CN107250384A - 用于提取和配送即饮饮料的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明介绍了从农产品提取汁液并有效配送所述汁液的设备和方法。所述设备和方法总体上涉及如下所述的方法,所述方法包括接收和装卸农产品;拣选和整理所述农产品;称重和分批所述农产品;消毒所述农产品;利用螺旋型压机从所述农产品提取汁液;过滤所述汁液;混合/掺合汁液;将最终的汁液包装在散装袋中,其中所述步骤全部在接收所述农产品时的冷藏状态下进行。利用散装袋包装和使所述散装袋经受高压处理确保了食品安全性并显著降低了配送到世界各地的远程位置的成本。在所述远程位置处的装瓶可以在当地配送之前进行。
Description
相关申请的交叉参考
本申请要求2014年11月11日提交的序号为62/078,395的美国临时申请的权益,为了公开的完整性起见,所述申请的说明书通过引用并入本文中。
技术领域
本发明的实施方式涉及汁液提取领域。更具体而言,本发明涉及用于提取和包装即饮饮料以供高效配送的方法和设备。
发明内容
本发明的一种或多种实施方式涉及用于提取和包装即饮饮料以供利用散装袋(bulk bag)高效配送的方法和设备。在散装袋中运输的本发明方法提供了优于当前工业实践的在瓶中运输即饮汁液的显著成本优势和便于全世界运输。
本发明的一种或多种实施方式涉及用于从农产品提取即饮汁液的方法。所述方法总体上涉及如下所述的方法,所述方法包括接收和装卸农产品;拣选和整理所述农产品;称重和分批所述农产品;消毒所述农产品;从所述农产品提取汁液;过滤汁液;混合/掺合汁液;和包装汁液成品以供配送。
在一种或多种实施方式中,所述汁液提取组件包含农产品的接收站。接收和装卸工艺是初始步骤,一般包括接收农产品并保持所述农产品在它被接受时的状态。例如,接收冷藏农产品并维持在所述冷藏状态;接收冷冻农产品并维持在所述冷冻状态;和接收干货并维持在环境温度下。
在一种或多种实施方式中,所述汁液提取组件包含拣选站。进行拣选和整理步骤以确保取汁的农产品符合质量规格。取决于汁液的风味轮廓,所述农产品将接受不同的制备。例如,经典的西瓜汁是将皮与瓤分离。然而,对于其他西瓜饮料,可以将整个的西瓜皮和瓤取汁。
本发明的一种或多种实施方式还包含消毒站。所述消毒站优选是冷藏环境。在这个步骤期间,所述农产品可以利用传统的PAA(过乙酸)法消毒,然后放入紧挨在冷压机上方的研磨机中。
本发明的一种或多种实施方式还包含原料站,其中进行农产品的称重和分批。所述称重和分批步骤基于原农产品对于所提取汁液的预期产出率提供开始的估算农产品重量。然而,所述汁液提取工艺在补加原料下连续运行,直到得到掺合汁液需要的预期汁液产出率。优选地,各单种农产品分别取汁,然后根据需要合并来制造掺合汁液。
本发明的一种或多种实施方式还包含汁液提取站。所述汁液提取站优选是冷藏环境。所述汁液提取站包含农产品研磨机作为冷压机。所述农产品研磨机优选是高压螺旋式装置,例如,Vincent Corporation的CP和KP系列螺旋压机。一种或多种实施方式包含不锈钢单螺旋和双螺旋系统,其具有在压力下使汁液与黏浆物分离的大孔筛。所述工艺与使用批式伸缩型袋压机系统的现有技术系统相比,是连续进料系统。
柑橘农产品可以被冷压或冷提取。在工业中典型用于巴氏杀菌汁液的传统榨汁机可以用于冷榨。
本发明的一种或多种实施方式还包含过滤站。所述过滤站包含振动过滤器系统,其使用各种尺寸的目筛网利用重力和/或压力来过滤汁液。所述过滤站包含温和过滤工艺,其使得由对汁液黏浆物施加高压而产生的异味情况最小化。取决于期望的汁液成品清澈度,也可以让所述汁液通过网眼袜(mesh sock)过滤器。
本发明的一种或多种实施方式还包含混合/掺合站。在所述混合/掺合站,汁液可以基于配方混合在一起。混合汁液可被品尝并通过根据需要添加少量的汁液和成分调整到与一定的风味轮廓相配。品味师可以用来对汁液概况做出最终判定。
