CN106714564A - 用于肉类和家禽处理的活化的亚氯酸试剂的再利用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供在肉类加工中减少致病原和/或非‑致病原有机物的方法、装置和组合物。本发明包括同时制备和施加活化的亚氯酸试剂或其他杀生物组合物到生肉上。同时制备并施加所述溶液原料，例如通常不会起作用的污染的组分或循环的用过溶液可用于有效地减少生肉中的致病原。

Description

用于肉类和家禽处理的活化的亚氯酸试剂的再利用
相关申请的交叉参考
没有采用
关于联邦政府资助的研究或开发的声明
没有采用
发明背景
本发明涉及在肉类和家禽屠宰与加工设备中用于改进处理生肉和家禽所使用的抗微生物流体的生产和循环的组合物、方法与装置。新鲜的食品动物产品(其中包括生肉和家禽)对在屠宰和除脏之后立即接触肉表面的微生物污染敏感，所述微生物包括在胃肠道内的有机物，其可在加工过程中转移。污染微生物包括细菌，例如沙门氏菌属(Salmonella)和弯曲杆菌属(Campylobacter)，单核细胞增多性李司忒氏菌(Listeria monocytogenes)，大肠杆菌(Escherichia coli)和其他大肠杆菌类，及其他肠有机物。一旦细菌例如沙门氏菌属接触组织表面，则它们典型地附着且甚至采用在家禽喷洒和骤冷罐中所允许的氯气消毒剂也难以除去。据报道，在牛肉加工中，例如尤其表示为0157:H7的大肠杆菌的致命菌株污染由快餐连锁店销售的汉堡肉，且1993年在美国引起若干死亡。
在家禽产品中由沙门氏菌属和弯曲杆菌属细菌引起的问题尤其值得注意。食品中存在这些有机物是严重的危险，它强加了显著的成本和危险。不恰当的蒸煮和物理转移细菌到食品处理表面上和之后转移到其他食品上导致微生物传播，可能引起胃肠道紊乱和在一些情况下引起死亡。
饲养员、孵化场、饲料成分供应商、农场、加工者和零售商全部被涉及作为鸡肉和火鸡中沙门氏菌属污染的贡献者(Villarreal,M.E.等人，J.Food Protection 53:465-467(1990))。污染几只禽类可导致较宽范围污染其他禽类和交叉污染动物尸体。细菌繁殖和其他腐败信号可通过冷藏延迟，但存在可对肉类产品强加的冷藏程度的极限，肉类冷冻不足，和一些细菌例如嗜冷菌在接近于冻点的温度下可存活和甚至繁盛。因此优选在加工过程中控制并破坏致病原和其他微生物污染物，以减少肉类上的有机物数量。
家禽加工类似于其他肉类动物的加工。简言之，笼装禽类由卡车运输到达加工厂。典型地，禽类在屠宰之前至少1-4小时没有喂饲，以允许禽类的肠道清空，进而减少在后续加工过程中排泄物污染的风险。禽类被脚悬挂在分选生产线的挂钩上，击晕并通过切割喉部放血。在放血之后且仍然悬挂的同时，沸水烫洗禽类，拉拔并转移到除脏生产线上，在此它们被人工或机械除脏，检查并喷洗。喷洒剂可含有氯气或其他批准的消毒剂。历史上，该工艺的最后步骤是通过移动经过含氯气或其他批准的抗微生物剂的逆流冷水，在水冷罐中骤冷，在典型的数千加仑的罐中这通常花费约45分钟到1小时。动物尸体可另外经过骤冷后喷洒，在再悬挂之前湿透或浸渍抗微生物处理剂，包装或进一步加工成多个部分，其他附加值的产品，其中包括但不限于粉碎、机械分离和随后冷藏或冷冻。
沙门氏菌属，弯曲杆菌属和其他有机物可在涉及约50-58℃的温度的烫伤工艺中存活。尽管在加工的任何阶段过程中可能发生交叉污染，但在除脏之中和之后，当微生物从肠道释放并转移到其他组织表面上时，出现主要问题。例如水被来自肉类的有机物质和微生物污染，和随着时间流逝或者通过额外的用途，其他有机物质提供微生物生长的营养物。微生物可生长并污染额外的肉类、家禽和设备。加工用水也可充当污染源并交叉污染其他肉类实体，若水中的有机物没有除去、失活或其他控制。
尝试了许多机理来解决这一问题。这种机理包括施加氯气，二氧化氯，过氧乙酸，GRAS酸，有机酸及其混合物，辛酸，乙酸，酸化的亚氯酸钠，肉杆菌属(carnobacteriummaltaromaticum)菌株CB1，鲸蜡基氯化吡啶鎓，柠檬酸，1,3-二-溴-5,5-二甲基乙内酰脲，柠檬酸、磷酸和盐酸的混合物，乳酸，乳铁传递蛋白，月桂酰胺精氨酸醚酯，乳酸链球菌肽，臭氧，过氧化氢，过氧乙酸，过氧辛酸，二乙酸钾，乳酸和酸性硫酸钙的混合物，乳酸、酸性硫酸钙和丙酸的混合物，乳酸、硫酸钙和磷酸钠的混合物，偏硅酸钠，磷酸三钠，或其组合。合适的可商购的抗微生物溶液的实例包括但不限于辐射，获自Ecolab,Incorporated,SaintPaul,Minn.的商品牌号为的酸性亚氯酸钠；和在肉类/家禽处理工艺的各阶段过程中采用的高压巴氏消毒。如美国专利7,887,850、6,475,527、6,761,911、6,063,425、5,830,511和5,389,390中所描述的，使用金属亚氯酸盐/氯酸盐是减少或消除生肉和家禽微生物污染的尤其有效的策略。
