FI69394B - Foerfarande foer framstaellning av ett koncentrat av citrusfruktsaft - Google Patents

Description

1 69394

Menetelmä sitrushedelmämehuväkevöltteen valmistamiseksi

Keksinnön kohteena on menetelmä luonnon sitrushedel-mämehuväkevöitteen valmistamiseksi.

5 Selityksessä kuvattu teknologia soveltuu erilaisilla sitrusmehuille. Malliksi on valittu appelsiinimehu.

Appelsiineilla samoin kuin useimmilla hedelmillä ja vihanneksilla on omat kasvukautensa. Ne kasvavat ainoastaan tietyissä ilmasto-olosuhteissa, joita esiintyy Floridan, 10 Arizonan, Kalifornian, Teksasin, Brasilian, Espanjan, Italian, Israelin ja Egyptin alueilla ja niitä on saatavissa vain rajoitettuina ajanjaksoina vuoden aikana. Siten tiettyjä appelsiinilaatuja voi ajoittain olla niukasti tarjolla. Esimerkiksi Florida Valencia-lajikkeita, joita käyte-15 tään useimmissa kaupallisissa appelsiinimehuissa, on saatavissa ainoastaan huhtikuusta elokuuhun. Jotta hyvänlaatuista appelsiinimehua olisi saatavissa ympäri vuoden täytyy appelsiinimehua käsitellä kestämään varastointia ja jakelua.

20 On tunnettua, että minkä tahansa kaupallisen juoman organoleptiset ominaisuudet vaikuttavat merkittävästi kuluttajan hyväksymispäätökseen; kuitenkin tällaiset ominaisuudet liittyvät ainutlaatuisesta appelsiinimehun hyväksyttävyyteen. Käsite organoleptinen määritellään "yhteen 25 tai useampaan aistiin tai aistitoimintaan vaikuttava", ts. esimerkiksi maku- ja hajuaistiin vaikuttava.

Haasteeseen valmistaa appelsiinimehutuote, jonka laajat kuluttajapiirit hyväksyvät, liittyy ainutlaatuisen tuotteen valmistaminen, jolla on hyväksyttävä maku; selväs-30 ti erottuva aromi, ts. haju; hyväksyttävä ulkonäkö; ja tyydyttävä tuntu suussa, ts. kosketus. Appelsiinien aromi-ja makuaineosat vaikuttavat kaikkiin näihin organolepti-siin ominaisuuksiin. Tämä on yllättävää, sillä vaikka appelsiinimehuissa on monia aineosia, on aromi- ja maku-35 aineosia läsnä vain suhteellisen pieniä määriä.

2 69394

Aikaisempaa parempilaatuisen, ainutlaatuisen appel-siinimehuväkevöitteen valmistamisen vaikeutta voidaan arvioida, kun otetaan huomioon, että appelsiinimehuväkevöit-teitä on ollut saatavissa useita vuosikymmeniä ja että 5 suuri osa kuluttajista käyttää luonnon appelsiinimehutuot-teita. Saavuttaakseen laajan hyväksymisen täytyy uuden appelsiinimehuväkevöitetuotteen voittaa ne makutottumukset, jotka suuri osa appelsiinimehua käyttävistä kuluttajista on omaksunut.

10 Nyt on yllättäen havaittu, että tämän keksinnön mu kaisella uudella menetelmällä voidaan valmistaa ainutlaa-tuisesti aikaisemmin tunnetuista appelsiinimehutuotteista poikkeava appelsiinimehuväkevöite, joka uudelleenmuodos-tettuna on parempaa kuin vastapuristettu appelsiinimehu ja 15 erotettavissa siitä. Tämän tuotteen erikoislaatuisuus on sekä maussa että tuotteen säilyvyydessä. Nämä ja muut edut saavutetaan, koska keksinnön mukaisella menetelmällä saadaan odottamattomia parannuksia itseasiassa kaikkiin edellä mainittuihin tuotteen organoleptisiin aistimuksiin. Näi-20 tä odottamattomia parannuksia ja etuja kuvataan ja valaistaan seuraavassa:

Koska appelsiinimehu sisältään. 80-90 % vettä, on taloudellisin tapa varastoida ja jaella mehua väkevöitynä. Pääosa kaupallisesti käsitellystä appelsiinimehusta on Yh-25 dysvalloissa vuodesta 1950 lähtien ollut pakastettuna väkevöitynä appelsiinimehutuotteena.

Useimmissa kaupallisissa väkevöimisprosesseissa käytetään haihdutusmenetelmää veden pääosan poistamiseksi mehusta. Kuitenkin on laajalti tunnettua, että haihdutusme-30 netelmistä on seurauksena hahtuvien aromi- ja makuyhdistei-den ei-toivottu poistuminen tai häviäminen veden mukana, mistä siten on seurauksena väkevöidyn mehun merkittävä laadun kokonaisaromin ja maun huononeminen.

Haihdutusmenetelmät käsittävät mehun kuumentamisen 35 olosuhteissa, jotka edistävät mehussa olevien yhdisteiden hapettumista. Tämä voi aiheuttaa appelsiinimehussa olevien 3 69394 aromi- ja makuyhdisteiden kemiallisen muuttumisen. Esimerkiksi lipidit voivat hapettua ja aminohapot ja sokerit voivat joutua ruskettumisreaktioon. Tällaiset pilaantumis-tuotteet voivat aiheuttaa sivumakuja appelsiinimehuväkevöit-5 teisiin.

Lukuisia menetelmiä on suunniteltu aromi- ja makuhä-viöiden tasapainottamiseksi haihdutusväkevöimisprosessien aikana. Esimerkiksi US-patentissa 3 140 187, joka on myönnetty Brent'ille (1964), esitetään menetelmä aromi- ja ma-10 kuyhdisteiden kokonaishäviön vähentämiseksi kokoamalla mehun "esanssi". Esanssi on nimi, jota käytetään ensimmäisistä 15-20 prosentista vettä, joka poistetaan haihduttamalla ja joka sisältää merkittävän määrän haihtuvia aromi-ja makuaineita. Ulosvirtaava esanssi tiivistetään, aromi-15 ja makuyhdisteet otetaan talteen ja lisätään sitten takaisin väkevöityyn mehuun. Tämä prosessi ei kuitenkaan ole täysin tyydyttävä, koska ainoastaan osa poistuvista haihtuvista aromi- ja makuyhdisteistä voidaan kerätä ja ottaa talteen. Tästä johtuen lopullisen tuotteen kokonaisaromis-20 sa ja maussa on välttämättä nettohäviö.

On kokeiltu erilaisia menetelmiä tiettyjen haihtuvien yhdisteiden ja esanssien lisäämiseksi takaisin väkevöityyn appelsiinimehuun mehun kokonaismaun ja kuluttajahyväksyttä-vyyden lisäämiseksi. Ahmed et ai., J. Agri. Food Chemistry 25 (1978) 368-372, kuvaavat tiettyjen haihtuvien yhdisteiden ja esanssien lisäämistä mehuväkevöitteeseen sen jälkeen kun se on otettu talteen haihduttimesta. Tavoitteena oli päästä samaan aromiin ja makuun kuin tuoreessa appelsiini-mehussa .

30 On varsin laajalti tunnettua, että samalla kun haih- dutusväkevöimismenetelmät ovat käyttökelpoisia ja melko tehokkaita, tapahtuu silti vielä merkittävää aromi- ja makuaineiden häviötä.

Pakastusväkevöimislaitteisto muodostaa vaihtoehdon 35 haihduttimille. Pakastusväkevöimislaitteissa on tavoitteena poistaa vesi jääkiteiden muodossa.

4 69394

Meinzer'ille (1940) myönnetyssä US-patentissa 2 187 572 kuvataan appelsiinimehuväkevöitettä, joka valmistettiin uuttamalla mehu, linkoamalla mehu antamaan sulppu-osa ja linkoamisneste, pakastusväkevöimällä linkousneste 5 ja lisäämällä sulppuosa takaisin väkevöityyn mehuun. Mein-zer esittää, että syntynyt mehutuote, kun se muodostetaan uudelleen veden kanssa, lähestyy maultaan lähtömehun makua. Haihtuvien aromi- ja makuyhdisteiden spesifisiä väkevyyksiä ja tuotteeseen jääneiden avainyhdisteiden tunnistamis-10 ta ei ole kuvattu.

Schreier et ai. Chem. Microbiol. Technol. Lebensm.

6 (1979) 78-83 analysoi haihtuvien aromiyhdisteiden käyttäytymistä appelsiinimehun pakastusväkevöinnin aikana. Pakas-tusväkevoinnin aikana aromi- ja makuyhdisteet analysoitiin 15 kaasukromatografialla ja määritettiin kvantitatiivisesti peräkkäisissä mehuväkevöitteissä sekä myös peräkkäin erotetussa jäässä. Merkittäviä määriä aromi- ja makuyhdistei-tä havaittiin poistuneen erotetussa jäässä. Aromi- ja maku-yhdisteiden keskimääräisen häivön jäässä jokaisen peräkkäi-20 sen väkevöinnin aikana arvioitiin olevan n. 12 %. On myös selvää, että tapahtui kokonaislaadun huononeminen, koska tämän pakastusväkevöimisprosessin aikana muodostui joukko hapetustuotteita, kuten nootkatonia, karvonia, geraniolia ja alfaterpinolia. Näiden hapetustuotteiden ja samankal-25 täisten yhdisteiden muodostumisesta voi olla seurauksena mehutuote, jonka maku on huomattavasti huonontunut.

Vaikka Schreier käytti pakastusväkevöimismenetelmää, hänen analyyttiset arvonsa paljastavat, että tapahtui merkittäviä haihtuvien yhdisteiden häviöitä. Lisäksi menetel-30 mässä syntyy hapetustuotteita, mikä johtuu sekä Meinzer'in ja Schreier’in et ai. käyttämästä avoimesta käsittelystä. Ihanteellisesti tulisi pakastusväkevöinnissä poistaa ainoastaan puhdasta jäätä poistamatta lainkaan alkuperäisessä mehussa läsnäolevia aromi- ja makuyhdisteitä. Jos poistet-35 tu jää sisältää sisäänsulkeutuneita aromi- ja hajuyhdisteitä, syntyy huonompilaatuinen mehuväkevöite.

5 69394

Edellä esitetyssä selvityksestä nähdään, että yleistetty menetelmä appelsiinimehuväkevöitteen valmistamiseksi käsittää ensin mehun uuttamisen appelsiinista ja mehun erottamisen valkeista osista ja siemenaineksesta. Mehu voi-5 daan erottaa sulppuosaksi ja heraosaksi. Sulppua voidaan käsitellä edelleen höydyllisen sulpun erottamiseksi kaikista pienistä siemenistä ja, jos halutaan, sulpun määrän ja koon muuttamiseksi. Mahdollisesti sulppu yhdistetään takaisin käsiteltyyn heraan.

