JP4825400B2 - 濃縮液から作られ熱処理された飲料のインライン生産用システムと装置 - Google Patents

Description

本発明は商業用飲料生産（ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ｂｅｖｅｒａｇｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）の分野に関する。特に、本発明は、濃縮基剤（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ ｂａｓｅ）からの還元（ｒｅｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ）と、加熱低温殺菌又は殺菌（ｈｅａｔ ｐａｓｔｅｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｒ ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ）と、を要する飲料の商業用インライン生産（ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ｉｎ−ｌｉｎｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）での改良に関する。

飲料の商業用生産は清潔さ（ｃｌｅａｎｌｉｎｅｓｓ）と被ブレンド原料（ｂｌｅｎｄｅｄ ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ）の比率（ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｉｔｙ）との厳しい管理を要する。特に、天然フルーツジュースの腐敗性のために、フルーツジュースを含む飲料の低温殺菌又は殺菌では多くの注意が払われねばならない。低温殺菌又は殺菌はことによると細菌（ｂａｃｔｅｒｉａ）を含む飲料成分を約７９．４４℃から１０４．４４℃（華氏約１７５°から２２０°）の間に加熱することを要するのが典型的である。これらの液体の加熱及び冷却はエネルギー効率、製品品質を最適化しそして生産コストを最小化するための挑戦をもたらすことになる。

更に、フルーツジュースの様な、濃縮液（ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ）からの飲料の生産を含む製造プロセスは適当なブリックス（Ｂｒｉｘ）を有する最終製品の生産を要する。ブリックスとは流体の溶解可能な固体／砂糖の含有度（ｓｏｌｕａｂｌｅ ｓｏｌｉｄ／ｓｕｇａｒ ｃｏｎｔｅｎｔ）を称する。例えば、米国のオレンジジュース用の同定基準（ｓｔａｎｄａｒｄ ｏｆ ｉｄｅｎｔｉｔｙ）は１１．８度ブリックス（１１°Ｂｒｉｘ）である。該飲料が約４５度から７５度のスタートのブリックスレベルを有する濃縮液で作られると、還元飲料（ｒｅｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｄ ｂｅｖｅｒａｇｅ）の受け入れ可能な最終ブリックス含有度（ａｃｃｅｐｔａｂｌｅ ｆｉｎａｌ Ｂｒｉｘ ｃｏｎｔｅｎｔ）を達成するために注意深く制御された希釈（ｄｉｌｕｔｉｏｎ）が望ましい。希釈用の従来の技術は単一バッチ組み合わせに付加されるべき９０％より多くの希釈剤（ｄｉｌｕｅｎｔ）を要するのが典型的で、それは目標ブリックス度（ｔａｒｇｅｔｅｄ Ｂｒｉｘ ｄｅｇｒｅｅ）の達成を難しくしている。

更に、従来の飲料生産は該濃縮液か又は実質的に完成した飲料混合液（ｂｅｖｅｒａｇｅ ｍｉｘｔｕｒｅ）か何れかの低温殺菌又は殺菌用に加熱を要する。この様な流体を加熱するに要するエネルギーは、例えば、水を加熱するに要するより遙かに大きい。従来のプロセスは熱的劣化のために（ｄｕｅ ｔｏ ｈｅａｔ ｄｅｇｒａｄｉｎｇ）更にフレーバー（ｆｌａｖｏｒ）と栄養物（ｎｕｔｉｅｎｔｓ）との熱的乱用（ｔｈｅｒｍａｌ ａｂｕｓｅ）を組み入れている。最近、フルーツドリンク飲料は３段階プロセスを要する濃縮液から調合されるのが典型的である。最初に該濃縮フルーツジュースは非常に大きい、例えば、約１１．３５６２ｍ^３から３７．８５４ｍ^３（３０００から１００００ガロン）の、ブレンドタンク内で希釈される。それから、パルプ（ｐｕｌｐ）、ビタミン、ミネラル、防腐剤（ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｖｅｓ）、着色剤（ｃｏｌｏｒｉｎｇ）又は香料（ｆｌａｖｏｒｉｎｇ）の様な追加原料が該還元ジュース（ｒｅｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｄ ｊｕｉｃｅ）とブレンドされる。次に、該最終飲料は加熱低温殺菌（ｈｅａｔ−ｐａｔｅｕｒｉｚｅｄ）されか又は殺菌（ｓｔｅｒｉｌｉｚｅｄ）される。代わりに、熱不安定（ｈｅａｔ−ｌａｂｉｌｅ）なこれらの付加原料の幾つかは該低温殺菌又は殺菌プロセスの後の付加されてもよい。更に、該飲料原料を加熱することに加えて、濾過（ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）、オゾン化（ｏｚｏｎａｔｉｏｎ）、そして紫外線又はパルス化光（ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ ｏｒ ｐｕｌｓｅｄ ｌｉｇｈｔ）処理の様な既知の代換えの低温殺菌又は殺菌の技術がある。