然而，使用这种金属亚氯酸盐/氯酸盐的障碍是生产和施加它们的成本与花费。金属亚氯酸盐/氯酸盐被酸化到非常窄的pH范围，以获得特定pKa值且对生产哪种氯物质具有高度选择性。工业上有效地就地维护这种状况仍然具有挑战。而且，证明了这一复杂性使得再利用已经用过的金属亚氯酸盐.氯酸盐溶液极端困难。结果施加金属亚氯酸盐/氯酸盐抗微生物溶液的成本比最佳的高得多。
因此，在肉类和家禽屠宰场和加工厂中，对处理生肉和家禽所使用的抗微生物流体的生产与再利用的新型方法、化学品和装置具有明确的实用性。本发明解决了这些需求并提供进一步相关的优点。
在这一部分中描述的现有技术并不意欲构成承认本文提到的任何专利、出版物或其他信息相对于本发明是“现有技术”，除非这样具体地指明。另外，这一部分不应当解释为是指已经进行了研究或者不存在37CFR§1.56(a)中定义的其他相关信息。
发明概述
为了满足长期渴望但未解决的以上指示的需求，本发明的至少一个实施方案涉及减少生肉中微生物群落的方法。所述方法包括下述步骤：基本上同时制备并施加抗微生物溶液到生肉上。
可在快速混合装置内进行制备。至少一些抗微生物溶液可由循环流体形成，所述循环流体先前已经与生肉接触过。要不是同时制备和施加，则在其施加到生肉上之前，在循环流体内的材料可引起亚氯酸分解。所述方法可进一步包括测量循环流体的含量并添加适量酸、金属亚氯酸盐、非金属亚氯酸源、及其组合。可至少部分由金属亚氯酸盐，制备所述溶液，所述金属选自钠、钾及其任何组合。可至少部分由酸制备所述溶液，所述酸选自柠檬酸、酸性硫酸钠(sodium acid sulfate)、磷酸、乳酸、苹果酸、富马酸、乙酸及其任何组合。在制备开始和溶液施加到生肉之间可流逝约5微秒至约500毫秒。可在施加溶液到生肉上的场所的0.01-50英寸以内进行制备。
可在混合装置内进行制备。混合装置可包括具有一个或多个入口和出口的第一导管，具有一个或多个入口和出口的第二导管，混合腔室，和适配器(adaptor)。第一导管固定到第二导管上并横穿第二导管。混合腔室具有一个或多个入口和出口。第二导管固定到混合腔室上。第一导管的出口和第二导管的出口可以与混合腔室连通。适配器与混合腔室的出口连通，且固定到混合腔室上。所述混合装置可借助适配器安装至为施加溶液到生肉上而构造和排列的浸渍槽或喷洒室的开口上。
所述方法可进一步包括下述步骤：通过引入用于制备溶液所使用的一种或多种化学组分到所述装置的所述第一导管和所述第二导管的所述入口内从而引入用于形成溶液的一种组分到所述装置的所述混合腔室内，在所述装置的所述混合腔室内混合所述化学品以形成溶液，和通过与生肉连通的所述装置的所述适配器来分配溶液。可按序、同时或者以预先编程的顺序引入化学品。可将化学品泵送到一个或多个出口内。可由先前已与生肉接触的循环流体形成抗微生物溶液。如果不是同时制备和施加，则在循环流体内的材料在施加到生肉上之前可能引起亚氯酸分解。微生物群可能是至少部分引起疾病的。
所述方法可使用抗微生物溶液，所述抗微生物溶液具有与下述物质的反应产物基本上相同的性能和组成：按溶液的0.01-0.1％的金属亚氯酸盐和足量的在pH 2.2至约4.5下第一pKa为约2.0-4.4的酸，以维持亚氯酸形式的亚氯酸根离子浓度不大于所述抗微生物水溶液内存在的全部亚氯酸根离子重量的约35％。然而，基本上相同的性能和组成并不必然包括来自金属亚氯酸盐的金属。
所述方法可使用包含选自下述的至少一种物质的抗微生物组合物：活化的亚氯酸、过乙酸、含乙酸的过氧酸混合物、辛酸、过氧化氢、过氧乙酸、过氧辛酸、1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸、二氧化氯、单氯胺、酸化亚氯酸钠、非氯的卤素化合物(其中包括但不限于碘、碘伏、溴、溴化化合物)、季铵化合物(其中包括但不限于季铵氯化物、鲸蜡基氯化吡啶鎓)、有机酸、柠檬酸、丙酸、无机酸、磷酸、盐酸、硫酸、GRAS酸、偏硅酸钠、偏硅酸钾、及其任何组合。所述抗微生物组合物可由在肉类加工操作中已先前施加到生肉上的杀生物剂组合物材料形成。
本文中描述了额外的特征和优点，且根据下述详细说明是显而易见的。
附图简述
下文具体参考附图，描述了本发明的详细说明，其中：
图1是循环用过的抗微生物流体的工艺流程图的阐述。
图2是用于混合试剂和/或循环用过的抗微生物流体的工艺流程图的阐述。
图3是根据本发明一个实施方案的装置的侧视图。
图4是图3的装置的剖面图。
图5是图3的装置的第一导管的侧视图。
图6是图3的装置的适配器的侧视图。
图7是本发明一个实施方案的第一导管，第二导管，混合腔室和适配器的分解侧视图。
图8代表了本发明的装置的示意图。
图9是根据本发明一个实施方案的装置的侧视图。
