KR20180104621A - 식품을 살균하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

생산 라인 상에 식품들을 살균하기 위한 방법, 및 식품들(103)을 가공하기 위한 생산 라인(100)으로서, 제1 가공 인클로저(101) 및 제2 가공 인클로저(102), 및 제1 가공 인클로저(101)를 통해, 및 계속해서 제2 가공 인클로저(102)를 통해 식품을 이동시키도록 구성된 컨베이어 시스템(103)을 포함한다. 상기 제1 가공 인클로저(101)는, 제1 가공 인클로저를 통해 이동하면서, 섭씨 60도 초과인 제1 가공 온도(Ts)에 식품들의 표면의 적어도 일부를 노출시키는, 제1 가공 인클로저(101) 내의 제1 가공 분위기를 생성하기 위해 오리피스(113; 114)를 통해 섭씨 70도 초과의 가스 온도의 가스의 플로우를 전달하는 가스 공급 시스템(113)에 커플링된다.

Description

식품을 살균하기 위한 장치 및 방법
보다 구체적으로, 생산 라인 상에 식품들을 가공하는 방법 및 생산 라인 상에 미가공 식품들을 살균하기 위한 방법이 개시된다.
식품의 병원성 오염은 모든 국가에서 사람의 건강 위험이며, 종종 인간의 질병, 사망, 및 경제적 손실을 야기하는 것이 널리 보고된다.
특정한 고도로 소비된 식품들은. 예를 들어. 닭, 칠면조, 돼지고기 또는 소고기의 단백질 제품들; 및 틸라피아, 상어형 메기류(swai), 연어 또는 참치와 같은 해산물 제품들, 및 예를 들어, 칸탈루프들, 브로콜리 또는 새싹들과 같은 농산물 제품들; 및 피스타치오들 또는 아몬드들과 같은 견과류, 및 치즈 또는 계란들과 같은 다른 식품들과 같은, 온상(harbouring) 병원균들의 정상 위험보다 높은 것으로서 식별된다.
사전-수확 제어들은 오염의 위험을 최소화하기 위한 예방책들로서 설계되었지만, 병원균들은 환경에서 유비쿼터스이며, 예를 들어, 삼출액, 혈액, 타액, 점액, 및 림프액에 의해, 도축 동안 이송될 수 있는 동물들, 예를 들어, 닭, 칠면조, 돼지고기 또는 소의 장내 트랙에 있다. 일단 가공 설비에 있으면, 미생물들은 호스트로부터 분리되어, 정비공들 또는 인간 작업자들을 통한 조작, 절단 장비, 컨베이어 벨트들, 세척 딥 탱크들, 식품 쓰레기통들 및 포장을 통해 다른 제품들과의 직접 접촉을 통해, 교차 오염을 야기할 수 있다.
스팀, 고압 가공, 방사선, 오존, UV, 및 화학물질과 같은 가공 동안 이용되는 미생물 개입들은 식품 및 식품 접촉면들 상에 미생물들을 사멸시키기 위해 식품 가공 동안 일반적으로 사용된다. 많은 국가들에서, 식품들은 오염을 감소시키기 위해 항균 화학 물질로 담겨지고/담겨지거나 분무된다.
현재 방법들 및 많은 이들 방법들에 대한 절차들은 식품들 상의 미생물 존재량을 충분히 감소시키지 못한다.
결과적으로, 식품 회수, 식품 안전 경고들, 및 식중독 발병들은 일반적인 발생이다. 미국 질병 통제 센터에 따르면, 매년 미국에서만 4천 8백만을 넘는 건들의 식중독이 있고, 매년 미국에서 3,000명의 생명을 요구하는 128,000개의 입원을 야기할 수 있다.
기존 방법들에 대한 효능을 개선시키는 식품 가공에 대한 기술적인 개선들이, 인간 질병 및 사망의 위험을 더 감소시키고, 경제적 영향을 약화시키기 위해 필요하다.
US 2014/322407은 산화제로서 과산화수소를 포함하는 조성물, 및 수성 희석제로 조성물을 희석함으로써 사용 용액을 제조하고, 사용 용액을 식품과 접촉시키는 단계; 및 물품을 살균시키기에 충분한 접촉 시간을 허용하는 단계; 및 선택적으로 물품을 린싱하는 단계를 포함하는 식품을 살균하기 위한 방법을 개시한다. 조성물은 분무함으로써 또는 용액 내에 물품을 침지함으로써 물품에 인가된다.
EP 2,478,780 A1호에 언급된 바와 같이, 그러한 항균 조성물은 정전기적으로 가속화된 스프레이로 도포될 수 있다.
US 2006/198798-A는 산화아민 및 과산소 화합물을 포함하는 과산소 항균 조성물을 개시한다. 2개의 성분들의 조합이 효과적인 항균 조성물을 생성하여, 더 강력한 살생물제는, 이들 화합물들을 별도로 사용함으로써 얻어질 수 있다는 것을 제공한다는 것이 주장된다. 다른 성분들은 과산화아세트산, 아세트산, 하이드로프로프 커플링제들과 같은 조성물에 첨가될 수 있다. 조성물은 식품 가공, 식품 서비스 및 건강 관리 산업들에서 발견되는 경질 표면들과 같은 다양한 표면들을 살균시키는데 사용될 수 있다.
과산소 화합물 과산화아세트산(a.k.a.PAA)은 과산화수보다 더 강한 산화제이고, 따라서 항균제로서 증가된 효능을 제공할 수 있다.
WO 93/13674-A1은 우유 또는 유제품과 같은 가스, 액체 및/또는 페이스티 형태의 식품들에 존재하는 미생물들을 박멸하기 위한 공정을 설명한다. 그러나, 공정 및 공정을 수행하기 위한 장비는 트랜스듀서와 식품 사이의 직접 접촉을 필요로 하는데, 이는, 예를 들어, 고체 형태의 채소류, 견과류, 어류 및 고기과 같은 식품들의 경우 항상 가능하지는 않다.
US 2007/059410-A1은 진공, 오존, 산소, 이산화탄소, 아르곤,및 UV-C 광 및 초음파와 같은 상이한 수단의 보조 및 동시 사용으로, 과일, 채소류, 농산물 및 원예 제품들 및 식품의 저온 살균 및 보존에 관한 것이다. 그러나, 설명된 실시예들은 과도한 가공 시간을 필요로 할 수 있으며, 이는 상업적 식품 생산 라인들과 허용불가능한 관계이다.
Lillard H S: "초음파 처리에 의한 가금류 피부의 오염 제거..."는 현재의 생산 관행들이 살모넬라균과 캄필로박터가 없는 조류들을 야기하지 않으며, 과학 문헌에 기술된, 초음파, 초음파 처리를 사용하여 식품들의 상이한 처리들의 개략도를 제공한다는 것을 설명한다. 무엇보다도, "가금류와 같은 고체 식품에 초음파의 인가에 대한 문헌이 부족하다"가 보고된다. Sams 및 Feria(1991)는 탈이온수에 침지된 전 및 후냉각 브로일러 드럼스틱들을 초음파 세척 탱크에서 47 kHz에 노출시켰다. 초음파 처리는 25 또는 40℃에서 15분 또는 30분 동안, 그리고 2 또는 4로 조정된 pH를 갖는 젖산의 존재하에 더 짧은 간격들(0.5, 2, 및 3.5분) 동안이었다. 그러나, 상업적 식품 생산 라인들과의 허용불가능한 관계인, 과도한 처리 시간을 필요로 하는 것으로 나타나는 것을 말한다. 또한, 탱크들의 사용으로 인해 교차 오염의 위험이 있는 것으로 나타난다.
US 2004/191374는 식품을 수용하고, 하나 이상의 주요 효소들을 불성화시키는데 효과적인 식품에 비-열에너지 처리의 양을 인가하도록 구성된 제1 가공 유닛을 포함하는 식품들을 저온살균하기 위한 멀티 스테이지 시스템 및 방법을 설명한다. 제2 후속 가공 유닛은 제1 가공 유닛으로부터 식품을 수용하도록 구성되고, 열 저온 살균을 적용함으로써 잠재적으로 유해한 미생물들의 개체군을 감소시킨다. 식품은 토마토 페이스트일 수 있다. 또한, 여기에 설명된 실시예들은 과도한 가공 시간을 요구할 수 있으며, 이는 상업적 식품 생산 라인과 허용불가능한 관계이다.
DE 39 34 500 A1은 종들 및 건조 과일들과 같은 식품을 살균하기 위한 장비를 설명하고, 살균은 마이크로웨이브들 및 초음파 처리 모두에 의해 수행된다. 이 장비는 마이크로웨이브 발생기를 갖는 챔버들을 통해 뻗어 있는 컨베이어 벨트 및 식품들을 위한 컨베이어 벨트를 포함한다. 식품 컨베이어는 그 자체로 초음파 소스로서 작용할 수 있거나 별도의 소스에 커플링될 수 있다. 이 장비는 템퍼링 챔버, 습윤 챔버, 마이크로웨이브 및 초음파 처리 챔버, 및 냉각 챔버를 포함한다. 스팀 입구는 마이크로웨이브 및 초음파 처리 챔버 내에 후추 알갱이들에 수분을 첨가하는 목적을 위해 제공된다. 따라서, 많은 처리들이 설명되어 있지만, 상업용 식품 가공 라인들에 필요한 가공 속도에서의 이들의 효능은 공통 사양에 못 미치는 것으로 나타난다.
따라서, 상업용 식품 가공 라인들에서 이들과 같은 가공 속도에서 유용한 효능을 갖는 고체 형태의 식품들에 항균 처리들을 적용하는 식품 가공 방법들에 대한 필요성이 있다.
식품이, 제1 항균 처리에 후속하는 제2 항균 처리를 포함하는 적어도 2개의 연속적인 항균 처리들에 노출될 때, 제1 항균 처리는 식품을 열에 노출시켜 그 표면 온도를 상승시킬 수 있는 단계를 포함하고, 제2 항균 처리의 효능은 단독으로 이용될 때 제2 항균 처리의 효능에 비해 개선되는 것이 관찰된다. 따라서, 다음이 제공된다:
생산 라인 상에 식품들을 살균하는 방법으로서,
-제1 가공 인클로저를 통해 및 계속해서 제2 가공 인클로저를 통해 식품들을 이송하는 단계;
-섭씨 70도 위의 가스 온도를 갖는, 가스의 플로우를 제1 가공 인클로저에 공급함으로써 제1 가공 인클로저 내에 제1 가공 분위기를 생성하는 단계, 식품의 표면의 적어도 일부가 노출되는 한편, 제1 가공 인클로저를 통해, 약 섭씨 60도 위인 제1 가공 온도로 이동함,
-이들이 제2 가공 인클로저를 통해 이동할 때, 제2 가공 인클로저 내에, 식품들에 항균 처리를 전달하는 단계를 포함한다.
결과적으로, 식품은 적어도 2개의 연속적인 항균 처리들에 노출되며, 제1 항균 처리는 식품에 열을 노출시켜 그 표면 온도를 상승시키는 단계를 포함하고, 제2 항균 처리의 효능은 단독으로 이용될 때의 제2 항균 처리의 효능에 비해 개선된다.
이러한 개선된 효능에 대한 한가지 이유는 미생물들이 지나치게 스트레스 받거나 열처리에 의해 성장 저해되어, 연속적으로 후속하는 항균 치료가 시작될 때 이들이 더 취약해질 수 있다. 따라서, 식품의 표면의 일부 상의 미생물들의 개체군은 제1 처리에 후속할 때 제2 처리에 의해 보다 효과적으로 사멸된다.
따라서, 제2 가공 인클로저에 전달된 항균 처리는, 성장 저해되고, 제1 가공 인클로저에서 가공에 의해 사멸되지 않는 이들 미생물들을 보다 쉽게 사멸시킨다.
아래에서 더 제시될 바와 같이, 일부 실시예들에서, 제2 항균 처리는 식품을 향해 분무되는 항균제를 사용하는 항균 처리, 약 섭씨 0도 아래의 식품의 표면의 적어도 일부의 부분들의 표면 온도를 달성하기 위해 식품의 급속 냉각에 의한 항균 처리, 및 변형된 분위기에 식품을 노출시키는 것에 의한 항균 처리 중 하나 이상을 포함하도록 선택된다.
식품 표면의 일부 상에 성장 저해되고 있는 미생물들의 개체군의 효과는, 식품의 일부의 표면 온도가, 열처리를 위해 제1 가공 인클로저에 진입했을 때의, 식품의 일부의 온도에 또는 그 아래로 복귀되어온 후에, 상당한 기간 동안 남아있을 수 있다는 것을 유의해야 한다. 이러한 연장된 효과는, 적어도, 식품을 향해 분무된 항균제를 사용하는 항균 처리 및 변형된 분위기에 식품을 노출시킴으로써 항균 처리와 함께 상승 효과를 갖는다.
생산 라인은, 하나 이상의 다양한 유형의 식품들, 고기, 예를 들어, 닭, 칠면조, 꿩, 오리, 및 거위와 같은 가금류; 또는 소고기, 송아지 고기, 돼지 고기, 양고기, 양고기, 토끼 및 사슴 고기; 또는 어류 및 조개류와 같은 해산물; 또는 과일, 베리류, 채소, 견과류, 및 치즈들과 같은 고체 형태의 식품들을 가공하기 위해 구성될 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
식품의 상기 부분 상의 박테리아의 물질 대사는 제1 가공 인클로저에서의 처리 동안 낮아지거나 정지되며, 식품의 상기 부분 상의 박테리아의 물질 대사가, 식품이 제1 가공 인클로저에 진입했을 때 측정가능했던 물질 대사의 수준을 회복하기 전에, 식품들은 제2 가공 인클로저 내의 처리에 노출된다.
고의적으로 또는 제어되지 않은 온도로 인해, 그들의 온도가 실온을 초과할 때 식품의 표면에 전달되기 전에 많은 식품 항균제들이 불안정해지고 분해되는 고유의 약점이 있다.
그러나, 항균제가 더 반응성인 것을 의미하는 불안정해지는 때의 시점에서 미생물 유기체들이 항균제에 노출되는 경우, 항균제가 불안정해지는 시점에서 추가적인 또는 향상된 항균 효과가 활성된다는 것으로 보인다.
아레니우스 식은 화학 반응들이 더 높은 온도에서 보다 빠르게 일어난다는 것을 입증한다. 이에 대한 이유는 열에너지가 분자 수준에서 운동 방향에 관한 것이기 때문이다. 온도가 상승함에 따라, 분자들은 더 빨리 이동하고 더 격렬하게 충돌하여, 결합 절단들 및 개질의 가능성을 크게 증가시킬 수 있다. 결과 식은 다음과 같이 정의된다:
k = Ae -Ea / (RT)
여기서, k는 속도 계수이고, A는 상수이며, E a 는 활성화 에너지이고, R은 일반적인 기체 상수(8.314 J K-1 mol-1)이며, T는 온도(켈빈)이다. 처음에, k는 증가하는 온도로 기하 급수적으로 증가하고, 이후 한계에 근접함에 따라 변동이 없다.
이러한 통찰력은, 이들이 제2 가공 인클로저를 통해 이동할 때, 식품들에 항균 처리를 전달할 때, 제2 가공 인클로저를 통해 이동하는 식품들을 향해 항균제의 분무를 전달하는 것을 포함하는 방법의 양태들에서 탐구된다.
항균제를 수용하는 탱크 내로 식품을 침지하는 대신에, 식품의 표면 상으로 이를 분무함으로써 항균제를 전달하는 것은, 비교적 온간의 식품의 표면이, 적어도 항균제가 산화제일 때, 안정한 상태에서 항균제를 유지하기에 상대적으로 차가운, 탱크 내의 항균제의 상당한 비열 용량의 냉각 효과에 노출되지 않는다는 최소한의 장점을 갖는다. 미스트의 액적들의 형태를 취하고 분무되었을 때 항균제의 냉각 영향은 탱크에 함유될 때의 항균제의 상당한 비열 용량에 의해 야기되는 냉각 충격보다 훨씬 더 낮다.
일반적으로, 안정성 고려 사항으로 인해, 탱크 내의 항균제를, 제1 가공 인클로저에서의 가공에 의해 의도적으로 상승된 식품의 표면 온도 위의 또는 이를 초과하는 온도로 유지시키는 것은 선택 사항이 아닐 것이다. 따라서, 탱크 내로의 침지는 분무에 의해 얻을 수 있는 살균 효율을 떨어뜨릴 것이다.
일부 실시예들에서, 항균제는 식품 등급의 항균 화학 제제이다. 일부 양태들에서, 항균제는, 본 발명이 수행되는 지리적 위치의 감독으로, 미국 연방 규정 또는 FDA FCN(Food Contract Notification) 또는 다른 관련 규제 기관에 의해 식품 처리가 허용된 화학 제제들로부터 선택된다.
예들은 다음과 같다:
미국 농업 식품 안전 검사국은 "고기, 가금류, 및 계란 제품들 생산에 사용되는 안전하고 적합한 성분들"의 목록을 제공한다. 허가된 제제들은 - 2015년 9월 9일 발행된 7120.1 rev 29 - 식품 가공자들에 대한 지침에 열거되어 있다.