本发明的一种或多种实施方式还包含包装站。在所述包装站,汁液被放入散装袋、例如盒中袋(Bag-in-Box)中;并进行高压处理(HPP),然后冷藏运输到远处的设施进行最终装瓶和配送。
附图说明
本发明的上述和其他方面、特征和优点将从下面连同以下附图一起介绍的对本发明更具体的描述中更加显而易见:
图1是根据本发明的一种或多种实施方式,对于冷藏货物的示例性汁液提取工艺流程的图解说明。
图2是根据本发明的一种或多种实施方式,示例性的散装袋包装工艺的图解说明。
图3是根据本发明的一种或多种实施方式,对于冷冻货物的示例性冷冻工艺流程的图解说明。
图4是根据本发明的一种或多种实施方式,示例性的干货提取工艺的图解说明。
图5是在本发明的一种或多种实施方式中使用的出自Vincent Corporation的示例性CP系列螺旋压机的图解说明。
图6是在本发明的一种或多种实施方式中使用的出自Vincent Corporation的示例性KP系列螺旋压机的图解说明。
图7是在本发明的一种或多种实施方式中使用的SILVERSON GDD30 DuplexDissolver批式混合器的图解说明。
图8是根据本发明的一种或多种实施方式,示例性的混合农产品提取工艺的图解说明。
具体实施方式
现在将描述本发明,其包含用于提取和有效配送即饮饮料、冻品和浇头的方法和设备。在下面的示例性描述中,阐述了许多具体的细节以便提供本发明实施方式的更彻底的了解。然而,在没有结合本文中描述的所有方面的具体细节的情况下就可能实施本发明,对普通技术人员将是显而易见的。此外,虽然步骤或工艺按示例性的顺序阐述以提供对一种或多种体系和方法的了解,但该示例性的顺序并不意味着限制。本领域普通技术人员将认识到所述步骤或工艺可以按不同的顺序进行,并且一个或多个步骤或工艺可以同时或以多个工艺流程进行而不背离本发明的精神或范围。在其他情况下,本领域普通技术人员公知的具体特征、量、或量度没有详细描述,以免掩盖本发明。读者应该注意,虽然在本文中阐述了本发明的示例,但限定本发明的界限的是权利要求、和任何等同体的全部范围。
为了更好了解所公开的实施方式、它的运营优势、和通过使用它达到的特定目标,应该参考附图和描述性内容,在其中有被说明的示例性公开实施方式。所公开的实施方式不打算限于在本文中阐述的具体形式。要理解,根据情况可能建议或提供方便,来考虑各种省略和等同替换,但这些意欲覆盖所述应用或实施。
术语“第一”、“第二”等在本文中不表示任何顺序、量或重要性,而是用于将要素之间进行区分,并且没有数量指示的名词在本文中不表示量的限制,而是表示存在至少一个被指称项。
现在将参考图1-9描述本发明的一种或多种实施方式。
图1是根据本发明的一种或多种实施方式,对于冷藏货物的示例性汁液提取工艺流程100的图解说明。如同所示,工艺100包含农产品接收站102;拣选和整理站104;消毒站106;原料站108;提取站110;过滤站112;混合/掺合站114;包装站200;和HPP站116。工艺100的步骤优选在冷藏状态下进行。
在一种或多种实施方式中,所述接收和装卸站102是初始步骤并通常包括接收冷藏货物例如苹果和其他农产品并将其保持在接收时的状态。例如,冷藏的农产品通常在约30°F和约38°F之间的温度下接收并保持在所述温度下。优选地,冷藏的农产品保持在约34°F的温度下。
在一种或多种实施方式中,所述汁液提取组件将所接收的农产品进给到拣选站104,在此可以根据需要拣选和整理所述农产品以确保所生成的汁液符合质量规格。在拣选站104,取决于所生成的汁液的期望风味轮廓,进一步准备所述农产品。例如,对于经典的西瓜饮料,将皮与瓤分离。然而,对于其他西瓜饮料,可以包括整个西瓜、即皮和穰用于取汁。