従って、加熱低温殺菌又は殺菌飲料生産用の現在のシステムは多量のエネルギーを要し、より効率的システムが望まれている。所要エネルギーと（或る種の、香料、栄養物そして着色剤の様な）高価な原料の熱的乱用とを最小化するシステムが望ましい。飲料生産の現在のバッチブレンドする技術は望ましい精度で溶解固体含有量を制御するには不充分である。最終ブリックスの改良された制御を提供する飲料生産用システムが必要である。又より少ない製造機器床スペースしか要せず、還元飲料生産用により少しの時間と労力しか要しないシステムが望ましい。

従って、本発明の目的は、従来のプロセスより少ないエネルギーしか要せずに、濃縮液から加熱低温殺菌又は殺菌された飲料を生産するするための、より効率的なシステムを提供することである。

又本発明の目的は、従来のプロセスよりも熱不安定飲料成分の少ない劣化に帰着し、濃縮液から加熱低温殺菌又は殺菌された飲料を生産するするための、より効率的なシステムを提供することである。

又本発明の目的は、最終製品の添加物とブリックスとの精度の改良された制御を提供する飲料生産用システムを提供することである。

又本発明の目的は、従来の技術より少ない製造機器スペースしか要せず、還元飲料を生産するためのより少ない時間及び労力しか要しないシステムを提供することである。

本発明はこれら及び他の目的を充たすシステムと装置を提供する。本発明は濃縮液から加熱低温殺菌又は殺菌された飲料を作るための改良されたシステムと装置を提供する。好ましい実施例では、該飲料はフルーツジュースを含む。本発明は熱不安定な成分の最小の劣化で加熱低温殺菌又は殺菌された飲料を作るための改良されたシステムと装置を提供する。本発明は、ブリックス及び他の添加物含有量の一層特別な制御を用いて前に要したよりも少ないエネルギー、機器床スペース、労力そして時間しか要しない、この様な飲料の生産用システムと装置を提供する。要するに、本発明の飲料はより高い品質レベルでより効率的に生産される。

本発明は濃縮液からの熱処理された飲料のインライン生産のためのシステムと装置とを提供する。本発明は、ブリックス含有度の一層特別な制御を用いて前に要したよりも少ないエネルギー、機器スペースそして時間しか要しない、この様な飲料の生産用のシステムと装置を提供する。本発明は最小の劣化添加物を有するこの様な飲料の生産用のシステムと装置を提供する。本発明の飲料はより高い品質レベルでより効率的に生産される。

本発明は２重流れ連続飲料ブレンド用プロセス（ｄｕａｌ−ｓｔｒｅａｍ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｂｅｖｅｒａｇｅ ｂｌｅｎｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）を提供する。熱処理された飲料の生産はその飲料を低温殺菌又は殺菌するに充分な温度の到達（ａｔｔａｉｎｍｅｎｔ）を含む。加熱された希釈剤が最初に提供される。該加熱希釈剤は主に水を含み、そして他の成分、好ましくは熱安定であるのがよいものを含むことが出来る。該希釈剤は、電気抵抗、マイクロ波、無線周波、放射及び他の伝導又は対流（ｏｔｈｅｒ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｏｒ ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅ）の熱源の様な、何等かの加熱源により加熱出来る。好ましくは、該希釈剤は少なくとも部分的には従来の熱交換機により加熱されるのがよい。該加熱された希釈剤の温度は本発明の効率を達成するために周囲より上の何等かの温度とすることが出来るが、しかしながら、該希釈剤は、低温殺菌が望まれる場合は少なくとも約８５℃（華氏約１８５°）、或いは熱殺菌が望まれる場合は少なくとも約１０４．４４℃（華氏約２２０°）、まで加熱されるのが好ましい。該加熱された希釈剤は、何等かの微生物汚染物（ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｓ）を不活性化するに必要な時間の間従来のインライン保持チューブ内に保持されるのがよい。加えて、該希釈剤は濾過、オゾン化、ユーブイ又はパルス化光（ＵＶ ｏｒ ｐｕｌｓｅｄ ｌｉｇｈｔ）処理（ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）により処理されることが出来る。

該希釈剤は２つの流れ（ｓｔｒｅａｍｓ）に導かれる。好ましい実施例では、該２つの流れの分岐の前に加熱が行われる。代わりの実施例では、第１稀釈剤の加熱は該第１及び第２稀釈剤流れの分岐の後に行われる。該第１稀釈剤流れは、望ましい第１ブリックスの第１還元飲料溶液（ｐｒｉｍａｒｙ ｒｅｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｄ ｂｅｖｅｒａｇｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を達成するために、第１稀釈ジャンクションで測定された流れの飲料濃縮液（ｍｅｔｅｒｅｄ ｓｔｒｅａｍ ｏｆ ｂｅｖｅｒａｇｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ）と組み合わせるために制御され、測定される。該飲料濃縮液は正圧型容積ポンプ（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｐｕｍｐ）又はフイードポンプ（ｆｅｅｄ ｐｕｍｐ）で該システムに供給される。

