CN1283188C - 食品消毒的方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种消毒食品的方法，其包括通过从多个方向喷洒含水消毒液到食品的全部外表面上且同时相对于喷洒横向移动食品，将含水消毒液施加到食品上，其中，每个喷洒的速度足以润湿粘附到食品表面的微生物，其中，消毒液包括臭氧，其浓度最多15ppm，并且优选还包含至少一种使食品微生物灭活的试剂，其中，所述试剂的浓度足以使食品微生物灭活，保持所述消毒液与所述食品之间的接触至少一段有效时间，以便由含有所述至少一种试剂的消毒液使食品表面的润湿最大化，然后从所述食品中以机械方式排出至少75%的所述液体。

Description

食品消毒的方法

发明领域

本发明涉及食品消毒，其保护它们的外观并延长它们的保存期。

发明背景

作为一种食品消毒的技术，理想的是食品在提供给消费者消费之前消除来自于食物表面的微生物污染。

传统上，通过使食品浸渍在水槽中或流动的含有这样的消毒剂的水流中来消毒食品，之后离心分离所述食品以除去水。这是不甚令人满意的技术，因为产品保留非常多的水使得保持原始制品的物理性质、新鲜度和美观外形变得困难。

过去已经提出使用臭氧或含有臭氧的水溶液来清洁食品。涉及该提议的现有技术公开物还缺乏如何获得优良的保存其延长的理解。例如，美国专利5,858,435公开了一种清洁制品的方法，其包括在输送机上使食品旋转的同时喷洒水和臭氧的一种混合物的步骤，并且使用旋转刷头来刷洗所述制品以便通过旋转刷清除来自制品的污物、霉菌等，之后进行另一步骤，其中，向所述制品施加水和臭氧的一种混合物，然后处理所述制品以便除去来自其外部的过剩的水，最后一个步骤是向所述制品施加食品级蜡。这项技术完全不适合于许多种类的食品。刷子的物理作用可以清除或撕扯食品，使食品实际上对消费者具有较小的吸引力，并且另外所述刷子不仅可能拾起食品上存在的污物，而且可以拾起少量的食品本身。这需要周期清洁所述刷床，所以刷床必定被认为是食品的新污染物来源。这项专利也没有认识到食品上以及在食品的间隙中存在的水对保存期限的重要性。的确，在这个专利中在食品上施加一层蜡的要求确定使除去来自食品间隙内部的残余水分最大化以便获得希望的食品保存期是失败的。

因此，对于迅速、高效并有效地消毒食品的方法存在需求。

发明内容

本发明的一个方面是一种消毒食品的方法，其包括：

向食品的全部外表面上从多个方向喷洒水性消毒液体并相对于所述喷洒横向移动食品，把一种水性消毒液体施加到食品上，其中每次喷洒的速度足以润湿粘附于食品表面的微生物，

其中，消毒液包括浓度最大为15ppm的臭氧，优选地还包括至少一种使食物微生物灭活的试剂，其中所述试剂的浓度足以使食物微生物灭活，

保持所述消毒液与所述食品之间的接触时间至少为使食品表面被含有所述至少一种试剂的消毒液最大润湿的时间，

然后，从所述食品中以机械方式除去至少75％的所述液体。

在一个优选的实施方案中，通过在食品之下放置一种装置进行液体的去除，所述装置包括：

一个垂直取向且其上下端开口的主管道，优选在其上端有一个环形的法兰，该法兰终止于一个平的上表面，

气刀装置密封地连接到所述主管道侧面的开口并且布置在所述开口中以便在所述主管道中向下喷射空气或其它气体，其中在所述开口和所述上端之间的主管道的内径小于所述开口之下的主管道的内径，

其中，所述开口下游的主管道部分从所述开口开始，对于至少6倍于所述连接处的主管道直径的距离，具有最大3度并且优选大于0.5度的扩张角，和

与把气体吹入所述进口的所述气刀装置流体相通的供气装置，将气体吹入所述进口的速度足以使所述气体以足以把空气和空气中夹带的任何液体抽入所述上端并排出所述下端的速度喷入所述主管道。

