮用水及其他配料，灌装时预留顶隙不少于1cm。

(2)封盖：用二重卷封将铝盖密封在罐口或用电磁感应封口机把20丝厚的复合铝箔热封于罐口上(缩颈口)，达到良好的密封性能要求，使内容物达保质期的技术要求。同时用锁盖机把各容器的盖子锁紧在对应的容器口上。

(3)灭菌：为达到良好的贮存效果，以及稳定产品质量，需进行灭菌处理，采用高温高压灭菌121℃，20分钟(中性产品)或巴氏灭菌法处理(酸性产品)，在92-85℃的高温下加热11-60min。

(4)冷却：水淋式冷却，目的是使包装容器顶隙的水蒸汽变为冷凝水，形成真空状况，减少嗜氧菌类对产品质量的影响。

(5)成品：擦净容器表面的水分入库即为最终产品。

Claims (8)

1.一种新型饮料隔渣罐在饮料生产中的应用，其特征在于包括以下步骤：

(1)食品原料的前处理：食品原料清洗干净后，经过前处理。

(2)咖啡豆的罐装：将处理过的食品原料与HDPE隔渣套一起放入三片罐中，然后加入饮用水、辅料，封盖，在(80～125)℃的高温下10-30min加热，既得到。

2.一种新型饮料隔渣罐在咖啡饮料生产中的应用，其特征在于包括以下步骤：

(1)咖啡豆的前处理：咖啡豆鲜果清洗干净后，送到碾米机上脱皮，然后将脱皮好的咖啡豆迅速倒入发酵池中浸水发酵，咖啡豆和水的用量比是(1-5)∶(6-80)，温度为(10-40)℃，发酵时间为(12-36)h左右。发酵后反复及时浸泡搅拌清洗。接着将洗净的咖啡豆进行干燥，在特制的干燥室内，初始(90～100)℃干燥(3～6)h，继而(60-90)℃干燥(3～6)h，最后(40-56)℃干燥使含水量降至10.5％～11％，要注意防止烤焦。最后将干燥好的咖啡豆用小型碾米机进行脱壳加工。

(2)咖啡豆的罐装：将(1.5-15)g处理过的咖啡豆与HDPE隔渣套一起放入三片罐中，然后加入饮用水(100-500)mL、白砂糖(5-25)g、植脂末(0.3-15)g、单甘酯(0.2-0.8)g、酪蛋白酸钠(0.2-5)g，封盖，在(90～130)℃的高温下加热(5-25)min。

3.一种新型饮料隔渣罐在蓝莓饮料生产中的应用，其特征在于包括以下步骤：

(1)蓝莓的前处理：将成熟的新鲜蓝莓摘除果柄、枝叶，剔除病虫害、变色、变质等不合格果，在流动水中清洗干净并控水，在夹层锅中加(1-5)倍的水，加热到(70-95)℃，软化、灭酶8～10min。

(2)蓝莓的罐装：将(10-30)g处理过的蓝莓与HDPE隔渣套一起放入三片罐中，然后加入饮用水(100-500)mL、葡萄糖(5-20)g、白砂糖(5-20)g、柠檬酸(0.1-0.5)g、柠檬酸钠(0.01-0.01)g、果胶(0.01-0.5)g，单甘脂(0.01-0.1)g，封盖，在(70-95)℃的高温下加热(30-80)min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中发酵温度和时间，20℃下发酵24h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中咖啡豆初始干燥温度为90～100℃，干燥3～6h，继而80℃干燥3～6h，最后50℃干燥使含水量降至10.5％～11％，此时咖啡呈灰色、难咬动。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中咖啡豆用小型碾米机脱壳加工时要适时调节好进料量及碾辊与固定刀架的间隙。

7.一种咖啡饮料，其特征在于：将(1.5-15)g处理过的咖啡豆与HDPE隔渣套一起放入 三片罐中，然后加入饮用水(100-500)mL、白砂糖(5-25)g、植脂末(0.3-15)g、单甘酯(0.2-0.8)g、酪蛋白酸钠(0.2-5)g，封盖，在(90～130)℃的高温下加热(5-25)min。

8.一种蓝莓饮料，其特征在于：将(10-30)g处理过的蓝莓、饮用水(100-500)mL、葡萄糖(5-20)g、白砂糖(5-20)g、柠檬酸(0.1-0.5)g、柠檬酸钠(0.01-0.01)g、果胶(0.01-0.5)g，单甘脂(0.01-0.1)g。