TW304160B - - Google Patents

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ΓΒ6. 1. 10

δί)4』6^821 08261號專利申請案 中文說明% -------- 五、發明説明（ 發明筋圊 本發明係闞於-種食品加工之方法。更特別ife .本發明 係in S、' 一種使用特別的加热方法來加工特定類別的固髖食 π之方法。在本銳明書和隨附的申請專利範圍中、、固通 食ππ 一詞是用來定義含有水分的食品，其不具有深動的 私力，但具有定型的结構，其自身具有或是可在熱煮下能 形成可使流頮從结構之瑄部分滾動至另一部分的通道。霣 例為雑肉、小葫藿瓜和胡嫌^。此外，本發明所闢係的加 熱方法在本說明軎和申請專利範圍中是歸之為一種全量加 熱方法’其中該固應食品（如本文内所界定）之全部霣量 皆受到所陁用热能之影轚，而很明顯地，其與熱能施用至 食品之外部*再以傳奪的方式輸送至其内部之方法有其不 同之离。全最加熟方法之買例為歡姆（霉阻）加熱和微波 加熟法；而殺菌釜加熱法則不為該全最加熱方法之一個實 例。 許多食品加工方法包括的步骒有加熱奎高溫度以影響熱 者：和/或》菌作用，然後冷卻再進行真空包裝。對任何特 疋的食品而言，藉由加熱方式來達到，而通常維持功率上 為之時，環境壓力則控泡j在等於最大目標溫度下食品中水 分的飽和和蒸氣壓（SVP )。在此時，基本上由於水分在 短暫地氣相下自固照食品最熱的部分（高於最大目禰溫度 )流動至最冷的部分（低於最大目標溫度），而使得食品 之全部都達到罸大目棵溫度。结果，可能在不繼續供懕熱 —3 一 本紙掁尺度通用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） ^ 裝 .—r 訂-- · 線 (诗先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A6 B6_ 五、發明説明（2) 董的情形下，該食品卻可保持在最大目禰溫度上，而達成 所需的作用，如殺菌。 實際上，該環境®力可實質地在加熱全程中維持在等於 最大目檷溫度之SVP ，也可随著溫度之增加，而增加相當 於食品中水分之上升的飽和蒸氣鹰的量。再者，可想像的 是環境壓力相鬮於但稍微不同於食品之胞和蒸氣懕，例如 稍高於SVP ，亦可達成一個可接受的结果。 一個較佳的加熱方法為歐姆加热，而在其程序中，該食 品是浸入於電傅導流體之溶液中•較方便地為鹽水，再於 浸入的電極上通交流電懕。在某些情形下，可Μ不使用 傅導流體•而將電播直接與食品相接觸。 加熱之後，例如在無菌包裝之前· 一 0較佳的冷卻方法 是Μ蒸發來冷卻，其可藉著（在與鹽水分開後）施以部分 真空來達到其效果。無論如何•其他可能的冷卻方法有冷 卻水或冷凍劑之使用；但冷卻方法並不直接與本發明有闞 〇 根據本發明之另一涸観點，本文係《於使用全量加热方 法（如本文所界定）來加工固描一段短時間Κ完成殺菌作 用的最大目標溫度是相當重要的，因其會影響最終產物之 品霣。特別是在固«食品之情形下，已纆證實出已知的方 法很難在食品的全量内均一地達到該目檷溫度，而其结果 可等致热煮超過或不足之現象，和/或撗害终產物之品霣 〇 發明太鶼 -4- 本紙張尺度遍用中國·家標準（CNS)甲4现格（210 X 297公釐） {請先閲讀背面之注急事項再場寫木1) .裝*- iT. 