对于本发明的公开内容的目的来说，附图中相同的参考标记应当是指相同的特征，除非另外说明。附图仅仅是本发明原理的例举，且并不意欲限制本发明到所阐述的特定实施方案上。
发明详述
提供下述定义，以确定在本申请中如何使用术语，和特别地，如何解释权利要求。组织定义仅仅是为了方便起见，且并不意欲限制任何定义到任何特定的种类上。
“GRAS”是指通常认为安全，它是在美国联邦法规法典(US Code of FederalRegulations)第21条中提供的一个定义。
“生肉”是指在肉类加工操作中在某些点处由处理的动物得到的一些或所有动物尸体或材料，这种肉类包括但不限于来自鸡、奶牛、猪、山羊、家牛、火鸡、鸭子、鹌鹑、鹅、绵羊、马、家牛、鱼、贝类、海洋动物、肉类爬行动物、昆虫、家禽、肉下水(meat trim)、动物部件、动物脂肪、动物下水、牛肉、和小牛肉等的肉体、皮肤、肌肉、骨髓、软骨、器官、组织和任何其他主体部分。
“感官特征”是指描述可通过感觉器官可察觉的食品，尤其是肉类和肉产品的特性，待评价的特性包括外观、颜色、纹理和一致性、气味和味道，可在下述的一个或多个文献中找到测量感官特征的一个或多个特性的代表性方案的实例：教科书：Manual on SimpleMethods of Meat Preservation,Issue 79，第1-87页(和尤其引言部分5Basic methodsof quality control),Food and Agriculture Organization of the United Nations,(1990)，网页：HACCP-based Inspection Models Project In-plant Slaughter，http:// www.fsis.usda.gov/Oa/haccp/himp.htm的具有URL的美国农业食品安全和检验服务部(Department of Agriculture Food Safety and Inspection Service)(1998)，教科书：Microbiology Laboratory Guidebook，第3版，第1-2卷，BP Dey等人，美国农业食品安全和检验服务部(1998)，和论文：Meat Quality Attributes of broilers supplemented withHerbal Toxin binder Product，VS Waskar等人，Veterinary World，第2(7)卷，第274-277页(2009)。
“肉类加工操作”是指在将活的动物或其任何部分转化成供销售或者在消费市场中使用的肉类产品的工艺中的任何点处，其包括但不限于一个或多个诸如下述之类的步骤：预屠宰准备、屠宰、除脏、脱毛、去皮、去骨、部分分拣、器官除去、肉包装、炼油、切割、剁肉、机械分离、粉碎、混合/翻滚、腌制、调味、添加非肉类添加剂、填塞/填充到外壳或其他容器内、发酵、干燥、骤冷、冷冻、蒸煮、辐照、烟熏、盐腌、排血、酸洗、加热、浸渍和喷洒等，和/或在任何一个或多个这些步骤之前或者后续进行的任何步骤。
“活化的亚氯酸试剂”是指具有与由亚氯酸根离子(其中包括但不限于通过金属亚氯酸盐释放的离子)和酸在酸性条件下反应得到的溶液基本上相同组成和性能的溶液，其包括但不限于基本上不含有分子氯、二氧化氯也不含次氯酸钠物质的溶液，其还包括但不限于在美国专利5,389,390、6,063,425和7,887,850中描述的那些组合物，以及具有与这些专利中描述的基本上相同组成和性能的组合物，所不同的是它们的不同在于或完全缺少阴离子、金属和/或金属离子。
在本申请中上述定义或别处描述的说明与在字典中或者在本申请中通过参考引入的来源中述及的常用的含义(明确或隐含)不一致的情况下，本申请和尤其权利要求中的术语要理解为根据本申请中的定义或说明解释，而不是根据常见定义、字典定义或通过参考引入的定义解释。鉴于上述，在术语可仅仅如同它在字典中解释一样理解的情况下，若该术语通过Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology，第5版，(2005)，(Wiley,John&Sons,Inc.出版)定义，则这一定义应当主导该术语在权利要求中如何定义。所有阐述的化学结构还包括所有可能的立体异构体的备选方案。
本发明的至少一个实施方案涉及一种生成活化的亚氯酸试剂的方法。所述方法涉及基本上同时：a)由其组分形成，和b)将活化的亚氯酸试剂供料到肉类加工操作中。所述形成可涉及在快速混合条件下混合金属亚氯酸盐和酸。所述方法可包括再利用含有曾经含活化的亚氯酸试剂的溶液(和它可以含或者可以仍然不含一些活化的亚氯酸试剂)且先前接触过生肉的流体。