연방 규정집, 제목 21 식품 및 의약품, 챕터 1 식품의약품국 보건 사회 복지부, 서브챕터 B 인간 소비용 식품, 파트 173 인간 소비용 식품에 허용되는 2차 직접 식품 첨가제들, 서브파트 D 특수 용도 첨가제들(예를 들어, 파트 173.370 과산화산).
추가적으로, 효과적인 FCN(Food Contact Substance Notifications)으로 열거된 이들 항목들은 http://www.accessdata.fda.gov/scripts/fdcc/?set=fcn에서 이용가능하다.
예는 가공 동안 고기, 가금류, 해산물 및 농산물에 사용될 수 있는 조절된 농도를 제공하는 Alex C Fergusson LLC(AFCO)에 공급되는 FCN 1389이다.
다른 식품 등급 제제들은, U.S. 식품 의약품국 하에 GRAS 등록 하에 열거되고, 예를 들어, 식품의 그램당 107개의 전염병을 형성하는 단위로, 특정 가금류 식품들, 어류, 조개류, 및 신선하고 가공된 과일들 및 채소류에서 항균제로서 살모넬라 엔테리카에 특이한 6개의 박테리아 모노파지로 이루어진 GRN No. 435 제제이다.
(http://www.accessdata.fda.gov/scripts/fdcc/?set=GRASNotices&id=435)
일부 양태들에서, 항균제는 과산소 용액과 같은 산소계 소독제이다.
일반적으로, 항균 화학 제제들, 및 특히 과산소 화합물과 같은 산소계 소독제들은 그들의 항균 효과를 유지하기 위해 비교적 낮은 온도로 유지되어야 한다. 따라서, 한편으로는, 항균 화학 제제의 배스 내로 식품들의 디핑 또는 침지가 항균 화학 제제로 분무하는 것에 대한 대안으로서 사용되는 경우, 식품의 과도한 냉각이 일어날 수 있다. 다른 한편으로는, 더 높은 온도에서 항균 화학 제제를 유지시키고 디핑 또는 침지를 적용하는 것은, (완전한) 가열의 위험으로 인해 식품의 보관 수명을 저하시킬 수 있고, 또한 용액에 전달된 항균제들의 일정한 농도들을 유지시키는 능력을 억제시킨다.
결과적으로, 항균 화학 제제는 공중 분무가 될 때 그 항균 특성들의 불필요한 저하를 회피하기에 충분히 낮은 온도로 분배될 수 있는 한편, 표면 가열된 식품의 표면 상에 전달될 때 그 항균 효능을 향상시킬 수 있다. 이는 미생물들이 식품의 표면 상에 살기 때문이며 - 그리고, 특히, 종래의 방법으로 미생물들의 개체군을 효과적으로 감소시키가 어려울 수 있는, 표면의 작은 공극들, 주름들, 균열부들, 및 표면의 슬릿들에 살기 때문이다.
전술한 바와 같이, 효과는, 식품의 표면 상에 미생물들의, 제1 가공 인클로저의 가공 후에, 남아 있는 개체군을 충족하는 항균제의 항균 효과가 상당히 개선되는데, 이는 항균제의 결합 절단들 및 분자들의 개질의 가능성이 증가되기 때문이다. 이는 특히 산소계 소독제에 특히 적용된다.
다양한 과산소는 제어된 조건 하에서 우수한 미생물 억제 활성을 갖고, 화학 살균에 종종 사용된다. 아세트산을 갖는 용액에 넣을 때 과산화수소(H2O2)는 과산소 결합의 분산을 통해 고반응성의 하이드록실 라디칼의 생성으로 인해 높은 레벨의 소독제인 PAA(peracetic acid)로 명명된 일시적인 분자를 생성한다. 생성된 산화제들은 단백질들을 변성시키고, 세포 벽/막 투과성을 방해하며, 단백질들, 효소들, 및 다른 대사 물질들의 설프하이드럴 및 황 결합들을 산화시킬 수 있다. 이들은 무독성 및 생분해성인 분해 생성물들(물, 산소, 이산화탄소)을 생성하는 추가 이점을 갖는다.
과산화물은 산소-산소 단일 결합 또는 과산화물 음이온인 O2-2를 함유하는 화합물이다. 유기 과산화물들은 공유 결합들에 의해 지배된다. 과산화물의 산소-산소 화학 결합은 불안정하며 균형 분해를 통해 반응성 라디칼들로 쉽게 분리된다. 이러한 이유로, 과산화물들은 물, 대기, 식물들, 및 동물들에서 소량으로만 자연에서 발견된다.
유기 과산화물은 R1-O-O-R2로서 정의되며, R1 및 R2 중 하나 또는 모두는 탄소를 함유한다. 과산소 결합은, 해리되어 라디칼들 R1-0 및 R2-O를 형성할 수 있는, 2개의 산소들 사이의 단일 결합이다.
일부 양태들에서, 항균제는 살모넬라균 박테리오파지들과 같은 생물학적 유형의 항균제를 포함한다. 살모넬라균 박테리오파지들은, 예를 들어, "SalmoFresh"라는 이름으로 시장에 나와 있는 Intralytix 제품과 같은, 살모넬라 박테리오파지들의 슬러리로서 제공될 수 있다.
일부 양태들에서, 항균제는 과산소 화합물, 하이포아염소산나트륨, 이산화염소, 차아염소산, 과산화수소, 아세트산, 젖산, 용액 중의 오존 가스들, 산성화된 아염소산나트륨, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 구연산, 및 세틸피리디늄 클로라이드와 같은 양이온 4차 암모늄 화합물 중 하나 이상을 포함한다.
일부 양태들에서, 식품의 표면 온도는 상승되거나 낮아지는 한편, 식품은 제2 공정 인클로저 내의 식품의 체류 시간에 비해 상대적으로 짧은 시간 상수를 갖는 속도로, 제2 가공 인클로저를 통해 이동한다. 시간 상수는 체류 시간의 75% 미만, 예를 들어, 체류 시간의 50% 미만일 수 있다. 시간 상수는 온도 레벨의 67% 또는 온도 레벨의 90%로서 정의될 수 있다.
일부 양태들에서, 이들이 제2 가공 인클로저를 통해 이동할 때 식품들에 항균 처리를 전달하는 단계는 식품의 급속 표면 냉각을 수행하는 단계를 포함한다.
이에 의해, 식품의 표면의 적어도 일부는 적어도 2개의 연속적인 처리들에 이르고, 표면 온도가 먼저 급격히 상승되며, 그 직후, 급격히 저하된다. 두가지 모두의 처리는 미생물들에 스트레스를 가한다. 제2 가공은 제1 가공 후에 연속적으로 수행되기 때문에, 제2 처리가 시작될 때 미생물들은 이미 취약하다. 적어도 이러한 이중 처리에 노출된 미생물들의 개체군에 성장을 저해하는 추가의 스트레스 요인은 상승된 온도에서 저온으로의 음의 급격한 온도 강하이고, 약 0℃ 아래라 한다.
한 가지 관찰은, 표면 상의 미생물들의 개체군이 성장 저해되고 회복 단계에 들어가는데, 이들이 제1 가공 인클로저에서 심하게 스트레스를 받기 때문이며; 이후 성장 억제 처리를 적용함으로써, 미생물들은 스트레스 하에 남아 있어, 개체군이 회복보다 오히려 더 성장 저해될 가능성을 증가시킬 수 있다는 것이다.
일부 양태들에서, 냉각, 냉각, 및 냉동 중 하나 이상이 수행되어 완전히 냉각, 냉각 또는 냉동을 얻을 수 있고, 식품의 표면 온도 및 코어 온도 모두가 낮아진다.
일부 실시예들에서, 급속 냉각, 냉각, 및 냉동 중 하나 이상이 수행된다. 적용된 급속 냉각, 냉각 또는 냉동은 식품의 표면 온도의 적어도 일부를 약 1-2분 내에 또는 더 빠르게, 약 0℃ 또는 0℃ 아래로 낮추기 위해 적용된다.
일부 양태들에서, 제1 가공 인클로저에서의 가공은 60℃ 아래의 표면 온도로 도달하는 식품들에 적용되며, 이로써 열에너지는 기체 대 고체 열전달 전이를 통해 가스로부터 식품의 표면으로 전달되고, '고체'는 기체, 액체 또는 페이스트 형태의 식품이 아닌, 식품의 표면을 말한다. 그러나, 식품은 '연질', '중간' 또는 '경질' 표면을 가질 수 있다.
가스는 출구와 식품 사이의 접촉 없이, 이하에 설명된 바와 같은 사운드 발생기일 수 있는, 출구로부터 배출된다.
제1 가공 인클로저에 적용된 가공에 의해, 식품의 표면 온도는, 식품이 제1 가공 인클로저에 진입할 때의 시점에서 측정된 제1 표면 온도로부터, 식품이 제1 가공 인클로저를 떠나는 시점에서 측정된 제2 표면 온도로 상승된다.
일부 실시예들에서, 식품은 이송되어 제2 가공 인클로저에 진입할 수 있고, 식품의 적어도 일부의 표면 온도가 제1 표면 온도 아래로 떨어지기 전에 급속 냉각, 냉각, 또는 냉동이 일어난다. 이에 의해, 식품의 표면의 적어도 일부 상에 미생물들의 개체군은 먼저 상승된 온도에 노출되고, 이는 개체군이 사멸되거나 성장 저해되는 가능성을 증가시키며, 이후, 급속하게, 성장 저해된 이들을 포함하는 개체군의 남아 있는 부분이 저온에 노출되고, 이는, 다시, 상승된 온도로의 노출 직후에, 개체군의 남아 있는 부분이 사멸될 가능성을 증가시킨다. 미생물들의 2단계 스트레스-처리에 의해, 살균의 효능은 처리들 중 어느 하나에 비해 개선된다.
전술한 바와 같이, 먼저 식품을 제1 가공 분위기에 노출시킴으로써, 제1 미생물-약화 처리가 일어나고, 이후 2번째로, 식품을 제2 가공 분위기에 노출시키며, 제2 미생물-약화 처리가 일어나고, 식품의 표면 상의 미생물들의 개체군은 미생물-약화 처리들 중 어느 하나보다 더 효과적으로 사멸된다.
일부 양태들에서, 급속 표면 냉각은, 식품의 적어도 일부의 표면 온도를 약 1분 미만 내에 약 0℃ 아래의 온도로 냉각시키기에 충분한 플로우 레이트로, 제2 가공 인클로저 내에, 0℃ 아래의 가스 온도를 갖는, 가스를 배출함으로써 수행된다.
일부 실시예들에서, 급속 표면 냉각은 본 분야에 공지된 바와 같이 제2 가공 인클로저 내에 냉각 공기, 불활성 가스, 액체질소 및 이산화탄소 중 하나 이상을 배출시킴으로써 수행된다.
일부 실시예들에서, 가스의 플로우 레이트, 가스 온도, 및 식품이 급속 표면 냉각 처리에 노출된 시간 중 하나 또는 모두는, 급속 표면 냉각을 획득하는 것과 식품의 코어 온도의 과도한 저감을 회피하는 것 사이의 트레이드 오프를 획득하기 위해 설정되고/되거나 제어된다.
일부 양태들에서, 이들이 제2 가공 인클로저를 통해 이동할 때 식품들의 항균 처리를 전달하는 것은 변형된 분위기를 적용하는 단계를 포함하고, 질소 및 산소 중 하나 또는 모두의 부피 퍼센트는 78.08% 및 20.95%에서 1 퍼센트 포인트 초과만큼 벗어난다.
일부 양태들에서, 이들이 제2 가공 인클로저를 통해 이동할 때 식품들의 항균 처리를 전달하는 단계는 MAP(modified atmosphere packaging)을 적용하는 단계를 포함한다.
따라서, 식품이 적어도 2개의 항균 처리들에 노출되는 경우, 제1 항균 처리는 표면 온도를 상승시키기 위해 열에 식품을 노출시키는 단계를 포함하고, 제2는 변형된 분위기를 적용하는 것을 포함하며, 변형된 분위기의 처리의 효과는 단독으로 이용될 때 변형된 분위기에 의한 처리에 배해 개선된다.
전술한 바와 같이, 식품 표면의 일부 상에 성장 저해되고 있는 미생물들의 개체군의 효과는, 열처리를 위해 제1 가공 인클로저에 진입했을 때, 식품의 일부의 표면 온도가 식품의 일부의 온도에 또는 그 아래의 온도로 복귀한 후에 상당한 기간 동안 남아있을 수 있다. 이러한 연장된 효과는 변형된 분위기에 식품을 노출시킴으로써 적어도 항균 처리와의 상승 효과를 갖는다.
일부 양태들에서, 식품들은 제1 가공 지속시간 동안 제1 가공 인클로저에서의 가공 분위기에 노출되고; 제1 가공 지속기간은 0.15초 내지 10초 범위에, 또는 0.2초 내지 5초 범위에, 또는 약 4초 미만에 있다.
일부 양태들에서, 제1 가공 인클로저에서의 제1 가공 온도는 섭씨 80도 내지 95도의 범위에 있다. 제1 공정 온도는 식품의 표면에서 측정되지만, 그로부터 멀리 떨어져 있으며, 예를 들어, 2 밀리미터 초과 및 5 센티미터 미만의 거리에 있다.
일부 양태들에서, 가스 플로우는 약 15 Kg/시간, 20 Kg/시간, 25 Kg/시간 또는 더 높은 속도로 공급된다.
일부 양태들에서, 식품의 표면 온도는, 식품이 제1 가공 인클로저에 진입할 때의 시점에서 측정된 제1 표면 온도로부터, 식품이 제1 가공 인클로저를 떠날 때의 시점에서 측정된 제2 표면 온도로 상승되고; 그리고 식품은, 표면 온도가 제1 표면 온도 아래로 떨어지기 전에 제2 가공 인클로저에 진입하도록 이송된다.
상기 방법에 의해 야기된 적어도 2개의 주목할만한 효과들이 있다.
한가지 효과는, 식품의 표면 상에 미생물들의 개체군의 제2 미생물-약화 처리가, 미생물들의 개체군의 제1 미생물-약화 처리가 개체군을 이미 상당히 성장 재해해왔을 때 실행된다는 것이다. 이에 의해, 제1 및 제2 미생물-약화 처리들은 처리들 중 어느 하나에 대해 상승적으로 결합시킨다.
다른 효과는, 식품의 표면 상의 미생물들의 제1 가공 인클로저에서의 가공 후에, 남아 있는 개체군을 충족시키는 항균제의 항균 효과가 상당히 개선되는데, 이는 항균제의 결합 절단들 및 분자들의 개질의 가능성이 더 높은 온도로 인해 증가되기 때문이라는 것이다.
일부 양태들에서, 표면 온도가 제1 표면 온도 플러스 10%의 온도 상승인 임계 레벨 아래로 떨어지기 전에, 식품은 제2 가공 인클로저에 진입하도록 운반된다. 일부 양태들에서, 임계 레벨은, 제1 표면 온도 플러스 약 10%의 온도 상승, 약 30%의 온도 상승, 약 50%, 약 70%의 온도 상승, 및 약 85%의 온도 상승의 군으로부터 선택된 온도 차이이다.
식품들의 표면 가열은 효능을 향상시키는 추가적인 또는 향상된 항균 효과 사이의 원하는 균형을 유지하는 한편, 식품의 완전한 온열 또는 가열에 후속하는 품질 저하 또는 원하지 않는 조리를 회피할 수 있다.
일부 양태들에서, 식품들은 제1 가공 지속시간 동안 제1 가공 인클로저에서 가공 분위기에 노출되고; 그리고 식품이 제1 가공 인클로저를 떠날 때 걸리고, 제2 가공 인클로저에 도달할 때까지의 시간은 약 5초 미만, 약 2초 미만, 또는 약 1초 미만이다. 그러나, 일반적으로, 식품이 제1 가공 인클로저를 떠날 때 걸리고, 제2 가공 인클로저에 도달할 때까지의 시간은, 예를 들어, 최대 20초 또는 20-40초로 길 수 있다.
일부 양태들에서, 식품들은, 식품의 표면 온도를 섭씨 4도 초과, 또는 섭씨 10도 초과로 상승시키기에 충분히 긴 제1 가공 지속시간 동안 제1 가공 인클로저에서의 제1 가공 분위기에 노출된다.
제1 가공 인클로저의 가공 분위기는 식품들의 적어도 일부의 표면 온도를 적어도 섭씨 4도 또는 10도 상승시키기에 충분한 열에 대한 일시적인 노출을 식품들에 제공할 수 있다.
제1 가공 인클로저에서의 처리 동안 표면 온도의 상승은 약 10℃, 15℃, 20℃, 30℃ 또는 40℃ 초과일 수 있다. 제1 가공 인클로저를 떠날 때 또는 그 직후의 시점에서 식품의 적어도 일부의 표면 온도는 최대 50℃, 60℃ 또는 80℃, 또는 그 초과일 수도 있다.
일부 양태들에서, 제1 가공 인클로저의 가공 분위기는, 식품의 적어도 일부의 표면 온도를 적어도 섭씨 4도 또는 10도 상승시키기에 충분한, 열에 대한 일시적 노출을 식품들에 제공하는 한편, 식품들의 코어 온도의 상승을 제1 가공 인클로저에 대한 노출 후에 표면 온도보다 상당히 더 낮은 온도로 제한할 수 있다.