在本发明的一种或多种实施方式中,拣选站104将所述冷藏农产品进给到消毒站106。所述消毒站优选是冷藏环境。在这个步骤、即106期间,所述农产品可以利用传统的PAA(过乙酸)法消毒。本领域技术人员将领会,可以使用其他农产品消毒方法而不偏离本发明的精神。
在本发明的一种或多种实施方式中,消毒站106将拣选的农产品进给到原料站108,根据需要进行所述农产品的称重、分批和混合。在原料站108可以向所述农产品添加过滤水118,优选碱性的。所述称重和分批步骤基于原农产品对于所提取汁液的预期产出率提供开始的估算农产品重量。然而,所述汁液提取工艺在补加原料下连续运行,直到得到掺合汁液需要的预期汁液产出率。优选地,各单种农产品分别取汁,然后根据需要合并来制造掺合汁液。
在本发明的一种或多种实施方式中,所述农产品从原料站108进给到汁液提取站110。所述汁液提取站优选是冷藏环境。所述汁液提取站110包含农产品研磨机。所述农产品研磨机优选是高压螺旋式装置,例如,CP系列螺旋压机(在图5中图示)和KP系列螺旋压机(在图6中图示),二者均出自Vincent Corporation。本发明的一种或多种实施方式使用不锈钢单螺旋和双螺旋压机系统,具有在压力下使汁液与黏浆物分离的大孔筛。与使用批式伸缩型袋压机系统相比,提取工艺110是连续进料系统。在不偏离本发明的精神下可以使用其他高压螺旋式压机,对本领域技术人员而言应该是显而易见的。
在一种或多种实施方式中,取决于农产品,所述螺旋压机的压力范围从约20psi至约100psi变化。速度设定范围从约1800rpm至约2880rpm。
在本发明的一种或多种实施方式中,所述汁液提取站110以重力与振动过滤站112级联。所述振动过滤站使用各种尺寸的目筛网,利用重力和/或压力过滤所述汁液。用于所述过滤站的示例性的筛网可以是例如,SWECO型的。取决于农产品,所述过滤站使用范围从约50目(300微米)至约300目(50微米)的过滤筛网。用这些筛目尺寸,所述过滤站提供了温和的过滤工艺,使得由对汁液黏浆物施加高压而产生的异味情况最小化。取决于汁液成品清澈度,也可以让所述汁液通过网眼袜过滤器。所述网眼袜过滤优选有约150目(100微米)筛网。
在本发明的一种或多种实施方式中,所述过滤站112进给到混合/掺合站114。在所述混合/掺合站114,基于配方,不同的汁液可以混合在一起、与过滤水118或与其他产品混合。混合的汁液可以利用步骤112的设备再次过滤,品尝并通过根据需要添加少量的汁液和成分调整到与一定的风味轮廓相配。品味师可以用来对汁液轮廓做出最终判定。
在本发明的一种或多种实施方式中,所述汁液成品进给到包装站200。图2是根据本发明的一种或多种实施方式,示例性的散装袋包装工艺200的图解说明。如同所示,散装袋包装工艺200包含包装材料接收站202;散装袋标签和编码站204;散装袋吹扫站206;散装袋灌装站208;散装袋牢固封闭站210;和装箱站212。
在站202,接收和储存包装材料。在一种实施方式中,所述包装材料包含空散装袋例如盒中袋、标签、纸板箱、和包装所述冷藏汁液所需要的任何其他材料中的一种或多种。所述散装袋可以是,例如,用于包装葡萄酒盒的类型。所述袋的尺寸可以变化,并且通常取决于HPP设施的能力。例如,所述袋的尺寸可以从5加仑至50加仑不等。本领域技术人员将领会,所述散装袋的上述尺寸范围是示例性的并且不打算是限制性的,因为关于尺寸的控制因素是所述HPP设施的能力。
在站204,所述散装袋加标签和或编码,并且在站206,所述散装袋可以用HEPA(高效微粒空气)过滤的空气吹扫。在步骤208,所述散装袋灌装来自汁液提取工艺步骤114的汁液并在步骤210中牢固封闭。其后,在步骤212处,如果它们并未已经在所述盒子中的话,可以将所述牢固封闭的散装袋装箱,例如盒子,用于保护和运送到所述HPP设施。