活化的亚氯酸试剂的代表性实例包括但不限于在美国专利5,389,390、6,063,425和7,887,850中描述的那些，且某些酸化亚氯酸钠产品(例如Ecolab,St.Paul MN的)得到F.D.A.(21C.F.R.173.325)批准作为抗微生物喷洒剂和/或浸渍液以供处理预骤冷的家禽尸体、部分和小块、红肉尸体、红肉下水、海鲜和未加工的农业商品。现已发现，通过口服施加某些前述的抗微生物的活化的亚氯酸试剂的水溶液给动物，可减少在活的动物例如家禽的胃肠道内的病原体。
在至少一个实施方案中，所生成的抗微生物水溶液包括约0.01-0.1wt％的金属亚氯酸盐和足量的第一pKa为约2.0-4.4的酸，以调节该抗微生物水溶液的pH到约2.2-4.5并维持亚氯酸形式的亚氯酸根离子浓度不大于该抗微生物水溶液内存在的全部亚氯酸根离子的约35wt％。在至少一个实施方案中，当施加到生肉上时，所述溶液的pH为2.3-2.9。在至少一个实施方案中，所述溶液含有100-3000ppm亚氯酸盐物质。
本发明中有用的金属亚氯酸盐包括碱金属亚氯酸盐，例如亚氯酸钠或亚氯酸钾，或者可在本发明的实践中使用它们的混合物。例如在一个实施方案中，碱金属亚氯酸盐是亚氯酸钠。
本发明中有用的酸包括但不限于第一pKa值大于或等于约2的酸，但pKa值大于约5的酸常常不适合于本申请。在至少一个实施方案中，所述酸当在水中溶解时不充分地电离。在至少一个实施方案中，所述酸被进一步限制为其中在100个它的第一可电离酸基中不大于1个将解离在水溶液中的酸。在至少一个实施方案中，酸选自硫酸钠、磷酸、柠檬酸、乳酸、苹果酸、富马酸和乙酸、任何GRAS酸、或它们的混合物、及其任何组合。
同时形成并施加活化的亚氯酸试剂溶液导致相当预料不到的许多益处。第一，这大大地有助于形成工艺的功效。
为了提供精确混合和递送一致浓度的活化的亚氯酸试剂，典型地应当合适地首先在水中稀释亚氯酸盐。然后，结合稀释的酸和稀释的碱，以生成活化的亚氯酸试剂。在它们没有充分地混合的情况下，在水中结合浓缩物常常产生分开高和低pH的不同区域(“小块地方”)。低pH的小块地方可导致高的亚氯酸水平，随后形成较高的非所需水平的二氧化氯。这是因为立即形成了亚氯酸，且通过溶液环境的pH来驱动。因此，重要的是，形成一致且足量的活化的亚氯酸试剂，以允许合适地预稀释尤其是酸组分。
而且，亚氯酸根离子具有形成非所需的许多含氯物质(例如分子氯气、二氧化氯和次磷酸钠物质)的潜力。这些物质对于健康、安全、法规和其他理由来说是非所需的。仅仅特定的pH、pKa和化学计量比条件将导致合适量的活化的亚氯酸试剂或者将减少的非所需的物质的数量。而且，随着时间流逝，活化的亚氯酸试剂分解且可产生越来越多不想要的物质，和/或当亚氯酸的浓度下降时丧失效力。肉类和家禽以及加工固有的有机残骸加速了亚氯酸的分解，因此在这一加工步骤中施加的杀生物剂溶液必须具有较高的亚氯酸盐水平和较高比例的亚氯酸以供效率最佳。亚氯酸(亚氯酸盐+酸)被消毒工艺消耗。
这导致在方便地获得的制备溶液和接近于施加点以供立即使用和获得纯/高效力溶液之间不想要的折中。在不能同时形成和施加活化的亚氯酸试剂的情况下，仅仅在肉类处理工艺和亚氯酸形成工艺之间极端的协调才可获得合理的功效和效率。和甚至除非存在真实的同时发生情况，否则出现一些分解，和所施加的活化的亚氯酸试剂不如最佳的有效力和/或其量达不到最佳。因此，与不同时形成和施加亚氯酸相比，同时形成并施加活化的亚氯酸试剂导致更大效力的施加。
此外，由于同时形成和施加导致更加稳固的溶液，因此允许有效地使用否则不适合于使用的原料。例如现在可使用含有其他材料或污染物的原料，所述原料将与形成活化的亚氯酸试剂的反应竞争或者否则损害形成活化的亚氯酸试剂的反应。这是因为在形成和施加之间存在短的时间框架，结果在亚氯酸分解之前，所述溶液将已经施加并产生其抗微生物效果。
这种原料的一个实例是已经接触过生肉的用过/回收的溶液流体。当生肉用活化的亚氯酸试剂喷洒或者浸渍在活化的亚氯酸试剂内时，它与亚氯酸反应，形成许多有机物质。这些物质含有再形成额外的活化的亚氯酸试剂所必需的材料，但它们热动力学损害这一反应。然而，当这一用过的溶液快速混合时，在其他情况下不可获得的活化的亚氯酸试剂可至少短时间段内形成。在至少一个实施方案中，通过添加足量酸或亚氯酸盐化学品到先前施加到肉类上的回收的抗微生物溶液物流内，使之回到其理想浓度和pH，以得到循环的酸化亚氯酸钠抗微生物溶液，从而处理回收的组合物。
当通过使金属亚氯酸盐与2-5pKa的酸反应，形成活化的亚氯酸试剂时，尤其是这种情况。这一反应大大地受到损害或者快速分解，当与其他有机物质接触时。然而，在基本上同时形成和施加的条件下，可使用所需的活化的亚氯酸试剂。
在至少一个实施方案中，通过使金属亚氯酸盐与2-5pKa的酸反应，形成活化的亚氯酸试剂，其中至少一些金属亚氯酸盐和/或一些酸是先前已经与生肉接触过的流体内的材料。