10 Hera väkevöidään poistamalla vesi, jolloin saadaan väkevöity hera. Jotkut heran väkevöintimenetelmät toteutetaan sulpun läsnäollessa. Viimeinen vaihe käsittää tyypillisesti väkevöitteen ja halutun sulppumäärän sekoittamisen lopullisen väkevöitetuotteen valmistamiseksi, joka voi-15 daan pakata ja lähettää jakeluun.

Sulpun, valkeiden osien ja siementen erottamisen jälkeen saatavan heran tiedetään sisältävän pääasiallisesti vettä ja ne yhdisteet, jotka antavat ominaisen appelsiinin aromin ja maun. Todennäköisesti ei kuitenkaan ole mahdol-20 lista kategoorisesti ilmoittaa jotain spesifistä toimintaa jollekin tietylle aineosalle. Esimerkiksi joku kemiallinen yhdiste, joka osaltaan vaikuttaa appelsiinin aromiin, saattaa vaikuttaa myös appelsiinin makuun.

Menetelmä appelsiinimehuväkevöitteen valmistamiseksi, 25 joka voi olla pastöroitu tuote ja joka sisältää oleellisesti 100 % niistä haihtumattomista yhdisteistä, jotka alunperin ovat läsnä herassa ja ainakin 65 % haihtuvista aromi-ja makuyhdisteistä, on hyvin toivottava. Lisäksi, jos tällainen prosessi ei aiheuttaisi mehun kuiva-aineen hapettu-30 maila tapahtuvaa pilaantumista, tämä menetelmä antaisi väkevöitteen, joka laimennettuna maistuisi yhtä hyvältä tai paremmalta kuin alkuperäinen mehu.

Tämän keksinnön kohteena on valmistaa luonnon sit-rushedelmämehuväkevöite, jonka kuiva-ainepitoisuus on vä-35 hintään 35 %. Tämä kuiva-aine käsittää sulpun, haihtumat-tomat yhdisteet ja vähintään 65 % haihtuvista aromi- ja 6 69394 makuyhdisteistä, jotka olivat läsnä hedelmämehussa. Uskotaan, että tällaista väkevöityä sitrushedelmämehutuotetta ei ole aikaisemmin valmistettu. Nämä säilytetyt haihtuvat ja haihtumattomat yhdisteet ovat nimenomaisia yhdisteitä, 5 jokta osaltaan vaikuttavat merkittävästi tuotteen miellyttävään makuun ja aromiin.

Eräs tärkeä sitrushedelmämehun aromin ja maun hedel-mäiseen luonteeseen vaikuttava yhdiste on etyylibutyraatti. Vähintään n. 0,1 % tämän keksinnön mukaisesti saatavassa 10 sitrushedelmämehuväkevöitteessä läsnäolevista haihtuvista aromi- ja makuyhdisteistä on etyylibutyraattia. Toinen säilyvä tärkeä haihtuva yhdiste on limoneeni.

Lisäksi tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada sitrushedelmämehuväkevöite, joka uudelleenmuodostettuna 15 maistuu yhtä hyvältä tai paremmalta kuin lähtömehu ja/tai jota voidaan käyttää mausteaineena juomissa, hiilihapote-tut juomat mukaanlukien, kuivaseoksissa ja alkoholipitoisissa juomissa, makeisissa, leivonnaisissa ja mausteseoksissa.

20 Lisäksi eräänä tämän keksinnön tavoitteena on aikaan saada sitrushedelmämehuväkevöite, joka sisältää vähemmän kuin oraganoleptisesti havaittavia määriä rikkivetyä ja joka on oleellisesti vapaa mikro-organismeista, entsyymiak-tiviisuudesta ja hapettavista hajoamistuotteista.

25 Nämä tavoitteet saavutetaan keksinnön mukaisella me netelmällä luonnon sitrushedelmämehuväkevöitteen valmistamiseksi, jolle menetelmälle on tunnusomaista, että 1) uutetaan hedelmämehu hedelmästä, jolloin hedelmämehu sisältää osasmaisten kuiva-aineiden muodostaman sulp- 30 puosan ja heraosan; 2) viedään mehu erotusvyöhykkeeseen, jossa on inert-ti atmosfääri ja jossa osasmaisten kuiva-aineiden muodostama sulppuosa erotetaan ja otetaan talteen, jolloin muodostuu heraosa, joka sisältää 80-93 % vettä ja 7-20 % vet- 35 tä sisältämättömiä yhdisteitä, jolloin vettä sisältämättömien yhdisteiden osa käsittää haihtumattomia yhdisteitä ja haihtuvia yhdisteitä; 69394 3) viedään heraosa väkevöimisvyöhykkeeseen, jossa, inertissä atmosfäärissä, muodostetaan väkevöity hedelmämehu, jolloin väkevöimisvyöhyke on pakastusväkevöimisvyöhyke, jossa muodostuu ja otetaan talteen oleellisesti puhtaita 5 jääkiteitä, ja/tai härmitysväkevöimisvyöhyke, jossa otetaan talteen oleellisesti puhdasta vesihöyryä; ja 4) vaiheen 3 väkevöity hedelmämehuhera ja 30-100 % vaiheessa 2 erotetusta, osasmaisten kuiva-aineiden muodostamasta sulpusta yhdistetään; 10 jolloin saadaan luonnon hedelmämehuväkevöitetuote, joka sisältää oleellisesti 100 % vaiheessa 1 uutetun hedelmämehun aluperin sisältämistä haihtumattomista yhdisteistä ja vähintään 65 % vaiheessa 1 uutetun hedelmämehun alunperin sisältämistä haihtuvista yhdisteistä; jolloin vähin-15 tään 0,1 % haihtuvista yhdisteistä on etyylibutyraattia ja etyylibutyraatin suhde limoneeniin on välillä 0,0015:1 -0,6:1, jolloin näiden haihtuvien yhdisteiden määrät ja suhteet määritetään sitrushedelmämehunäytteestä vapautuneiden ylätilan haihtuvien aineiden kaasukromatografisella analyy-20 sillä näytteen lämpötilan ollessa 40°C.

Kaikki tässä esitetyt prosentit on laskettu painosta, ellei toisin ole esitetty.

Kuva 1 on graafinen esitys menetelmästä, jota käytetään appelsiinimehuväkevöitteen valmistamiseen. Hedelmät 25 pannaan mehunuuttolaitteeseen. Kuoret poistetaan ja mehu viedään viimeistelylaitteen läpi, joka poistaa valkeat osat ja siemenet. Mehu erotetaan sulppuosaksi ja heraosak-si. Hera viedään väkevöimisvyöhykkeeseen, joka voi olla pakastusväkevöimisvyöhyke tai härmistysväkevöimisvyöhyke 30 tai näiden yhdistelmä. Vesi erotetaan herasta puhtaana jäänä pakastusväkevöinnissä ja puhtaana vesihöyrynä här-mistysväkevöinnissä. Väkevöity hera ja sulppu sekoitetaan sitten muodostamaan luonnollinen appelsiinimehuväkevöite.

Kuvat 2-6 ovat appelsiinimehun ja appelsiinimehuvä-35 kevöitteiden kaasukromagtogrammeja.

8 69394

Menetelmällä saadaan luonnon sitrushedelmäväkevöite, joka sisältää: 1) vähintään yhteensä 35 % kuiva-ainetta, joka käsittää sulppua, haihtumattornia ja haihtuvia maku- ja aromi- 5 yhdisteitä, jolloin kaksi näistä haihtuvista yhdisteistä ovat etyylibutyraatti ja limoneeni; 2) vähintään 0,1 % näistä haihtuvista yhdisteistä on etyylibutyraattia, 3) etyylibutyraatin suhde limoneeniin on n. 0,0015:1- 10 0,6:1, jolloin näiden haihtuvien yhdisteiden määrät ja suh teet on määritetty näytteistä vapautettujen ylätilan haihtuvien yhdisteiden kaasukromatografisella analyysillä, jolloin näytteen lämpötila oli 40°C.

Vähintään 65 % mehussa alunperin läsnäolleista haihtu-15 vista maku- ja aromiyhdisteistä on läsnä hedelmämehuväke-vöitteessä.

Myös pakastusväkevöimis- ja härmistysväkevöimismene-telmien yhdistelmää voidaan käyttää.

Tämän keksinnön mukaisesti sitrushedelmämehuväkevöite 20 valmistetaan hedelmämehusta. Mehu sisältää osasmaisten kuiva-aineiden muodostaman sulppuosan ja heraosan. Mehu voi olla vasta puristettua, pastöroitua mehua tai jäähdytettyä mehua.

Osasmainen kuiva-aineosa sisältää oleellisesti sul-25 pun ja se voi lisäksi sisältää hedelmälihan mehupusseja, mehu-lipidejä, selluloosaa, hemiselluloosaa, pektiiniä ja proteiini-ainesta. Osasmaisessa kuiva-aineosassa on aina läsnä jonkinverran heraa. Useimmat kromatoforit, ts. mehun värjäävät yhdisteet, löytyvät myös osasmaisesta kuiva-aine-30 osasta.

Heraosa sisältää n. 80-93 % vettä ja n. 7-20 % vettä sisältämättömiä yhdisteitä. Heran vettä sisältämättömät yhdisteet ovat sekä liukoisia että suspendoituneita kuiva-aineita ja käsittävät haihtumattomia yhdisteitä ja haihtu-35 via yhdisteitä.

9 69394

Haihtumattomat yhdisteet ovat hiilihydraatteja, hiilihydraatti johdannaisia, syötäviä happoja, entsyymejä, lipidejä, mineraaleja, flavonoideja, karotiineja, vitamiineja jne. Hiilihydraatit ovat pääasiallisesti sakkaroosia, fruk-5 toosia ja glukoosia. Syötäviä happoja ovat sitruunahappo, isositruunahappo, askorbiinihappo, omenahappo, fumaarihap-pi, oskaalihappo ja aminohapot.

Haihtuvat yhdisteet ovat niitä yhdisteitä, jotka äkkiä pyyhkäistään pois hedelmämehunäytteestä, ts. väkevöit-10 teestä, joka on muodostettu uudelleen yksinkertaiseksi vahvaksi mehuksi (7-20 % kuiva-ainetta) seuraavasti: Typpeä johdetaan 50 ml/min näytteen läpi 5 minuutin ajan haihtuvien yhdisteiden poistamiseksi. Pyyhkäisyn aikana näytteen lämpötila pidetään 40°C- 0,5°C:ssa. Haihtuvat yhdisteet 15 kootaan sitten nestemäisen typen lämpötilassa ja mitataan kaasukromatografisesti tässä kuvatulla menetelmällä.

Haihtuvat yhdisteet sisältävät matalalla kiehuvan jakeen, ts. voimakkaasti haihtuvan osan, ja korkeammalla kiehuvan jakeen, ts. vähemmän haihtuvan jakeen.