返回到图1,所述包含灌装的汁液和牢固的散装袋的箱子最后可以在HPP站116受到高压处理(HPP)。高压处理是5个对数级别的微生物杀死步骤,用于确保食品安全。它是一种食品加工方法,其中已经密封在它的最终防水包装中的食品受到很高的压力来灭活在原始食品中存在的细菌、酵母和霉菌。所述技术也可以用于在一些食品中提高期望的食品属性。高压处理可以通过灭活引起食源性疾病和变质的细菌、和引起疾病的寄生虫来改善食品安全性。在灭活细菌、酵母和霉菌方面高压的作用类似加热,但食品保持新鲜。在典型工艺中,预先包装的新鲜产品装入压力舱内部并受到特定时间的很高压力。这整个过程可能花10分钟或更少。
HPP是低温巴氏杀菌技术,其由预先包装的食品受到数秒到数分钟从300MPa/43,500psi直至827MPa/120,000psi的高水平流体静压(即由水传送的压力)组成。
其后,所述最终包装(即散装袋)和HPP处理的汁液产品可以在冷藏容器中运输到世界范围内的远程位置(remote location)900进行装瓶和配送。
图3是根据本发明的一种或多种实施方式,对于冷冻货物的示例性冷冻工艺流程300的图解说明。如同所示,工艺300包含冷冻农产品接收站302;调温站304;消毒站306;原料站308;混合/掺合站314;包装站200;和HPP站116。工艺300的步骤优选在冷藏状态下进行。
在一种或多种实施方式中,所述接收和装卸站302是初始步骤并通常包括接收冷冻货物例如椰汁和椰肉、芒果、香蕉、桃子、木本坚果等并将其保持在冷冻状态,即它被接收时的状态。例如,冷冻的农产品通常在-10°F和+20°F之间的温度下接收和保持。优选地,冷冻农产品保持在约0°F的温度下。
在一种或多种实施方式中,所述汁液提取组件将所接收的农产品进给到调温站304,在此所述冷冻农产品被调温到冷藏温度,即约30°F和约38°F之间。
在本发明的一种或多种实施方式中,所述调温站304将所述冷藏农产品进给到任选的消毒站306。所述消毒台优选是冷藏环境。在这个步骤、即306期间,所述农产品可以利用传统的PAA(过乙酸)法消毒。本领域技术人员将领会,可以使用其他农产品消毒方法而不偏离本发明的精神。
在本发明的一种或多种实施方式中,消毒站306将拣选的农产品进给到原料站308,根据需要进行所述消毒农产品的称重、分批和混合。在原料站308可以向所述农产品添加过滤水318,优选碱性的。所述称重和分批步骤基于对于冷冻材料的原农产品预期产出率提供估算的农产品重量。
在本发明的一种或多种实施方式中,所述原料站308进给到混合/掺合站314。在所述混合/掺合站314,基于配方,不同的事先冷冻的农产品可以混合在一起、与过滤水318或与其他产品混合。
在本发明的一种或多种实施方式中,在步骤314处理之后,所述冷冻的成品可以进给到图2中所示的散装袋包装站200。
在本发明的一种或多种实施方式中,所述冷冻的成品进给到散装袋包装站200。如同所示,散装袋包装工艺200包含包装材料接收站202;散装袋标签和编码站204;散装袋吹扫站206;散装袋灌装站208;散装袋牢固封闭站210;和装箱站212。
在站202,接收和储存包装材料。在一种实施方式中,所述包装材料包含以下的一种或多种:空散装袋例如盒中袋;标签;纸板箱;和包装所述冷冻成品所需要的任何其他材料。所述散装袋可以是,例如,用于包装葡萄酒盒的类型。所述袋的尺寸可以变化,并且通常取决于HPP设施的能力。例如,所述袋尺寸可以从5加仑至50加仑不等。本领域技术人员将领会,所述散装袋的上述尺寸范围是示例性的并且不打算是限制性的,因为关于尺寸的控制因素是所述HPP设施的能力。
回来参考图3,在包装站200处理之后,所述含有散装袋的箱子可以在HPP(即高压处理)站116最后处理。其后,所述包装的成品,即散装袋,可以在冷藏容器中运输到远程位置进行装瓶。
图4是根据本发明的一种或多种实施方式,示例性的干货提取工艺400的图解说明。如同所示,工艺400包含干农产品接收站402;消毒站406;原料站408;混合/掺合站410;过滤站412;散装袋包装站200;和HPP站116。