并且开动所述供气装置，以便抽出放置在所述装置上食品中的液体。

本发明的方法还延长食品新鲜度的外观，特别是蔬菜和水果。换句话说，本发明的方法延迟了食品新鲜外观的损失。

附图说明

附图是在本发明实践中从食品中除去液体的装置的截面图。

发明详述

本文所用的术语“食品”是指包括任何可食用的蔬菜或源自动物的制品、烹过的或未烹过的、无论是完整的还是已经分成份或块的，并包括那些添加到由食品制造的配制好的食物中但是其本身不一定被消耗的制品，例如，香料、调味品和草药。实例非限制性地包括整个动物躯体、部分动物躯体、从动物躯体上切下的嘴尺寸的单块、整个的蔬菜和水果、蔬菜块和水果块。

食品的“外表面”是肉眼可以看到的表面。

食品的“表面”不仅指外表面而且指食品的任何间隙中的表面。

“间隙”是指食品中任何类型的不规则、不连续、裂缝、开口、空隙和裂纹，无论出现在可以认为是单块的表面中，例如红梅，还是出现在可能认为是食品的可分开部分之间，例如一头莴苣的叶子。

术语“以机械方式”是指包括从食品的间隙中除水而不需要热作用例如升高温度且不仅仅依赖重力的技术。实例包括旋转(指旋转食品本身或与其它食品成组地旋转，以便通过离心力从食品中清除液体)、摇动(是指搅动食品而不是通过旋转食品，以便从食品中除去液体，这种情况比仅仅依靠重力的情况快)、使食品经过物理辅助作用，例如气刀或真空等等。可以理解，任何这样的技术可以在任何给定温度进行，但是它们不依赖于为了效果而提高温度。

“最低的”指当入口管道具有平面底面时的那个表面，和当入口管道具有弯曲的底面时，在横切入口管道、与入口管道的轴垂直的平面中可以画出的最长线之下的底面部分。

术语“具有最大3度的扩张角”指在主管道轴所处的一个平面中所取的主管道的至少一个横截面中，由主管道与这样的平面相交产生的线形成相对于所述轴最大3度的角(“扩张角”)。

在本发明中，通过喷洒消毒液于食品的所有外表面上将消毒液施加到食品的所有可到达表面上。

消毒溶液含有臭氧，浓度最高15ppm并且优选为0.1-5ppm。臭氧溶液可以利用本领域中的传统手段形成，其中传统的臭氧发生器产生臭氧气流，其喷射进入水流或水槽中以形成在水中含有希望臭氧浓度的溶液。

优选地，消毒液还含有一种或多种对食品上存在的食品微生物有效灭活的试剂。用于本发明的试剂必须在食品上不留下有毒残余物、必须是政府法规批准用于食品上并且必须是有效灭活微生物的试剂。许多这样的试剂在食品加工领域是已知的。实例包括氯、氯化和溴化的化合物、可食用有机酸和可食用无机酸和盐的溶液，有机酸优选的实例是苹果酸、乳酸和柠檬酸，无机酸和无机盐的实例是磷酸及其钠盐，例如磷酸三钠。

试剂的浓度应该是其有效灭活微生物的浓度。有效浓度将随不同试剂而变化，并随试剂与食品接触的时间长度而变化，但是从已公开的来源或通过常规试验可以容易地确定有效浓度。浓度可以从50或甚至100ppm到若干重量％。将会认识到，有效浓度还是食品与消毒液之间接触时间的函数。

消毒液可以任选但是优选地含有表面活性剂，表面活性剂的用量是生理无毒的，在如本文所述使用时，该量有效提高从食品表面清除微生物的消毒液有效性。适合于该目的的表面活性剂的实例包括分子量为100-100,000的聚乙二醇(PEG)。消毒液中表面活性剂的量可以是0.01wt％-0.5wt％。

臭氧与抗菌剂组合的显著和意想不到的优点是，利用比使用任一种而不使用另一种时预期的量更少的臭氧和更少的试剂，消毒液中的所述组合为食品提供快速消毒、保存期延长和新鲜外观的保持。

以足以从食品表面清除微生物的速度，将消毒液施加到食品的所有外表面上。合适的速度是在食品的表面处至少每秒25英尺至约每秒200-250英尺。太低的速度不能充分清除微生物，太高的速度损坏食品表面。