20 Matalalla kiehuvan jakeen yhdisteet eluoidaan ensin kapillaarikaasukromatografikolonnista, joka kuvataan yksityiskohtaisesti myöhemmin. Appelsiinimehussa näille yhdisteille on ominaista kiehumispiste alle 131°C. Matalalla kiehuvia yhdisteitä ovat esimerkiksi asetaldehydi, metano-25 li, etanoli, butanoli, heksanaali ja etyylibutyraatti.

Korkeammalla kiehuva jae koostuu niistä yhdisteistä, jotka eluoituvat matalalla kiehuvien yhdisteiden jälkeen. Appelsiinimehussa näiden yhdisteiden kiehumispiste on 131°C:n yläpuolella. Näitä vähemmän haihtuvia, yhdisteitä 30 ovat esimerkiksi linalooli, limoneeni, beetapineeni, alfa-pineeni, myrseeni, geraniaali, oktanaali, dekanaali jne.

Matalalla kiehuvan jakeen suhde korkeammalla kiehuvaan jakeeseen määritetään jakamalla matalalla kiehuvien yhdisteiden kaasukromatogrammikokonaislukema korkeammalla 35 kiehuvien yhdisteiden kaasukromatogrammi kokonaislukemalla vähentäen limoneenista aiheutuva lukema. Kaasukromatogram- 10 69394 milukemat ovat kaasukromatogratin piirturin automaattisesti integroimia huippujen pinta-aloja. Ne ovat suoraan verrannollisia jokaisen haihtuvassa seoksessa läsnäolevan yhdisteen pitoisuuteen.

5 Etyylibutyraatin suhde limoneeniin määritellään seu- raavalla murtoluvulla: etyylibutyraatin-GC-lukema limoneenin GC-lukema "Oleellisesti 100 % haihtumattomasta kuiva-aineesta" 10 tarkoittaa, että vähintään 99 % näistä yhdisteistä on läsnä väkevöitteessä muodossa, joka on oleellisesti muuttumaton.

Entsyymit deaktivoituvat, jos tuote pastöroidaan.

Tässä esitettyä luonnon sitrushedelmämehuväkevöite valmistetaan kokonaan luonnon tuotteesta, ts. täysin hedel-15 mästä. Vaikka tämän keksinnön menetelmän selityksessä kuvataan nimenomaan appeIsiinimehuväkevoitteen valmistusta, on selvää, että menetelmä sopii myös muille sitrushedelmille, kuten grape-hedelmälle.

Appelsiiniraehuväkevöite tehdään ensisijaisesti nel-20 jästä appelsiinilajikkeesta, nimittäin Pineapple-, Hamlin-, Parson Brown- ja pääasiallisesti Valencia-appelsiineista. Myös erilaisia mandariineja, veriappelsiineja ja napa-appelsiineja voidaan käyttää. Näiden appelsiinien mehuja voidaan käyttää yksinään tai sekoitettuina antamaan optimi-2 5 makuominaisuudet.

Eräs syy eri appelsiini-lajikkeiden sekoittamiseen on appelsiinien sokeri/happo-suhteen säätäminen. Sokeri/ happosuhde on liukoisen kokonaiskuiva-aineen suhde appelsiinimehun kokonaishappamuuteen. Sokeri/happosuhde liittyy 30 läheisesti appelsiinin syötävään laatuun. Raa'an appelsiinin sokeri/happo-suhde on pieni. Kun appelsiini kypsyy ja lähestyy hyvää syötävää laatua, sokeri/happo-suhde kasvaa. Sokeri/happo-suhde 8:1-20:1 katsotaan hyväksyttäväksi. Tässä keksinnössä edullinen sokeri/happo-suhde on 12:1-16:1, 35 edullisesti 14:1-16:1.

Saatavan luonnon appelsiiniväkevöitteen hyvän laadun varmistamiseksi appelsiinimehua on käsiteltävä niin, että 11 69394 se joutuu mahdollisimman vähän alttiiksi hapen vaikutukselle ja yli 0°C:n lämpötiloihin. Appelsiinit pestään ensin desinfioimisliuoksella, edullisesti hypokloriitti-liuoksella. Appelsiinit huuhdotaan perusteellisesti vedellä ennen 5 niiden saattamista mehu-uuttoon.

Mehu-uutto voidaan suorittaa jollakin automaattisella mehukoneella tai puristamalla appelsiinit käsin. Mehun uut-toon käytetty laitetyyppi ei ole ratkaiseva. Edullinen on kuitenkin laite, joka vähentää kuoriöljyn uuttumista. Mehun 10 kuoriöljypitoisuuden tulisi olla alle 0,05 %, edullisesti 0,01-0,03 %.

Kuoriöljy antaa appelsiinimehulle kitkerän vivahteen. Siksi sen pitoisuus lopullisessa tuotteessa ei saisi olla yli 0,035 %. Kuoriöljyä löytyy sekä herasta että erotetus-15 ta sulpusta. Sulppu voi adsorboida kuoriöljyä ja kuoriöljyn pitoisuus sulppuosassa voi ajoittain olla suurempi kuin heraosassa. Sulpun kuoriöljypitoisuus täytyy ottaa huomioon, kun lasketaan lopullisen väkevöitteen kuoriöljypitoisuutta.

Uutto- tai puristuslaitteesta poistuva raakamehu si-20 sältää sulppua, valkeita osia ja siemeniä. Valkeat osat ja siemenet erotetaan mehusta ja sulpusta viimeistelylait-teessa. Viimeistelylaitteen seulan koko säätää sekä mehun laadun että siihen halutun sulpun koon.

Seulakoko voi vaihdella n. 0,5 nimistä n. 2,5 mm: iin.

25 Kun seula on suurempi kuin 2,5 mm, saastuttavat pienet siemenet mehun.

Laadun ja tuoreuden ylläpitämiseksi ja aromi- ja ma-kuyhdisteiden pidättämiseksi tulisi appelsiinimehu välittömästi jäähdyttää alle n. 30°C:n edullisesti alle 5°C:n 30 lämpötilaan sen jälkeen kun se poistetaan uutto- ja vii-meistelylaitteista.

Mehu sisältää n. 4-25 % sulppua, n. 7-20 % liukoista kuiva-ainetta; loput mehusta on vettä.

Mehu erotetaan osasmaisten kuiva-aineiden muodosta-35 maksi sulppuosaksi ja heraosaksi. Erottaminen suoritetaan inertissä atmosfäärissä. Inertti atmosfääri voidaan aikaan- 12 69394 saada käyttämällä typpikerrota erotusyksikön päällä tai muuta inerttiä, ei-hapettavaa kaasua, kuten heliumia tai argonia. On tärkeätä, että tämä erotus suoritetaan hapen poissaollessa.

5 Erotin, joka antaa puhtaasti erottuneen sulppuosan ja heraosan, on edullinen erotusvaihetta varten. Heraosan tulisi sisältää suspendoitunutta kuiva-ainetta, jonka osaskoko on alle 80 pm. Suurnopeuksinen linko on edullinen tähän erotukseen. Edullinen linko on kori/kiekko-tyyppinen West-10 falia-sentrifugi, joka toimii kierrosnopeudella 8000-9500 r/min.

Sulppuosa varastoidaan erikseen suljetuissa säiliöissä valolta suojattuna alle n. 0°C:n lämpötiloissa myöhempää lisäämistä varten väkevöityyn heraan. Tämä osa sisältää 15 sulpun, suspendoitua kuiva-ainetta ja kuiva-aineen, joka on liukoinen sulppuun tai adsorboitunut tai yhdistynyt siihen.

Heraosa sisältää n. 80-93 % vettä jän. 7-20 % vettä sisältämättömiä yhdisteitä, jotka ovat liukoista kuiva-ai-20 netta ja suspendoitunutta kuiva-ainetta, kooltaan alle 80 pm. Liukoinen kuiva-aine käsittää sekä haihtuvia että haihtumattomia yhdisteitä.

Heraosa väkevöidään pakastusväkevöinnillä tai härmis-tysväkevöinnillä. Pakastusväkevointi suoritetaan tavalla, 25 jossa vesi poistetaan pääasiallisesti tai olennaisesti puhtaina jääkiteinä. Mukaantarttunutta kuiva-ainetta tai si-säänsulkeutuneita kiinteitä yhdisteitä ei ole läsnä jäässä, joten ne eivät poistu jään mukana.

Systeemin tulisi olla suljettu ja inertissä atmosfää-30 rissa. Suljetun systeemin käyttö estää matalalla kiehuvien aromi- ja makuyhdisteiden häviön. Inertti atmosfääri estää haihtuvien ja haihtumattomien yhdisteiden hapettumisen.

Eräs erittäin edullinen suoritusmuoto käsittää pakas-tusväkevöimislaitteen, jossa on kaavinseinä-lämmönvaihdin, 35 joka on yhdistetty adiabaattiseen uudelleenkiteytyssäiliöön. Tämä adiabaattinen säiliö tekee mahdolliseksi kiteiden uu- 13 69394 delleenkiteytymisen ja niiden koon kasvamisen sellaisissa olosuhteissa, että muodostuu oleellisesti puhdasta jäätä. Suodatin säiliön ulosmenossa pidättää kaikki kiteet, jotka ovat kooltaan yli 100 }im. Tämä takaa, että useimmat jääyti-5 met pidättyvät uudelleenkiteytystä varten. Uudelleenkitey-tynyt jää erotetaan väkevöidystä mehusta käyttäen pesuko-lonnia. Pesukolonni huuhtelee kaiken tarttuneen väkevöit-teen jääkiteistä. Se juoduttaa oleellisesti puhtaan jään poistamista pakastusväkevöimislaitteesta.

10 Eräs edullinen laite käytettäväksi pakastusväkevöin- nissä on Grencopakastusväkevöimisyksikkö. Tätä yksikköä on kuvattu US-patentissa 3 777 892 joka on myönnetty Thijssen' lie 1973 US-patentissa 3 872 009, joka on myönnetty Thijs-sen'ille 1975, ja US-patentissa 4 004 896, joka on myönnet-15 ty Thijssen'ille et ai. 1977.

Härmistysväkevöinti on vaihtoehtoinen väkevöimisme-netelmä. Härmistysväkevöinnissä käytetään tavanomaista pa-kastuskuivauslaitteistoa, joka poistaa vettä puhtaana höyrynä.

20 Appelsiinimehu, joka mahdollisesti sisältää sulppua, pakastetaan umpinaisesti. Edullisesti tämä tehdään sekoittaen suljetussa systeemissä inertissä atmosfäärissä. Sekoittaminen saa aikaan suurien kiteiden kasvun.