컨베이어 시스템의 속도, 제1 가공 인클로저에서의 온도, 및 제1 가공 인클로저에서의 가스의 농도는 식품들이 제1 가공 인클로저를 떠날 때 원하는 표면 온도를 달성하도록 설정되거나 제어되는 파라미터들이다.
일부 양태들에서, 식품들은 제1 가공 인클로저 내의 온도에서 식품들의 블랜 칭을 위해 요구되는 것보다 더 짧은, 제1 가공 지속기간 동안 제1 가공 인클로저 내의 제1 가공 분위기에 노출된다.
일부 양태들에서, 제1 가공 지속기간은 제1 가공 인클로저 내의 온도에서 식품의 블랜칭을 위해 요구되는 기간보다 상당히 더 짧다.
일부 양태들에서, 가스의 플로우는 약 섭씨 100도 내지 140도의 범위에 또는 약 섭씨 120 내지 180도의 범위의 온도에서 제1 가공 인클로저에 공급되는 스팀을 포함한다. 스팀과 같은 가스의 플로우는, 스팀 발생기에서, 스팀이 제1 가공 인클로저에서 배출되는 가스 출구들까지 뻗어 있는 하나 이상의 파이프들을 통해 공급된다. 약 100 내지 140℃ 또는 약 120 내지 180℃의 온도는 파이프들 내의 스팀과 같은 가스의 온도를 말한다. 배출된 후에, 출구들에 근접하여, 가스는 약 100℃의 약간 더 낮은 온도, 또는 100℃의 약간 위 또는 아래를 갖는다.
여기서, 스팀은 수증기이다. 스팀은 수증기 및 증발된 형태의 첨가제들을 포함할 수 있다. 스팀 내의 증발된 첨가제들은, 예를 들어, 식품의 표면 상에 응축될 때 식품 상에 남아 있는 무독성 또는 식품 등급 잔류물만을 남겨두어야 한다.
일부 양태들에서, 방법은 상기 제1 가공 분위기의 적어도 일부에 공중 고강도 및 고전력 음향파들을 인가하는 단계를 포함하여, 실질적으로 주파수에 및 실질적으로 음향파들의 강도 및 전력으로 발진하는 것을 야기할 수 있다.
처음에 온간 또는 고온 가스와 같은 가스에, 식품을 둘러싸는 경계 서브층을 분열시키기에 충분한 고강도의 음향파들을 인가하고, 이후 상승적으로 분무함으로써, 과산화아세트산과 같은 항균 화학 제제를 인가하는 것의 조합 처리는 식품들 상에 미생물들을 퇴치하는 데 있어 개선된 또는 추가 레벨의 효능을 활성화시키는 한편, 질감, 맛의 신선도 및 시각적 외관과 같은, 식품의 많은 원하는 특성들을 보존할 수 있다.
고강도 음향파들은, 예를 들어, 제1 가공 인클로저에서의 가스의 배출과 관련되어 가스 내에 인가된다. 고강도 음향파들은 가스 내에서 전파하고, 식품의 표면에 접근하며, 식품을 둘러싸는 경계 서브층을 분열시키고, 가스로부터 식품으로의 열전달이 더 빠르게 일어난다. 일부 양태들에서, 제1 가공 인클로저의 가공은 식품들에 인가되어, 60℃ 아래의 표면 온도에 도달하며, 열에너지는 기체 대 고체 열전달 전이를 통해 가스로부터 식품의 표면으로 전달되고, '고체'는 기체, 액체 또는 페이스트 형태의 식품이 아닌 식품의 표면을 말한다. 그러나, 식품은 '연질','중간', 또는 '경질' 표면을 가질 수 있다.
일부 양태들에서, 상기 고강도 및 고전력 음향파들은 초음파 음향파들이다. 초음파 주파수들은 약 20 KHz 내지 약 50 KHz 범위의 주파수들로서 정의될 수 있다.
일부 양태들에서, 상기 고강도 및 고전력 음향파들은 고강도 및 고전력 음향파 발생기에 의해 발생되고, 다음의 군으로부터 선택된 상기 발생기의 오리피스로부터 대략 10cm의 음향 음압 레벨을 갖는다:
- 적어도 120 dB,
- 적어도 130 dB,
- 적어도 135 dB,
- 적어도 140 dB,
- 적어도 150 dB,
- 대략 130 내지 대략 165 dB, 및
- 대략 130 내지 대략 180 dB.
일부 양태들에서, 고강도 사운드 또는 초음파는 하트만 타입 발생기의 사운드 발생기에 의해 발생되고, 가압 가스는 1.5 - 5 atm 범위의 압력에서 사운드 발생기로 공급된다. 사운드 발생기는 정적 사이렌일 수 있다. 정적 사이렌은, 적어도, 이동하는 부분들 없이, 적어도, 정적 사이렌에 의해 발생된 사운드의 주파수들에서 발진하는 이동하는 부분들 없이 음향파들을 발생시킨다. 따라서, 하트만 발생기와 같은 정적 사이렌은 매우 견고하며 생산 환경들에서 긴 서비스 간격들에서도 계속 작동할 수 있다. 일부 양태들에서, 가스의 플로우는 약 15 Kg/시간, 20 Kg/시간, 25 Kg/시간 또는 더 높은 속도로 정적 사이렌일 수 있는 각각의 사운드 발생기에 공급된다. 제1 가공 인클로저에서의 배출 전후의 가스 온도는 상기 전술한 바와 같다.
이에 의해, 130 dB보다 큰, 예를 들어, 132 dB, 134, dB, 136dB, 및 대략 170-180 db인, 달성가능한 최대 가장 높은 가능한 음압의 음악 레벨을 달성하는 것이 가능하다. 압력은 130-160 dB의 범위의 음악을 발생시키도록 선택될 수 있고, 서브라미나 층의 분열 효과의 포화도가 있다.
일부 양태들에서, 살균되고 있는 식품들은 다음의 군들: 가금류, 고기, 차가운 해산물, 따뜻한 해산물, 채소류, 과일, 상추, 베리들, 견과류, 시리얼, 및 치즈 중 하나로부터 선택된다.
가공 고기, 예를 들어, 신선한 도체들의 일부 양태들에서, 가공 분위기는, 제1 가공 인클로저를 통해 이동하면서, 도체들의 표면에, 섭씨 70-100도의 범위의 상승된 온도에, 예를 들어, 섭씨 80-95도의 범위의 온도에 노출된다. 제1 가공 인클로저에 수용될 때, 신선한 도체들의 표면 온도는 도체의 타입에 따른 온도의 범위에 있을 수 있고; 차가운 해산물은, 예를 들어, 섭씨 0.5도 내지 5도의 범위의 몸체 온도를 갖는 냉각 바로 위의 온도에서 수용될 수 있으며, 신선하게 도축된 고기는, 예를 들어, 섭씨 34 내지 40도의 범위의 몸체 온도를 갖는, 몸체 온도에 가깝게 수용될 수 있고, 가금류는, 수용될 때, 섭씨 30도 내지 45도, 예를 들어, 섭씨 32도 내지 33도의 범위 내의 온도를 가질 수 있다.
베리들은 열에 노출될 때 쉽게 손상되는 취성 구조를 갖는다. 그러나, 베리들은 간염 및 노로바이러스와 같은 심각한 바이러스들을 가질 수 있다. 청구된 방법 및 생산 라인의 효능은 단기간 동안에만 베리들을 처리하고, 따라서 구조 및 풍미를 보존하는 것을 가능하게 한다.
베리들 및 생성물(과일 및 채소들)은 섭씨 70도 내지 90도의 범위의 온도에 노출된다. 제1 가공 인클로저에 수용될 때, 베리들의 표면 온도는 섭씨 2-25도의 범위에 있을 수 있거나, 또는, 섭씨 -5도 내지 0도의 범위의 온도를 갖는, 또는 약 섭씨 -15와 같은, 예를 들어, 섭씨 -15도 아래의 더 낮은 온도를 갖거나, 또는 섭씨 -5도 내지 5도의 범위의 온도를 갖는, 냉동 상태에 있을 수 있다.
예를 들어, 가금류의 가공에서, 제2 가공 인클로저 내의 가금류 생성물 표면에 도달하는 처리의 온도는 섭씨 65도 미만 또는 섭씨 60도 미만이다. 가금류 생성물의 분무의 온도는, 가금류 생성물이 분무의 온도에 의해 실질적으로 변경(조리)되지 않는 것을 보장할 수 있다.
식품들을 가공하기 위한 생산 라인이 또한 제공되며,
제1 가공 인클로저 및 제2 가공 인클로저;
제1 가공 인클로저를 통해 및 계속해서 제2 가공 인클로저를 통해 식품을 이동시키도록 구성된 컨베이어 시스템을 포함하되;
제1 가공 인클로저는, 제1 가공 인클로저를 통해 이동할 때, 식품들의 표면의 적어도 일부가, 섭씨 60도 위의 제1 가공 온도에 노출시키는, 제1 가공 인클로저 내에 제1 가공 분위기를 발생시기 위해 오리피스를 통해, 약 섭씨 70도 위의 가스 온도로 가스의 플로우를 전달하는 가스 공급 시스템에 커플링되며;
제2 가공 인클로저는, 이들이 제2 가공 인클로저를 통해 이동할 때 식품들의 항균 처리를 전달하도록 구성된다.
결과적으로, 제1 가공 인클로저 내의 제1 가공 분위기는 식품을 제1 미생물-약화 처리에 노출시키고, 이후, 두번째로, 제2 가공 인클로저 내의 항균제의 분무는 식품을 제2 미생물-약화 처리에 노출시키기 때문에, 식품의 표면 상의 미생물들의 개체군이 미생물-약화 치료들 중 어느 하나보다 더 효과적으로 사멸된다는 것이 관찰된다.
일부 양태들에서, 제1 가공 인클로저 및 제2 가공 인클로저 중 하나 또는 모두는 캐비넷 또는 챔버이다. 캐비넷들 또는 챔버들은 서로 접촉하여 배치될 수 있어, 제1 가공 인클로저의 출구 경로는 제2 가공 인클로저의 입구 경로와 인접할 수 있다. 이에 의해, 외부 또는 제어되지 않은 분위기들에 대한 노출이 최소화될 수 있다.
일부 양태들에서, 가스의 플로우를 전달하는 오리피스는 상승된 온도에서 가스의 플로우를 전달하는 가스 공급 시스템에 커플링된 오리피스들의 크기로 포함된다. 이에 의해, 식품들의 표면을 상승된 온도로 노출하는 가공 분위기의 개선된 분포가 달성가능하다.
일부 양태들에서, 제2 가공 인클로저는, 제2 가공 인클로저를 통해 이동하는 식품들을 향해 항균 화학 제제의 공급의 분무를 전달하기 위해 분사 노즐로 구성된다.
일부 양태들에서, 항균제는 과산소 용액과 같은 산소계 살균제이다.
일부 양태들에서, 제2 가공 인클로저는 식품의 급속 표면 냉각을 수행하도록 구성된다.
일부 양태들에서, 급속 표면 냉각은, 식품의 적어도 일부의 표면 온도를 약 1분 미만 내의 약 0℃ 아래의 온도로 냉각하기에 충분한 플로우 레이트에서 제2 가공 인클로저 내에, 0℃ 아래의 가스 온도로, 가스를 배출함으로써 수행된다.
일부 양태들에서, 제2 가공 인클로저(102)는 변형된 분위기를 적용하도록 구성되고, 질소 및 산소 중 하나 또는 모두의 부피 퍼센트는 78.08% 및 20.95%에서 1 퍼센트 포인트 초과만큼 벗어난다.
일부 양태들에서, 제2 가공 인클로저는 MAP(modified atmosphere packaging)를 적용하도록 구성된다.
일부 양태들에서, 생산 라인은 제1 가공 지속시간 동안 제1 가공 인클로저 내의 가공 분위기에 식품들을 노출하도록 구성되고; 그리고 제1 가공 지속시간은 0.15 내지 10초의 범위 내에, 또는 0.2 내지 5초의 범위 내에, 또는 약 4초 미만에 있다.
일부 양태들에서, 제1 가공 인클로저 내의 제1 가공 온도는 섭씨 80도 내지 90도의 범위에 있다.
일부 양태들에서, 가스의 플로우는 약 섭씨 100도 내지 140도의 범위 내에 또는 약 섭씨 120도 내지 180도의 범위 내의 온도에서 제1 가공 인클로저(201)에 공급된 스팀을 포함한다.
일부 양태들에서, 제1 가공 인클로저는 공중 고강도 및 고전력 음향파들을 상기 제1 가공 분위기의 적어도 일부에 인가하도록 구성되어, 실질적으로 주파수에서 및 실질적으로 음향파들의 강도 및 전력으로 발진하는 것을 야기할 수 있다.
일부 양태들에서, 상기 고강도 및 고전력 음향파들은 초음파 음향파들이다.
일부 양태들에서, 상기 고강도 및 고전력 음향파들은 고강도 및 고전력 음향파 발생기에 의해 발생되며, 다음의 군으로부터 선택된 상기 발생기(100)의 오리피스로부터 대략 10 cm에서 음향 음압 레벨을 갖는다:
- 적어도 120 dB,
- 적어도 130dB,
- 적어도 135dB,
- 적어도 140dB,
- 적어도 150 dB,
- 대략 130 내지 대략 165 dB, 및
- 대략 130 내지 대략 180 dB.
일부 양태들에서, 고강도 사운드 또는 초음파는 하트만 타입 발생기의 사운드 발생기에 의해 발생되고, 가압된 가스는 1.5 - 5 atm의 범위의 압력에서 사운드 발생기로 공급된다.
일부 양태들에서, 생산 라인은 항균제를 저장하기 위한 제1 저장 탱크, 항균제 용액을 함유하는 제2 저장 탱크, 및 제2 저장 탱크를 가압하고, 노즐들 중 하나 이상을 향해 항균제 용액을 구동하기 위한 압축기를 포함한다.
항균제는 배관 시스템 또는 튜빙 시스템 중 하나 이상을 통해 하나 이상의 노즐들, 또는 제2 탱크와 노즐들을 연결시키는 호스 시스템을 통해 구동된다.
일부 양태들에서, 분사 노즐은 AAIC-ES(air assisted induction charged electrostatic spary)를 전달하도록 구성된다.
일부 양태들에서, 생성물은 가압된 스팀을 사운드 발생기에 전달하는 스팀 발생기를 포함하다. 스팀 발생기는, 둘러싸는 공기의 서브라미나 층이 분열되는 식품들의 표면을 향해 고강도 음파들이 전파하는 스팀의 배출로 음파들을 배출하는 사운드 발생기에 워터 스팀을 전달할 수 있다. 이에 의해, 식품의 표면의 열전달이 가속화된다. 이는, 더 빠른 가공 시간들 및 식품의 내부 표면에 대한 더 적은 열 손상을 허용한다. 이러한 처리로부터의 잔류물은, 주로, 배수를 통해 제1 가공 인클로저로부터 배수될 수 있는 물이다.
일부 양태들에서, 생성물은 제1 가공 인클로저에 의해 밀폐된 제1 가공 부피 및 제2 가공 인클로저에 의해 밀폐된 제2 가공 부피를 분리시키는 벽을 포함하고; 벽은, 컨베이어 및 그 위에 이송된 식품이 통과할 수 있는 통로를 형성하는 개구를 갖는다.
벽은 제1 가공 인클로저에서 제2 가공 인클로저로의 가스의 유입을 제한하는 목적을 제공한다. 그러나, 적어도 식품들이 제1 가공 인클로저로부터 제2 가공 인클로저들로 통과해야 하기 때문에, 제한된 유입이 발생할 것이다.
벽은 다층의 벽, 예를 들어 이중 층의 벽일 수 있거나, 단일 층 벽일 수 있다. 벽은 단열층에 의해 단열될 수 있다.
도면을 참조하여 보다 상세한 설명은 이하를 따른다:
도 1은 식품들을 가공하기 위한 생산 라인의 일부를 도시한다.
도 2는 식품들을 가공하는 제1 생산 라인을 도시한다. 그리고,
도 3은 생산 라인을 따른 거리(x)의 함수로서의 식품의 표면 온도(T)를 도시한다.
도 4a, 도 4b, 및 도 4c는 제1 및 제2 가공 인클로저를 포함하는 생산 라인을 따른 거리 x의 함수로서의 식품의 표면 온도(T)를 도시한다.
도 5는 식품들을 가공하기 위한 생산 라인의 일부를 도시하며, 제1 및 제2 가공 인클로저는 서로 인접해 있다.
도 6은 예시적인 냉각 설비를 도시한다.
도 7은 예시적인 냉각 설비를 도시한다.
도 8은 가열 설비의 하류에 위치된 냉각 설비를 포함하는 식품들을 가공하기 위한 생산 라인의 일부를 도시한다.
도 9는 변형된 분위기 설비를 포함하는, 식품들을 가공하기 위한 생산 라인의 일부를 도시한다.
도 10은 냉각 설비 및 항균제 분사 설비를 포함하는 식품들 가공용 생산 라인의 일부를 도시한 도면이다.
도 11은 온도 제어기를 갖는 제1 가공 인클로저를 도시한다.
도 12는 온도 제어기를 갖는 제2 가공 인클로저를 도시한다.