例如，可以以足够的速度用许多喷洒把消毒液施加到食品表面上，使得在食品表面上液体撞击的地方从食品表面上清除微生物。“喷洒”是指任何液体的流动，无论通过广角施加还是以窄流或射流施加，通过施加，液体以足够的速度在食品表面上撞击以获得本文所述的目的。

在食品相对于喷洒横向移动的同时施加消毒液。“横向”是指食品以与喷洒轴成一定角度移动，而不是仅仅直接朝向喷洒方向或直接远离喷洒方向移动。

用于本方面的特定设备稍稍依赖于食品的几何结构。较圆的食品可以通过辊棒型输送机或较传统的输送机系统在多喷嘴喷洒管之下、之上移动或通过其移动。较小的制品可以使用多步刮板式输送机通过若干喷洒管处理。从动物躯体上切割的切割产品或简单成型食品可以在一个具有滚筒的装置中处理，该装置具有附加特征，即通过转筒连续送入制品，并且消毒液通过内部的喷洒管施加。这样的体系还可以分批操作。应该注意的是，食品相对于喷雾器的移动可以在喷雾器保持固定的同时通过移动食品、保持食品固定的同时移动喷雾器、或两者同时移动来完成。

在一个优选的实施方案中，食品携带在输送机上(例如环带)，其可以是开缝的以便允许过剩的液体通过输送机，而输送机在位于输送机上下的喷雾器之间通过。优选地，在这样的布置中，在输送机上方有至少两个喷雾器且在输送机之下有至少两个喷雾器。

在与消毒液的喷洒接触的食品通过之后，应该提供至少5秒，优选至少30秒的消毒液与食品的附加接触时间。这可以通过继续使食品沿着输送机行进、通过保持食品在保持工位或操作人员希望的其它方式来提供。这个时间允许有效的消毒，因为消毒液能够实现食品表面的最大润湿。即，溶液作用在食品的外表面上并且还能够渗透进入食品的任何缝隙。这种缝隙渗透是本发明的另一个意想不到的优点，因为使用根据本发明的消毒液的操作允许消毒液比使用其它液体消毒组合物可能更远地渗透食品缝隙。

然后从食品上清除消毒液。清除必须以一种方式实现，该方式从食品中除去至少75％的消毒液。这个去除程度是本发明的一个基本方面，因为食品具有比此前获得的长得多的储存期。实际上，消毒液的容易清除和清除程度超过先前认为可获得的。当然，与具有许多缝隙的食品相比，从具有圆滑外表面和没有(或较少)缝隙的食品中除去较高百分比的液体当然是可以实现的。

实现从食品中除去消毒液的这种程度的有效措施包括以上关于除去水的机械方式的定义所公开的那些措施。例如，用金属丝网篮子或相似的装置通过摇动；用在其璧中具有开口的滚筒通过旋转；通过对食品施加真空以除去液体；和/或通过气刀的应用，可以除去液体。由此，可以比用现有技术更迅速、更完全地除去液体。

本发明的这个方面提供额外的益处，即可以比现有技术更有效地从食品中除去消毒液(即，食品的表面可以脱水)。这个发现使得本发明的所有内容更意外，因为即使在本发明的全部方法中，包括缝隙表面的食品表面比先前可以获得的含有更多的液体(由于消毒液较高程度渗入到缝隙中)，但是本发明仍然成功地从食品中除去如此出乎意料高的百分比的液体。

附图中表示了从食品中除去消毒液的优选装置的横截面。所述装置通过任何常规支持模式放置在输送机1的下面，输送机携带一些食品。

所述装置包括一个主管道2，在其上端3开口。为了方便起见，上端3可以用具有平面顶面5的环型法兰4终止。平面顶面5，靠近地放置在输送机1下侧，促进从上面的输送机上的食品中除去水。主管道2在其下端6处也是开口的。

开口7提供在主管道2的侧面。在开口7与主管道2的上端3之间的主管道2的部分8的内径小于在开口7之下的主管道2的部分9的内径。直径差优选相当于比例为(部分9的直径)：(部分8的直径)＝1.1-1.25。部分8的直径通常约为0.5英寸，部分9的直径通常约为0.625英寸。各部分是同轴的。