Pakastettua mehua pidetään mehun eutektisen lämpöti-25 lan alapuolella. Eutektinen lämpötila on mehun tai heran sulamis/jäätymis-piste. Tuoreelle mehulle, jonka kuiva-ainepitoisuus on 12 %, tämä on n. -2,5°C ympäristön paineessa. Mehulle, jonka kuiva-ainepitoisuus on 35 %, tämä on n. -25°C.

30 Kun vesi poistetaan mehusta, tulisi tämä lämpötila ylläpitää huolellisesti pakastetun mehun pitämiseksi jähmeässä tilassa. Tämä on tärkeätä, jotta mahdollisimman suuri määrä haihtuvista yhdisteistä pidättyisi.

Muut menetelmät veden poistamiseksi herasta oleelli-35 sesti puhtaana vetenä käsittävät pakastusväkevöimisvaiheen n. 25-35 %:iin kuiva-ainetta, mitä seuraa härmistysväkevöi- 14 69394 xnisvaihe väkevöimiseksi n. 40 %:sta n. 87 %:iin kuiva-ainetta. Tässä tapauksessa härmistysvaihe täytyy suorittaa niin, että 30 % kuiva-ainetta sisältävän liuoksen pintalämpötila ei aluksi ylitä lämpötilaan n. -30...-125°C. Käytetään alle 5 100 |im:n tyhjöä.

Vedenpoistovaihe, härmistysväkevöinti tai pakastusvä-kevöinti, jota seuraa härmistysväkevöinti, täytyy suorittaa olosuhteissa, joissa vältetään oleellisesti kaikki herassa läsnäolevan kuiva-aineen hapen vaikutuksesta tapahtuva ha-10 joaminen. Siten pakastuväkevöintisysteemin täytyy olla suljettu ja mehun tulon väkevöimislaitteeseen tulisi edullisesti tapahtua inertin kaasukerroksen, kuten typen, argonin tai heliumin peittämänä.

Härmistysväkevöinnistä tai pakastusväkevöinnin ja 15 härmistysväkevöinnin yhdistelmästä saatu väkevöity hera sisältää kuiva-ainetta 35-87 %. Oleellisesti kaikki haihtu-mattomat yhdisteet, jotka alunperin olivat läsnä liukoisessa kuiva-aineosassa, ovat väkevöidyssä herassa. Siten ainakin 99 % haihtumattomista yhdisteistä on säilynyt. Vähin-20 tään 65 % haihtuvista yhdisteistä, joita mehussa oli alunperin läsnä, on myös säilynyt tässä väkevöidyssä herassa.

Sulppupitoisuus ja sen osasten koko riippuen menetelmästä ja tavasta, jolla mehu puristetaan ja jolla sulppu erotetaan mehusta ennen väkevöintiä.

25 Sulpun osasten koko vaikuttaa sulpun määrän havait semiseen mehussa. Appelsiinimehuväkevöite, joka sisältää 10 % sulppua, jonka osaten koko on 0,50 mm, havaitaan hyvin vähän sulppua sisältäväksi verrattuna mehuun, jossa on 10 % sulppua, jonka osaten koko on 10 mm. Siten ei ainoas-30 taan läsnäolevan sulpun määrä valmistettaessa kuluttajan hyväksymää tuotetta ole tärkeä, vaan myös sulpun osasten koko. On havaittu, että sulppupitoisuus 5-19 % (tilav./ tilav.) /tämän jälkeen V/V7 on hyväksyttävä pitoisuus ap-pelsiinimehuväkevöitteessä. Sulppu-prosentti mitataan lin-35 koamalla. Sulpun osasten koon tulisi olla 0,1 - n. 10 mm. Edullisesti sulpun määrä on 6-12 % (V/V) ja sen osaten koko 0,50 - 5 mm.

is 69394 Väkevöity hera sisältää n. 35-87 % kuiva-ainetta.

Tämä väkevöity hera ja 30-100 % sulppujakeesta sekoitetaan keskenään, jolloin saadaan appelsiinimehuväkevöite, jossa on n. 5-19 % (V/V) sulppuosaa ja 81-95 % väkevöityä heraa.

5 Edullisesti seoksessa on 6-12 % (V/V) sulppua.

Mehutiiviste pakataan esimerkiksi tölkkeihin, kalvo-pakkauksiin tai pulloihin. Pitkäaikaisen hapettumattomana säilymisen takaamiseksi pakkausmateriaalit ovat happea läpäisemättömiä. Valinnaisesti väkevöite voidaan pakata typ-10 piatmosfäärissä.

Tuotetta varastoidaan pitkäaikaisvarastossa 0°C:ssa tai sen alapuolella olevassa lämpötilassa. Edullisesti sitä varastoidaan lämpötilassa -20...-80°C.

Tässä esitetyllä menetelmällä valmistettu luonnon ap-15 pelsiinimehuväkevöite on ainutlaatuinen pidättäessään vähintään 65 % haihtuvista yhdisteistä, jotka alunperin olivat läsnä appelsiinimehussa. Heran haihtuvan osan kaasukromatografiset analyysit osoittavat, että läsnä on ainakin 250 yhdistettä ja todennäköisesti niitä on huomattavasti 20 enemmän läsnä heran haihtuvassa osassa. Näiden haihtuvien yhdisteiden täydelliseen tunnistamiseen ei vielä ole päästy. Nämä haihtuvat yhdisteet, jotka vaikuttavat väkevöit-teen aromi- ja makuluonteeseen, koostuvat alkoholeista, karbonyyliyhdisteistä, hapoista, estereistä, terpeeneistä 25 ja muista haihtuvista hiilivedyistä. Matalalla kiehuva jae sisältää, kuten edellä selvitettiin, suuria määriä etanolia ja asetaldehydiä. Muita alempana kiehuvia avainyh-disteitä ovat etyylibutyraatti, metanoli, butanoli, heksa-naali jne. Etyylibutyraatin pidättyminen 0,1 %:n määrässä 30 haihtuvista yhdisteistä, ts. ainakin n. 60 % etyylibuty-raatista, joka alunperin oli läsnä mehussa, on ainutlaatuista tälle keksinnölle.

Etyylibutyraatti on osittain vastuussa appelsiini-mehun hedelmämäisestä luonteesta. Sen läsnäolo yksinään 35 tai edes etanolin, asetaldehydin ja heksaanin kanssa ei anna koko appelsiinin aromia ja makua. Sen pidättyminen 16 69394 yhdessä vähintään 65 %:n kaikista haihtuvista yhdisteistä pidättymisen kanssa osoittaa niiden yhdisteiden pidättymisen, joita on läsnä hyvin pieniä määriä.

Korkeammalla kiehuva jae, ts. ne yhdisteet, joiden 5 kiehumispisteet ovat 131°C:n yläpuolella, sisältää limonee-nia, alfa-pineeniä, beeta-pineeniä, myrseeniä ja geraniaa-lia sekä muita vähemmän haihtuvia yhdisteitä. Limoneeni on pieninä määrinä tärkeä appelsiinin maun ja appelsiinin aromin aineosa. Limoneeni-määrä, jonka tulisi olla läsnä appel-10 siinimehuväkevöitteessä, on n. 40-98 % väkevöitteessä olevien haihtuvien yhdisteiden kokonaismäärästä. Vielä edullisempia yhdistelmiä ovat ne, jotka sisältävät n. 50-80 % limoneenia.

Etyylibutyraatin suhteen limoneeniin tulisi olla n.

15 0,015:1 - 0,6:1. Edullisesti tämä suhde on 0,004:1 - 0,4:1.

Tämä suhde edustaa edullista aromi- ja makuyhdistelmää.

Matalalla kiehuvan jakeen suhteen korkeammalla kiehuvaan jakeeseen tulisi olla vähintään 4:1. Tämä suhde voi olla niinkin suuri kuin 17:1. Edullisilla yhdistelmillä on 20 matalalla kiehuvan jakeen suhde korkealla kiehuvaan jakeeseen 6:1 - 12:1. Kuten edellä mainittiin, ei limoneeni-pi-toisuutta käytetä korkealla kiehuvan jakeen kaasukromato-grammilukemien laskennassa tämän suhteen määrittelemistar-koituksessa.

25 Useat tuoreet mehut sisältävät haihtuvia rikkiyhdis teitä. Eräs näistä yhdisteistä on rikkivety. Rikkivety antaa raskaan vivahteen appelsiinimehun tai appelsiinimehu-tiivisteen aromille ja maulle. Jotkut mehut voivat sisältää rikkivetyä 200 ppb tai jopa 500 ppb (ppb = 0,001 mg/kg). 30 Mehun täytyy seistä useita tunteja, jotta tämä rikkivety saadaan haihtumaan.

Tämän keksinnön mukaisesti saatavassa appelsiinime-huväkevöitteissä on rikkivetyä vähemmän kuin organolepti-sesti havaittava määrä. Rikkivetypitoisuus on siten pienem-35 pi kuin n. 20 ppb.

17 69394

Valinnainen pastörointi-vaihe on tärkeä appelsiini-mehuväkevöitteen varastoimiskestävyyden säilyttämiseksi. Pastörointi säätelee bakteerien ja muiden mikrobien pitoisuutta, niin ettei tuote pilaannu varastoitaessa tai silloin 5 kun se muodostetaan uudelleen mehuksi kohtuullisen ajan kuluttua.

Lisäksi pastörointi alentaa pektiiniesteraasientsyy-min aktiivisuutta. Pektiiniesteraasin uskotaan olevan vastuussa pektiinin demetyloitumisesta ja siten appelsiinime-10 hun sameuden hävittämisestä. Pektiiniesteraasi on jonkinverran aktiivinen jopa 0°C:ssa. Siten tämän keksinnön erittäin edulliset yhdistelmät sisältävät minimimäärän pektii-niesteraasientsyymiä. Pektiiniesteraasi-aktiivisuus, joka 4

on alle 1,5 (PE) x10 , edullisesti aktiivisuus alle 4 U

15 0,5(ΡΕ)^χ10 , saavutetaan pastöroinnilla. Väkevöity tuote pastöroidaan valinnaisesti käyttäen pastöroimismenetelmää, jossa on korkea lämpötila ja lyhyt pidätysaika. Mehu, sulp-pu tai väkevöite kuumennetaan lämpötilaan väliltä n 80 -95°C n. 3-12 sekunniksi. Mehu tai väkevöite jäähdytetään 20 sitten äkkiä lämpötilaan n. -10...+5°C. Mehun pastörointiin, käytettävän systeemin täytyy olla suljettu ja pastörointi täytyy suorittaa siten, että mehu ei joudu alttiiksi hapettavalle atmosfäärille.