經濟部中央樣準局興工消費合作社印轚 ^ 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 ^^4loQ A6 ____B6 五、發明説明（3) 根據本發明之一儷觀點，本文係關於一種使用全量加熱 方法來加工固體食品之方法，而根據該方法，在最少的加 熱步驟中，加熱的食品之環境壓力是Μ其食品之飽和蒸氣 壓來作相Μ的控制，Κ致使得在達到最大目標溫度時，固 體食品内能完成寘質上地均勻溫度分佈。 歐姆加热和微波加热為可加Μ應用之全量加熱方法之兩 涸實例，但並不僅限於這些實例。 該加热步嫌在一個較佳的方法中包括一届主要階段，其 中該食品之溫度表面上是升至最大的目檷溫度•以及一個 保持階段*其中食品之溫度刖保持在表面上到達的最大目 榡溫度。 該環境壓力在主要階段中可保持固定，若遒當禰要時， 可為一個上升的程式，以使得均勻加熱可達超過100 υ之 溫度。至少在該保持階段的最初部分中，當仍維持加热， 但可選擇在較低的食品（如本文内之界定）之設備•其特 激在於具有一個可供容置欲加熱食品之容器、一種可用Μ 在容器内使用全量加熱方法來加熱食品時•表面上將固體 之溫度升至最大目檷溫度之裝置，Μ及一種在加熱期間控 制容器内之壓力相《於該食品之飽和蒸氣壓·以使得固體 食品之全部部分皆能達到最大目檷溫度之装置。 該容器較佳地容有鹽水和浸入其内的電檯•在使用時食 品是浸在溶液中，而交流《壓則通至電極上，形成霣流並 通遇溶液及食品·因而加热食品（欧姆加热）。 較佳地•該壓力控制裝置包括一種装置，其可在主要加 {請先閱讀背而之注*事項再填寫衣頁) —5 — :本紙張尺度適用中國國家櫺準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐）

經濟部中央標準局员工消費合作社印製 I A6 ____B6_ 五、發明説明（4) 熱階段中當食品之溫度表面上到達最大目檷溫度時，維持 容器内之選定的固定或可變壓力•並可至少在部份之保持 階段中，當食品之溫度保持在表面上到達的最大目標溫度 時，將容器内之®力實質上維持在等於該臨界最高溫度下 食品之飽和蒸氣壓（SVP )上。 具艄啻觖例之說明 本發明之加工方法及設備，如在賁驗室之測試•可以下 列說明來加Μ例證•並參閲所《附之圓式，其中： 圖1為用於實施本發明方法之寊驗室测試裝置；和 圖2至4為本發明方法應用至三種不同固體食品之示範结 果國形。 圖1顯示一涸寅驗室之测試装置，包括一儷塑膠材質之 室10，Κ容有要處理的食品（未示出）。該室10可填充一 種傳導流體溶液·例如鹽水溶液•亦容有轚極14，籣單地 為鉑塗布之钛，該電極在使用時是浸入藤水溶硖中。室 10内之鹽水溶液可排除進入容器12。動力供給源16能在® 極14間供應交流電壓，在使用時可導致轚流通«溶液和浸 在溶液中之固«食品*而Μ歐姆加热法來提高該食品之溫 度0 其他可能的電極可例如由鉑塗布之金饜、氧化銥塗布之 钛或鉑銥組合物所構成，其他可用的傅等溶液包括氮化鉀 、氛化鈣和硫酸納。 該歐姆加熱室10是設置在壓力容器18内，以管路20連结 至可調的壓縮空氣（或其他合迪的氣體）源頭，並以管件 (請先閲-背而之注*事項再場寫本頁) 丨裝』 訂· -6- 本紙張尺度遴用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A6 _B6 五、發明説明（5) 連结至真空泵22。以逋當地調整容器18内之懕力，和供應 熱能•要處理的食品之溫度可調整至高或低於100 之值 ，例如在70至140 t：之範圍内。 