部分8可以具有任何长度并且甚至可以尽可能短，只要允许足够的结构与开口7相交。

主管道可以具有矩形横截面，类似于传统的管道系统。其还可以是具有圆形或近圆形横截面的管子。矩形横截面结构是优选的。所述管道优选由金属制造，但是可以由聚合物材料制造，只要所述璧足够坚固使得如本文所述的空气压力的施加不会引起管道壁膨胀或破裂。

气刀10或等同工具密封地装配到开口7中。气刀包括空气入口11，其与非常窄的间隙12相通，间隙12是空气出口。间隙12的宽度一般是千分之2-3英寸。所述间隙引导排出间隙12的空气(或其它气体)到半径为4-8毫米的曲面13上。提供这种曲率允许离开间隙12的空气沿着四分之一圆的路径平滑地绕着该曲面(“柯恩达效应”)并且向下进入主管道的下部9。这能够使得远远更大的空气流和除去的水进入主管道的上部开口。适合于本应用的气刀可以购得。

部分9应该至少6倍于其内径，例如对于直径0.625英寸的主管道来说，部分9约为4英寸或更多。管道9的末端可以装进一个开口或封闭的容器，或可以与排出管道连接，排出管道输送物料到排水沟或下水道。

主管道的下部9应该具有本文定义的膨胀角。因此，主管道的横截面积在与入口管道相交处比沿着主管道继续向下处要小。根据由至少主管道的一侧相对于主管道的轴形成的角度，可以方便地确定该较大的横截面积。

可以用各种方式提供必要的膨胀，例如，矩形管道的一侧是与其它三个侧面成尺寸偏斜的小角度。管道的一侧以上可以处于要求的角度有助于提供必要的膨胀角。如果管道是圆筒的，可以提供喇叭形的区域(类似于灭火器末端上的雪喇叭(snow horn)，但是角度较小)。

空气入口11与任何合适的空气源(或蒸汽或其它气体或气体混合物)流体相连，该空气源在将气体(优选空气)以足够的速度吹入入口11的压力下，使得空气排出间隙12进入主管道的速度足以吸入空气和任何夹带在空气中的液体进入上端3并排出下端6。压力下的有用空气源或其它气体源包括鼓风机和风扇，以及压缩气筒和压缩机。排出间隙12的有效气体速度为每秒10-25米量级，优选约每秒20米。启动气刀，把液体从放置在所述顶部通道3上的食品中抽出，然后输送所述液体离开食品。这个装置使用很少的移动部件完成液体的除去，这些移动部件可能由食品脱落的碎屑污染或弄脏。所述装置可以比用于液体除去的其它装置更容易、更安全地清洗。

本发明的方法实现杀死来自食品表面的有害酶。本发明还延长新鲜的外观，即离开产生其外观的工厂时食品的外观。例如，莴苣的绿叶比预期的时间期限更长地保持绿色，而不在莴苣叶的边缘积累带有褐色斑点或褐色区域。

在任选的下一步骤中，将食品通过包含防腐剂的含水薄雾。含水薄雾一般是防腐剂的溶液或分散体。有用的防腐剂包括任何无毒的以及政府管理机关批准的用于施加到食品的防腐剂，其在延长食品的新鲜外观、水分含量或免除酸败是有效的。有用的防腐剂的实例包括柠檬酸、乙酸、过乙酸、过氧化氢、和卤代化合物。其它的有用试剂容易识别并且对于那些熟悉食品加工领域的人员是显而易见的。

在一个任选的但是优选的实施方案中，从食品中除去的消毒液被循环和再使用以处理其它食品。因此，当所述液体从食品中除去时，其被回收、渗滤/过滤以除去固体颗粒、通过例如臭氧消毒(在除去固体颗粒之前或之后)、并循环用于重新应用于其它食品。添加补充水以取代食品上或食品内带出的水或另外损失或溢出的水。

臭氧洗涤的显著益处是当循环水时，臭氧分解变成氧气。当过滤和循环洗涤水时，氯和其它的卤素累积。臭氧洗涤的快速微生物杀死和酶停止反应是有益的。臭氧是非选择性的氧化剂并且容易被耗尽来氧化水中的其它物质是有优点和缺点的。消耗臭氧用于除去废水中有颜色的化合物和有机化合物是一个益处。但是保持微生物杀死残余物所需的臭氧量可能非常高并且臭氧的产生是较昂贵的。