Pastöroimisvaihe voi olla missä tahansa prosessin 25 vaiheessa. Väkevöite voidaan muuttaa vedellä laimentamalla appelsiinimehujuomaksi. 41,8-44,8 % kuiva-ainetta sisältävä väkevöite laimennetaan 3 osalla vettä 1 osaa kohti vä-kevöitettä. 73,2-78,4 %:inen väkevöite laimennetaan 6 osalla vettä 1 osaa kohti väkevöitettä. Hiilihapotetun juoman 30 valmistamiseksi voidaan käyttää hiilihapotettua vettä.

Väkevöityä heraa, joko lisätyn sulpun kanssa tai ilman, voidaan myös käyttää mausteaineena juomissa, leivonnaisissa, mausteseoksissa, makeisissa, sokeripäällysteissä, salaattikastikkeissa ja muissa elintarvikkeissa.

35 Analyyttisiä menetelmiä

Sulppumäärän määritys 69394 18

Sulppumäärä määritetään USDA-standardien mukaisesti sellaisina kuin ne on vahvistettu Florida Citrus Code, Part 16:ssa. Sulppu määritetään linkoamalla mehua 367,3 g:ssä 10 minuuttia. Sulppu-prosentti lasketaan sitten tilavuus/ 5 tilavuus (V/V)-pöhjalta.

Kaasukromatografinen analyysi (menetelmä 1) Näytteenottojärjestelmä Näytteenottojärjestelmä käsittää sylinterimäisen lasi-astian, jossa on aukot kummassakin päässä, jotka on yhdis-10 tetty Teflon-putkella kolmitieventtiileihin. Yksi venttiili (venttiili A) on yhdistetty helium-lähteeseen ja toinen venttiili (venttiili B) on yhdistetty kokoomakierukkaan, joka on upotettu nestemäiseen typpeen. Kokoomakierukka on yhdistetty kolmannella venttiilillä tavallisen liekki-ioni-15 saatiodetektorilla varustetun kaasukromatografin sisääntu-loaukkoon. Sylinterimäinen pyyhkäisyastia pannaan vaakasuoraan lämpötilaltaan muuttumattomaan vesihauteeseen.

Menettelytapa 25 g appelsiinimehunäytettä pannaan pyyhkäisyastiaan. 20 Näyte on tuoretta mehua tai väkevöitettä, joka on laimennettu 10-15 %:n kuiva-ainepitoisuuteen. Pyyhkäisyastian vetoisuus on 626 ml ja sen sisäläpimitta on 5 cm ja pituus 27,5 cm. Astia ripustetaan 40°C:n vakiolämpötilaiseen kylpyyn käyttäen Burrell Wrist-Action-ravistinta, joka on ase-25 tettu pienimmälle ravistusasetukselle 276 heilahdusta/min.

15 minuuttia sen jälkeen kun pyykäisyastia on sijoitettu kylpyyn ja ravistin käynnistetty, johdetaan helium-virta, joka on säädetty 50 ml:ksi minuutissa (mitattu Gilmonfin koon "10" virtausmittarilla), astian läpi ja ruostumatto-30 masta teräksestä tehtyyn kokoomakierukkaan, joka on upotettu nestemäiseen typpeen. Kierukan ulkoläpimitta on 3,18 mm ja kierukan pituss on 0,34 m. Kierukka avautuu ilmakehään. Heliumin virtausta pyyhkäisyastian läpi jatketaan 5 minuuttia.

35 Tämän 5 minuutin jakson jälkeen kaikki venttiilit suljetaan ja nestemäisen typen kylpy poistetaan kokooma-kierukasta. Kokoomakierukka kuumennetaan sitten 200°C:seen 19 69394 lämpöpumpulla samalla kun viereiset putket, lasiastiasta kokoomakierukkaputkeen ja kokoomakierukasta kaasukromato-grafiputkeen johtavat putket kuumennetaan samanaikaisesti n. 105°C:seen kuumennusnauhalla. Kun kierukan lämpötila 5 saavuttaa 200°C kaasukromatografi käynnistetään. Venttiilit A ja B avataan suoralle heliumvirralle kierukkaan putken kautta, joka kulkee pyyhkäisyastian ohitse. Kierukalla oleva venttiili asetetaan suoralle heliumvirtaukselle kaasukromatografiin .

10 Käytetään Hewlett Packard 5880 kaasukromatografia, joka on varustettu Hewlett Packard 5880A-päätteellä. Detektori on liekki-ionisaatio-tyyppiä. Lasi-kapillaarikolonni on 150 m pitkä sisäläpimitan ollessa 0,5 mm. Kapillaariko-lonni on päällystetty SF-96:lla, jota toimittaa firma 15 Chromepack, Inc. SF-96 on metyylisilikoni-neste.

Kaasukromatografi asetetaan kolonnin virtausnopeudelle 2,5 ml/minuutti. Uunin alkulämpötila on 25°C aloitus-uunia jän ollessa 12 minuuttia. Kromatografi on ohjelmoitu automaattisesti muuttamaan uunin lämpötilaa nopeudella 20 3°C/min. uunin loppulämpötilaan 180°C ja pitämään uuni tässä lämpötilassa 16 minuutin ajan. Injektorin lämpötila on 250°C ja detektorin lämpötila on 300°C. Tuuletusilmavirran aukko on asetettu 250 mlrksi minuutissa ilmavirtasuhteen ollessa 1:100. Täydentävä apuvirtaus asetetaan 40 mlrksi 25 minuutissa. Jokaisen käytön jälkeen uunia pidetään 180°C:n lämpötilassa 10 lisäminuuttia.

Integraattori asetetaan kynnykselle 1, huipun leveydelle 0,02 sekuntia ja vaimennukselle 2X2.

Tyypillisen appelsiinimehun (pineapple-lajike) kaasu-30 kromatogrammin piiirturiviiva on esitetty kuvassa 6.

Piirturi on lineaarinen piirturi, joka ei muuttanut vaimennusta huipun korkeuden mukaan. Siten suurin huippu matalalla kiehuvalla alueella (etanoli) ja suurin huippu korkealla kiehuvalla alueella (limoneeni) ovat litistyneet 35 yläpäästään. Joidenkin näiden huippujen pinta-alojen edustava integraatio on annettu seuraavassa.

69394 20

Kuva 6 (appelsiinimehu)

Yhdiste Pidätysaika Pinta-ala Pinta-ala (min)_ JJfc)_ (lukema)

Asetaldehydi 15,9 1,26 693,2

Metanoli 16,03 0,58 319,0

Etanoli 17,37 16,96 9344,5

Etyylibutyraatti 41,93 0,79 437,2

Heksanaali 42,27 0,13 73,58 .. Alfa-pineeni 54,1 0,52 284,7 10

Myrseeni 57,5 1,73 952,22

Beeta-pineeni 56,2 0,31 170,7

Limoneeni 60,73 76,4 42080,4

Kaasukromatografin kokonaislukema = 55081,9 15

Kaasukromatografinen analyysi (menetelmä 2) Käytetään sylinterimäistä lasiastiaa, jonka korkeus on 15,2 cm, läpimitta 7,52 cm ja kokonaistilavuus 350 ml. Lasiastia suljetaan lasitulpalla, joka sovitetaan astiaan 20 O-renkaalla. Astian tulpassa on yksi sisäänjohtoputki, joka ulottuu 15 cm lasiastian sisään, mutta ei nestepinnan alapuolelle, ja yksi poistoputki. Nämä molemmat putket on tehty 6,35 mm:n lasiputkesta.

10 ml:n mehunäyte pannaan lasiastiaan. Pyykäisyastia 25 varustetaan Teflon-päällysteisellä sekoitussauvalla (3x1 cm) näytteen pitämiseksi perusteellisesti sekoitettuna pyyhkäi-syn aikana. Pyyhkäistään 5 minuuttia typpivirralla 50 ml/ min. Tänä aikana astia on upotettuna vesihauteeseen, jonka vakiolämpötila on 40°C + 0,5°C.

30 Typpi pyyhkäistään astiasta ja kootaan lasilla vuorat tuun ruostumattomasta teräksestä tehtyyn lauhdutuskieruk-kaan, jonka pituus on 76,2 mm ja ulkoläpimitta 3,18 mm. Lauhdutuskierukka on upotettu nestemäiseen typpeen.

Lauhdutuskierukka on yhdistetty Perkin-Elmer malli 35 no. 99 kaasukromatografiin. Kaasukromatografi on varustettu ilman imuaukolla, liekki-ionisaatiodetektorilla ja rik-kidetektorilla. Poistovirtaus jaetaan näiden aukkojen vä- 21 69394

Iillä suhteessa 3:1:1 vastaavasti. Jakoputkiston lämpötila on n. 195°C. Käytetään liekki-ionisaatiodetektorin vaimen-nusasetusta "2" ja alue asetetaan "1":een. Yhdisteiden elu-oinnista saatavat huiput mitataan käyttäen Spectra-Physics, 5 Inc., autolab system 1-laskentaintegraattoria. Piirturi on Hewlett Packard malli 3138-A kaksi-piste-piirturi.

Kaasukromatografin lämpötilaprofiili ohjelmoidaan seuraavasti: uunin lämpötila 25°C:ssa 12 minuuttia, 3°C:n lisäys minuutissa 51 minuutin ajan, sitten isometrinen 10 180°C:ssä vielä 16 minuutin ajan.

Yhdisteet tunnistettiin tunnettujen standardien pidä-tysaikojen avulla, yhdistämällä kaasukromatografi massaspektrometriin ja käsittelemällä mehuja esteraasilla.

Tätä menetelmää käytettiin kromatogrammien saamiseksi 15 tyypillisestä appelsiinimehusta (kuva 2), väkevöitteestä, joka on valmistettu kuten esimerkissä I (kuva 3), väkevöit- £K) teestä, joka on valmistettu käyttäen Conthernr^-pakastus-väkevöimismenetelmää (kuva 4) ja kaupallisesta haihdutetusta mehusta, jossa uskottiin olevan lisättynä esanssia ja 20 tuoretta mehua (kuva 5).

Piirturi, jota käytettiin näiden kromatogrammien piirtämiseen, muutti vaimennuksen huipun korkeuden mukaan huippujen alueiden pitämiseksi kromatogrammipaperilla. Laite integroi automaattisesti huippujen pinta-alat. Eräät edus-25 tavat yhdisteet tunnistetaan kunkin spektristä.