在一种或多种实施方式中,所述接收和装卸站402是初始步骤并通常包括接收干货例如木本坚果、香料、油、提取物和粉末并将其保持在被接收时的状态。例如,干货通常在约40°F和约85°F之间的温度下接收并保持在所述温度下。优选地,干货保持在约55°F的温度下。然而,在一种或多种实施方式中,坚果和枣保持冷藏,即在约30°F和约38°F之间的温度下。优选地,坚果和枣保持在约34°F的温度下。
在本发明的一种或多种实施方式中,从站402接收的干货将所述干农产品进给到任选的消毒站406。所述消毒站优选是冷藏环境。在这个步骤、即406期间,所述农产品可以利用传统的PAA(过乙酸)法消毒。本领域技术人员将领会,可以使用其他农产品消毒方法而不偏离本发明的精神。
在本发明的一种或多种实施方式中,消毒的干货从站406进给到原料站408,根据需要进行所述农产品的称重、分批和混合。在原料站408可以向所述农产品添加过滤水418,优选碱性的。所述称重和分批步骤基于浇头的预期产出率提供估算的农产品重量。
在本发明的一种或多种实施方式中,所述原料站408进给到混合/掺合站410。所述混合/掺合站使用专门设计的坚果处理滑轨(skid)掺合系统。在所述混合/掺合站410,可以向所述干货、例如原坚果和枣添加水,所述混合物粉碎并进给到过滤站412。水优选是过滤的碱性水418。然而,应该强调所述坚果没有像现有技术中那样浸泡,因为浸泡可能导致风味从油中损失。还有,在步骤410处,可以添加另外的成分来完成所述掺合物。因此,在所述混合/掺合站410,基于生成目标掺合物的配方,不同的干货可以混合在一起、与过滤水418或与其他产品混合。
在本发明的一种或多种实施方式中,所述混合/掺合站410包含图7中所示的SILVERSON GDD30Duplex Dissolver批式混合器。所述SILVERSON混合器配备30H.P.全不锈钢电动机以及不锈钢吊架、和上部粗齿粉碎头以及下部开槽头。所述混合/掺合站410使用专门的可互换SILVERSON转子/定子混合头,这允许它用于多种不同的产品。
在本发明的一种或多种实施方式中,所述混合/调合站410可以与振动过滤站412级联。所述振动过滤站可以使用各种尺寸的目筛网,利用重力和/或压力过滤所述浇头。用于所述过滤站的示例性的筛网可以是例如,SWECO型的。取决于农产品,所述过滤站可以使用范围从约50目(300微米)至约300目的单或双筛网过滤器。在一种或多种实施方式中,所述筛网可以级联以实现期望的过滤清澈度。除了用所述SWECO工艺过滤之外,也可以使用网眼袜过滤器。
在本发明的一种或多种实施方式中,在过滤站步骤412处理之后,所述最终提取物可以进给到图2中所示的散装袋包装站200。
如同所示,散装袋包装工艺200包含包装材料接收站202;散装袋标签和编码站204;散装袋吹扫站206;散装袋灌装站208;散装袋牢固封闭站210;和装箱站212。
在202站,接收和储存包装材料。在一种实施方式中,所述包装材料包含以下的一种或多种:空散装袋,例如盒中袋;标签;纸板箱;和包装所述提取物成品所需要的任何其他材料。所述散装袋可以是,例如,用于包装葡萄酒盒的类型。所述袋的尺寸可以变化,并且通常取决于HPP设施的能力。例如,所述袋可以尺寸从5加仑至50加仑不等。本领域技术人员将领会,所述散装袋的上述尺寸范围是示例性的并且不打算是限制性的,因为关于尺寸的控制因素是所述HPP设施的能力。
回来参考图4,在散装袋包装站200处理之后,所述含有牢固的散装袋的箱子可以在HPP(即高压处理)站116最后处理。其后,所述包装的成品,即散装袋,可以在冷藏容器中运输到远程位置。
在一种或多种实施方式中,用于冷藏货物的汁液提取工艺流程100、用于冷冻货物的冷冻工艺流程300、干货提取工艺400、或其组合,可以结合在一起来提供如图8所示的混合农产品处理系统。如同所示,本发明的不同实施方式还可以包含在远程位置处装瓶。