或る好ましい実施例では、該飲料濃縮液は少なくとも幾つかのフルーツジュースを含んでいる。本発明で該飲料として使われてもよいフルーツジュースは、オレンジジュース、グレープフーツジュース、レモンジュース、ライム（ｌｉｍｅ）ジュース、タンジェリン（ｔａｎｇｅｒｉｎｅ）ジュース、アップルジュース、ペア（ｐｅａｒ）ジュース、グレープジュース、チェリージュース、ベリー（ｂｅｒｒｙ）ジュース、パイナップルジュース、ピーチジュース、アプリコットジュース、プラムジュース、プルンジュース、パッションフルーツ（ｐａｓｓｉｏｎ ｆｒｕｉｔ）ジュース、クランベリージュース、又はそれらの混合物を含むが、しかしそれらに限定されない。典型的に、該フルーツジュース濃縮液のスタートのブリックス含有度は約４５度から７５度ブリックスの間である。該第１稀釈後の還元第１ブリックス含有度（ｒｅｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｄ ｐｒｉｍａｒｙ Ｂｒｉｘ ｃｏｎｔｅｎｔ）は好ましくは約１５度と４５度の間にあるのがよく、更に好ましくは約２０度と３０度ブリックスの間にあるのがよい。本発明は、該飲料の最終ブリックスを達成するために要する全稀釈剤の中で、該第１稀釈剤流れが、該全稀釈剤の容積で、約１０％から９０％の間を、好ましくは約２０％から７０％の間を、更に好ましくは約３０％から６５％を、そしてなお更に好ましくは約４０％から６０％の間を提供出来るのがよい。

該第１稀釈剤を、それを該飲料濃縮液と混合する前に、加熱することは多数レベルの効率を可能にする。第１に、これは、該第１稀釈剤原料、水のより高い熱伝導率のために、次の段階での稀釈剤と飲料濃縮液との混合物を加熱低温殺菌又は殺菌するに要する全エネルギーがより低くなることに帰着する。更に、予備加熱された第１稀釈剤との混合による該飲料濃縮液の最終直接加熱は、さもなければ必要な対流又は伝導による間接的加熱に相対すると、可能な最も効率的な加熱形式である。更に、濃縮液と加熱稀釈剤のこの制御され、測定された組み合わせはインラインで行われ、従って別の、事前のブレンドタンクを要せず、さもなければ約１１．３５６２ｍ^３から３７．８５４ｍ^３（３０００から１０，０００ガロン）のブレンドタンク用に必要とされるよりも時間と機器床スペースの実質的節約を提供する。更に、該濃縮液と稀釈剤をブレンドするに要するエネルギーは従来の慣行に於けるより少なく、何故ならば冷たい／周囲の｛典型的には−１２．２２℃から１０℃（華氏１０°から５０°）｝の高粘性濃縮液が暖かい又は熱い水と混合されるからである。

次いで該第１還元溶液はオプションでインラインの静止混合器（ｓｔａｔｉｃ ｍｉｘｅｒ）内でブレンドされる。該第１還元溶液は次いで、最終製品の梱包及び貯蔵用に必要な様に、好ましくは約７９．４４℃から８５℃（華氏約１７５°から１８５°）の範囲で加熱低温殺菌されるか、又は約９０．５５℃から１０４．４４℃（華氏約１９５°から２２０°）の範囲で加熱殺菌される。該第１還元溶液を加熱する効率を高めるために熱交換器がこの段階で使用出来る。該稀釈剤が前に、該濃縮液とのインラインの組み合わせの前で加熱殺菌された時、さもなければ冷たい／周囲の温度から該第１還元溶液を加熱するために要するであろうエネルギーの極めて実質的な量がこの段階で不要になるが、それは該第１稀釈剤流れによる直接加熱のためである。望ましい低温殺菌又は殺菌の温度に到達すると、該第１還元溶液は、必要な微生物低減を達成するに必要な時間の間、例えば従来のインラインの保持チューブ内で、インラインで保持される。

好ましくは第２稀釈剤流れは、稀釈剤源（ｄｉｌｕｅｎｔ ｓｕｐｐｌｙ）から逸らされ、第２還元溶液を創るために、稀釈剤加熱の前又は後に、測定されそして、第２稀釈ジャンクション（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｄｉｌｕｔｉｏｎ ｊｕｎｃｔｉｏｎ）で、インラインで該第１還元溶液と組み合わされる。この第２還元溶液は、約５度から１５度ブリックスの間の望ましい概略最終飲料ブリックスを達成するために該第２稀釈剤流れを測定することにより調合されるのがよい。例えば、オレンジジュースの場合、望ましい最終ブリックスは約１０度から１３度、好ましくは約１１．８度そして最終飲料用には好ましくは約１１．８０度ブリックスであるのがよい。又該第２還元溶液はオプションでインラインの静止混合器でブレンドされることが出来る。