Kuva 2 (appelsiinimehu)

Yhdiste Pidätysaika Pinta-ala Pinta-ala (min)_ j(%J_ 30 Asetaldehydi 14,1 3,17 202 700

Metanoli 14,9 1,67 106 588

Etanoli 16,0 41,19 2631 878

Heksanaali 32,5 0,18 11761

Etyylibutyraatti 33,0 3,59 229 349 35 Alfa-pineeni 42,1 0,27 17 299

Beeta-pineeni, myr- seeni 45,3 1,25 79 768

Limoneeni 47,9 45,18 2 887156

Kaasukromatografin kokonaislukema 6 390 213 22 6 9 3 9 4

Kuva 3 (appelsiinimehuväkevöite, valmistettu esimerkin I mukaisesti)

Pidätysaika Pinta-ala Pinta-ala 5 Yhdiste (min)_ (%)_ (lukema)

Asetaldehydi 15,2 1,80 157 981

Metanoli 15,7 1,16 101 371

Etanoli 17,0 24,05 2 107 720

Heksanaali 33,2 0,07 6 179 1 q Etyylibutyraatti 34,0 0,34 30162

Alfa-pineeni 43,0 0,31 27 553

Beeta-pineeni, myrseeni 46,2 1,4 123 057 limoneeni 49,1 69,69 6108 952 15 Kaasukromatografin kokonaislukema 8 764 732

Kuva 4 (pakasteväkevöity tuote käyttäen avointa käsittelytapaa) 2n Pidätysaika Pinta-ala Pinta-ala

Yhdiste (min)_ (%)_ (lukema

Asetaldehydi 14,2 1,09 211 947

Metanoli 14,8 3,1 602 689

Etanoli 16,2 59,3 11 515 039

Heksanaali 32,1 0,04 7 529 25

Etyy1ibutyraat- ti 32,8 jälkiä jälkiä

Alfa-pineeni 41,9 0,16 32 293

Beeta-pineeni, myrseeni 45,0 0,75 146 484 limoneeni 48,3 34,06 6 614 322

Kaasukromatografin kokonaislukema 19 421 625 23 69394

Kuva 5 (kaupallisesti haihdutettu mehu)

Pidätysaika Pinta-ala Pinta-ala Yhdiste (min)_ (%)_ (lukema) £. Asetaldehydi 15,4 0,41 373 33

Metanoli 16,0 0,10 9 725

Etanoli 17,0 5,34 489 145

Heksanaali 34,0 0,03 2 973

Etyylibutyraat- ti 34,6 0,04 3 919 ^ Alfa-pineeni 43,7 0,45 41 439

Beeta-pineeni, myrseeni 46,8 2,16 198 227 limoneeni 50,1 90,54 8 291 948 15 Kaasukromatografian kokonaislukema 9 158 604

Kuten näistä analyyseistä käy ilmi, on luonnon appelsiinimehuissa vaihteleiva määri etyylibutyaattia (0,79 % ja 3,59 %) ja limoneenia (76,4 % ja 45,18 %). Kuitenkin 20 ainoastaan esimerkin I mukaisesti valmistetussa appelsiini-mehuväkevöitteessä on vähintään 0,1 % etyylibutyraattia, ts. 0,34 % verrattuna 0,04 %:iin, sekä pieniä määriä väke-vöitteissä, jotka on valmistettu haihduttamalla ja avoimella pakastusväkevöimisprosessilla, vastaavasti. Tämän kek-25 sinnön mukaisen väkevöitteen etyylibutyraatti/limoneeni-suhde (kuva 3) on 0,005:1 verrattuna suhteeseen 0,0005:1 haihdutetulle väkevöitteelle ja n. 0 avoimesti käsitellylle väkevöitteelle.

Edellä kuvattua menetelmää käytettiin myös kaasukro-30 matogrammien saamiseksi grape-mehuväkevöitteelle, joka oli valmistettu kuten esimerkissä V (taulukko 1), kaupalliselle, tavanomaisesti valmistetulle mehulle (taulukko 2) ja tuoreelle puristetulle grapehedelmän mehulle (taulukko 3). Eräät edustavat yhdisteet tunnistetaan kunkin spekristä.

35 Kuten taulukot osoittavat, pidättää tämän keksinnön menetelmällä (taulukko 1) valmistettu grape-hedelmämehu-väkevöite 89 % vastapuristetussa mehussa läsnäolevasta 24 6 9 3 9 4 etyylibutyraatista (taulukko 3). Tavanomaisesti käsitelty mehu sisältää vain pieniä määriä etyylibutyraattia. Tämän keksinnön menetelmä tekee myös mahdolliseksi 89 % tuoreessa mehussa läsnäolevista kaikista haihtuvista aineista pidät-5 tymisen.

Taulukko 1 (grapehedelmäväkevöite, joka on valmistettu esimerkin V mukaisesti) 10

Pidätysaika Pinta-ala Pinta-ala Yhdiste (min)_ (%)_ (lukema)

Asetaldehydi 13,67 1,447 45 824

Metanoli 13,87 2,757 87 330

Etanoli 14,63 30,948 980 215 15 18,26 1,010 31 990 18,89 0,127 4 033

Heksanaali 25,94 0,095 3 013

Etyylibutyraatti 26,30 0,134 4 260

Alfa-pineeni, 20 beeta-pineeni 31,92 0,249 7 893

Myrseeni 33,61 1,265 40 063

Limoneeni 35,09 58,453 1 851 337 35.80 0,708 22 431 36,32 0,036 1 144 25 39,99 0,046 1 454 46,82 2,584 81 845 47,78 0,069 2 176 47.81 0,071 2 240 30 Kaasukromatografin kokonaislukema 3 167 248

I

25 6 9 3 9 4

Taulukko 2 (kaupallinen, tavanomaisesti valmistettu mehu)

Pidätysalka Pinta-ala Pinta-ala 5 Yhdiste (min)_ (%)_ (lukema) 13,54 0,010 1 059

Asetaldehydi 13,66 0,59 6 267 13.85 0,072 7 628

Metanoli 14,40 0,143 15 104 10 Etanoli 14,59 1,183 124 775 18.25 0,146 15 381

Heksanaali 26,03 0,026 2 774

Etyylibutyraatti * jälkiä jälkiä

Alfa-pineeni, beeta-pineeni 31,98 0,595 62 762 15 33,19 0,036 3 835

Myrseeni 33,67 2,330 245 765 33,98 0,022 2 361 34,03 0,025 2 591 34,12 0,10 1 062 20 34,16 0,15 1 540 34,22 0,028 2 949 34.25 0,019 2 055 34,50 0,038 4 010

Limoneeni 35,83 93,842 9 897 758 25 36,02 0,935 98 656 36,65 0,012 1 251 36.86 0,119 12 588 37,07 0,053 5 637 39,97 0,098 10 300 30 46,77 0,181 19 111

Kaasukromatografin kokonaislukema 10 547 219 * pidätysaikaa ei voitu määrittää näytteessä läsnäolevan 35 pienen etyylibutyraatti-määrän vuoksi.

26 69394

Taulukko 3 (vastapuristettu grapehedelmän mehu)

Pidätysaika Pinta-ala Pinta-ala Aineosa (min)_ (%)_ (lukema) 5 13,31 0,160 5 766

Asetaldehydi 13,53 1,272 45 907 13.77 1,887 68 091

Metanoli 14,23 2,484 89 600

Etanoli 14,52 20,279 731 568 10 15,08 0,092 3 323 17,98 0,174 6 270 18.14 0,533 19 216

Heksanaali 25,90 0,069 2 484

Etyylibutyraatti 25,25 0,151 5 466 30,89 0,081 2 937

I D

Alfa-pineeni, beeta-pineeni 31,90 0,268 9 654 33.14 0,80 2 902

Myrseeni 33,60 1,540 55 563

Limoneeni 35,09 68,141 2458 179 20 35,68 0,511 18 443 35,82 0,429 15 471 39,97 0,030 1 085 46.77 1,817 65 536 25 Kaasukromatografin kokonaislukema 3 607 461

Rikkivetyanalyysi Käytettiin Perkin-Elmer Sigma 1-kaasukromatografia, jossa oli liekki-fotometrinen detektori. Tarvittiin täysin 30 Teflonista valmistettu systeemi, koska lasi- ja metalli-kolonnit pyrkivät absorboimaan rikkivetyä ja muita samankaltaisia yhdisteitä. Käytettiin 7,3 m:n pituista Teflon-kolonnia, jonka ulkoläpimitta oli 3,18 mm. Käytettiin 40/60 meshin Chromosorbkanninta, joka sisälsi 12-% polyfenyyli-35 eetteri-fosforihappoa. Kantokaasuna analyysiä varten käytettiin ilmaa ja virtausnopeus oli 34 ml/min. 10 ml:n näy- 27 6 9 3 9 4 te otettiin 50 ml:n ylätilasta mehunäytteen yläpuolelta. Kalibroinnit suoritettiin sopivien standardien avulla.

Etyylibutyraatin tunnistaminen

Heksanaalin ja etyylibutyraatin kiehumispisteet ovat 5 lähellä toisiaan. Heksanaali ja etyylibutyraatti eluoituvat kolonneista samoilla tai miltei samoilla pidätysajoilla. Siten etyylibutyraatin läsnäolo yhdistelmässä voidaan määrittää seuraavalla testimenetelmällä. 10 ml appeIsiinimehu-väkevöitettä (44,8 % kuiva-ainetta) laimennettiin vedellä 10 (käytettiin 3 osaa vettä 1 osaa kohti väkevöitettä). pH

asetettiin 8saan käyttäen 1N natriumhydroksidia. Alkaliseen appelsiinimehuun lisättiin 3 pisaraa esteraasi-liuosta (Sigma E-3128, erä 68C-8135, 8 mg proteiinia/ml 120 yksik-köä/mg proteiinia). Liuosta inkuboitiin 30 minuuttia 15 24°C:ssa näytteenottoastiassa. Käytettiin kaasukromatografista analyysimenetelmää 2 (kapillaarikolonni, joka on päällystetty FF-96-Perkin-Elmer GC:llä) läsnäolevien haihtuvien yhdisteiden mittaamiseksi. Kromatogrammissa oleva huippu, joka kokeellisesti tunnistettiin etyylibutyraatik-20 si, oli poissa tällä esteraasi-liuoksella suoritetun käsittelyn jälkeen. Tämän huipun pidätysaika oli n. 30,5 minuuttia. Etyylibutyraatin häviäminen esteraasi-käsittelyn jälkeen vahvistettiin myös kaasukromatografin ja massaspektrometrin yhdistelmillä.

25 Esimerkki I

Pineapple-appelsiineja, joiden keskimääräinen läpimitta oli 7,6 cm, pestiin liuoksessa, joka sisälsi 100 ppm hypokloriittia. Appelsiinit huuhdeltiin tuoreella vesijohtovedellä ja vietiin mehunuuttolaitteeseen. Käytettiin 30 Automatic Machinery Equipment-uuttolaitetta, malli no.

400, joka leikkaa appelsiinit kahtia ja puristaa sitten kummankin puolikkaan. Rakoasetus väljentimen ja pidäkemal-jojen välissä oli 4,76 mm.

Käytettiin viimeistelylaitetta, jossa oli 0,238 cm:n 35 seula, valkeiden osien ja siementen erottamiseksi mehusta.

28 6 9 3 9 4

Mehu sisälsi 12,6 % kuiva-ainetta (vettä sisältämättömiä yhdisteitä) ja 0,031 % kuoriöljyä.