跨越歐姆室10之腌用的電颳是以合適的設備如可變交流 (Variac)設備或自動方法來加Μ調整之，此外，該蘧水 溶液之濃度亦可選定Μ符合所需。 本發明之食品加工方法是利用上述之設備而施用在三種 固體食品，雜胸肉、小葫蘆瓜和胡雜Μ來進行之。 所有三種食品皆使用一般化之相同方法，而此一般方法 則將g先加Μ描述出來。 首先•決定出可在室内（和因此在食品中）達到最均勻 溫度分佈所需之》水溶液的最通濃度。本方法先製備許多 不同濃度（0.1至1.0 %之間）的嬲水溶液；再加入一些 (至少五個）熱霣偁至加熱的食品之不同部位上· Μ測定 薄層、厚層、中間Μ及表層之溫度。該食品與製備的鹽水 溶液之一種一齊放入加热室中，再予Μ加熱。記錄所達到 的溫度，並重覆此實驗至所有的鹽水灌度。經檢視所有實 驗的溫度記錄，可決定出可用以達到最均勻溫度分佈之鹽 水的近似濃度。 上述實驗再經重覆，但使用前所鑑定出之最佳濃度上下 之間的較窄的鼸水澹度範騸。經由此連續的實驗途徑可準 確地测出該特殊食品所用的最佳鹽水濃度。 接著*测定出在本方法中最大設定目檷溫度下該食品之 睢和蒸氣壓（SVP )。該SVP可經由不同的方法來測定， (請先閲讀背面之；;£意事項再M-片本頁) —裝. -7 - 本紙張又度遑《中《«家揉準CCNS)甲4規•格（210 X 297公釐）

Su4i〇0 A6 B6 五、發明説明（6) 但在現在之情形下使用反覆測試之程序來進行，先將容器 内之蒸氣壓力設定等於水的蒸氣壓，再觀察加熱期間所到 達的溫度。經調整所設定之懕力後’再觀察所到達之溫度 。該反覆操作則予Μ重覆直至找到在加熱時可到達設定目 棟溫度之壓力。 該壟水溶液和食品接著放入加熱室，再把加熱室置入® 力容器内，然後設定已拥定出的SVP 。 開放動力而在想要的速率下來進行加热，而使得該鹽水 溶液和食品表面上到達設定的目檫溫度。 接著該加熱步驟則進入保持階段，而該食品之溫度則表 面地維持在目搮溫度，若箱要的話，則Κ較低的動力來加 熱。在保持階段之第一部分中，已發現的是該產物之所有 部份實質上皆達到真正的目檷溫度。這棰現象發生的主要 機制•除了連續加熱外，是由於壓力容器設定在SVP (在 目標溫度下食品中水分之飽和蒸氣壓），水分在短暫地氣 相下於食品内移動，自較热的區域（超過目標溫度）至較 冷之區域（低於目標溫度）。 當食品之全部平衡成該目檷溫度時，保持階段則繼續維 持Μ達成所要的效果，如殺菌。在此時，加熱可Κ中斷* 或維持在較低的動力下。 在保持階段完成後，切爾所用的動力，再把鹽水溶液自 加熱室排出。 接著Κ施加部分真空至仍位在室内的食品來加以冷卻之 *當蒸氣冷卻過程完成時•空氣再通入室內以恢復成大氣 一 8 一 本紙張又度適用中國困家櫺準（CNS)甲4规格（210 X 297公* ) 裝Μ 訂· 經濟部中央檫準局貝工消費合作社印製 經濟部中央櫟準居员工消費合作社印製 A6 B6 五、發明説明（7) 壓力。 在上述之方法中，熱電偁則植入該食品之不同部位，以 檢测食品中目檷溫度之均勻到達。該等溫度之測定是K 5 個熱轚偶植入食品中來進行，而如鬮2至4 ，分別為使用 在雜胸肉、小葫蘆瓜和胡蘿蓠上所得之情形。無論如何， 在說明這些圓形之前，先行給定本方法之一些定ft细節Μ 探討三個實例。 在150克重全碓胸肉之例子中，該最遘用之盥水溶液濃 度經測定為0.6 %。該雄胸肉在132 t：下之SVP經測定為 1.75巴（bar )表壓。所施用至電極間之交流電壓為 50Hz下之180V，以使電流通過鹽水溶液和全然浸入其中之 雞胸肉。