この２重流れインライン飲料生産プロセスの第２稀釈段階は最終ブリックスの遙かに高い制御、そして従って、より一貫性があり、より高品質の飲料製品を可能にする。本発明は０．１度までの、そして好ましくは０．０１度ブリックスまでのブリックスの制御を提供する。本発明は飲料の最終ブリックス含有度を達成するに必要な全稀釈剤の中で、第２稀釈剤流れが、全稀釈剤の容積で、約１０％から９０％、好ましくは約３０％から８０％を、更に好ましくは約４０％から７５％を、そしてなお更に好ましくは約４０％から６０％を供給出来ることを可能にする。

該稀釈剤が前に加熱殺菌された時、該第２稀釈剤流れは該第１還元溶液との組み合わせの前に冷却され得る。該第２稀釈剤の冷却は、全体システムの向上した効率を提供する熱交換器で達成され得る。該第２稀釈剤の冷却は該第１還元溶液と組み合わされた時非常に効率的な直接熱伝達を再び提供する。このシステムは還元飲料全体を冷却するよりも実質的に一層エネルギー効率的である。該製品が低温殺菌される場合は約１．６７℃（約華氏３５°）までの該第２還元溶液の最終冷却が必要であるが、もし該製品が保存貯蔵用に殺菌される場合は、約２３．８９℃から２９．４４℃（華氏７５度から８５度）の間までだけの冷却が好ましい。

更に、本発明は、何れかの動作段階で該インラインシステム内に配置され得るポンプ、流量計（ｆｌｏｗ ｍｅｔｅｒｓ）、制御弁（ｃｏｎｔｒｏｌ ｖａｌｖｅｓ）、温度センサー、及びブリックスメーター（Ｂｒｉｘ ｍｅｔｅｒｓ）を提供する。例えば、正圧容積型ポンプを濃縮液保持タンクと、該濃縮液の第１稀釈剤流れとのジャンクションと、の間に配置することが出来る。流れ制御弁を第１及び第２稀釈剤流れとインラインに配置することが出来て、好ましくはそれが流量計に追随されるのがよい。本発明は、該稀釈剤流れ用該流量制御弁が該流量計、温度センサー、ｐＨセンサー、ポンプ及びブリックスメーターから入力を受信するコンピュータプロセサーの手動制御又は自動制御の下にある方式を提供する。この仕方で、プログラム可能なロジック型制御器（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を有する自動システムは、濃縮液製の高度に制御されたブリックスを有する飲料の、効率的、連続的、２重流れの、インライン生産用に、多数のフイードバック及びフオワード制御ループを提供する。本発明は最終ブリックスの精密制御用にどんな数の次々の稀釈剤流れも考慮している。

本発明は追加的飲料添加物が何れかの動作段階で該インラインシステムに供給されてもよい方式を提供する。この様な添加物は１つ以上の添加物稀釈剤流れで（ｉｎ ｏｎｅ ｏｒ ｍｏｒｅ ａｄｄｉｔｉｖｅ ｄｉｌｕｅｎｔ ｓｔｒｅａｍｓ）提供される。例えば、ビタミン、ミネラル、防腐剤（ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｖｅｓ）、着色剤（ｃｏｌｏｒｉｎｇ）、香料（ｆｌａｖｏｒｉｎｇ）、植物エキス（ｂｏｔａｎｉｃａｌ ｅｘｔｒａｃｔｓ）、又は炭酸飽和剤（ｃａｒｂｏｎａｔｉｏｎ）が、該添加物コンパウンドの熱及び酸性に対する感度に基づき必要な段階で溶液内に付加されることが可能である。熱安定性添加物（例えば、或る種の香料）及び酸に安定な／酸が必要な添加物（ａｃｉｄ−ｓｔａｂｌｅ／ｒｅｑｕｉｒｉｎｇ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ）（例えばカルシウム塩）は加熱低温殺菌又は殺菌の前に該第１還元飲料溶液に付加され得る。他の栄養物及び栄養物の様な、熱不安定性で水溶性の添加物は次の添加物稀釈剤流れとして付加され、そして更に、必要により濾過、オゾン化又はユーブイ又はパルス光処理され、そして第２還元溶液とインラインで混合される。加えて、或る種の香料、植物エキス、及びビタミンの様な、熱不安定性で水不溶性の添加物は濾過、オゾン化又はユーブイ又はパルス光処理により殺菌され、そして該第２還元溶液に直接付加され得る。又微生物培養剤（ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｕｌｔｕｒｅｓ）及び炭酸飽和剤も該還元溶液を熱処理した後付加され得るが、それはその熱交換過程がこれらの原料にインパクト（ｉｍｐａｃｔ）を与えるからである。これらの添加物の何れかがモニターされた稀釈剤流れ中に浮遊（ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ）する程度に、このシステムは付加された次々の還元溶液を提供し、そして最終ブリックス及び他の添加物に対する向上した最終制御を、提供する。