Mehu erotettiin kori-tyyppisessä lingossa (Westfalia Corp. Model SB-7-06-576), joka toimi nopeudella 9500 r/min.

5 Lingon maljaan johdettiin typpeä erotuksen aikana. Erotettu hera kaadettiin jäähdytettyyn varastosäiliöön, jota pidettiin 0°C:ssa ja jonka ulosmenoaukko oli varustettu 90 yum:n suodattimena. Säiliö oli suojattu valolta. Varastosäiliössä pidettiin jatkuvasti typpikaasusuojakerros.

10 Sulpun osasten koko oli 0,1-5 mm. Sulppua varastoi tiin valolta suojattuna 0°C:ssa.

Grenco-pakastusväkevöimisyksikköä, malli W8, syötettiin jäähdytetystä varastosäiliöstä. Grenco-systeemi on suljettu systeemi.

15 Jäähdytysyksikkö ja kiertopumppu, joka kierrättää mehua uudelleenkiteyttäjästä kaavinseinäisen lämmönvaihtimen läpi, käynnistettiin ja mehu jäähdytettiin -2°C:seen. Mehun jäähtymiseen -2°C:seen ja uudelleenkiteytyneen jään muodostumiseen päästiin 2,5 tunnin kuluttua, jona ajankoh-20 tana myös jään poisto pesukolonnin kautta aloitettiin. Kun jää oli poistettu yksiköstä alkoi mehun väkevyys jatkuvasti 1iisäntyä saavuttaen 50 %:n väkevyyden 46 tunnin kuluttua. Jokaisen jään poistovaiheen mukana pumpattiin pakas-tusväkevöimislaitteeseen samanarvoinen määrä tuoretta me-25 hua. Sen jälkeen kun 50 %:n väkevyys oli saavutettu, oli uudelleenkiteyttäjän lämpötila pudonnut n. -10,2°C:seen. Tässä pisteessä aloitettiin väkevöidyn appelsiinimehun poistaminen.

Väkevöityä appelsiinimehua varastoitiin -10°C:ssa 30 kunnes se sekoitettiin sulpun kanssa kokeen lopussa. Tämän nimenomaisen kokeen kestoaika oli 20 tuntia. Jäätä poistettiin n. 6 1 tunnissa 50 %:n väkevyyden saavuttamisen jälkeen. Saatiin yhteensä 295,7 1 50-%:seksi väkevöityä appelsiinimehua. Tämän väkevöitteen valmistukseen tarvit-35 tiin n. 1200 1 appelsiinimehuheraa.

29 6 9 3 9 4 Väkevöity appelsiinimehu sekoitettiin sitten n.

10 %:n määrän kanssa sulppua (V/Vj , joka oli poistettu mehusta ennen pakastusväkevöintivaihetta.

Kun sulppu oli sekoitettu väkevöityyn mehuun, seos 5 täytettiin sitten 190 g:n, repäisemällä avattiin tölkkei-hin ja varastoitiin -20°C:ssa testaukseen asti. Lopullisen tuotteen väkevyys oli 46,8 % kuiva-ainetta.

Kaasukromatografia osoitti haihtuvien yhdisteiden 93,0 %:n pidättymistä. Etyylibutyraatin pidättyminen oli 10 89,7 %, sitä oli läsnä 0,34 % haihtuvista yhdisteistä.

Etyylibutyraatti/limoneeni-suhde oli 0,009:1. Matalalla kiehuvien yhdisteiden suhde korkealla kiehuviin yhdisteisiin on 10:1, rikkivedyn määrä väkevöitteessä oli pienempi kuin 20 ppb.

15 Tällä menetelmällä valmistettu appelsiinimehuväkevöi- te makutestattiin parivertailutestissä umpimähkään valituilla testihenkilöillä. 62 % testihenkilöistä piti appelsiinimehut iivistettä parempana verrattuna lähtömehuun.

Kun testi suoritettiin saman lähtömehun haihduttamal-20 la väkevöityä näytettä vastaan piti 72 % testihenkilöistä esimerkin I appelsiinimehuväkevöitettä parempana. Haihdutettiin näyte sisälsi ensimmäisen kondensaatin (esanssin) sekä 30 % tuoretta mehua (takaisinohennettu mehu). Näiden aineiden lisäys suoritettiin tarkoituksella jäljitellä par-25 haita haihdutusväkevöintimenetelmiä.

Crepaco-pastoroimisykikköä käytettiin esimerkin I mukaisesti valmistetun väkevöidyn heran pastörointiin. Pastöroimislaite on suljettu systeemi, joka käsittää kolme pyyhkäisypintalämmönvaihdinta. Ensimmäisessä käytetään 30 höyryä, jonka paine on 210 kPa n. 129°C:ssa heran kuumentamiseksi n. 88°C:seen niiden 7 sekunnin aikana, jona hera on lämmönvaihtimessa. Kuuma hera kulkee sitten peräkkäisten pyyhkäisypintalämmönvaihtimien läpi, joiden lämpötila on n. 4°C, väkevöidyn heran nopeaksi jäähdyttämiseksi.

35 Bakteerianalyysi osoittaa bakteerilevylukemaa alle 300 ja homelukemaa alle 100. Pektiiniesteraasi-aktiivisuus 30 69394 Λ on alle 1,0 (PE)ux10 . Kuoriöljypitoisuus on n. 0,025 %.

N. 90 % lähtöväkevöitteessä läsnäolevista haihtuvista yhdisteistä pidätty, etyylibutyraatti mukaanluettuna.· Esimerkki II

5 Härmi s ty sväkevö iminen N. 1,9 litraa esimerkin I mukaisesti valmistettua ap-pelsiinimehuväkevöitettä, joka sisältää n. 10 % sulppua ja jonka kuiva-ainepitioisuus on n. 35 % jäähdytettiin -7°C: seen. Mehu jäähdytettiin hermeettisesti suljetussa muovi-10 säkissä, joka oli pantu kaukaloon, jonka mitat olivat 51 x 37 x 2 cm. Mehukerroksen paksuus oli n. 1 cm.

Kaukalo yhdistettiin täryttimeen. Kaukaloa tärytet-tiin 2 tuntia n. -7°C:ssa jääkiteiden jatkuvasti sekoittamiseksi uudelleenkiteytymisen saavuttamiseksi ja suurten 15 jääkiteiden kasvattamiseksi.

Tärytysjakson jälkeen lämpötila alennettiin -60°C:ksi n. 2 tunnin aikana. Tämän jäähdytysjakson aikana jään ja väkevöitteen liejumainen seos jähmettyi kovaksi, pakastetuksi massaksi. Pakastettu seos jauhettiin sitten Bussia 20 Concux^-myllyllä ja erotettiin käyttäen jatkuvaa Sweco-seulontalaitetta. Valittiin osaset, joiden koko oli 800-1500 ^Aim. Nämä osaset härmistysväkevöitiin. Osaset pantiin normaali-pakastuskuivuriin, jonka jään kondensoimiskapa-siteetti oli n. 10 1. ylläpidettiin kiinteää lämpötila-25 ja tyhjö-ohjelmaa, jotka osaset eivät sulaisi. Ensimmäiset 30-45 minuuttia osasia pidettiin -30°C:ssa 20 /um:n tyhjössä. Lämpötila asetettiin sitten n. -10°C:seen ja pidettiin 30 minuuttia tässä lämpötilassa 20 /um:n tyhjössä. Lämpötila asetettiin sitten 10°C:seen ja pidettiin siinä 30 lämpötilassa 30 minuuttia. Lämpötilaa nostettiin sitten kolmannen kerran n. 30°C:seen. Kokonaisublimointiajan 2,5 tuntia jälkeen appelsiinimehuväkevöite otettiin kaukalosta sen vielä ollessa jäätynyt. Se pantiin tölkkiin ja suljettiin kannella.

35 Härmistysväkevöidyn näytteen kaasukromatografinen analyysi laimentamisen jälkeen 12,6 %:n kuiva-ainepitoi- 31 69394 suuteen antoi haihtuvien yhdisteiden, jotka olivat läsnä alkuperäisessä mehussa, pidättymiseksi 96,3 %. Appelsiini-mehun lopullisen kuiva-ainepitoisuus oli 60 %.

Etyylibutyraattia oli 0,37 % haihtuvista yhdisteistä.

5 Etyylibutyraatin suhde limoneeniin oli 0,005:1.

Esimerkki III

Esimerkin I mukaisesti valmistettu 35-%:nen appelsii-nimehuväkevöite, joka sisälsi n. 10 % sulppua, pakastettiin äkkiä -40°C:ssa. N. 500 ml väkevöitettä pakastettiin kaukalo lossa, joka oli kooltaan 51 x 37 x 2 cm.

Härmistysväkevöinti suoritettiin käyttäen samaa laitteistoa kuin esimerkissä II.

Härmistysprosessi toteutettiin isotermissä olosuhteissa -30°C:ssa 16,5 tunnin aikana 20 /um:n tyhjössä. Pa-15 kastettu appelsiinimehuväkevöitelaatta ei sulanut härmis-tysväkevöinnin aikana. Lopullinen pitoisuus oli 67 % kuiva-ainetta .

Väkevöity tuote laimennettiin 5 osalla vettä 1 osaa kohti väkevöitettä. Asiantuntijamaistajät eivät havainneet 20 eroa lähtöväkevoitteeseen verrattuna.

Haihtuvien yhdisteiden pidättyminen oli 96 %.

Esimerkki IV

Kun esimerkin III väkevöiminen toistettiin käyttäen isotermistä kuivauslämpötilaa -25°C 17 tunnin ajan, val-25 mistui lopullinen väkevöite, jonka kuiva-ainepitoisuus oli 81 %.

Haihtuvien yhdisteiden pidättyminen oli 94 % niistä, jotka olivat läsnä lähtöappelsiinimehussa, etyylibutyraat-ti mukaanlukien.

30 Esimerkki V

Grape-hedelmät, joiden keskimääräinen halkaisija oli 11,4 cm, pestiin liuoksella, joka sisälsi 100 ppm hypokloriittia. Grape-hedelmät huuhdeltiin tuoreella vesijohtovedellä ja vietiin mehunuuttolaitteeseen. Käytettiin 35 Automatic Machinery Equipment-uuttolaitetta, malli no 700, joka leikkaa grape-hedelmän puolikkaaksi ja puristaa 32 69394 sitten jokaisen puolikkaan. Aukon asetus väljentäminen ja pidäkemaljojen välissä oli 4,76 mm.

Viimeisteylaitetta, jossa oli 0,05 cm:n seula, käytettiin valkeiden osien ja siementen erottamiseen mehusta.