도 1은 식품들을 가공하기 위한 생산 라인의 부분을 도시한다. 생산 라인의 부분은 일반적으로 도면 부호 100이라 하고, 제1 가공 인클로저(101) 및 제2 가공 인클로저(102)를 포함한다. 식품들은 일반적으로 105로 표시되고 컨베이어(103)로부터 매달려 있는 후크들(104)에 매달려 도시되어 있다. 그러나, 일부 실시예들에서, 컨베이어는, 예를 들어, 식품들이 그 위에 이송되는 컨베이어 벨트로서 상이하게 구성될 수 있고; 컨베이어 또는 섹션들의 벨트는 메시를 포함할 수 있으며, 그 위에 식품들이 운반된다. 메시는, 식품의 표면, 및 컨베이어 벨트를 향하는 식품의 표면의 일부에 대한 액세스를 제공하는, 예를 들어, 70% 개방 메시일 수 있다.
컨베이어(103)는 일반적으로 하류 방향 및 속도 V컨베이어로 표시되는 방향으로 식품들(105)을 이동시킨다. 컨베이어(103)는 제1 가공 인클로저(101)의 상류 위치에 식품들(105)이 로딩되고, 제2 가공 인클로저(102)의 하류 위치에 언로딩된다. 컨베이어(103)는 입구 경로(106)를 통해 제1 가공 인클로저(101)에 진입하고 출구 경로(107)를 통해 이를 떠나는 경로를 따르고; 이후 입구 경로(108)를 통해 제2 가공 인클로저(102)에 진입하고 출구 경로(109)을 통해 이를 떠난다. 출구 경로(107) 및 입구 경로(108)은 덕트(110)에 의해 연결될 수 있거나, 제2 가공 인클로저(102)의 내부 부피와 제1 가공 인클로저(101)의 내부 부피를 분리시키는, 공통, 단일, 또는 다층 벽의 개구의 형태를 취한다. 출구 경로(107), 입구 경로(108), 및 덕트(110) 중 하나 이상에 의해 형성된 어퍼처는, 한편으로는, 컨베이어 및 그것이 운반하는 식품들이 생산 라인의 정상 작동 동안 충돌을 회피하기에 충분히 넓은 간극으로 통과할 수 있을 정도로 충분히 크다. 한편으로는, 제1 가공 인클로저(101)로부터 제2 가공 인클로저로의 가스의 유입을 제한하기 위해 어퍼처의 크기가 제한된다. 어퍼처는 제1 가공 인클로저의 단면적 미만, 예를 들어, 제1 가공 인클로저의 단면적보다 75% 미만, 또는 50% 미만, 또는 25% 미만인 단면적을 가질 수 있다.
컨베이어(103)가 따르는 경로는 제1 가공 인클로저 내로 연장되는 제1 섹션, 제2 가공 인클로저 내부로 연장되는 제2 섹션, 및 제1 및 제2 섹션을 연결하는 제3 섹션을 갖는다.
일부 실시예들에서, 컨베이어의 제1 섹션은 제1 가공 인클로저를 통해 선형 으로 또는 실질적으로 선형으로 연장된다. 마찬가지로, 일부 실시예들에서, 컨베이어의 제2 섹션은 제2 가공 인클로저를 통해 선형으로 연장된다. 컨베이어의 제1 섹션, 제2 섹션, 및 제3 섹션은 길이들 L1, L2 및 L3을 각각 갖는다. 제1 섹션의 길이는 약 10 cm 내지 최대 약 4 미터, 예를 들어, 약 1.5 미터일 수 있다. 제2 섹션의 길이는 1 내지 3 미터의 범위, 예를 들어, 약 1.5 미터일 수 있다.
제1 및 제2 가공 인클로저 사이에서 연장되는 컨베이어의 제3 섹션의 길이는 50 cm 미만, 30 cm 미만, 15 cm 미만, 또는 약 10 cm 미만일 수 있으며; 최대 2 미터, 예를 들어 최대 1 미터일 수 있다. 일부 양태들에서, 식품의 일부의 표면 온도가 제1 표면 온도 플러스 10%의 온도 상승인 임계 레벨 아래로 떨어지기 전에, 식품은 제2 가공 인클로저(102)에 진입하도록 이송되고; 제1 표면 온도는 제1 가공 인클로저에 진입했을 때 또는 바로 직전에 식품의 일부에서의 표면 온도이다. 일부 양태들에서, 임계 레벨은 제1 표면 온도 플러스 약 10%의 온도 상승, 약 30%의 온도 상승%, 약 50%, 약 70%의 온도 상승, 및 약 85%의 온도 상승의 군으로부터 선택된 온도 차이이다.
사운드 발생기들(111, 112)은, 예를 들어, 컨베이어의 경로의 제1 섹션을 따르는 하나 이상의 라인들을 따라 패턴으로 배치될 수 있다.
노즐들(119 및 120)은, 예를 들어, 컨베이어의 경로의 제2 섹션을 따르는 하나 이상의 라인들을 따른 패턴으로 배치될 수 있다.
일부 실시예들에서, 제1 가공 인클로저는 하나의 사운드 발생기를 포함하고; 다른 실시예들에서는, 제1 가공 인클로저는 다수의 사운드 발생기들을 포함한다.
일부 실시예들에서, 제2 가공 인클로저는 하나의 노즐을 포함하고; 다른 실시예들에서는, 제2 가공 인클로저는 다수의 노즐들을 포함한다.
제1 가공 인클로저(101)에는, 가스가 제1 가공 인클로저(101)의 내부로 전달되는 각각의 오리피스(113 및 114)를 갖는 하나 이상의 사운드 발생기들(111 및 112)이 장착된다. 가스는 스팀 발생기(115)로부터의 파이프들을 통해 사운드 발생기들(111 및 112)에 공급된다. 스팀 발생기(115)는 탱크(116)로부터 물을 수용하고, 1.5 내지 5 bar의 압력의 스팀을 각각의 사운드 발생기(111, 112)에 전달하도록 구성된다. 탱크(116) 및 스팀 발생기(115)는 공통으로 도면 부호(117)라 한다.
이에 의해, 제1 가공 분위기(118)는 제1 가공 인클로저(101) 내에 발생된다. 제1 가공 분위기(118)는, 식품들이 제1 가공 인클로저를 통해 이동할 때 노출된 온도, 음압, 및 물질(예를 들어, 스팀)의 조성을 나타낸다.
사운드 발생기들(111, 112) 중 하나 이상은, 예를 들어, 상기 제1 가공 분위기의 적어도 일부에 고강도 및 고전력 음향파들을 발생기키기 위한 하트만 발생기로서 정적 사이렌으로서 구성될 수 있어, 실질적으로 주파수에서 및 실질적으로 음향파들의 강도 및 전력으로 발진하는 것을 야기할 수 있다.
일부 실시예들에서, 사운드 발생기들(111, 112)은 이들이 컨베이어 상에 이동할 때 식품들의 아래에 배치된다. 이들은 또한 제1 인클로저(101)의 면들로부터 또는 식품들 위에서부터 사운드를 방출하도록 배치될 수 있거나 - 또는 그 임의의 조합을 포함하는 구성으로 배치될 수 있다. 하나의 사운드 발생기 또는 다수의 사운드 발생기들이 설치될 수 있다.
제2 가공 인클로저(102)에는, 제2 가공 인클로저(102)를 통해 컨베이어(103) 상에서 이동하는 식품들(105)의 적어도 일부를 향하여 항균제의 분무를 전달하는 하나 이상의 분사 노즐들(119 및 120)이 장착된다. 분무는 콘들(121 및 122)로 도시된다. 분무는 가공 라인의 정상 작동 전체적으로 실질적으로 일정한 속도로 방출될 수 있거나, 또는 다른 조건들 또는 컨베이어 상의 식품들의 트래픽에 점진적으로 적용될 수 있다.
항균제는 제1 탱크(123)에 저장되어 항균제의 국부 공급을 제공할 수 있다. 항균제의 공급은 제2 탱크(125)에서 물과 혼합되어 항균제 용액을 제공할 수 있다. 물은, 1-30℃의 어느 곳에서나, 그러나 가장 일반적으로는 10-23℃의 범위의 이용할 수 있는(tap) 주변 온도들에 전달된 음료에 적합한 지하수일 수 있다. 탱크(125)는 압축기(124)로부터 압축된 공기에 의해 가압된다. 탱크(125)의 출구를 통해, 항균제의 용액은 압력 하에 분사 노즐들(119 및 120)로 공급된다.
물에 대한 항균제의 혼합 비율은 노즐들(119 및 120)에 대해 본 분야에 알려진 바와 같이 항균제의 미리 정의된 농도를 전달하도록 선택된다.
일부 양태들에서, 노즐들(119 및 120) 또는 이들 중 적어도 하나는 분사 노즐로서 구성된다. 일부 양태들에서, 분사 노즐은 AAIC-ES(air assisted induction charged electrostatic spray)를 전달하도록 구성된다.
일부 실시예들에서, 항균 화학 제제가 분당 80-200 밀리리터의 범위의 플로우레이트로 각각의 분사 노즐에 공급되는 것을 확보하기 위해 플로우레이트 조절기가 설치된다.
항균제의 공급을 저장하는 탱크(123)는, 과도한 가열을 회피하기 위해, 예를 들어, 직사광에 의해 및 30℃ (86F) 아래의 온도로 위치된다. 예를 들어, 과산소와 같은 항균제, 또는 다른 산화제가 과도한 가열에 노출되는 경우, 제제의 균형을 무너뜨리는 위험이 있을 것이고, 순차적으로 반응성을 증가시키며, 화재 반응을 야기할 수 있는 발열 반응을 잠재적으로 야기할 것이다. 과산소 화합물은 과옥탄산 또는 과산화아세트산을 포함할 수 있다.
제2 가공 인클로저(102) 내의 항균제의, Tp2로 표시된 온도는 전술한 바와 같이 항균제가 공급되고, 그로 혼합된 물의 온도와 거의 동일하다.
일부 양태들에서, 제2 가공 인클로저(102) 내의 항균제의 온도는, 제2 가공 인클로저의 출구 경로에서 원하는 표면 온도 또는 제2 가공 인클로저에서 적용된 가공의 코스 동안 식품의 원하는 온도에 대한 원하는 온도 프로파일을 얻기 위해 자동 제어기에 의해 제어된다. 제2 가공 인클로저의 출구 경로에서 원하는 표면 온도는, 식품이 제2 가공 인클로저에 진입할 때의 시점에서 식품의 표면 온도보다 높거나, 낮거나, 또는 실질적으로 동일할 수 있으며 - 이는 도 4a, 4b, 및 4c에 관하여 도시된다. 자동 제어기는, 예를 들어, 가열기 또는 냉각기 또는 이의 조합에 의해, 상이한 온도들로 물의 2개의 소스들의 플로우를 제어함으로써 온도를 제어할 수 있다. 일부 양태들에서, 자동 제어기는 공기의 소스와 같은 가스의 소스를 통해 온도를 제어한다. 일부 양태들에서, 제2 가공 인클로저 내의 온도 센서에 의해 측정된 바와 같은 원하는 온도를 유지하고/하거나 IR 카메라와 같은 비접촉식 온도 센서에 의해 작업자에 의한 간격들로 또는 자동으로 측정된 바와 같은 식품들의 원하는 표면 온도를 획득하기 위해, 자동 제어기의 제어 하에 제2 가공 인클로저 내에서 완전히 또는 부분적으로 재순환된다.
일부 실시예들에서, 제1 가공 인클로저(101)에서 수행된 가공에 의해 생성된 잔류물들은 배수구(127)를 통해 인클로저로부터 배수되고; 그리고 제2 가공 인클로저(102)에서 수행된 가공에 의해 생성된 잔류물들은 배수구(126)를 통해 인클로저로부터 배수된다. 예를 들어, 제1 가공 인클로저에 공급된 가스가 스팀일 때, 물은 배수구(127)로부터 배출되고, 항균제가 과산소와 같은 산화제일 때, 물은 배수구(126)로부터 배수된다. 과산화아세트산은 아세트산염으로 분해되고, 이는 결국 시간 경과에 따라 발생하는 일련의 반응들에서 이산화탄소와 물로 분해된다. 분무의 배수구로부터 수집된 직후의 유체는, 아마도 여전히 적어도 일부 아세트산, 아세트산염, 가능하게는 여전히 분해하는 일부 PAA, 가능하게는 여전히 산화하는 일부 과산화수소를 가질 것이다.
컨베이어(103)는 단일 컨베이어 라인, 컨베이어들과 같은 시스템, 또는 상이한 타입들의 컨베이어들의 시스템을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 컨베이어는, 하나의 컨베이어로부터 다른 것으로 식품들을 제공하는 스테이션을 포함한다. 일부 실시예들에서, 컨베이어는 현수 방식으로 식품들을 이송하는 타입의 컨베이어를 포함한다. 일부 실시예들에서, 컨베이어는, 벨트, 예를 들어, 50% 개방된, 예를 들어, 70-80% 개방된 메시를 포함하는, 섹션들 또는 메시 구조를 갖는 벨트 상에, 식품들을 이송하는 타입의 컨베이어를 포함한다.
일부 실시예들에서, 컨베이어는, 제1 및 제2 가공 인클로저 중 하나 또는 모두를 통해 이동하는 한편, 식품의 상이한 부분 및 표면의 상이한 부분을 처리에 노출시키기 위해, 식품을 기울이고, 돌리며, 위로/아래로 뒤집고, 또는 회전시키는 것 중 하나 이상으로 구성된다. 이에 의해, 예를 들어, 분사 노즐들(119 및 120)은 식품의 위에서부터 및/또는 면들로부터 분무를 전달하도록 위치될 수 있는 한편, 식품의 하부들에 또한 도달할 수 있다.
일부 실시예들에서, 분사 노즐들(119 및 120)은, 이들이 컨베이어 상에 이동할 때 식품들 아래에 배치된다.
일부 실시예들에서, 컨베이어는, 생산 목적들 또는 품질 검사 목적들을 위해 상이한 가공 경로들이 제공될 수 있도록 식품들을 갖다 놓거나, 식품들을 제공하거나, 생산 라인에서 분기하도록 구성된다.
일부 실시예들에서, 제1 가공 인클로저 및 제2 가공 인클로저 중 하나 또는 모두는 하나 이상의 가공 인클로저들의 탑 플레이트 또는 루프와 같은 탑부에 길이 방향 및 상측을 향하는 슬롯으로 구성된다. 이에 의해, 컨베이어(103), 예를 들어, 그 레일은 가공 인클로저들 중 하나 또는 모두의 위로 연장될 수 있고, 컨베이어로부터 연장되고 식품들을 운반하는, (샤클 및/또는 후크와 같은) 서스펜션 디바이스들은 길이 방향 및 상측을 향하는 슬롯으로 뻗어 있는 한편, 식품들은 가공 인클로저들의 탑부 아래에 및 가공 인클로저들 내부에 이송되도록 배치될 수 있다. 슬롯은, 서스페션 디바이스들이, 충분한 간극을 갖지만 협소한 슬롯으로, 그 내부에 뻗어있는 것을 가능하게 하도록 구성되어, 하나 이상의 가공 인클로저들 내부의 가공 분위기가 가공 인클로저에 의해 실질적으로 한정될 수 있다. 슬롯은, 일반적으로 폐쇄되지만, 서스펜션 디바이스가 통과하는 위치들에, 예를 들어, 유연성으로 인해, 개방하는 가스킷에 의해 폐쇄될 수 있다.
도 2는 도체들을 가공하기 위한 제1 생산 라인을 도시한다. 일반적으로 도면 부호(200)으로 표시된 제1 생산 라인은 상이한 타입들의 식품들 중에서 식품 중 하나 이상의 특별한 타입들을 가공하도록 구성될 수 있다.
생산 라인(200)은, 도 1에 관하여 보다 상세히 설명된 생산 라인(100)의 일부, 단일 전가공 스테이션 또는 전가공 생산 라인을 포함할 수 있는 전가공 설비(201), 및 단일 후가공 스테이션 또는 후가공 생산 라인을 포함할 수 있는, 가공 후 설비(202)를 포함한다.
일부 실시예들에서, 전가공 설비(201)는 식품의 코어 온도를 낮추기 위한 스테이션을 포함한다. 식품의 코어 온도는 냉각 공기 또는, 충분한 시간 동안 식품들 주위의 CO2를 포함하는, 다른 타입의 가스들을 순환시킴으로써 낮아질 수 있다. 일부 양태들에서, 식품들은 소위 냉각 터널에서 냉각 또는 초냉각 분위기를 거친다. 이에 의해, 식품은 냉동된 상태의 냉각에 도달할 수 있다. 식품의 코어 온도는, 대안적으로 배스 내에 허용가능한 체류 시간 내에 식품의 원하는 코어 온도에 도달하기에 충분히 냉각 온도를 갖는 액체를 함유하는 배스 내로 식품을 침지함으로써 낮아질 수 있다.
일부 실시예들에서, 후가공 설비(202)는 식품의 코어 온도를 낮추기 위한 스테이션을 포함한다. 코어 온도의 저하는 전술한 바와 같이 수행될 수 있다.
전가공 설비(201) 및 후가공 설비(202)는 각각 제1 가공 인클로저의 상류 및 제2 가공 인클로저의 하류의 생산 라인의 임의의 섹션을 말한다.
전가공 설비(201), 생산 라인(100)의 부분, 및 후가공 설비(202)는 원하는 또는 허용가능한 식품 품질이 달성되도록 하나 이상의 특정한 타입들의 식품의 가공에 구성되거나 적용된다.