従って、又本発明は濃縮液から還元される熱処理フルーツジュース含有飲料（ｈｅａｔ−ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ ｆｒｕｉｔ ｊｕｉｃｅ−ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｂｅｖｅｒａｇｅｓ）のインライン生産用の装置を提供する。１実施例では、該装置は稀釈剤制御弁と、下流の第１稀釈剤流れ流量制御弁と流体的に連通する稀釈剤流量計と、そして第１稀釈剤流れ流量計と、を含む。該装置は該第１稀釈剤流れ流量制御弁及び第１稀釈剤流れ流量計と上流か又は下流か何れかで流体的に連通する稀釈剤ヒーターを含む。該装置は更に、飲料濃縮液制御弁及び飲料濃縮液流量計と流体的に連通する飲料濃縮液タンクと；そして第１還元飲料溶液を作るために該第１加熱稀釈剤流れ及び該飲料濃縮液と下流で流体的に連通する第１還元ジャンクションと、を含む。該実施例は更に該第１還元ジャンクションと下流で流体的に連通する第１還元飲料溶液ヒーターと、該第１還元飲料溶液ヒーターと下流で連通する最終ブリックスメーターと、を含む。

好ましい実施例では、該装置は該飲料濃縮液タンクと、該濃縮液の該第１稀釈剤流れとの第１還元ジャンクションと、の間に配置されたフイードポンプを有する。好ましい実施例では、該稀釈剤ヒーターは電気抵抗、マイクロ波、無線周波、放射、伝導又は対流の熱源、及び／又は熱交換器により動作する。好ましい実施例では、該稀釈剤ヒーターは微生物汚染物を不活性化するに充分な時間の間該加熱稀釈剤を保持する下流のインライン保持チューブと流体的に連通している。好ましい実施例では、該第１還元ジャンクションは下流のインライン静止混合器と流体的に連通し、該第１還元溶液ヒーターの上流にある。好ましい実施例では、該第１還元溶液ヒーターは電気抵抗、マイクロ波、無線周波、放射、伝導又は対流の熱源、及び／又は熱交換器により動作する。好ましい実施例では、該第１還元溶液ヒーターは微生物汚染物を不活性化するに充分な時間の間該加熱稀釈剤を保持するために下流のインライン保持チューブと流体的に連通している。

本発明は或る実施例では第２稀釈剤流れ流量制御弁と第２稀釈剤流れ流量計を提供する。好ましくは、該第２稀釈剤流れは稀釈剤ダイバーター（ｄｉｌｕｅｎｔ ｄｉｖｅｒｔｅｒ）で稀釈剤及び第１次稀釈剤流れから分岐する。或る実施例では、該稀釈剤ダイバーターは該稀釈剤ヒーターの上流にあり、そして他の実施例では該稀釈剤ダイバータは該稀釈剤ヒーターの下流にある。該装置は第２還元飲料溶液を作るために第１還元溶液と第２稀釈剤流れとの下流で流体的に連通する第２還元ジャンクションを含む。好ましい実施例では、更に該装置は第２還元ジャンクションと下流で連通するインラインの静止混合器と、最終ブリックスメーターと、を含む。一般の還元飲料システムでは、製品は次いで、オプションの最終クーラーと連通するフイラー（ｆｉｌｌｅｒ）又は無菌サージタンク（ａｓｅｐｔｉｃ ｓｕｒｇｅ ｔａｎｋ）へ進む。

他の好ましい実施例では、更に該装置は第２稀釈剤流れ流量計と下流で流体的に連通しそして第２還元ジャンクションと上流で流体的に連通する第２稀釈剤クーラーを含む。好ましい実施例では、該クーラーは熱交換器である。更に、該装置はこの第２稀釈剤クーラーの下流の加圧保持タンクを含むことが出来て、該タンクは、該第１還元飲料溶液への第２稀釈剤の付加を精確に制御する正圧容積型ポンプ及び流量計により追随される。