这允许使用活化的亚氯酸试剂的浸渍容器或喷洒室，所述浸渍容器或喷洒室为使用循环物流而构造和排列，其中回收来自浸渍容器或喷洒室的排放液，再混合和/或反应，然后再供料到浸渍容器或喷洒室内。在至少一个实施方案中，喷洒室是根据美国公布专利申请2007/0166441的一个或多个公开内容而构造和排列的喷洒室。实施方案也可以或者进一步包括在美国专利申请2007/0084802中描述的一个或多个特征，这些特征加上必要的修正有助于构造和排列循环体系，其中同时生产和施加活化的亚氯酸试剂的装置在抗微生物剂在其中分配的点的上游和/或直接上游(例如其参考标记#36分配器)。在至少一个实施方案中，存在额外的特征，以通过与生肉接触解决沉积到溶液内的脂肪、油、皮、骨头和其他材料的去除，和否则会堵塞或者否则损害流体的循环。进一步要理解，本发明不限于含活化的亚氯酸试剂的杀生物剂组合物。在至少一个实施方案中，同时制备并施加的组合物包含除了活化的亚氯酸试剂以外的杀生物剂。在至少一个实施方案中，同时制备并施加的组合物包含除了活化的亚氯酸试剂以外的杀生物剂和活化的亚氯酸试剂这二者。
现参考图1，示出了为收集并循环用过的流体而构造和排列的系统(100)的一个实施方案。生肉处理装置包括诸如施加带有活化的亚氯酸试剂的溶液的一个或多个生肉浸渍液(9b)或生肉喷洒剂(9a)之类的项目。尽管图1阐述了含有浸渍液和喷洒剂二者的实施方案，但要理解，本发明涵盖包括仅仅这些装置和/或适合于施加带有活化的亚氯酸试剂的溶液到生肉上的其他装置之一的实施方案。要理解，任何合适的清洁剂、抗微生物剂、洗涤剂、表面活性剂、螯合剂、消泡剂、多磷酸盐、酸化剂、碱或水调节剂可以与本发明一起使用。在这种施加之后，所述溶液与已经在装置内的任何流体和与从生肉中去除的材料混合并反应，以形成用过的流体。该用过的流体可例如借助下水道(32)或其他集水装置收集/回收。可任选地使用泵(33)或其他装置，来促进用过的流体的循环。这种泵/装置可位于集水装置下游和处理装置上游的任何一个或多个位置处。
可进一步构造和排列系统(100)，以利用一个或多个机械、装置和/或方法，其中包括但不限于在美国公布专利申请2007/0084802中描述的那些，以进一步处理循环用过的流体，从而防止堵塞、闭塞和/或有助于合适地流动和/或预调节用过的流体。类似地，所述系统也可含有下水道，以转移过量、溢出和/或不想要的用过的流体。回收的抗微生物溶液可在再施加工艺的任何阶段过程中再捕集并再利用。
在构造和排列所述系统以将用过的流体导引到一个或多个潜在的最终用途的情况下，一个或多个阀门(34)可合适地导引流体。然后将所述流体引入到快速混合装置(12a,12b)中，在此它基本上同时形成带有活化的亚氯酸试剂的溶液和然后施加到生肉上。一个或多个额外的供料管线可任选地供料一种或多种额外的试剂(其中包括但不限于金属亚氯酸盐，一些其他的亚氯酸根离子源，和/或酸)到该快速混合装置(12)内，以促进形成所需性能和组成的带有活化的亚氯酸试剂的溶液。
现参考图2，示出了为在收集和循环用过的流体与生产新的活化的亚氯酸试剂之间优化而构造和排列的系统(100)的一个实施方案。所述系统包括活化的亚氯酸试剂-生肉施加点(9)。尽管图2阐述了浸渍液形式的体系，但可使用喷洒室或任何其他施加装置。下水道或集水装置(32)收集接触生肉之后的用过的流体。在某些点处，传感器装置(34)(分析地)测量流体的至少一种性能。该性能可以是下述中的任何一种或多种：浊度、油含量、脂肪含量、粘度、pH、氧化-还原电势、腐蚀量、金属离子含量、亚氯酸含量、带有一种或多种氯的物质的含量、及其任何组合。任选地，传感器装置(34)从循环流体流转移的侧物流(37)中接收其输入，其中在传感器的分析之后所述侧物流可以弃置或者返回。传感器装置的代表性实例包括在美国公布专利申请2012/0142113和2010/0108566以及美国专利5,734,098中描述的一些或所有的任何装置。
传感器装置(34)与控制器装置(35)信息连通，其处理逻辑控制引入一个、两个或更多个亚氯酸形成组分进料源(36a,36b)到快速混合装置(12)内。工艺逻辑使得在响应循环流体的各种测量性能中，来自一个或多个进料源的一种或多种试剂的量被进料到快速进料混合器(12)内。在缺少任何或所有额外试剂的情况下，所述体系可或者将循环流体进料到进料混合器(12)内，或者在缺少任何循环流体情况下，可进料一种或多种试剂到进料混合器(12)内，或者可结合任何用量的循环流体和合适的任何一种或多种试剂。
尽管图2阐述了两种试剂进料源，但可使用任何的数量。另外，尽管图2阐述了流经入口(2)的循环流，和流经两个垂直入口(5a,5b)的进料源，但各个入口可以是任何数量和任何排列。在至少一个实施方案中，进料源之一是亚氯酸根离子源，例如金属亚氯酸盐。在至少一个实施方案中，进料源之一是酸源。在至少一个实施方案中，进料源之一是稀释剂例如水或其它溶剂或载体流体。图1和2同样可应用到不同于或除了活化的亚氯酸试剂以外的杀生物剂。