當五個熱電偶中之最後一偁顬示出130 t：時*切 斷電滬，而該室則靜置36秒。鹽水溶液然後再以釋放閥排 出。接著將該室抽成0.5巴之真空，使溫度快速降落。最 後，打破真空，再充填空氣至室内，而使得壓力容器得以 打開，取出加工遇的雄胸肉。 Μ小葫蘆瓜（3公分長*3.5公分直徑）而言，惟一的 不同是為其最通用之鹽水溶液濃度經测定為0.1 5% *而所 施用的交流霉壓為400V。 Μ胡蘿葡而言•該最遘用之鹽水濃度經測定為0.125 % *而所施用的®壓為450 V。其他细節則與雎胸肉所用的相 同。胡蘿«切成五個而毎個邊長10公釐之塊狀，而毎一塊 皆植入一個熱電偶。 現在參閲圆2至4 ，其中匯2為雄胸肉之顯形、匯3為 {請先間讀背而之注急事項洱塡寫衣頁) -9- 本纸張尺度適用中a钃家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A6 B6 五、發明説明（8) 小铺蘆瓜和圖4為胡蘿蔔。 圃2中，在相當於保持階段開始後之時間Ti (約110秒 )時，雄胸肉會接近目檷溫度（132 t：)，但在五涸熱電 偶間約有15¾之差距。當動力繼續施用時，最後一個熱電 偁在時間T2到達該目標溫度·然而最初到達目檷溫度之四 涸熱霣偶霣質上並未升高超過目標溫度。其中二偁熱®偶 S質上在目檷溫度上之時間長於另二個熱電偶。當動力在 時間Τ2切斷時，在進行冷卻之前，所有五個熱電偶在保持 階段的刺下時間内均維持在目標溫度上。 :圖3中，在保持階段開姶後之時間^時，五個熱電偶間 有較大的溫度差距，約為701C，但在時間Τ2時，所有五個 熱電偶皆到達目檷溫度，而通常即保持在此溫度下完成其 保持階段。 圖4中，有著最少的溫度差距•但一0热霣偶在約時間 h後顯示出主要的差距。該熱轚偶是意外地自胡蘿《塊上 脫離，而自由地飄浮在加熱室之上部空隙中。圖4顯示出 使用本發明之方法•在130它溫度下*其溫度之可能地緊 密控制。 一般而言，在K上實例中·有著一些不規則和不準確性 *主要是因為在真正操作條件控制上之困雞性，如在圓1 之手動操作澍試装置中之霣力和壓力。但可用Μ克服埴些 差異的自動控制方法係可輕易地取得的。 在以上實例中•該壓力在加热和保持期間時是設定在食 品中水分在最大目檷溫度下之飽和蒸氣®。無論如何•可 (請先,,4讀背面之注:s事項再埙寫衣1) 訂. -10- 本紙張尺度連用Ί»國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 號專利Φ請案 公

五、發明兢明( Η 上 之 簧 例 之 邏 輯 延 展 來 考！S 的 是 在 加 熱 而 保 持 之 前 的 時 段 内 t 若 力 在 加 熱 時 是 根據 升 高 程 式 來 近 似 即 時 地 If 加 的 SVP 而 加 Μ 調 節 > 那 m 食品 中 不 同 部 位 間 之 最 小 的 溫 度 差 m 即 可 達 成 0 圖 式 簡 蜇 說 明 圖 1 為 用 於 實 陁 本 發 明 方 法之 實 驗 室 測 試 装 置 t 圖 2 至 圖 4 為 本 發 明 方 法 應用 至 三 種 不-同 週 體 食 品 之 示 範 结 果 圖 形 0 丰 栗 元 件 榑 號 說 明 - 10 歐 姆 室 12 容 r 32 • tit)* 14 電 極 16 動 1力 1供給源 18 壓 力 容 器 20 管 :路 22 真 空 泵 (1. -I I I — - I - n n I I n LI _r T n I I I I n 0¾-5 « Λ^. (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中夬標準局員工消費合作杜印製 -11- 本紙張尺度遑用中國固家標隼（CNS ) A4规格（210X297公釐）