他の好ましい実施例では、更に該装置は熱不安定水溶性添加物稀釈剤流れ（ｈｅａｔ−ｌａｂｉｌｅ， ｗａｔｅｒ−ｓｏｌｕｂｌｅ ａｄｄｉｔｉｖｅ ｄｉｌｕｅｎｔ ｓｔｒｅａｍ）と、第２の、又はもう１つの、稀釈剤流れと流体的に連通する添加物ジャンクションと、を含む。好ましい実施例では、更に該装置は熱安定性添加物稀釈剤流れと、該ヒーターの第１次還元溶液上流に流体的に連通する添加物ジャンクションと、を含む。他の好ましい実施例では、更に該装置は熱不安定性水不溶性添加物稀釈剤流れと、該第２還元溶液と流体的に連通する添加物ジャンクションと、を含む。好ましい実施例では、該稀釈剤流れ用流量制御弁は流量計、温度センサー及び少なくとも１つのブリックスメーターから入力を受信するプロセサーの手動又は自動の制御下にある。

本発明は上記説明の発明で使用するための種々の装置を提供する。本書類では句”連通する（ｉｎ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）”又は”流体的に連通する（ｉｎ ｆｌｕｉｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）”により、該装置が２要素間の流体の連続流れ用の導管（ｃｏｎｄｕｉｔ）を提供することを意味し、用語”上流で（ｕｐｓｔｒｅａｍ）”及び”下流で（ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ）”は一般的に該装置内での相対的位置を呼称するが、しかしながら、（それに限定しないが、流量計、弁、パイピング他の様な）該装置の他の要素がそれら間に在ってもよいと理解されている。

図１を参照すると、例示的装置は稀釈剤ヒーター２０と流体的に連通する稀釈剤供給制御弁１０を有する。大抵の場合、該稀釈剤は単に水であるが、しかしながら、熱安定性添加物の様な他の成分もあってもよい。流量計１５は該システムに入る稀釈剤の量をモニターするために示されている。インラインの保持チューブ２５が微生物汚染物を不活性化するに必要な時間の間該稀釈剤を保持するよう示されている。汚染物を不活性化することは製品に有害な影響を有する少なくとも幾らかのコンパウンド又は、細菌の様な、生物（ｏｒｇａｎｉｓｍｓ）の低減を称する。該稀釈剤は、電気抵抗、マイクロ波、無線周波、放射及び他の伝導又は対流の熱源の様な加熱源により加熱され得る。好ましくは、該稀釈剤は従来の熱交換器により部分的に加熱されるのがよい。該被加熱稀釈剤の温度は本発明の効率を達成するために周囲より上のどんな温度とすることも出来るが、しかしながら、好ましくは該稀釈剤は、低温殺菌が望まれる場合は少なくとも約８５℃（約華氏１８５°）に、或いは加熱殺菌が望まれる場合は約１０４．４４℃（約華氏２２０°）まで加熱されるのがよい。

次いで該加熱稀釈剤は稀釈剤ダイバーター３０で２つの流れに導かれる。第１稀釈剤流れは第１稀釈剤ジャンクション４５でフルーツジュース濃縮液の測定された流れと組合わされるために流量計４０と制御弁３５を通過する。該フルーツジュースは濃縮液タンク５０から、第１稀釈剤ジャンクション４５に入る前にフイードポンプ５５と流量計６０を通って来る。その後、該組み合わされた第１還元溶液は該第１還元溶液ヒーター７０まで進む前に静止混合器６５でブレンドされる。典型的に、該フルーツジュース濃縮液のスタート時ブリックスは約６０である。第１稀釈後の該還元された第１ブリックスは好ましくは約３０と３５の間にあるのがよい。

該稀釈剤は該フルーツジュース飲料濃縮液とそれを混合する前に加熱されるので、この段階で稀釈剤と飲料濃縮液との混合物を加熱低温殺菌又は殺菌するためにはより少ないエネルギーしか要しない。該第１還元溶液は、最終製品の望ましい包装及び貯蔵に必要な様に、好ましくは約７９．４４℃から８５℃（約華氏１７５°から１８５°）の範囲内で加熱低温殺菌されるか、又は好ましくは約９０．５５℃から１０４．４４℃（約華氏１９５°から２２０°）の範囲内で加熱殺菌されるのがよい。プロセス温度を得るよう第１還元溶液により必要とされる何等かの熱を供給するためにこの段階で熱交換器が使用されてもよい。望まれる低温殺菌又は殺菌の温度に到達すると、該第１還元溶液は必要な微生物低減を達成するために必要な時間の間従来のインライン保持チューブ７５内でインラインで保持される。

該熱処理された第１還元溶液は第２還元溶液を創るために第２稀釈剤とインラインで組み合わされる。該第２段階の稀釈は操作者に、例えば、５度から１５度、又は１０度から１３度の望ましい概略ブリックス、又は最終フルーツジュース飲料用の好ましくは約１１．８度又は１１．８０度を達成することを可能にするのがよい。この第２還元溶液は好ましくは、該第１還元溶液を加熱稀釈剤の該稀釈剤ダイバーター３０からの第２稀釈剤流れと組み合わせることにより調合されるのがよい。又該第２稀釈剤は別の源から提供されることも可能である。