在至少一个实施方案中，混合用于生产活化的亚氯酸试剂(和/或其他杀生物剂)的一些或所有试剂，并通过使用快速混合装置引入。这种快速混合装置的代表性实例包括但不限于在美国专利申请13/645,671(以2014/0096971公布)以及美国专利7,550,060、7,785,442、7,938,934、8,440,052和7,981,251中描述的那些。这种快速混合装置的代表性实例是由Nalco Company,Naperville,IL生产的装置。可构造和排列这种快速混合装置，以基本上同时生产和施加活化的亚氯酸试剂。
现参考图3，它是可如何构造和排列快速混合装置(12)的一个实施方案。所述装置包括四个主要的组件：第一导管(1)、第二导管(4)、混合腔室(7)和任选地适配器(8)。所述装置中每一元件的尺寸和几何形状取决于需要添加多少抗微生物剂化学品到生肉加工操作中，以及其他因素，例如将流体从一个点转移到另一点的工艺物流导管(9)的构造。本发明的装置可由处理各类抗微生物剂化学品的任何合适材料(例如不锈钢)制备。
第一导管(1)具有一个或多个入口(2)和出口(3)。优选地，该导管具有头部(10)和形状为锥形的部分(11)。第二导管(4)具有一个或多个入口(5)和出口(6)。第二导管(4)通过本领域普通技术人员已知的任何紧固机构固定到第一导管的头部(10)上，例如第一导管的头部(10)和第二导管(4)可具有一个或多个开口，以便螺杆可固定一根导管到另一根上。
混合腔室(7)具有与第一导管(1)和第二导管(4)二者的出口连通的一个或多个入口(17)和出口(18)。混合腔室(7)固定到第二导管(4)上。混合腔室(7)可通过本领域普通技术人员已知的任何紧固机构固定到第二导管(4)上，例如第二导管(4)和混合腔室(7)二者可具有一个或多个开口，以便螺杆可固定第二导管到混合腔室上，或者混合腔室(7)的外表面可融合到第二导管(4)的外表面上。
适配器(8)固定到混合腔室(7)上且与混合腔室(7)的出口连通。适配器(8)可通过本领域普通技术人员已知的任何紧固机构固定到混合腔室(7)上，例如一部分混合腔室(7)可插入到适配器(8)内。
在另一实施方案中，所述第二导管(4)的入口(5)与所述第二导管(4)的上述出口垂直。在另一实施方案中，第一导管(1)横跨与所述第二导管(4)的入口(5)垂直的所述第二导管(4)。在另一实施方案中，第一导管(1)具有没有横跨所述第二导管(4)的头部(10)和横跨所述第二导管(4)的部分，其中横跨所述第二导管(4)的部分(11)的形状为锥形，其中所述第一导管(1)的点与所述混合腔室(7)连通。
在至少一个实施方案中，单独或者作为供料装置的一部分的(12)适配器(8)安装在生肉处理装置(9)内的开口(16)上，且适配器(8)通过本领域普通技术人员已知的任何紧固机构固定到生肉处理装置(9)上。将本发明的供料装置与适配器连接，如果没有已经进行的话。在建立这一装置之后，将一种或多种化学品和进料液体引入到装置(12)内，在混合腔室(7)内混合，并进料到生肉处理装置(9)内。
在另一实施方案中，可通过下述步骤实现将不同化学品共进料到生肉处理装置(9)内：将若干种不同的化学品引入到装置(12)内，允许不同化学品的混合物形成，并将该混合物分配到生肉处理装置(9)内；或者通过校准一系列装置(12)并分配化学品。可将化学品以本领域普通技术人员规定的任何顺序加入到所述系统中。例如可按序、同时或以预先规定的编程顺序添加各化学品。
在另一实施方案中，混合是分段混合-在将化学品引入到生肉处理装置(9)内之前混合各化学品。分段混合持续的时间段与进料到混合装置内的化学品的所需反应速率一致。在再进一步的实施方案中，分段混合持续约5微秒至约500毫秒。
在另一实施方案中，通过调节引入到所述装置内的所述化学品和所述进料液体的流速，控制所述化学品的活性。与所述装置连通的一个或多个泵可调节引入到本发明装置内的化学品和进料液体的流速。通过控制化学品和进料液体进入混合腔室内的流速，实现在混合腔室内的分段混合。
在另一实施方案中，在将所述化学品引入到所述生肉处理装置(9)内之前，通过调节引入到所述混合腔室内的所述化学品和所述进料流体的流速，来控制所述化学品的活性。
在另一实施方案中，在将化学品引入到所述第一导管(1)或所述第二导管(4)内之前，用稀释液体稀释化学品。在仍然进一步的实施方案中，稀释液体含有水。