Claims (1)

1. I 號專利申辑案 ---利範圍修正本（86年1月） A8 B8 C8 D8 % II «I ^aii 1«^.^ 1^10修正—1# 貧 J 、申請專利範圍 經濟部中央標率局貝工消費合作社印製 L ~種使甩·全量加熱方法來加工固體食品之方法，其特激 在於決定在最大目檷溫度下之食品之飽和蒸氣壓，及在 至少部分之加熱步S期間内，控制在所決定出之飽和蒸 氣壓下加熱之食品的環境壓力，而使得在最大目標溫度 到達時，食品内達到一大致均勻的溫度。 2· 根據申謫專利範圍第1項之方法，其中該加熱步驟包括 ~個保持階段，在其中食品冷卻之前，在表面上最大目 搏溫度下保持一段餘定的時間，其特黴在於環境壓力至 少7E該保持階段中被加以控制，以達成固體食品内所要 地簧質之均勻溫度。 根樓申請專利範閹第2項之方法，其特激在於該瑁境壓 tl在加熱時，至少在保持階段之前，是控制在定值。 4·根搏申請專利範圍第2項之方法，其特擞在於在最少部 分之保持階段内，該環境壓力是至少維持近似於食品中 水分在最大目棵溫度下之飽和蒸氣壓。 ^ 根棟申請專利範圍第4項之方法，其特徽在於該環境壓 力在接傾加熱過程是設定在等於該飽和蒸氣壓。 & 根據申請專利範圍苐4項之方法，其特激在於該環境《 是控制在近似於食品加熱至最大目榑溫度而升高的飽 和蒸氣®。 7·根摊申語專利範圍第2 、3 、4 、5戎（5項之方法，其 特缴在於該保持陏段包括一個第—部分，其中該環境饜 A是控制在使固髏食品之所有部分均達到最大目搏溫度 ’和~调第二部分，其中該食品是均勻地保持在最大目 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 、1T 線 逋用中蘇' 严. ............... -** * 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 榑溫度下，Μ達到所要之效果，如殺菌。 8- 根揀申請專利範圍第1 、2 、3 、4 、5或6項之方法 *其特徵在於加熱是Κ霄流通過固體（歐姆加热法）來 進行之。 a 根撺申請專利範圍第8項之方法，其特徴在於該食品是 浸入含有霄極於其内之電傳導滾體內，以進行歐姆加热 0 根據申請專利範圍第9項之方法，其特徴在於該傳導滾 體為一種鹽水溶液。 11. 根撺申請專利範圍第9項之方法，其特徵在於該傳導流 髑之濃度经選定Μ幫助達成固餚食品内之均勻溫度分佈 〇 ^ .根據申請專利範圍第11項之方法，其中該溶液之離子強 度是Μ反覆測試方法來予Κ選定，其中加熱和溫度測定 是使用不同濃度的傳導滾體來進行之。 ia 根楝申請專利範圍第8項之方法，其特徴在於在加熱時 ，該食品是懸浮於含有傳導流體之室内，且在加熱之後 ，但在冷卻之前，該傳導滾體則自該室内排出。 u. 根據申請專利範圍第13項之方法，其特徴在於冷卻是藉 陁用部分真空至室内來達成，而以蒸發來有效冷卻之。 -2 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2!0X297公釐） ---------裝----訂——,----線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本页)