該第２稀釈剤は、該第１還元溶液との第２稀釈ジャンクション８０の前に、熱交換器の様な、クーラー９５へ導かれる。該第２稀釈剤が、好ましくは約１．６７℃（華氏３５°）まで冷却されるので、該第１還元溶液を冷却するにはより少ないエネルギーしか要しない。該第２稀釈剤は加圧保持タンク９２内へ導かれ、正圧容積型ポンプ９８及び流量計９０へ続く。この第２稀釈剤は流量制御弁８５を通して導かれるよう示されている。その後。該第２還元飲料溶液はインライン静止混合器１００内でブレンドされ、そのブリックスはブリックスメーター１１０で決定される。低温殺菌されるものの様な冷凍を要する飲料の場合は、追加的クーラー１１５が提供される。示された実施例は背圧弁（ｂａｃｋ−ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｖａｌｖｅ）１０５を提供する。

本発明は追加的フルーツジュース飲料添加物が何等かの動作段階で該インラインシステムに提供されてもよい方式を提供する。例えば、ビタミン、ミネラル、防腐剤（ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｖｅｓ）、着色剤（ｃｏｌｏｒｉｎｇ）、香料（ｆｌａｖｏｒｉｎｇ）、植物エキス（ｂｏｔａｎｉｃａｌ ｅｘｔｒａｃｔｓ）、微生物培養剤、又は炭酸飽和剤（ｃａｒｂｏｎａｔｉｏｎ）が、該添加物コンパウンドの熱及び酸性に対する感度に基づき必要な段階で付加されることが可能である。図２は稀釈剤制御弁２００が稀釈剤ダイバーター２０５で２つの流れに分岐される構成を示し、そこでは第１稀釈剤流れは稀釈剤ヒーター２２０に入る前に流量計２１５と制御弁２１０を通過する。該加熱された第１稀釈剤流れは第１稀釈剤ジャンクション２２５でフルーツジュース濃縮液と組み合わされる。該濃縮液は、第１稀釈剤ジャンクション２２５の上流のフイードポンプ２３５と流量計２４０を通過する前に、約６５度のブリックスの濃縮液タンク２３０から発するよう示されている。その後、第１還元溶液は静止混合器２４５を通過し、フルーツジュースの場合約３０度のブリックスに帰着する。

該第１還元溶液は熱安定性添加物ジャンクション２５０で、加熱低温殺菌の前に、或る種の栄養剤と香料の様な、熱安定性添加物と組み合わされる。該熱安定性添加物タンク２５１はフイードポンプ２５２と流量計２５３を通過する前にこれらのコンパウンドを保持する。この段階で多数の種々の熱安定性添加物が該第１還元飲料溶液と組み合わされ得ることは理解される。例えば、水溶性の、アルコールベースの、又は水不溶性の、材料用に多数の添加物の流れが付加されてもよい。溶液中にとどまるには該飲料の酸性を要するカルシウム塩の様なミネラルはこの段階で付加出来る。該流量計（含む複数）２５３は望ましいブリックスを有する最終製品を確立するために稀釈効果の経過を追う。プログラム可能なロジック型制御器は、各飲料製品のレシピー（ｒｅｃｉｐｅ）が精確に従われていることを保証するために、流れ容積（ｆｌｏｗ ｖｏｌｕｍｅ）、圧力、温度、ｐＨ及び／又はブリックスについて濃縮液、稀釈剤及び添加物の各流れをモニターし、制御する。

該添加物と還元飲料とは静止混合器２３５で完全にブレンドされ、約７９．４４℃から８５℃（華氏１７５°から１８５°）に於ける低温殺菌用に、或いは約９０．５５℃から１０４．４４℃（華氏１９５°から２２０°）に於ける殺菌用に、ヒーター２６０へ導かれる。保持チューブ２６５はどんな微生物汚染物も不活性化するのに必要な時間の間該溶液を加熱温度に保持する。該飲料溶液は、低温殺菌製品用には、クーラー２７０へ導かれる。第２稀釈ジャンクション２７５で、第１還元溶液（熱安定性添加物を含んでいる）は第２稀釈剤と組み合わされる。該第２稀釈剤は稀釈剤ダイバーター２０５で水稀釈剤流れ内分岐（ｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｄｉｌｕｅｎｔ ｓｔｒｅａｍ）から発するが、該流れは流量計２８５でモニターされ、弁２８０で制御される。加えて、該第２稀釈剤流れは添加物ジャンクション２９０で熱不安定性水溶性添加物、例えば或る種の栄養剤及び香料、と組み合わされる。それらの添加物はタンク２９５からフイードポンプ３００，流量計３１０及び制御弁３０５を通り該添加物ジャンクション２９０へ提供される。又混合器３１３が該添加物と該第２稀釈剤流れとをブレンドするために提供される。これら及び他の添加物が追加稀釈剤内に浮遊させられる程度に、このシステムは、第３の又はより高度の還元溶液を提供し、そして最終ブリックスの向上した最終制御を提供する。