在至少一个实施方案中，所施加的组合物包括或进一步包括含乙酸、辛酸、过氧化氢、过氧乙酸、过氧辛酸、和1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸或其任何组合的过氧酸混合物。这种材料的代表性实例包括商品名为INSPEXX 100、INSPEXX 200，和INSPEXX 150(Ecolab,St.Paul MN制备)的一种或多种产品。
在至少一个实施方案中，抗微生物溶液包括或进一步包括选自氯化化合物中的至少一种物质，其中包括但不限于：二氧化氯、单氯胺、酸化亚氯酸钠及其混合物。在至少一个实施方案中，抗微生物溶液包括或进一步包括选自非-氯卤素化合物中的物质，其中包括但不限于碘、碘伏、溴、溴化化合物、及其混合物。在至少一个实施方案中，抗微生物溶液包括或进一步包括选自季铵化合物中的物质，其中包括但不限于季铵氯化物、鲸蜡基氯化吡啶鎓、及其混合物。在至少一个实施方案中，抗微生物溶液包括或进一步包括选自有机酸(例如乳酸、柠檬酸、丙酸)、无机酸(例如磷酸、盐酸、硫酸)、GRAS酸、及其混合物中的物质。在备选的实施方案中，抗微生物溶液包括或进一步包括偏硅酸钠、硅酸钾及其混合物。
在至少一个实施方案中，再利用含有溶液的流体导致代表预料不到结果的许多功效增益，所述溶液曾经含有活化的亚氯酸试剂(和其可以仍然含或者可以不含一些活化的亚氯酸试剂)且先前接触过生肉并已流经快速混合装置。当比较一系列目标生肉样品时，可观察到这些功效，所述一系列目标生肉样品中的一些仅仅用新鲜组合物(含有非-再利用的活化的亚氯酸试剂的组合物)处理，和一些用再用过的组合物(其中再用过的流体占组合物的0.01-99.99％和新鲜组合物占组合物的0.01-99.99％的组合物)处理。这些益处可包括通过再用过的组合物处理的样品(与通过新鲜组合物处理过的样品相比较)显示出下述中的一个或多个益处：
–所使用的酸减少1-99％(其中包括≥50％)，且在处理过的生肉上所得微生物群落基本上没有增加。
–所使用的酸减少1-99％(其中包括≥50％)，且在处理过的生肉上所得微生物群落成比例地更少增加。
–所使用的亚氯酸盐减少1-99％(其中包括≥50％)，且在处理过的生肉上所得微生物群落基本上没有增加。
–所使用的亚氯酸盐减少1-99％(其中包括≥50％)，且在处理过的生肉上所得微生物群落成比例地更少增加。
–所使用的水减少1-99％(其中包括≥50％)，且在处理过的生肉上所得微生物群落基本上没有增加。
–所使用的水减少1-99％(其中包括≥50％)，且在处理过的生肉上所得微生物群落成比例地更少增加。
–所使用的能量(例如以kwh为单位测量)减少1-99％(其中包括≥50％)，且在处理过的生肉上所得微生物群落基本上没有增加。
–所使用的能量(例如以kwh为单位测量)减少1-99％(其中包括≥50％)，且在处理过的生肉上所得微生物群落成比例地更少增加。
–所生成的从肉类加工操作中排放的废水体积减少1-99％(其中包括≥50％)，且在处理过的生肉上所得微生物群落基本上没有增加。
–所生成的从肉类加工操作中排放的废水体积减少1-99％(其中包括≥50％)，且在处理过的生肉上所得微生物群落成比例地更少增加。
–所生成的从肉类加工操作中排放的气体排放物体积减少1-99％(其中包括≥50％)，且在处理过的生肉上所得微生物群落基本上没有增加。
–所生成的从肉类加工操作中排放的气体排放物体积减少1-99％(其中包括≥50％)，且在处理过的生肉上所得微生物群落成比例地更少增加。
–任何上述中的一种，其中所测量的特定的微生物群落是沙门氏菌属。
–任何上述中的一种，其中所测量的特定的微生物群落是弯曲杆菌属。
–任何上述中的一种，其中所测量的特定的微生物群落大于一种微生物有机物。
–任何上述中的一种，它还对应于在生肉中任何器官感觉特性或特征0％至>99％的变化。
在至少一个实施方案中，以上描述的实施方案中的任何一个或多个涉及已作必要的修正利用非-肉类食品加工活动以及结合肉类和非-肉类食品加工活动的方法。这种非-肉类食品加工活动的实例包括但不限于未加工的农产品加工、水果加工、蔬菜加工、谷物加工、及其任何组合。
尽管可以许多不同的形式体现本发明，但本文具体地描述了本发明的具体优选实施方案。本发明的公开内容是本发明原理的例举且并不意欲限制本发明到所阐述的特定实施方案上。本文中提及的所有专利、专利申请、科学论文和任何其他提到的材料通过参考全文引入。此外，本发明涵盖本文中提及的，本文中描述的和/或本文中引入的一些或所有各种实施方案的任何可能的组合。另外，本发明涵盖还具体地排除本文中提及的，本文中描述的和/或本文中引入的各种实施方案中任何一个或一些的任何可能的组合。
上述公开内容拟为阐述性而不是穷举的。该说明书针对本领域普通技术人员建议了许多变化和备选方案。所有这些备选方案和变化拟包括在权利要求的范围内，其中术语“包括”是指“包括但不限于”。熟悉本领域的技术人员可意识到本文中描述的具体实施方案的其他等价方案，所述等价方案同样拟被权利要求书所涵盖。