일부 실시예에서, 제1 가공 인클로저(101)의 가공 분위기는, 식품들의 적어도 일부의 표면 온도를 적어도 섭씨 4도 또는 섭씨 10도로 상승시키기에 충분한 열에 대한 일시적 노출을 식품들에 제공하는 한편, 식품들의 코어 온도의 상승을, 제1 가공 분위기에 대한 노출 후에 표면 온도보다 상당히 더 낮은 온도로 제한할 수 있다.
일부 실시예들에서, 식품들은 제1 가공 인클로저 내의 온도에서 식품들의 블랜칭에 필요한 것보다 더 짧은, 제1 가공 지속시간 동안 제1 가공 인클로저(201) 내의 제1 가공 분위기에 노출된다.
따라서, 열용량 및 비열 용량 중 하나 또는 모두는 상이한 타입들의 식품들 및 절단된 부분들의 크기들 중에서 상당히 다양할 수 있으며, 식품들이 복잡한 형상들을 갖기 때문에, 제1 가공 지속시간, 및 제1 가공 분위기의 온도, 및 제1 가공 분위기의 엔트로피를 정량화하는 복잡한 작업이다. 이에 대해, 이하는 통상의 기술자가 상기 설명된 바와 같은 생산 라인을 구성하는 것을 가능하게 할 것이다.
상이한 타입들의 식품들의 가공은 상이한 실시예들에 따라 이하에 설명된다. 파라미터들 및 가공 단계들이 달리 나타내지 않는 한, 일 실시예의 파라미터들 및 가공 단계들은 다른 실시예에 적용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
일반적으로, 실시예들은 과산소 용액, 예를 들어, PAA(peracetic acid) 또는 과옥탄산과 같은 산소와 같은 항균제를 인가하는 가공 단계를 포함한다. 그러나, 이러한 단계는 급속 냉각 또는 급속 냉각의 단계 또는 이하에 추가로 설명된 바와 같이 변형된 분위기 포장과 같은 변형된 분위기 가공의 단계에 의해 호한할 수 있을 수 있다.
제1 실시예(가금류, 전체 조류들의 가공)
제1 실시예에 따라 가공된 식품들의 예들은 닭, 칠면조, 타조, 영계(game hen), 비둘기 새끼, 뿔닭, 꿩, 오리, 거위, 에뮤, 또는 이들의 조합의 전체 조류들을 포함할 수 있다.
전가공 설비에서, 조류들의 가축이 수용되고, 성장 저해되며, 이후 도축되어 내장이 제거된 조류 도체들을 전달할 수 있다. 내장이 제거된 조류 도체들은 약 32-45℃의 온도를 갖는다. 내장 제거 후에, 조류 도체들은, 다량의 물을 사용하고, 이에 의해 일반적으로 약 32℃, 예를 들어, 약 28℃ 아래로 온도를 낮추는, 내부-외부 조류 세척기 내에서 세척된다. 온도는, 무엇보다도, 년 시간에 따라 변할 수 있는 세척기 내에 사용된 물의 온도에 의존한다.
약 25-34℃ 범위의 온도에서, 내장 제거되고 세척된 조류 도체들은 제1 가공 인클로저(101)로 이송되고, 도체 또는 그 적어도 일부의 표면 온도는, 이들이 제1 가공 인클로저(101)에 진입했을 때의 시점에서 도체들 또는 적어도 일부의 표면 온도보다 높은, 약 4℃ 초과인 온도로 상승된다. 제1 가공 인클로저 내의 처리 동안 표면 온도의 상승은 약 10℃, 15℃, 20℃, 30℃, 또는 40℃ 초과일 수 있다. 제1 가공 인클로저를 떠날 때의 시점에서 식품의 적어도 일부의 표면 온도는 최대 또는 50℃, 60℃, 또는 80℃ 또는 그 위일 수도 있다.
제1 가공 인클로저에서의 온도는, 예를 들어, 80-95℃의 범위일 수 있다. 제1 가공의 지속시간은, 예를 들어, 1-4초의 범위이다.
내장 제거된 조류 도체들은 그후 즉시 제2 가공 인클로저(102)로 이송되고, 항균제가 적용된다. 항균제가 과산소용액, 예를 들어, PAA(peracetic acid) 또는 옥탄산일 때, 그 농도는 1-2000 ppm의 범위에 있도록 선택된다. 대안적인, 식품 등급 항균제들은, 예를 들어, 니신, 인산 3나트륨, 또는 세틸피리디늄 클로라이드일 수 있다.
그후, 내장 제거된 조류 도체들은 냉각 스테이션을 포함할 수 있는 후가공 설비(202)로 이송되고, 살균된 도체들의 냉각 단계가 수행된다. 냉각은, 컨베이어 상에, 최대 약 90분, 예를 들어, 50-60분 동안 1-4℃의 온도를 갖는 냉각된 물을 함유하는 탱크 내로 이동하면서, 도체들을 낮춤으로써 수행될 수 있다. 이후, 후가공의 단계로서, 살균된 및 냉각된 도체는, 예를 들어, 랩 포장을 포함하는 단계들에 의해 포장될 수 있다.
일부 실시예들에서, 식품을 탱크 내로 낮추는 것의 대안으로서, 냉각은 공기 냉각기를 사용하고 및 식품을 약 80-100분 동안, 예를 들어 약 90분 동안 공기 냉각에 노출시킴으로써 수행된다.
제2 실시예(가금류, 절단 부분들)
가금류 도체들은, 도체들이 냉각 후에, 선택적으로, 예를 들어, 약 24시간 후에 0-4℃의 온도에서 보관을 통해, 절단 스테이션으로 진행되는 변화로, 상기 제1 실시예에 관하여 설명된 바와 같이 가공될 수 있다.
가금류의 절단 부분들의 가공을 위해, 전가공 단계들은 공기 냉각을 포함할 수 있고, 가금류의 절단 부분들은 공기, 예를 들어, 0.5 내지 4℃의 온도에서 냉각된 순환 공기에 노출된다.
이러한 범위의 온도에서, 절단부는 제1 가공 인클로저(101)로 이송되고, 절단 부분들 또는 그 적어도 일부의 표면 온도는, 그 부분이 제1 가공 인클로저에 진입했을 때의 시간에서 표면 온도보다 높은, 4℃ 초과인 온도로 상승된다. 제1 가공 인클로저 내에서 처리 동안 표면 온도의 상승은 약 10℃, 15℃, 20℃, 30℃, 또는 40℃ 초과일 수 있다. 제1 가공 인클로저를 떠날 때의 시점에서 식품의 적어도 일부의 표면 온도는 최대 또는 약 50℃, 60℃, 또는 80℃ 초과일 수 있다.
제1 가공 인클로저의 온도는, 예를 들어, 80-95℃의 범위이다. 제1 가공의 지속시간은, 예를 들어, 0.5-5초의 범위이다.
바로 그후, 절단 부분들은 제2 가공 인클로저(102)로 이송되고, 항균제는 제1 실시예에 관하여 개시된 바와 같이 적용된다.
그후, 절단 부분들은 상기 설명된 바와 같이 냉각의 단계를 포함할 수 있는, 후가공 설비(202)로 이송된다. 이후에 및 후가공의 단계로서, 살균된 절단 부분들은, 예를 들어, 랩 포장; 예를 들어, 변형된 분위기 포장을 포함하는 단계에 의해포장될 수 있다.
제3 실시예(고기, 돼지고기/소고기)
제3 실시예에 따라 가공된 식품들의 예들은 돼지고기 또는 소고기의 절단 부분들을 포함할 수 있다.
전가공 설비(201)에서, 가축은 수용되고, 성장 저해되며, 이후, 출혈, 머리/정강이 제거, 박피, 내장 제거, 분열, 및 손질을 포함하여 도축되어 도체들을 전달할 수 있다. 이후, 도체들은 일반적으로 40℃ 미만의 온도를 갖는다.
40℃ 아래의 범위의 온도에서, 그 부분들은 제1 가공 인클로저(101)로 이송되고, 부분들 또는 그 적어도 일부의 표면 온도는, 그 부분들이 제1 가공 인클로저에 진입했을 때보다 높은 4℃ 초과인 온도로 상승된다. 제1 가공 인클로저에서의 처리 동안 표면 온도의 상승은 약 10℃, 15℃, 20℃, 30℃ 또는 40℃ 초과일 수 있다. 제1 가공 인클로저를 떠날 때의 시점에서 식품의 적어도 일부의 표면 온도는 최대 50℃, 60℃, 또는 80℃ 또는 그 위일 수 있다.
제1 가공 인클로저에서의 온도는, 예를 들어, 80-95℃의 범위이다. 제1 가공의 지속시간은, 예를 들어, 5초 미만, 예를 들어, 4초 또는 3초, 예를 들어, 1초 미만, 예를 들어, 약 0.5초 미만의 범위이다.
그후, 도체들은 제2 가공 인클로저(102)로 이송되고, 항균제는 제1 실시예에 관하여 개시된 바와 같이 적용된다.
그후, 절단 부분들은 상기 설명된 바와 같이 냉각 단계를 포함할 수 있는 후가공 설비(202)로 이송된다. 이후에 및 후가공의 단계로서, 살균된 절단 부분들은, 예를 들어, 랩 포장을 포함하는 단계들에 의해; 예를 들어, 변형된 분위기 포장에 의해 포장될 수 있다. 선택적인 추가 단계들은 냉장 보관 또는 냉동을 포함할 수 있다.
항균제의 농도, 예를 들어, PAA는, 1-4000 ppm의, 예를 들어, 230-2000 ppm, 예를 들어, 최대 4000 ppm의 범위에 있도록 선택된다.
일부 양태들에서, 1%의 젖산 용액은 PAA 대신에 사용되고, 이후 농도는 약 10,000 ppm 젖산이다.
제4 실시예(차가운 해산물)
전가공 설비(201)에서, 미가공 해산물 재료는 수용 탱크에서 수용되고, 이후 출혈, 린스, 필레팅, 박피, 발골, 손질, 및 및 등급 중 하나 이상을 거친다.
전가공 설비(201)에서 가공된 후에, 제1 가공 인클로저에 도달할 때의 해산물 재료의 온도는 0-8℃의 범위이다.
약 8℃ 아래의 범위의 온도에서, 해산물 부분들은 제1 가공 인클로저(101)에 이송되고, 부분들 또는 그 적어도 일부의 표면 온도는, 그 부분들이 제1 가공 인클로저에 진입했을 때보다 높은 4℃ 초과의 온도로 상승된다. 제1 가공 인클로저에서의 처리 동안 표면 온도의 상승은 약 10℃, 15℃, 20℃, 30℃, 또는 40℃ 초과일 수 있다.
해산물 재료는 제2 챔버를 통과하고, 항균제의 전술한 분무에 노출되며, 이후 포장 및 냉동 또는 냉각으로 진행한다.
후가공 설비는 IVP(Individual Vacuum Packaging), IQF(Individual Quick Freeze) 및 공기 냉각 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
해산물 재료는 IVP(individually vacuum packed)일 수 있고, 이후 약 -20℃의 온도에서 IQF(individual quick freeze)를 거쳐 제품을 완전히 냉동시킬 수 있다.
대안적으로, 어류 필렛은 IQF, 및, 이후 IVP일 수 있거나, 또는 인산나트륨 용액 또는 2% 염 용액과 같은 유약을 거칠 수 있으며, 이후 냉동실에 배치되어 제품을 냉동시킬 수 있다. 제품의 다른 잠재적인 형태는 IVP 내의 필렛을 배치하는 것, 또는 플라스틱 필름 내의 단지 포장, 및 제품 온도가 0-4℃ 사이인 냉장실에서 제품을 유지하는 것을 포함한다.
항균제, 예를 들어, PAA의 농도는 1-1000 ppm, 예를 들어, 50-230 ppm의 범위에 있도록 선택된다.
제5 실시예(따뜻한 해산물)
따뜻한 해산물은, 제1 가공 인클로저에 도달할 때 미가공 해산물 재료의 온도가 약 8-30℃의 범위에 있다는 것을 제외하고, 차가운 해산물과 유사한 방식으로 가공될 수 있다.
제1 가공 인클로저에 도달할 때 미가공 해산물 재료의 적어도 일부의 표면 온도는 약 30℃ 아래이다. 약 30℃ 아래의 범위의 온도에서, 해산물 부분들은 제1 가공 인클로저(101)로 이송되고, 그 부분들 또는 그 적어도 일부의 표면 온도는, 그 부분들이 제1 가공 인클로저에 진입했을 때보다 높은 4℃ 초과인 온도로 상승된다. 제1 가공 인클로저에서 처리 동안 표면 온도의 상승은 약 10℃, 15℃, 20℃, 30℃, 또는 40℃ 초과일 수 있다.
항균제의 농도는 1-1000ppm, 예를 들어, 50-230 ppm의 범위에 있도록 선택된다.
제6 실시예(채소류)
제1 가공 인클로저에 도달할 때 채소류들의 온도는, 예를 들어, 브로컬리, 고추들, 및 새싹들 각각에 대해, 약 7-29; 10-32; 및 7-30℃의 범위들에 있다.
약 30℃ 아래의 범위의 온도에서, 채소류는 제1 가공 인클로저(101)로 이송되고, 그 부분 또는 그 적어도 일부의 표면 온도는, 피스들이 제1 가공 인클로저에 진입할 때보다 더 높은 4℃ 초과인 온도로 상승된다. 제1 가공 인클로저에서 처리 동안 표면 온도의 상승은 약 10℃, 15℃, 20℃, 30℃, 또는 40℃ 초과일 수 있다.
전가공 설비(201)에서 수행되는 단계는: 품질, 칭량, 잎들의 제거, 온수 플런지 블랜칭 후 냉수 플런지를 평가하기 위한 수확 검사를 포함할 수 있다.
후가공 설비(202)에서 수행된 단계들은 공기 냉각 및 냉동 중 하나 또는 모두를 포함할 수 있다.
항균제의 농도는 1-500 ppm, 예를 들어, 10-80 ppm의 범위에 있도록 선택된다.
제7 실시예(과일)
과일의 가공은 사과들, 배들, 키위, 및 상이한 타입들의 콩과 과일과 같은 가공을 포함할 수 있다. 제1 가공 인클로저에 도달할 때, 과일은, 예를 들어, 7-29℃ 또는, 예를 들어, 10-32℃의 범위의 온도를 가질 수 있다.
전가공 설비(201)의 전가공은 수확 점검, 등급, 및 린싱을 포함할 수 있어, 이물질을 제거할 수 있다.
예를 들어, 7-29℃ 또는, 예를 들어 10-32℃의 범위의 온도에서, 과일의 피스들은 제1 가공 인클로저(101)로 이송되고, 그 부분들 또는 그 적어도 일부의 표면 온도는, 피스들이 제1 가공 인클로저에 진입했을 때보다 더 높은 4℃ 초과인 온도로 상승된다. 제1 가공 인클로저에서 처리 동안 표면 온도의 상승은 약 10℃, 15℃, 20℃, 30℃, 또는 40℃ 초과일 수 있다.
후가공 설비(202)의 후가공은 1) 전체 과일 항목들의 냉각 및 2) 과일의 피스들로 절단, 이후 포장 및 냉각, 및 선택적으로 냉장 보관 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
PAA인 항균제의 농도는 1-500 ppm의 범위, 예를 들어 80 ppm 아래에 있도록 선택된다.
제8 실시예(베리들)
베리들의 가공은 딸기들, 블루베리들, 체리들, 및 다른 타입들의 베리들의 가공을 포함할 수 있다. 제1 가공 인클로저에 도달할 때, 베리들은, 예를 들어, 15-25℃의 범위의 온도를 가질 수 있다. 그러나, 베리들은, 베리들의 온도가 0℃ 아래인 냉동 상태에서 가공될 수도 있다.
베리들은 제1 가공 인클로저(101)로 이송되고, 그 부분들 또는 그 적어도 일부의 표면 온도는, 피스들이 제1 가공 인클로저에 진입했을 때보다 높은 4℃ 초과인 온도로 상승된다. 제1 가공 인클로저에서의 처리 동안 표면 온도의 상승은 약 10℃, 15℃, 20℃, 30℃ 또는 40℃ 초과일 수 있다.
전가공 설비(201)에서의 전가공은 수확 점검, 등급, 및 세척을 포함할 수 있어, 이물질을 제거할 수 있다.
후가공 설비(202)에서의 후가공은 포장, 및 선택적으로 냉동 또는 냉각된 보관을 포함할 수 있다.
항균제의 농도는 1-500 ppm 범위, 예를 들어 80 ppm 아래의 범위일 수 있다.
제9 실시예(견과류, 시리얼)
가공은 견과류, 아몬드 및 시리얼 중 하나 또는 모두의 가공을 포함할 수 있다. 제1 가공 인클로저에 도달할 때, 견과류 또는 시리얼은, 예를 들어, 15-25℃의 온도 범위를 가질 수 있다.
예를 들어, 15-25℃의 온도 범위에서, 피스들은 제1 가공 인클로저(101)로 이송되고, 그 부분들 또는 그 적어도 일부의 표면 온도는, 피스들이 제1 가공 인클로저에 진입했을 때보다 더 높은 4℃ 초과인 온도로 상승된다. 제1 가공 인클로저 내의 처리 동안 표면 온도의 상승은 약 10℃, 15℃, 20℃, 30℃, 또는 40℃ 초과일 수 있다. 제1 가공 인클로저를 떠날 때의 시점에서의 식품의 적어도 일부의 표면 온도는 최대 또는 50℃, 60℃, 또는 80℃ 초과일 수 있다.