虽然在本文中公开的本发明已经通过具体实施方式及其应用来描述,但本领域技术人员能对其作出许多修改和变化而不背离权利要求书中阐述的本发明的范围。
Claims (20)
1.汁液提取方法,其包含:
以农产品的交付状态接收所述农产品;
拣选和整理所述农产品;
消毒所述农产品;
利用高压螺旋压机系统冷压所述农产品以提取汁液;
利用重力和压力中的一种或多种来过滤所述提取的汁液;
在散装袋中包装所述过滤的汁液;
使所述散装袋经受高压处理(HPP);和
将所述散装袋在冷藏容器中运输到远程位置。
2.权利要求1的汁液提取方法,其中所述交付状态是冷藏的并且所述汁液提取方法的每个步骤都在冷藏环境下进行。
3.权利要求1的汁液提取方法,其中所述消毒包括利用传统的PAA(过乙酸)法消毒所述农产品。
4.权利要求1的汁液提取方法,其中所述高压螺旋压机系统包含不锈钢单螺旋和双螺旋压机系统,其具有在压力下使汁液与黏浆物分离的大孔筛。
5.权利要求1的汁液提取方法,其中所述过滤包含振动过滤系统。
6.权利要求5的汁液提取方法,其中所述振动过滤系统使用一个或多个范围从约50目至约300目的滤网。
7.权利要求6的汁液提取方法,其还包含用一个或多个约150目(100微米)的筛网对所述提取的汁液进行网眼袜过滤。
8.权利要求1的汁液提取方法,其中所述过滤步骤包含压力和重力过滤系统。
9.冷藏农产品的汁液提取方法,其包含:
以农产品的交付状态接收所述农产品;
拣选和整理所述农产品,其中进行所述拣选和整理以确保提取的汁液符合质量规格;
利用传统的PAA(过乙酸)法消毒所述拣选和整理的农产品;
利用高压螺旋压机系统冷压所述消毒的农产品以提取汁液;
利用重力和压力中的一种或多种来过滤所述提取的汁液;
在散装袋中包装所述过滤的汁液;
使所述散装袋经受高压处理(HPP);和
将所述散装袋在冷藏容器中运输到远程位置。
10.权利要求9的汁液提取方法,其中所述交付状态是冷藏的并且所述汁液提取方法的每个步骤都在冷藏环境下进行。
11.权利要求9的汁液提取方法,其中所述高压螺旋压机系统包含不锈钢单螺旋和双螺旋压机系统,其具有在压力下使汁液与黏浆物分离的大孔筛。
12.权利要求9的汁液提取方法,其中所述过滤包含振动过滤系统。
13.权利要求12的汁液提取方法,其中所述振动过滤系统使用一个或多个范围从约50目至约300目的滤网。
14.权利要求13的汁液提取方法,其还包含用一个或多个约150目(100微米)的筛网对所述提取的汁液进行网眼袜过滤。
15.权利要求9的汁液提取方法,其中所述过滤步骤包含重力和压力过滤系统。
16.冷藏农产品的汁液提取方法,其包含:
以农产品的交付状态接收所述农产品;
拣选和整理所述农产品,其中进行所述拣选和整理以确保提取的汁液符合质量规格;
利用传统的PAA(过乙酸)法消毒所述农产品;
利用高压螺旋压机系统冷压所述农产品以提取汁液,其中所述高压螺旋压机系统包含不锈钢单螺旋和双螺旋压机系统,其具有在压力下使所述提取的汁液与黏浆物分离的大孔筛;
利用振动或压力过滤系统来过滤所述提取的汁液;
在散装袋中包装所述过滤的汁液;
使所述散装袋经受高压处理(HPP);和
将所述散装袋在冷藏容器中运输到远程位置。
17.权利要求16的汁液提取方法,其中所述交付状态是冷藏的并且所述汁液提取方法的每个步骤都在冷藏环境下进行。
18.权利要求17的汁液提取方法,其中所述振动过滤系统使用一个或多个范围从约50目至约300目的滤网。
19.权利要求18的汁液提取方法,其还包含用一个或多个约150目(100微米)的筛网对所述提取的汁液进行网眼袜过滤。
20.权利要求16的汁液提取方法,其中所述过滤步骤包含重力和压力过滤系统。
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