オプションとして、植物エキスが該静止混合器３１３の一寸前から及び後刻に該第２稀釈剤流れに追加されてもよい。熱不安定性水溶性の添加物を含む第２稀釈剤流れはステーション３１５で濾過、オゾン化、ユーブイ又はパルス化光により微生物汚染物を不活性化するため処理される。その後、該第２稀釈剤流れは熱交換用クーラー３２０へ導かれる。

第２稀釈剤ジャンクション２７５で、該第１還元飲料溶液と該第２稀釈剤流れとは第２還元溶液を形成するよう組み合わされる。添加物ジャンクション３３０で、該第２還元溶液は、タンク３３５から、流量計３４５でモニターされるフイードポンプ３４０を通って提供される、或る種の香料とビタミンの様な、熱不安定性水不溶性添加物と組み合わされる。段階３５０で、この添加物混合物は、クーラー３５５と、第２還元飲料溶液とのジャンクション３３０と、へ導かれる前に、濾過、オゾン化又はユーブイ又はパルス化光の処理により殺菌される。オプションで、有益な微生物の培養物（ｃｕｌｔｕｒｅｓ ｏｆ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ）がステーション３２５で該第２還元飲料溶液に付加されることが可能である。モニターされた量の補助的な添加物稀釈剤（ａｕｘｉｌｉａｒｙ ａｄｄｉｔｉｖｅ ｄｉｌｕｅｎｔｓ）で還元された該第２還元飲料溶液は、静止混合器３６０，背圧弁（ｂａｃｋ−ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｖａｌｖｅ）３６２を通過し、望ましいブリックスについてブリックスメーター３６５で、そして流量について流量計３７０でモニターされる（ｍｏｎｉｔｏｒｅｄ ａｔ Ｂｒｉｘ ｍｅｔｅｒ ３６５ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｓｉｒｅｄ Ｂｒｉｘ ａｎｄ ｒａｔｅ ｂｙ ｆｌｏｗ ｍｅｔｅｒ ３７０）。炭酸飽和はステーション３７５で付加出来る。そこで該フルーツジュース飲料はコンテナー又は無菌貯蔵タンク内へ充填する用意が出来る。

この明細書及び付属する請求項を読めば本発明のこれら及び他の特徴と実施例とは当業者には明らかである。この説明での実施例は該請求項の範囲を限定するよう意図されておらず、むしろその中で考慮された本発明の全体の範囲と精神との例示であるよう意図されている。

本発明の１実施例の略図的線図を示す。 本発明のもう１つの実施例の略図的線図を示す。

Claims (13)

1. 濃縮液からの熱処理された飲料をインラインで生産するための生産方法に於いて、
   稀釈剤を加熱する工程と、
   該加熱稀釈剤を測定された第１稀釈剤流れに導く工程と、
   第１還元飲料溶液を作るために該第１稀釈剤流れを飲料濃縮液の測定された流れと組み合わせる工程と、
   該第１還元飲料溶液を加熱する工程と、
   第２還元飲料溶液を作るために該第１還元飲料溶液を測定された第２稀釈剤流れと組み合わせる工程と
   を含み、これによって濃縮液から熱処理された飲料を作ることを特徴とする生産方法。
2. 該稀釈剤が、電気抵抗、マイクロ波、無線周波、放射、伝導又は対流の熱源により加熱される請求項１の生産方法。
3. 該稀釈剤が、少なくとも８５℃（華氏１８５°）に加熱される請求項１の生産方法。
4. 該稀釈剤が、稀釈剤ダイバーターで該第１稀釈剤流れと該第２稀釈剤流れに分岐する請求項１の生産方法。
5. 該稀釈剤が、該ダイバーターでの分岐の前に加熱される請求項４の生産方法。
6. 該第１稀釈剤が、該ダイバーターでの分岐の後に加熱される請求項４の生産方法。
7. 該飲料濃縮液がフルーツジュースを含み、該飲料濃縮液のブリックスが４５度〜７５度である請求項１の生産方法。
8. 該第１還元飲料溶液のブリックスが１５度〜４５度である請求項７の生産方法。
9. 更に該第１還元飲料溶液を７９.４４℃〜１０４.４４℃（華氏１７５°〜２２０°）に加熱する工程を具備することを特徴とする請求項１の生産方法。
10. 該飲料濃縮液がフルーツジュースを含み、該第２還元飲料溶液が５度〜１５度のブリックスを有する請求項１の生産方法。
11. 熱不安定性水溶性添加物が該第２稀釈剤流れに付加される請求項１の生産方法。
12. 熱安定性添加物が加熱前に該第１還元飲料溶液に付加される請求項１の生産方法。
13. 熱不安定性水不溶性添加物が該第２還元飲料溶液に付加される請求項１の生産方法。

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