전가공 설비(201)에서의 전가공은 원료의 수용, 과수원 잔해의 제거, 건조, 외피를 제거하기 위한 전단 롤러에 의한 가공, 외피 흡인, 쉘을 제거하기 위한 전단 롤러에 의한 가공, 외피 흡인 및 중력 분리기들 또는 선별기 스크린들에 의한 긍급을 포함할 수 있다.
후가공 설비(202)에서의 후가공은 포장, 및 선택적으로 냉동 또는 냉각 보관을 포함할 수 있다.
항균제의 농도는 1-500 ppm의 범위, 예를 들어, 80 ppm 아래에 있도록 선택된다.
상기 실시예들에 대해 및 일반적으로, 생산 공정들의 모든 차이들 때문에, 상이한 공정 단계들 전후에 온도의 정확한 범위를 정량하화는 것이 매우 어렵다는 것을 유의해야 한다. 또한 식품 항목의 온도 변화는, 식품 항목의 질량, 열계수, 및 식품 항목에 대한 비열, 주변 실온, 스팀의 강도, 스팀 노출의 지속시간 등과 같은 많은 변수들에 의존한다.
그러나, 통상의 기술자는, 제1 및 제2 가공 인클로저들 내에 발생하는 가공은 - 과도한 실험 없이 - 식품 항목들의 효과적인 살균을 달성하기 위해 조절될 수 있는 한편, 식품 항목의 시각적인 매력적인 외관을 달성하고, 타고난 색상 및 텍스처 품질들을 유지할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 3은 생산 라인을 따른 거리(x)의 함수로서 식품 표면의 온도(T)를 도시한다. 좌표계(300)는 제2 가공 인클로저(102)의 상류 지점으로부터, 제2 가공 인클로저(102)의 하류 지점까지의 거리 x [m]를 나타내는 x축을 갖는다. 이 도면에서, 제2 가공 인클로저는 점선 박스(304)로서 도시되고, 제2 가공 인클로저를 통과하는 컨베이어의 경로는 길이(L2)를 갖는다. 식품의 표면 온도는 일반적으로 완전히 균일하지 않으며 - 식품의 표면 전체적으로 변화들이 발생한다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 식품 표면의 온도(T)는 식품의 미리결정된 부분을 말한다. 일관성을 위해, 식품의 동일한 부분에 대한 온도가 예시된다. 식품의 표면 온도 또는 식품의 일부의 표면 온도는 종종 IR 카메라로 표시된, 비접촉식 온도계, 또는 온도 건, 또는 다른 방식으로 측정될 수 있다. 비접촉식 온도계는 식품에 있는 하나 이상의 지점들 또는 영역들로부터의 적외선 복사선을 멀리 떨어져 측정함으로써 온도 판독값을 제공할 수 있다.
곡선들(301, 302 및 303)의 컬렉션은 식품의 표면 온도가 제1 공정 라인을 따라 전개될 수 있는 방법의 예들을 설명하고 - 제1 가공 인클로저는 작동 중이 아니라는 것을 가정한다. 좌표계의 y축은 온도[℃]를 나타낸다.
곡선들(301 및 302)은 상대적으로 높은 온도(Ta)에서 상류 지점에서 시작하고, 이후 제2 가공 인클로저(304)에 대한 입구 지점에서, 온도들(Tb 및 Tc) 각각을 향해 상대적으로 느리게 및 빠르게 강하한다. 제2 가공 인클로저(304)로부터의 출구 지점에서, 식품의 온도는 온도들(Td 및 Te)으로 각각 더 강하해왔다.
곡선(303)은 상대적으로 낮은 표면 온도(Tf)에서 상류 지점에서 시작하고, 이후 식품이 온도 Tg에서 제2 가공 인클로저(304)의 입구 경로에 도달할 때까지 거의동일한 온도 레벨로 유지된다. 상대적으로 낮은 온도(Tg)로 인해, 상대적으로 저온 식품의 온도는, 제2 가공 인클로저(304)에서 가공되는 동안 온도(Th)로 증가할 수 있다.
도 4a는 제1 및 제2 가공 인클로저를 포함하는 생산 라인을 따라, 거리(x)의 함수로써 식품의 표면의 온도(T)를 도시한다. 도 3에 도시된 곡선들(301, 302, 및 303)의 컬렉션은 이 도면에서 곡선들(401, 402, 및 403)의 컬렉션과 비교하여 점선들로서 반복된다. 이 도면에서, 제1 가공 인클로저는 점선 박스(404)로서 도시되고, 제1 가공 인클로저를 통한 컨베이어의 경로는 길이(L1)를 갖는다.
곡선들(401, 402, 403)의 컬렉션은 식품의 표면 온도가 공정 라인을 따라 전개할 수 있는 방법의 예들을 도시하고 - 제1 가공 인클로저가 작동 중이라는 것을 가정한다.
곡선(301)과 곡선(401)을 비교함으로써 알 수 있는 바와 같이, 제1 가공 인클로저는 온도 증가 ΔT1만큼 식품의 표면 온도를 상승시킨다. 유사한 방식으로, 곡선(302; 303), 및 곡선(402; 403) 각각을 비교함으로써, 제1 가공 인클로저는 식품의 표면 온도를 온도 증가 ΔT2 및 ΔT3 각각 만큼 상승시킨다.
따라서, 제1 가공 인클로저(101)는, 제1 가공 인클로저(101)를 떠날 때 식품의 표면 온도가, 제1 가공 인클로저에 진입했을 때에 비해 상승되도록, 식품의 표면 온도를 상승시킨다는 것이 설명된다. 제1 가공 인클로저를 떠나는 식품의 표면 온도는, 생산 라인에 진입했을 때 식품의 표면 온도보다 더 높을 필요가 없지만, 생산 라인에 진입했을 때보다 더 높은 온도로 상승될 수 있다.
제1 가공 인클로저(101)의 상류에 있는 생산 라인에서, 식품의 표면 온도가, 제1 가공 인클로저의 상대적으로 낮은 실온의 경험된 상류로 인해 또는, 예를 들어, 식품의 세척에 관하여 발생하는 냉각으로 인해 강하하는 것이 발생할 수 있다. 이는 곡선들(301; 401, 및 302; 403)에 의해 도시되며, 생산 라인의 시작에서 식품의 온도(Ta)가, 예를 들어, 신선하게 도축된 도체들에 대해 상대적으로 높을 때 일반적으로 발생한다.
표면 온도는 제1 가공 인클로저의 상류에서의 세척과 같은 가공으로 인해 거의 변화되지 않거나 심지어 상승되는 것이 또한 발생할 수 있다. 이는 곡선들(303 및 403)에 의해 예시되며, 생산 라인의 시작에서 식품의 온도(Tf)가, 예를 들어, 해산물에 대해; 상대적으로 낮을 때 일반적으로 발생한다.
식품 또는 그 일부의 표면의 온도는 식품의 코어 온도와 상이할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 코어 온도는 식품의 기하학적 중심에서 또는 식품 내의 상당한 깊이와 같은 코어 위치에서 측정될 수 있다. 코어 온도는 식품으로의 온도 프로브를 삽입함으로써 측정될 수 있다. 따라서, 코어 위치와 표면 사이에 온도 구배가 있을 수 있다.
식품이 가공 인클로저들을 통과하는 속도로 이송되기 때문에, 제1 가공 인클로저 및 제2 가공 인클로저 중 하나 또는 모두에서의 처리에 노출될 때, 표면 온도는 코어 온도보다 더 휘발성으로 변할 수 있다. 식품의 코어 온도는 표면 온도보다 실질적으로 변화되지 않거나, 또는 적어도 더 안정적으로 유지될 수 있다. 온도 구배의 기울기는 다른 것들 중에서도 식품 또는 식품의 일부의 열용량, 코어 온도가 측정되는 식품의 두께, 및 제1 가공 인클로저에 진입할 때의 시점에서의 식품의 코어 온도에 의존할 것이다.
도 4b는 또한 생산 라인을 따른 거리(x)의 함수로서 식품 표면의 온도(T)를 도시한다. 식품이 입구 경로를 통과하여 제1 가공 인클로저로 갈 때, 식품은 표면 온도(Ti)를 갖는다. 가스 온도(Tgs)를 갖는, 가스의 플로우의 공급에 의해 발생된 제1 가공 인클로저 내의 제1 가공 분위기는 곡선들(405 및 405)에 의해 도시된 바와 같이 식품의 표면 온도를 상승시킨다. 제1 가공 인클로저 또는 그 영역 내에, 식품의 표면 온도는 기간(△t) 동안 온도 레벨(Tth)에 도달하며, 이를 초과한다. 기간(△t)는 x축을 따라 도시되는데, 이는 식품이 제1 가공 인클로저를 통해, 실질적으로 일정한 속도와 같은 속도로 이송되기 때문이다. 식품은, 제1 가공 인클로저의 로 연장부(L1) 및 인클로저를 통해 이송되고 있는 식품의 속도에 의존하는 제1 가공 인클로저 내에 체류 시간을 갖는다. 체류 시간은 0.1-10초의 범위, 예를 들어, 0.5-5초일 수 있다. 표면 온도가 온도 레벨(Tth) 위인 기간(△t)는 0.1-5초의 범위 또는 더 길거나 더 짧을 수 있다.
일부 양태들에서, 식품이 제1 가공 인클로저로의 입구 경로를 통과할 때의 시점에서 표면 온도(Ti)보다 더 높은 가스 온도에 의해, 식품에 인가된 열은, 제1 가공 인클로저의 섹션을 통과할 때, 식품의 표면 온도를 상승시키고, 72℃에 또는 그 위의 온도 피크에 일시적으로 도달하는 것을 야기한다. 식품이, 출구 경로를 통과하는 제1 가공 인클로저를 떠날 때의 시점에서, 표면 온도는 72℃ 아래로 떨어질 수 있거나, 또는 식품이 제1 가공 인클로저를 떠날 때의 72℃에 또는 그 위로 유지될 수 있다. 한편, 식품이 제1 가공 인클로저를 통해 이동하는 동안, 식품의 코어 온도는 72℃보다 상당히 더 낮은 상한을 갖는 코어 온도 범위 내에서 유지한다. 일부 양태들에서, 다음의 파라미터들:
- 가스의 온도,
- 가스(부피)의 플로우, 및
- 제1 가공 인클로저 내에 식품의 체류 시간
은 비교할만한 특징들을 갖는 식품들의 범위 또는 미리 정의된 식품을 위해 선택되어, 식품의 표면 온도가 72℃보다 낮은 입구 온도(Ti)로부터 증가된 표면 온도(△Tsf)만큼 식품의 표면 온도를 상승시키고, 72℃에 또는 그 위에 온도 피크에 일시적으로 도달할 수 있는 한편, 식품의 코어 온도는, 증가된 표면 온도의, 30%의 원하는 분율, 예를 들어, 20% 미만, 또는 10% 미만을 상승시킬 수 있다.
제1 가공 인클로저에 공급되는 가스의 가스 온도는, 배출된 후에, 가스 출구에 근접하여, 80℃ 초과 또는 90℃ 초과와 같은, 72℃보다 높은 온도를 배출된 가스가 갖기에 충분히 높게 설정된다. 가스는, 표면 온도가 72℃ 또는 그 위의 표면 온도에 일시적으로 도달하는 충분한 플로우 부피로 공급된다. 식품의 체류 시간(제1 가공 인클로저에 머무르는 기간)은, 식품의 코어 온도가 증가된 표면 온도의 원하는 분율 미만이도록 충분히 짧게 선택된다.
따라서, 식품이 약 40℃의 코어 온도 및 표면 온도에서 제1 가공 인클로저에 진입하는 경우, 표면 온도는 40℃의 증가된 표면 온도(△Tsf)인, 예를 들어, 78℃에서 피크일 수 있다. 이후, 코어 온도는 40℃ + 0.3℃ 곱하기 38℃ = 51.4℃ 아래로 유지되며, 0.3은 전술한 원하는 분율이다.
표면 온도는 제1 가공 인클로저의 중심 영역 또는 제1 가공 인클로저의 출구 경로의 영역에서 피크일 수 있다.
곡선(405)에 의해, 도 4b에 또한 도시된 바와 같이, 표면 온도는, 제1 가공 인클로저의 출구 경로에 표면 온도(Tk), 제2 가공 인클로저의 출구 경로의 표면 온도(Tm)와 비교하여, 제2 가공 인클로저 내에 적용된 처리 동안 증가할 수 있다.
또한, 곡선(406)에 의해 도시된 바와 같이, 표면 온도는, 제2 가공 인클로저에 적용된 처리 동안, 표면 온도(Tn)를 감소시킬 수 있다. 제2 가공 인클로저 내에 적용된 처리의 코스 동안, 식품의 코어 온도는, 특히, 제2 가공 인클로저 내에 인가된 처리가 미스트 또는 배스 형태일 때, 제1 가공 인클로저 내에 적용된 처리 동안 더 큰 정도로 변화할 수 있다.
일부 양태들에서, 코어 온도는 약 50℃, 예를 들어, 40℃ 이하로 상승되지 않는다.
제1 가공 인클로저의 출구 경로에 식품의 표면 온도(Tk)가 제1 가공 인클로저의 입구 경로에 표면 온도(Ti 또는 To)보다 높다는 것을 유의해야 한다. 이는 도 4a에 관하여 도시된다. 따라서, 제1 가공 인클로저는 식품의 표면 온도를 상승시킨다. 그와 조합하여, 및 도 4b 및 4c에 관하여 도시된 바와 같이, 식품의 일시적인 피크 표면은, 식품이 제1 가공 인클로저를 통해 또는 출구 경로에 이동하면서 지점에 도달될 수 있다.
도 4c는 또한 생산 라인을 따른 거리(x)의 함수로서 식품의 표면의 온도(T)를 도시한다. 식품이 제1 가공 인클로저의 입구 경로를 통과할 때, 표면 온도(To)를 갖는다. 곡선들(408 및 409)에 의해, 식품이 제1 가공 인클로저로의 입구 경로를 통과할 때, 표면 온도(To)는 표면 온도(Ti)보다 낮은 것으로 도시된다.
더 낮은 표면 온도(To)는 고기 또는 조류의 필렛(fillet)들과 같은, 절단 피스들을 나타낼 수 있는 반면 더 높은 표면 온도(Ti)는 채소류, 과일, 또는 신선한 도체들의 표면 온도를 나타낼 수 있다.
식품의 코어 온도는 표면 온도와 실질적으로 동일한 온도 또는 그 범위 내에 있을 수 있다. 이는, 예를 들어, 해산물의 경우일 수 있다. 이에 대응하여, 표면 온도는 보다 급격하게 증가할 수 있다.
도면 부호(407)는 표면 온도 및 온도 레벨(Tth)을 나타내는 곡선들(405; 406; 408; 409) 중 하나의 아래의 영역을 말한다. 영역은 온도 곱하기 시간 단위[℃·Sec.]을 사용하여 정량화될 수 있다. 영역은 140[℃·Sec.] 미만의 범위, 예를 들어 80[℃·Sec.] 미만일 수 있다.
도 5는 식품들을 가공하기 위한 생산 라인의 일부를 도시하고, 제1 및 제2 가공 인클로저는 서로 인접한다. 이에 의해, 제1 가공 인클로저로부터 제2 가공 인클로저로 이송되고 있는 식품들의 이동 시간은 매우 짧게 이루어질 수 있다.
여기서, 제1 가공 인클로저 및 제2 가공 인클로저는 도면 부호들(501 및 502)이라 한다. 가공 인클로저들(501 및 502)은 인접 벽들(503 및 504) 각각을 갖는다. 반대로, 가공 인클로저들(101 및 202)은 약간 경사진 벽들을 갖는다.
인접 벽들은, 예를 들어, 수 센티미터 미만으로 실질적으로 가능한 가깝게 인접할 수 있거나, 또는 가공 인클로저들은, 예를 들어, 그들 사이에 공기를 갖는, 예를 들어, 10 내지 50 센티미터의 의도적인 공간을 갖도록 설치되거나 구성될 수 있다.
대안적인 실시예에서, 제1 가공 인클로저(501) 및 제2 가공 인클로저(502)는, 제2 가공 인클로저의 내부와 제1 가공 인클로저의 내부를 분리시키는 벽을 공유함으로써, 반분리된 가공 인클로저들로서 구성된다. 그러나, 벽은 컨베이어 및 그 위에 운반된 식품들의 통로를 허용하는 개구를 갖는다.
도 6은 예시적인 냉각 설비를 도시한다. 일반적으로 600으로 표시된 냉각 설비는 이 예에서 1-4℃의 온도를 갖는 냉각수를 함유하는 탱크(601)를 포함한다. 식품들(105)은 탱크 내에 함유된 냉각수로의 식품들의 침지를 야기하는 컨베이어 섹션(602)에 의해 탱크(601) 내로 낮아진다. 침지는 탱크의 적어도 일부에 걸쳐 하류로 휘고 있는 컨베이어의 트랙에 의해 야기될 수 있다. 이에 의해, 컨베이어는 탱크 내의 냉각수를 통해 식품(105)을 이동시킨다.