本文中公开的所有范围和参数要理解为涵盖本文中归类的任何和所有子范围和在端点之间的每一值。例如“1-10”的所述范围应当考虑包括在最小值1和最大值10之间(包括端值)的任何和所有子范围；也就是说，所有子范围始于最小值1或更大(例如1-6.1)，且止于最大值10或更小(例如2.3-9.4、3–8、4-7)，和最后到在该范围内包含的每一值1、2、3、4、5、6、7、8、9和10。本文中的所有百分比，比值和比例以重量计，除非另外规定。
这完成了本发明的优选和备选实施方案的说明。本领域技术人员可意识到与本文描述的具体实施方案相当的其他等价方案拟被所附权利要求书所涵盖。

Claims (20)

1.一种减少生肉中微生物群落的方法，其包括下述步骤：基本上同时制备并施加抗微生物溶液到生肉上，其中抗微生物溶液具有与下述物质的反应产物基本上相同的性能和组成且具有一个可能的例外：按溶液的0.01-0.1wt％的金属亚氯酸盐和足量的在pH 2.2-4.5下第一pKa为约2.0-4.4的酸，以维持亚氯酸形式的亚氯酸根离子浓度不大于所述抗微生物水溶液内存在的全部亚氯酸根离子的约35wt％，所述可能的例外是存在来自金属亚氯酸盐的金属或者其性能。
2.权利要求1的方法，其中基本上相同的性能和组成确实包括来自金属亚氯酸盐的金属的量。
3.权利要求1的方法，其中在快速混合装置内进行制备。
4.权利要求1的方法，其中由先前与生肉接触过的循环流体形成至少一些抗微生物溶液。
5.权利要求4的方法，其中要不是同时制备和施加，则在循环流体内的材料在施加到生肉上之前将引起亚氯酸分解。
6.权利要求4的方法，进一步包括测量循环流体的含量，并添加适量酸、金属亚氯酸盐、非金属亚氯酸盐的亚氯酸盐源、及其任何组合。
7.权利要求1的方法，其中至少部分由金属亚氯酸盐制备所述溶液，所述金属选自钠、钾及其任何组合。
8.权利要求1的方法，其中至少部分由酸制备所述溶液，所述酸选自柠檬酸、酸性硫酸钠、磷酸、乳酸、苹果酸、富马酸、乙酸及其任何组合。
9.权利要求1的方法，其中在制备开始和溶液施加到生肉之间流逝约5微秒至约500毫秒。
10.权利要求1的方法，其中在施加所述溶液到生肉上的场所的5英寸以内进行制备。
11.权利要求1的方法，其中在混合装置内进行制备，所述混合装置包括：具有一个或多个入口和出口的第一导管，具有一个或多个入口和出口的第二导管，其中所述第一导管固定到所述第二导管上并横穿所述第二导管；具有一个或多个入口和出口的混合腔室，其中所述第二导管固定到所述混合腔室上，和其中所述第一导管的所述出口和所述第二导管的所述出口与混合腔室连通；和与所述混合腔室的所述出口连通并固定到所述混合腔室上的适配器；所述混合装置借助适配器安装至为施加所述溶液到生肉上而构造和排列的浸渍槽或喷洒室的开口上，
所述方法进一步包括下述步骤：通过引入用于制备所述溶液的一种或多种化学组分到所述装置的所述第一导管和所述第二导管的所述入口内而引入用于形成所述溶液的一种组分到所述装置的所述混合腔室内，在所述装置的所述混合腔室内混合所述化学品以形成溶液，和通过与生肉连通的所述装置的所述适配器分配所述溶液。
12.权利要求11的方法，其中按序、同时或者以预先编程的顺序引入所述化学品。
13.权利要求11的方法，进一步包括泵送一种或多种化学品到一个或多个出口内。
14.权利要求11的方法，其中至少一些抗微生物溶液由先前已经与生肉接触过的循环流体形成。
15.权利要求14的方法，其中要不是同时制备和施加，则在循环流体内的材料施加到生肉上之前将引起亚氯酸分解。
16.权利要求1的方法，其中微生物群落至少部分是致病原。
17.一种减少生肉上微生物群落的方法，其包括下述步骤：基本上同时制备并施加抗微生物组合物到生肉上。
18.权利要求17的方法，其中抗微生物组合物包含选自下述中的至少一种物质：活化的亚氯酸，过乙酸，含乙酸的过氧酸混合物，辛酸，过氧化氢，过氧乙酸，过氧辛酸，1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸，二氧化氯，单氯胺，酸化亚氯酸钠，包括但不限于碘、碘伏、溴、溴化化合物在内的非氯的卤素化合物，包括但不限于季铵氯化物、鲸蜡基氯化吡啶鎓在内的季铵化合物，有机酸，柠檬酸，丙酸，无机酸，磷酸，盐酸，硫酸，GRAS酸，偏硅酸钠，偏硅酸钾，及其任何组合。
19.权利要求18的方法，其中至少一部分抗微生物组合物由在肉类加工操作中先前施加到生肉上的杀生物剂组合物材料形成。
20.权利要求19的方法，其中要不是基本上同时制备和施加所述组合物，则在来自先前施加的碎屑和所述组合物之间的反应将损坏所述组合物减少微生物群落的能力。
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