本发明的体系使用自动过滤器、可替代的袋式过滤器和一次性过滤元件除去生物负载。大多数植物组织和田地土壤的去除允许在过滤后的水中最小量的臭氧来维持微生物杀死残余物。第二个益处是当生产繁忙时，例如在收获季节的高峰时，新鲜的水可能容易更换或被添加到洗涤机的清洗容量中。

通过使用循环的和新鲜水的组合，可得到附加的容量用来加工食品。

从产品中除去田地的热量对于减慢产品呼吸是重要的，这又延长食品的新鲜度。在带有附加冷藏的臭氧洗涤机内冷水的循环施加较小的冷却负载，随后的情况是通过总是使用温热的新鲜水开始进行完全的水冷却。

为此，优选的是使用65或更冷的水实施本发明的方法。

通过循环臭氧化水产生的另一个益处是控制。蓄水池和在过程中包含的水变成快速臭氧浓度变化的缓冲器。溶解的臭氧浓度将更慢地变化，因为相比于串联(in line)处理系统，所述控制正在较大体积上起作用。臭氧是有益的，因为它增加溶解的氧并最终降低BOD和COD要求。循环还保持体系内所包含的危险臭氧浓度，这里，它们可以适当地通过臭氧破坏系统解决。避免了可能允许浓的未反应臭氧溶液在处理之前溢出或排泄进入公共下水道或排水沟的开放系统。

Claims (8)

1.一种消毒食品的方法，其包括：

通过从多个方向喷洒含水消毒液到食品的全部外表面且同时相对于喷洒横向移动食品，将含水消毒液施加到食品上，其中，每个喷洒的速度足以润湿粘附到食品表面的微生物，

其中，消毒液包括臭氧，其浓度最多15ppm，

保持所述消毒液与所述食品之间的接触至少一段有效时间，以便由含有所述至少一种试剂的消毒液使食品表面的润湿最大化，

然后从所述食品中以机械方式排出至少75％的所述液体并且，所述食品在输送机上移动，该输送机位于它上下的喷雾器之间。

2.根据权利要求1的方法，其中，消毒液还包含一种表面活性剂，其量是生理上无毒的。

3.根据权利要求1的方法，其中，通过旋转、摇动、真空除去或使食品受到气刀的作用的一种或多种以机械方式从所述食品中排出所述液体。

4.根据权利要求1的方法，其中，在其中从食品中除去至少75％所述消毒液的步骤之后，使食品通过含水薄雾，该含水薄雾包含防腐剂。

5.根据权利要求1的方法，其中，将从所述食品中排出的消毒液循环并施加到其它食品上。

6.根据权利要求1的方法，其中，所述消毒液还包含至少一种使食品微生物灭活的试剂，其中，所述试剂的浓度足以灭活食物微生物。

7.根据权利要求1的方法，其进一步包括由放置在食品之下的装置从所述食品中除去液体，该装置包括：

垂直取向且其上端(3)和下端(6)开口的主管道(2)，在其上端(3)有一个法兰(4)，在平面顶面(5)终止，

一个气刀装置(10)密封地连接到在所述主管道(2)的侧面中的开口(7)并位于所述开口(7)中，以便在所述主管道(2)中向下喷出空气或其它气体，其中，在所述开口(7)和所述上端(3)之间的主管道(2)的内径小于在所述开口(7)之下的主管道(2)的内径，

其中，主管道(2)在所述开口(7)下游的部分，始于所述开口(7)，对于至少6倍于所述连接处主管道(2)直径的距离，具有3度的扩张角，和

与所述气刀装置(10)的入口(11)流体连通的供气装置，用于以足够的速度把气体吹如所述入口(11)，使得所述气体以足够的速度喷入所述主管道，以便把空气和空气中夹带的任何水吸入所述上端并排出所述下端，

和启动所述供气装置以便吸出位于在所述装置上的食品中的液体。

8.根据权利要求7的方法，其中，所述扩张角至少为0.5度。