일부 실시예들에서, 탱크 내의 냉각수는 물이 아닌 다른 액체 매질 또는 항균제와 같은 제제를 포함하는 용액일 수 있다.
탱크(601)의 크기, 컨베이어 섹션(602)의 길이, 및 컨베이어의 속도는 원하는 온도의 식품을 제공하기에 충분한 침지 시간을 식품에 제공하도록 구성된다. 침지 시간은, 예를 들어 100분 미만, 예를 들어, 90분 미만이다.
도 7은 예시적인 냉각 설비를 도시한다. 일반적으로 700으로 표시된 냉각 설비는, 입구 경로(705) 및 출구 경로(706)을 갖는 가공 인클로저(701)를 포함하여, 컨베이어 섹션(704)이 가공 인클로저(701) 내로, 그를 통해, 및 그로부터 식품들(105)을 이송하는 것을 가능하게 할 수 있다.
가공 인클로저(701)는, 가공 인클로저 내부의 공기와 같은 가스를 냉각시키고 순환시키는 냉각 부재(703)로 구성되고, 이에 의해 식품들(105)을 냉각시키는 분위기(702)를 형성할 수 있다. 컨베이어 섹션은 컨베이어(103)에 연결되거나 커플링된다.
냉각 설비(600) 및 냉각 설비(700) 중 하나 또는 모두는, 식품들을, 미생물들의 성장을 억제시키기에 충분히 낮은 온도로, 각각, 급속하게 냉각 및 냉각시키거나, 또는 미생물들의 개체군이 사멸되거나 파괴되거나, 또는 성장 저해될 가능성을 증가시키기 위해 충분한 양의 냉각 에너지를 인가하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 냉각 설비(600) 및 냉각 설비(700) 중 하나 또는 모두는 제1 가공 인클로저(101)의 상류 또는 제2 가공 인클로저(102)의 하류에 위치된다. 일부 실시예들에서, 냉각 설비(600) 및 냉각 설비(700) 중 하나 또는 모두는 제1 가공 인클로저(101)의 하류 및 제2 가공 인클로저(102)의 상류에 위치되고 - 따라서 제1 및 제2 가공 인클로저들 사이에 위치될 수 있다.
도 8은 가열 설비의 하류에 위치된 냉각 설비를 포함하는, 식품들을 가공하기 위한 생산 라인의 일부를 도시한다. 생산 라인의 부분은 도면 부호 800으로 표시되고, 전술한 제1 가공 인클로저(101) 및 전술한 가공 인클로저(701)를 포함한다. 컨베이어들의 시스템일 수 있는 컨베이어(103)는 제1 가공 인클로저를 통해, 및 계속해서 가공 인클로저(701)를 통해 연장되도록 배치된다. 도시된 다른 세부사항들은 상기 설명된다.
도 9는 변형된 분위기 설비를 포함하는, 식품들을 가공하기 위한 생산 라인의 부분을 도시한다. 생산 라인의 부분은 도면 부호(900)로 표시되고, 전술한 제1 가공 인클로저(101) 및 추가 가공 인클로저(901)를 포함한다. 추가 가공 인클로저(901) 내에, 항균 처리가 식품들(105)로 전달된다. 항균 처리는 추가의 가공 인클로저(901) 내부에 변형된 분위기(902)를 생성하는 것을 포함한다. 변형된 분위기(902)는 78.08% 및 20.95%에서 1 퍼센트 포인트 초과만큼, 예를 들어, 2, 5, 또는 8 퍼센트 포인트 또는 그 이상 초과만큼 벗어나는 질소 및 산소 중 하나 또는 모두의 부피 퍼센트를 갖는다.
변형된 분위기(902)를 생성하는 가스(미도시)의 공급원은 노즐(903)을 통해 전달된다. 가스는 본 분야에 공지된 바와 같이 가스의 상이한 공급물들로부터 혼합될 수 있다.
일부 실시예들에서, 소위 MAP(modified atmosphere packaging) 단계는 가공 인클로저(901) 내부에 수행된다. 이후, 포장 머신(미도시)은 가공 인클로저(901) 내부에 설치되고, 컨베이어(103)는 가공 인클로저로부터 포장된 식품들을 이송하는 섹션을 포함한다.
일부 실시예들에서, MAP(modified atmosphere packaging)을 위한 준비에서, 식품의 코어 온도, 따라서, 또한, 표면 온도를 낮추기 위한 가공 인클로저 또는 스테이션이 설치된다. 제1 가공 인클로저(101)는 식품을 가공하기 위해 위치되며, 상기 설명된 바와 같이 식품을 소유하고, 식품의 코어 온도를 낮추며 가공 인클로저(901) 앞의 가공 인클로저 또는 스테이션이 후속하며, MAP(modified atmosphere packaging)의 단계가 수행된다. 한편으로는, 코어 온도는, 예를 들어, 식품을 배스 내로 침지시킴으로서 또는 상기 설면된 바와 같이 식품 주위의 냉각 가스를 순환시킴으로써 낮아진다. 다른 한편으로는, 제1 가공 인클로저(101)의 적어도 섹션을 통해 이동하면서, 식품의 표면 온도가 증가된 표면 온도만큼 상승되어, 72℃에 또는 그 위의 온도에 일시적으로 도달할 수 있는 한편, 식품의 코어 온도는 증가된 표면 온도의 30% 미만을 상승시킨다.
이에 의해, 식품의 코어 온도를 낮추는 가공 단계에 의해, 식품은 MAP 단계에 의해 포장에 적절한 코어 온도에 도달하거나 이를 유지할 수 있는 한편, 항균 열처리는, 식품이 포장을 거치기 바로 직전에 제1 가공 인클로저에 인가된다. 이에 의해, 총 박테리아 수 및 박테리아 성장은, 포장 지점 이전 및 포장 지점까지 효과적으로 제어된다. MAP 단계는 포장된 식품의 제조에서 최종 가공 단계일 수 있다.
도 10은 냉각 설비 및 항균제 분무 설비를 포함하는, 식품들을 가공하기 위한 생산 라인의 일부를 도시한다. 생산 라인의 부분은 800으로 표시되며, 그 요소들은 상기에 설명되어 있다. 냉각 설비(700)는 냉각 설비(600)로 대체될 수 있다는 것을 유의해야 한다.
도 11은 온도 제어기를 포함하는 제1 가공 인클로저를 도시한다. 온도 제어기(1101)는 대응가능하게 라벨링된 원들에 의해 도시된 바와 같이 하나 이상의 액추에이터들 및 하나 이상의 센서들에 대한 유선 또는 무선 연결에 의해 커플링된다.
온도 제어기(1101)는 ts1, ts2, 및 ts3로 라벨링된 원들로 표시된 바와 같이 센서들로부터 입력을 수신한다. 온도 제어기(1101)는 M1, V1, 및 V2로 라벨링된 원들로 표시된 바와 같이 액추에이터들에 대한 출력을 생성한다.
온도 제어기(1101)는 온도 센서(1105) 및 온도 센서(1106)를 포함할 수 있는 하나 이상의 센서들로부터 입력을 수신한다. 온도 센서들(1105 및 1106)은 열전쌍 타입이거나, 그 내부에 하나 이상의 지점들에 제1 가공 인클로저 내부의 가공 분위기의 (가스) 온도를 측정하기에 적합한 다른 타입일 수 있다.
온도 제어기(1101)는 그 영역에서 식품들의 표면 온도를 측정하도록 구성되고 배치된, IR 카메라와 같은 원격 감지 온도 센서(1107)로부터의 입력을 추가적으로 또는 대안적으로 수신할 수 있다. 원격 감지 온도 센서(1107)로부터 출력된 온도 측정들은 식품의 표면에서 측정되지 않은 온도 측정치들을 필터링하기 위해 전자적으로 게이팅될 수 있다. 게이팅은 컨베이어의 서스펜션 디바이스에 의해 또는 임계 온도 측정들에 의해 활성화되고 있는 센서를 사용할 수 있다.
따라서, 하나 이상의 지점들에서, 가공 분위기의 온도 및 식품들의 표면 온도 중 하나 이상은 온도 제어기에 입력될 수 있다. 온도 제어기는 PID 타입, PI 타입 또는 다른 선형 또는 비선형일 수 있다. 제어기는 2진법, 오브/오프(of/off) 제어 신호를 출력하는 온/오프 타입일 수 있거나, 또는 더 미세한 양자화로 제어 신호들을 출력할 수 있다.
온도 제어기(1101)는 덕트(1102)에 설치되며, 규칙적 또는 불규칙적인 간격들로 가공 분위기(118)의 일부를 연속적으로 또는 주기적으로 진공화하도록 구성된 팬(1103)을 제어한다. 팬(1103)은 하나 이상의 전동식 팬들을 포함할 수 있다.
덕트(1102)는 상향, 수직, 직선형 덕트로서 도시되어 있지만, 수평부를 포함할 수 있거나, 실질적으로 수평 코스를 따라 연장될 수 있다. 덕트(1102)는 식품들이 제1 가공 인클로저에 이송되는 경로에 커플링된다. 다른 실시예들에서, 덕트(1102)는 제1 가공 인클로저의 탑부 또는 루프로부터 설치된다. 일부 실시예들에서, 덕트는 제1 가공 인클로저의 출구 경로 또는 그로부터의 출구 경로에 배치된다. 일부 실시예들에서, 도시된 바와 같이, 입구 경로에, 및 출구 경로 모두에 덕트가 설치된다. 출구 경로에서의 덕트는 입구 경로에서 덕트(1102)와 유사하게 또는 그로부터 상이하게 구성될 수 있다. 유사하게, 팬은 출구 경로에서 덕트 내에 설치되고, 팬은 온도 제어기(1101)의 제어 하에 규칙적인 또는 불규칙적인 간격들로 연속적으로 또는 주기적으로 가공 분위기(118)의 일부를 진공화하도록 구성된다. 팬(1103) 및 출구 경로에서 덕트 내의 팬은 동일한 방식으로 또는 상이한 시간들로 동시에 활성화될 수 있다. 팬(1103)은 배기 디바이스들의 클래스에 의해 포함된다.
일부 실시예들에서, 온도 제어기(1101)는, 사운드 발생기들(111 및 112)로, 또는 다른 타입들의 가스 출구들로 가스의 공급을 조절하는 제어가능한 밸브(1104)를 제어한다. 가스의 공급은 온/오프 방식으로 조절될 수 있어, 개별적인 사운드 발생기들 또는 출구들 또는 그룹형으로의 가스 공급을 제어할 수 있다. 제어가능한 밸브(1104)는, 각각의 출구들 또는 출구들의 그룹에 대해, 다수의 개별적으로 또는 그룹형의 제어가능한 출구들을 갖는 매니폴드 구성으로 커플링된 다수의 밸브들을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 온도 제어기(1101)는, 공급되는 스팀의 압력 및 부피 중 하나 또는 모두를 조절하기 위해, 제어가능한 밸브(1104)에 공급되는 스팀의 압력을 조절하는 밸브를 포함한다. 압력은, 사운드 발생기들이 원하는 바와 같이 계속 작동할 수 있도록, 미리 정의된 범위의 압력들 내에 조절될 수 있다.
항목 1: 생산 라인(200) 상에 식품들을 살균하기 위한 방법이 제공되며, 상기 방법은:
- 제1 가공 인클로저(201)를 통해 식품들(105)을 이송하는 단계;
- 섭씨 80도 초과의 가스 온도를 갖는 가스의 플로우를 제1 가공 인클로저(201)에 공급함으로써, 제1 가공 인클로저(201) 내에 제1 가공 분위기를 발생시키는 단계, 식품의 표면의 적어도 일부는, 제1 가공 인클로저(101)를 통해 이동하면서, 약 섭씨 72도 초과인 제1 가공 온도(T1)에 노출됨,
- 제1 가공 인클로저(101)를 통해 이동하는 식품의 표면 온도 및 제1 가공 분위기의 온도 중 하나 또는 모두를 제어하는 단계를 포함하되,
제1 가공 인클로저 내부의 가스 온도 및 제1 가공 인클로저를 통해 이동하는 식품의 표면 온도 중 하나 또는 모두를 자동으로 측정하는 단계;
자동 측정에 의해 수행된 온도 측정들에 대해 응답하여,
가공 분위기(118)의 일부를 그로부터 진공화하기 위해 또는 가
공 분위기(118)의 일부를 진공화하는 것을 포기하도록 제1 가공 인클로
저(101)에 커플링된 배기 디바이스(1103)를 조절하는 단계; 및
가스의 플로우를 조절하는 단계 중 하나 또는 모두에 의해, 제1 가공 인클로저 내부의 가스 온도 및 제1 가공 인클로저를 통해 이동하는 식품의 표면 온도 중 하나 또는 모두를 제어하기 위해 온도 제어기(1101)를 사용하는 단계를 포함한다.
항목 2: 항목 1에 따른 일부 실시예들에서, 식품의 표면 온도는 원격 감지 온도 센서에 의해 측정된다.
항목 3: 항목 2에 따른 일부 실시예들에서, 식품의 표면 온도는 섭씨 72도의 온도 레벨과 같은 미리 결정된 제1 온도 레벨에 도달하거나 이를 초과하도록 제어된다.
항목 4: 상기 항목들 중 어느 하나에 따른 일부 실시예들에서, 제1 가공 인클로저 내부의 가스 온도 및 제1 가공을 통해 이동하는 식품의 표면 온도 중 하나 또는 모두가 제어되어, 측정된 온도들 중 하나 이상이, 섭씨 85도의 온도 레벨과 같은, 미리 정의된 제2 온도 레벨을 초과하는 것을 방지할 수 있다.
항목 5: 상기 항목들 중 어느 하나에 따른 일부 실시예들에서, 가스 출구들 세트 각각에 대해 1.5 내지 5 bar의 범위 내와 같은, 미리 정의된 범위 내에 가스의 플로우의 압력을 조절함으로써 가스의 플로우가 조절된다.
항목 6: 상기 항목들 중 어느 하나에 따른 일부 실시예들에서, 가스의 플로우는, 가스를 하나 또는 그룹의 가스 출구들에 공급하는 하나 이상의 밸브들에 의해 조절되고; 하나 이상의 밸브들은 온/오프(개방/폐쇄) 제어된다.
완전성을 위해, 원형의 라벨 'M1'은 온도 제어기(1101)와 팬(1103) 사이의 연결을 지칭하고; 원형의 라벨 'V1'은 온도 조절기(1101)와 스팀 발생기(115)의 연결을 지칭하며; 원형의 라벨 'V2'는 온도 제어기(1101)와 밸브(1104) 사이의 연결을 지칭한다. 온도 제어기(1104)는 유사한 방식으로 센서들에 커플링된다.
도 12는 온도 제어기를 포함하는 제2 가공 인클로저를 도시한다. 온도 제어기(1201)는 대응하여 라벨링된 원들에 의해 도시된 바와 같이 하나 이상의 액추에이터들 및 하나 이상의 센서들에 대한 유선 또는 무선 연결에 의해 커플링된다.
온도 제어기(1201)는 ts4, ts5, 및 ts6으로 라벨링된 원들로 표시된 바와 같이 센서들로부터 입력을 수신한다. 온도 제어기(1201)는 V3 및 V4로 라벨링된 원들로 표시된 바와 같이 액추에이터들에 대한 출력을 생성한다.
온도 제어기(1201)는 온도 센서(1203) 및 온도 센서(1204)를 포함할 수 있는 하나 이상의 센서들로부터의 입력을 수신한다. 온도 센서들(1203 및 1204)는 열전쌍 타입일 수 있거나, 그 내부에 하나 이상의 지점들에 제2 가공 인클로저(102) 내의 미스트일 수 있는, 가공 분위기의 온도를 측정하기에 적합한 다른 타입일 수 있다.
온도 제어기(1201)는 그 영역에 식품들의 표면 온도를 측정하도록 구성되고 배치된, IR 카메라와 같은 원격 감지 온도 센서(12025)로부터의 입력을 추가적으로 또는 대안적으로 수신할 수 있다. 원격 감지 온도 센서(1205)로부터 출력된 온도 측정치들은 식품의 표면에 측정되지 않은 온도 측정치들을 필터링하기 위해 전자적으로 게이팅될 수 있다. 게이팅은 컨베이어의 서스펜션 디바이스에 의해 또는 임계 온도 측정치들에 의해 활성화되고 있는 센서를 사용할 수 있다.
따라서, 하나 이상의 지점들에서, 가공 분위기의 온도 중 하나 이상, 및 식품들의 표면 온도는 온도 제어기에 대한 입력일 수 있다. 온도 제어기는 PID 타입, PI 타입, 또는 다른 선형 또는 비선형 타입일 수 있다. 온도 제어기는 오브/오프 제어 신호들의, 온/오프 타입 출력 2진법일 수 있거나, 또는 더 미세한 양자화로 제어 신호들을 출력할 수 있다.
온도 제어기(1201)는 제1 소스로부터의 물 공급, 비교적 온간 온도의 및 제2 소스로부터의 물(H), 비교적 낮은 온도의 물(C)을 수용하는 혼합기 밸브(1202)를 제어한다. 혼합기 밸브(1202)는 제어 신호(V3)에 응답하여 제1 소스로부터의 입구를 조절하는 제1 밸브, 및 제어 신호(V4)에 응답하여 제2 소스로부터의 입구를 조절하는 제2 밸브를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 밸브는 아마도 물이 온도를 갖는 출구를 갖는 매니폴드 구성으로 배치될 수 있고, 식품들의 표면 온도 또는 콘들(121 및 122) 내의 미스트, 또는 제2 가공 인클로저의 다른 위치에, 원하는 온도를 갖도록 야기할 수 있다.