5 Mehu sisälsi 9,6 % kuiva-ainetta (vettä sisältämättö miä yhdisteitä) ja 0,003 % kuoriöljyä.

Mehu täytettiin sitten 19 litran muovisäiliöihin ja pakastettiin -17,8°C:ssa viikon ajan. Säiliöt kuljetettiin sitten käsittelypaikalle ja sulatettiin varovasti grape-hedelmämehun lämpötilan pitämiseksi 15,6°C:n alapuolella.

10 Tässä vaiheessa grape-hedelmämehu sisälsi 9,4 % kui va-ainetta (vettä sisältämättömiä yhdisteitä) ja 0,003 % kuoriöljyä.

Crepaco-pastöroimisyksikköä käytettiin mehun pastörointiin. Pastöroimislaite on suljettu systeemi, joka kä-15 sittää kolme pyyhkäisypintalämmönvaihdinta. Ensimmäisessä käytetään höyryä, jonka paine on 210 kPa n. 120°C:ssa heran kuumentamiseksi n. 88°C:seen 7 sekunnissa. Kuumennettu hera kulkee sitten peräkkäisten pyyhkäisypintalämmönvaih-timien läpi, joiden lämpötila on n. 4°C, mehun nopeaksi 20 jäähdyttämiseksi. Mehun bakteerianalyysi antoi bakteerien kokonaislevylukemaksi alle 250. Kuoriöljypitoisuus oli n. 0,003 %.

Sulppu erotettiin mehusta viemällä ensin 30 meshin seulalla varustetun täryerottimen läpi. Sulpun lisäpoisto 25 ja heran kirkastaminen suoritettiin käyttäen kori-tyyppistä linkoa (Westfalia Corp., Model No. SB-7-06-576), joka toimii nopeudella 9500 r/min. Lingon malja peitettiin typ-pikerroksella erotuksen ajaksi.

Erotettu hera pumpattiin jäähdytettyyn varastosäi-30 liöön, jota pidettiin 0°C:ssa ja joka oli varustettu 90 /um:n suodattimena ulosmenoaukossa. Säiliö oli suojattu valolta. Varastosäiliössä ylläpidettiin jatkuvasti peite-typpikaasukerros. Säiliötä sekoitettiin ajoittain.

Sulpun hiukkasten koko oli 0,1-5 mm, Sulppua varas-35 toitiin valolta suojattuna -40°C:ssa.

11 33 69394 Jäähdytetystä varastosäiliöstä syötettiin Grenco-pakastusväkevöimisyksikköä, malli W8. Grenco-systeemi on suljettu systeemi.

Jäähdytysyksikkö ja kiertopumppu, joka kierrättää 5 heraa uudelleenkiteyttäjästä kaavinseinälämmönvaihtimen läpi, käynnistettiin ja mehu jäähdytettiin -2°C:seen. Mehun jäähdytykseen -2°C:seen ja uudelleenkiteytyneen jään muodostumiseen päästiin 5,1 tunnin kuluttua, jona ajankohtana myös jään poistaminen pesukolonnin kautta aloitettiin. Kun 10 jää oli poistettu yksiköstä, kasvoi mehun väkevyys jatkuvasti saavuttaen väkevyyden 49,5 % 31 tunnin kuluttua. Kun jää oli poistettu väkevöimisyksiköstä, pumpattiin samanarvoinen määrä tuoretta heraa pakastusväkevöimislaitteeseen. Kun 49,5 %:n väkevyys oli saavutettu, oli uudelleenkiteyt-15 täjän lämpötila pudonnut n. -9,5°C:seen. Tässä vaiheessa suoritettiin väkevöidyn heran poisto.

Väkevöityä heraa varastoitiin -40°C:ssa kunnes se sekoitettiin sulpun kanssa kokeen lopussa. Tämän nimenomaisen kokeen kestoaika oli 38 tunita. Jäätä poistettiin n. 12,0 20 kg/h 49 %:n väkevyyden saavuttamisen jälkeen. Yhteensä valmistui 33,2 litraa 48,7-%:sta väkevöityä grape-hedelmähe-raa. Väkevöitteen valmistukseen tarvittiin n. 800 litraa grape-hedelmäheraa.

Väkevöity hera sekoitettiin sitten n. 10 %:n määrän 25 kanssa (V/V) sulppua, joka oli poistettu mehusta ennen pa-kastusväkevöimisvaihetta.

Sen jälkeen kun sulppu oli sekoitettu väkevöityyn mehuun, seos täytettiin 190 g:n, repäisysulkijalla varustettuihin tölkkeihin ja varastoitiin -20°C:ssa testaukseen 30 asti. Lopullisen tuotteen väkevyys oli 43,6 % kuiva-ainetta.

Tällä menetelmälllä valmistettua väkevöitettä maku-testattiin parivertailutesteissä umpimähkäisesti valittujen testihenkilöiden toimesta. 59-90 % testihenkilöistä 35 pitivät uudelleenmuodostettua väkevöitettä parempana verrattuna kaupallisesti saataviin, tavanomaisesti käsiteltyihin mehuihin.

34 6 9 3 9 4

Kun muita sitrus-mehuja, kuten mandariini-, sitruuna-, limetti- tai kumkvat-mehua tai näiden mehujen seoksia vä-kevöidään esimerkin v menetelmällä, saadaan verrattavissa olevia tuloksia.

Claims (11)

35 6 9 3 9 4

1. Menetelmä luonnon sitrushedelmämehuväkevöitteen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että 5 1) uutetaan hedelmämehu hedelmästä, jolloin hedelmä mehu sisältää osasmaisten kuiva-aineiden muodostaman sulp-puosan ja heraosan; 2. viedään mehu erotusvyöhykkeeseen, jossa on inert-ti atmosfääri ja jossa osasmaisten kuiva-aineiden muodosta-10 ma sulppuosa erotetaan ja otetaan talteen, jolloin muodostuu heraosa, joka sisältää 80-93 % vettä ja 7-20 % vettä sisältämättömiä yhdisteitä, jolloin vettä sisältämättömien yhdisteiden osa käsittää haihtumattomia yhdisteitä ja haihtuvia yhdisteitä; 15 3) viedään heraosa väkevöimisvyöhykkeeseen, jossa, inertissä atmosfäärissä, muodostetaan väkevöity hedelmämehu, jolloin väkevöimisvyöhyke on pakastusväkevöimisvyöhyke, jossa muodostuu ja otetaan talteen oleellisesti puhtaita jääkiteitä, ja/tai härmistysväkevöimisvyöhyke, jossa ote-20 taan talteen oleellisesti puhdasta vesihöyryä; ja 4. vaiheen 3 väkevöity hedelmämehuhera ja 30-100 % vaiheessa 2 erotetusta, osasmaisten kuiva-aineiden muodostamasta sulpusta yhdistetään; jolloin saadaan luonnon hedelmämehuväkevöitetuote, 25 joka sisältää oleellisesti 100 % vaiheessa 1 uutetun hedelmämehun alunperin sisältämistä haihtumattomista yhdisteistä ja vähintään 65 % vaiheessa 1 uutetun hedelmämehun alunperin sisältämistä haihtuvista yhdisteistä; jolloin vähintään 0,1 % haihtuvista yhdisteistä on etyylibutyraattia ja 30 etyylibutyraatin suhde limoneeniin on välillä 0,0015:1 - 0,6:1, jolloin näiden haihtuvien yhdisteiden määrät ja suhteet määritetään sitrushedelmämehunäytteestä vapautuneiden ylätilan haihtuvien aineiden kaasukromatografisella analyysillä näytteen lämpötilan ollessa 40°C.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että väkevöimisvyöhyke on pakastusväkevöimisvyöhyke, jolloin vaiheen 3 väkevöity hedelmämehu si- 36 69394 sältää 30-60 % vettä sisältämättömiä yhdisteitä ja 40-70 % vettä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheen 3 väkevöity hedelmämehu pas- 5 töroidaan kuumentamalla suljetussa systeemissä lämpötilaan 80-95°C 3-15 sekunniksi, jolloin läsnäolevat mikro-organismit ja entsyymit oleellisesti inaktivoituvat, ja pastöroituun väkevöityyn hedelmämehuun yhdistetään 30-100 % vaiheessa 2 erotetusta sulpusta antamaan sitrushedelmämehu-10 väkevöite, jossa on 5-19 % (V/V), edullisesti 6-12 % (V/V) sulppua.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheen 1 hedelmämehu pastöroidaan, ennen erottamista vaiheessa 2, kuumentamalla suljetussa 15 systeemissä lämpötilaan 80-95°C 3-15 sekunniksi, jolloin mikro-orgaanismit ja entsyymit oleellisesti inaktivoituvat ja vaiheen 3 väkevöityyn hedelmämehuun yhdistetään 30-100 % vaiheessa 2 erotetusta sulpusta antamaan sitrushedelmä-mehuväkevöite, jossa on 5-19 % (V/V), edullisesti 6-12 % 20 (V/V) sulppua.

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa 2 erotettu osasmai-nen kuiva-aine pastöroidaan kuumentamalla suljetussa systeemissä lämpötilaan 80-95°C 3-15 sekunniksi.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että vaiheen 3 väkevöityyn hedelmämehuun yhdistetään 30-100 % vaiheessa 2 erotetusta sulpusta ja yhdistetty väkevöity hedelmämehu pastöroidaan sen jälkeen uudelleen kuumentamalla lämpötilaan 80-95°C 3-15 sekunnik-30 si suljetussa systeemissä, jolloin läsnäolevat mikro-organismit ja entsyymit oleellisesti inaktivoituvat.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että erotusvaihe 2 toteutetaan linkoamalla suurnopeuksisella sentrifugilla, jolloin erotus-35 vaiheeseen 2 tulevan mehun lämpötila on edullisesti alle 30°C. 37 69394

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että härmistysväkevöimisvyöhykkeen alku-lämpötila on alempi kuin heran eutektinen lämpötila, ja että väkevöity hedelmämehu sisältää 30-87 % vettä sisältä- 5 mättömiä yhdisteitä ja 13-70 % vettä.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että heraosa viedään pakastusväkevöimis-vyöhykkeeseen, jolloin muodostuu väkevöity hedelmähera, joka sisältää 30-40 % vettä sisältämättömiä yhdisteitä ja 10 60-70 % vettä, ja väkevöity hedelmähera viedään sitten här- mistysväkevöimisvyöhykkeeseen, jossa sen alkulämpötila on alempi kuin väkevöidyn heran eutektinen lämpötila, jolloin muodostuu väkevöity hedelmämehu, joka sisältää 60-87 % kuiva-ainetta ja 13-40 % vettä.

10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheen 3 väkevöityyn hedelmämehuun yhdistetään 30-100 % vaiheessa 2 erotetusta sulpusta.

11. Jonkin patenttivaatimuksista 8-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheen 1 hedelmämehu 20 tai vaiheen 3 väkevöity hedelmämehu pastöroidaan suljetussa systeemissä lämpötilassa 80-95°C 3-15 sekunnissa. 69394