일부 실시예들에서, 원격 감지 온도 센서들(1107 및 1205) 중 하나 또는 모두는, 식품들이 컨베이어 상에 이송됨에 따라, 식품들이 원격 감지 온도 센서(1107)에 도달하는 방향으로부터의 식품을 목표로 한다. 원격 감지 온도 센서(1107)는 측면들 위에, 아래에, 또는 그로 위치될 수 있지만, 컨베이어 상에 식품들의 경로에 비켜 있다.
항목 7: 생산 라인(200) 상에 식품들을 살균하기 위한 방법이 제공되고,
- 제2 가공 인클로저(102)를 통해 식품들(105)을 이송하는 단계;
- 항균제 용액의 분무 노즐로의 공급을 생성시키는 단계;
- 적어도, 이들이 제2 가공 인클로저(202)를 통해 이동할 때의 시점에서, 분무 노즐을 통해 식품들을 향해 항균제 용액들을 분무함으로써, 제2 가공 인클로저(102) 내에, 식품들(103)에 대한 항균 처리를 전달하는 단계;
- 제2 가공 인클로저(202) 내부의 온도 및 제1 가공 인클로저(101)를 통해 이동하는 식품의 표면 온도 중 하나 또는 모두를 제어하는 단계를 포함하되,
제2 가공 인클로저(102) 내의 온도 및 제2 가공 인클로저를 통해 이동하는 식품의 표면 온도 중 하나 또는 모두를 자동으로 측정하는 단계;
자동으로 측정에 의한 온도 측정치들에 응답하여, 분무 노즐로의 항균제 용액의 공급의 온도를 조절함으로써, 제2 가공 인클로저(102) 내의 온도 및 제2 가공 인클로저를 통해 이동하는 식품의 표면 온도 중 하나 또는 모두를 제어하기 위해 온도 제어기(1201)를 사용하는 단계를 포함한다.
항목 8: 항목 7에 따른 일부 실시예들에서, 식품의 표면 온도는 원격 감지 온도 센서에 의해 측정된다.
항목 9: 항목 8에 따른 일부 실시예들에서, 제2 가공 인클로저(102) 내부의 온도 및 제2 가공 인클로저를 통해 이동하는 식품의 표면 온도 중 하나 또는 모두는 미리결정된 온도 범위 내에 있도록 제어된다.
항목 10: 항목들 7-9 중 어느 하나에 따른 일부 실시예들에서, 제2 가공 인클로저는 동일한 생산 라인(202) 상의 제1 가공 인클로저를 따른다.
항목 11: 항목들 7-11중 어느 하나에 따른 일부 실시예들에서, 제2 가공 인클로저(102) 내부의 온도는 분무 노즐을 통해, 분무에 의해 발생된 미스트의 원뿔 또는 기둥 내의 위치에서 측정된다.
항목 12: 상기 항목들 중 어느 하나에 따른 일부 실시예들에서, 본 출원에 설명된 양태들은 상기 항목들 중 어느 하나와 조합하여 적용가능하다.
상기 항목 1 및 7에서 언급된 방법들은 서로 완전히 독립적으로 수행될 수 있다는 것을 유의해야 한다. 제1 및 제2 가공 인클로저들을 포함하는 생산 라인 또는 그 적어도 일부는 하나의 동일한 빌딩 또는 반분리된 또는 분리된 빌딩들의 컬렉션, 예를 들어, 요소들로부터 생산 라인을 보호하는 식품 공장에 일반적으로 설치된다. 빌딩들은 부동산의 일관된 피스 상에 위치된다.
식품의 표면 온도 또는 식품의 일부의 표면 온도는 종종 온도 건으로 표시된 비접촉식 온도계에 의해 측정될 수 있다는 것을 유의해야 한다. 비접촉식 온도계는, 식품 상에 하나 이상의 지점들 또는 영역들로부터 멀리 떨어진 적외선(infrared radiation)을 측정함으로써 온도 판독값을 제공할 수 있다.
용어 '식품'은, 먹을 수 있는 상태에 있고, 유통을 위한 상태에 있으며, 추가 가공을 위한 상태에 있거나, 또는 생산 라인 상에 가공되고 있는 상태에 있는 임의의 항목을 포함한다는 것을 유의해야 한다. 상기 설명된 바와 같이, '식품' 또는 '식품들'은 가축, 도축들, 수확물, 식품 성분들, 유제품들 등으로서 생산 라인에 제공될 수 있다. 식품들은 기체, 액체 또는 페이스트 형태의 항목들 또는 객체들을 제외하는 항목들 또는 객체들이다. 식품들은 고체 형태이고, 연질 및/또는 경질 표면을 가질 수 있다.
용어 '표면' 또는 '식품의 표면'은 볼록한 표면들 외측으로, 또는, 예를 들어, 오목한 표면들의 내측으로 향하며, 만곡되는 외부 경계를 포함하는 식품의 외부 경계를 말한다.

Claims (43)

  1. 생산 라인(200) 상에 식품들을 살균하는 방법으로서,
    -제1 가공 인클로저(201)을 통해 및 계속해서 제2 가공 인클로저(202)를 통해 식품들(105)을 이송하는 단계;
    -섭씨 70도 위의 가스 온도를 갖는,가스의 플로우를 제1 가공 인클로저(201)에 공급함으로써 제1 가공 인클로저(201) 내에 제1 가공 분위기를 생성하는 단계, 상기 제1 가공 인클로저를 통해 이동하면서, 식품의 표면의 적어도 일부가, 약 섭씨 60도 위인 제1 가공 온도(T1)에 노출됨;
    -이들이 제2 가공 인클로저(202)를 통해 이동할 때, 제2 가공 인클로저(102) 내에, 식품들(103)에 항균 처리를 전달하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    이들이 제2 가공 인클로저(202)를 통해 이동할 때 식품들(105)에 대한 항균 처리를 전달하는 단계는 제2 가공 인클로저(202)를 통해 이동하는 식품들(105)을 향하여 항균제(123)의 분무를 전달하는 단계를 포함하는, 방법.
  3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 항균제는 과산소 용액과 같은 산소계 살균제인, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 항균제는 살모넬라균 박테리오파지들과 같은 생물학적 타입의 항균제를 포함하는, 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 항균제는 과산소 화합물, 하이포아염소산나트륨, 이산화염소, 차아염소산, 과산화수소, 아세트산, 젖산, 용액 중의 오존 가스들, 산성 아염소산 나트륨, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 구연산, 및 세틸피리디늄 클로라이드와 같은 양이온 4차 암모늄 화합물 중 하나 이상을 포함하는, 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식품이 제2 가공 인클로저를 통해 이동하면서, 제2 가공 인클로저의 식품의 체류 시간과 비교하여 상대적으로 짧은 시간 상수를 갖는 속도로, 식품의 표면 온도가 상승되거나 낮아지는, 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    이들이 상기 제2 가공 인클로저(202)를 통해 이동할 때 식품들(105)에 항균 처리를 전달하는 단계는 식품의 급속 표면 냉각을 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 급속 표면 냉각은, 식품의 적어도 일부의 표면 온도를 약 일분 미만 내에 약 0℃ 아래의 온도로 냉각시키기에 충분한 플로우 레이트에서 제2 가공 인클로저(701) 내에, 0℃ 아래의 가스 온도로, 가스를 배출함으로써 수행되는, 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    이들이 제2 가공 인클로저(901)를 통해 이동할 때 식품들(105)에 항균 처리를 전달하는 단계는 변형된 분위기를 적용하는 단계를 포함하며, 질소 및 산소 중 하나 또는 모두의 부피 퍼센트는 78.08% 및 20.95%에서 1 퍼센트 포인트 초과만큼 벗어나는, 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    이들이 제2 가공 인클로저(202)를 통과할 때 식품들(103)에 항균 처리를 전달하는 단계는 MAP(modified atmosphere packaging)를 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식품들은 제1 가공 지속시간 동안 제1 가공 인클로저(201)에서 가공 분위기에 노출되고; 상기 제1 가공 지속시간은 0.15 내지 15초, 0.15초 내지 10초, 또는 0.2초 내지 5초 또는 약 4초 미만의 범위에 있는, 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 가공 인클로저(201)에서의 제1 가공 온도(T1)는 섭씨 80도 내지 95도의 범위인, 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 가공 온도(T1)는:
    -섭씨 72도 초과;
    -약 섭씨 80도 초과; 또는
    -약 섭씨 90도 초과의 군으로부터 선택되는, 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식품의 일부의 표면 온도는 제1 가공 분위기에 의해 상승되어, 제1 가공 인클로저를 빠져나가기 전에 72℃에 또는 그 초과외 온도에 일시적으로 도달할 수 있는, 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 가공 인클로저(101)의 적어도 섹션을 통해 이동하는 동안, 식품의 표면 온도는, 증가된 표면 온도(ΔTsf)만큼 증가되어, 72℃에 또는 초과의 온도에 일시적으로 도달할 수 있는 한편, 식품의 코어 온도는 증가된 표면 온도의 20% 미만, 또는 10% 미만과 같은, 30% 미만이 상승하는, 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    식품의 표면 온도는, 식품이 제1 가공 인클로저(101)에 진입할 때의 시점에서 측정된 제1 표면 온도로부터, 식품이 제1 가공 인클로저(101)를 떠날 때의 시점에서 측정된 제2 표면 온도로 상승되고; 그리고 식품은, 표면 온도가 제1 표면 온도 아래로 떨어지기 전에 제2 가공 인클로저(102)에 진입하도록 이송되는, 방법.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식품들은, 식품의 표면 온도를 섭씨 4도 초과, 또는 섭씨 10도 초과만큼 상승시키기에 충분히 긴, 제1 가공 지속시간에 대한 제1 가공 인클로저(201) 내에서 제1 가공 분위기에 노출되는, 방법.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식품들은 제1 가공 인클로저(201) 내의 온도에서 식품들의 블랜칭을 위해 요구되는 더 짧은, 제1 가공 지속시간에 대해 제1 가공 인클로저(201)에서 제1 가공 분위기에 노출되는, 방법.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스의 플로우는 섭씨 약 100도 내지 140도의 범위에, 또는 약 섭씨 120도 내지 180도의 범위의 온도에 제1 가공 인클로저(201)에 공급되는 스팀을 포함하는, 방법.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 가공 분위기의 적어도 일부에 공중 고강도 및 고전력 음향파들을 인가하여, 실질적으로 주파수에서 및 실질적으로 음향파들의 강도 및 전력으로 발진시키는 것을 야기하는 단계를 포함하는, 방법.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고강도 및 고전력 음향파들은 초음파 음향파들인, 방법.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서,
    상기 고강도 및 고전력 음향파들은 고강도 및 고전력 음향파 발생기에 의해 발생되고,
    - 적어도 120 dB,
    - 적어도 130dB,
    - 적어도 135dB,
    - 적어도 140dB,
    - 적어도 150 dB,
    - 대략 130 내지 대략 165dB, 및
    - 대략 130 내지 대략 180 dB의 군으로부터 선택된 상기 발생기(111;112)의 오리피스로부터 대략 10 cm에서 음향 음압을 갖는, 방법.
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고강도 사운드 또는 초음파는 하트만 타입 발생기의 사운드 발생기에 의해 발생되고, 상기 가압된 가스는 1.5 - 5 atm 범위의 압력에서 사운드 발생기에 공급되는, 방법.
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    살균되고 있는 식품들은 다음의 군들: 가금류, 고기, 따뜻한 해산물, 차가운 해산물, 따뜻한 해산물, 채소류, 과일, 상추, 베리들, 견과류, 시리얼, 및 치즈 중 하나로부터 선택되는, 방법.
  25. 식품들(103)을 가공하기 위한 생산 라인(100)으로서,
    제1 가공 인클로저(101) 및 제2 가공 인클로저(102);
    상기 제1 가공 인클로저(101)를 통해 및 계속해서 제2 가공 인클로저(102)를 통해 식품을 이동시키도록 구성된 컨베이어 시스템(103)을 포함하되,
    상기 제1 가공 인클로저(101)는, 제1 가공 인클로저를 통해 이동하면서, 섭씨 60도 위인 제1 가공 온도(Ts)로 식품들의 표면의 적어도 일부를 노출시키는, 제1 가공 인클로저(101) 내의 제1 가공 분위기를 생성하기 위해 오리피스(109; 110)를 통해 섭씨 70도 위의 가스 온도의 가스의 플로우를 전달하는 가스 공급 시스템(117)에 커플링되고;
    상기 제2 가공 인클로저(102)는, 이들이 제2 가공 인클로저(202)를 통해 이동할 때 식품들(103)에 항균 처리를 전달하도록 구성된, 생산 라인.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 제2 가공 인클로저(102)는 항균 화학 제제(123)의 공급의 분무를 제2 가공 인클로저를 통해 이동하는 식품들(103)을 향해 전달하기 위해 분사 노즐(106; 107)로 구성되는, 생산 라인.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 항균제는 과산소 용액과 같은, 산소계 살균제인, 생산 라인.
  28. 제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 가공 인클로저(102)는 식품의 급속 표면 냉각을 수행하도록 구성되는, 생산 라인.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 급속 표면 냉각은, 식품의 적어도 일부의 표면 온도를 약 일분 미만 내에 약 0℃ 아래의 온도로 냉각시키기에 충분한 플로우 레이트로 제2 가공 인클로저(701) 내에, 0℃ 아래의 가스 온도로, 가스를 배출시킴으로써 수행되는, 생산 라인.
  30. 제25항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 가공 인클로저(102)는 변형된 분위기를 적용하도록 구성되고, 질소 및 산소 중 하나 또는 모두의 부피 퍼센트는 78.08% 및 20.95%에서 1 퍼센트 포인트 초과하여 벗어나는, 생산 라인.
  31. 제25항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 가공 인클로저(102)는 MAP(modified atmosphere packaging)을 적용하도록 구성되는, 생산 라인.
  32. 제25항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 가공 지속시간 동안 제1 가공 인클로저(201)에서 가공 분위기로 식품들을 노출시키도록 구성되고; 상기 제1 가공 지속시간은 0.15 내지 10초의 범위 내에, 또는 0.2 내지 5초의 범위 내에, 또는 약 4초 미만에 있는, 생산 라인.
  33. 제25항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 가공 인클로저(201) 내의 제1 가공 온도(T1)는 섭씨 80도 내지 95도의 범위에 있는, 생산 라인.
  34. 제25항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스의 플로우는 약 섭씨 100도 내지 140도의 범위 내에, 또는 약 섭씨 120도 내지 180도의 범위 내에 있는 온도에서 제1 가공 인클로저(201)에 공급되는 스팀을 포함하는, 생산 라인.
  35. 제25항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 가공 인클로저(201)는 공중 고강도 및 고전력 음향파들에 상기 제1 가공 분위기의 적어도 일부를 적용하도록 구성되어, 실질적으로 주파수에, 및 실질적으로 음향파들의 강도 및 전력으로 발진하는 것을 야기하는, 생산 라인.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 고강도 및 고전력 음향파들은 초음파 음향파들인, 생산 라인.
  37. 제35항 또는 제36항에 있어서,
    상기 고강도 및 고전력 음향파들은 고강도 및 고전력 음향파 발생기에 의해 발생되고,
    - 적어도 120 dB,
    - 적어도 140 dB,
    - 적어도 150 dB,
    - 대략 130 내지 대략 165dB, 및
    - 대략 130 내지 대략 약 180dB의 군으로부터 선택되는 상기 발생기(111;112)의 오리피스로부터 대략 10 cm에 음향 음압 레벨을 갖는, 생산 라인.
  38. 제35항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서,
    고강도 사운드 또는 초음파는 하트만 타입 발생기의 사운드 발생기에 의해 발생되고, 상기 가압된 가스는 1.5 - 5 atm의 범위의 압력에 사운드 발생기에 공급되는, 생산 라인.
  39. 제25항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서,
    항균제를 저장하기 위한 제1 저장 탱크(123), 항균제 용액을 함유하는 제2 저장 탱크(125), 및 제2 저장 탱크(125)를 가압하고, 노즐들(119; 120) 중 하나 이상을 향해 항균제 용액을 구동하기 위한 압축기(124)를 포함하는, 생산 라이니.
  40. 제25항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분사 노즐은 AAIC-ES(air assisted induction charged electrostatic spray)를 전달하도록 구성된, 생산 라인.
  41. 제25항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서,
    가압된 스팀을 사운드 발생기에 전달하는 스팀 생성기(115)를 포함하는, 생산 라인.
  42. 제25항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 가공 인클로저(501)에 의해 밀폐된 제1 가공 부피와 제2 가공 인클로저(502)에 의해 밀폐된 제2 가공 부피를 분리시키는 벽(503; 504)을 포함하되; 상기 벽(503; 504)은, 컨베이어(103) 및 그 위에 이송된 식품이 통과할 수 있는 통로(505)를 형성하는 개구를 갖는, 생산 라인.
  43. 식품들을 가공하기 위한 제25항 내지 제42항 중 어느 한 항에 따른 생산 라인의 용도.
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