專利名稱：：線內(nèi)生產(chǎn)由濃縮物制成的熱處理過的飲料的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及商品飲料生產(chǎn)領(lǐng)域。特別是，本發(fā)明涉及線內(nèi)(in-line)生產(chǎn)商品飲料方面的改進(jìn)，這些飲料需要由濃縮基質(zhì)重新組合并需要熱巴氏滅菌或消毒。
背景技術(shù)：
：商品飲料生產(chǎn)需要對(duì)潔凈度和混合配料的比例進(jìn)行嚴(yán)格控制。特別是，由于天然果汁的易腐性，在含有果汁的飲料的巴氏滅菌或消毒方面必須大大注意。巴氏滅菌或消毒通常需要在大約華氏175°至220°對(duì)可能含有細(xì)菌的飲料成份加熱。對(duì)這些液體加熱和冷卻向優(yōu)化能源效率、產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本提出了挑戰(zhàn)。再有，涉及從濃縮物(如果汁)生產(chǎn)飲料的制造過程要求生產(chǎn)的最終產(chǎn)品有適當(dāng)?shù)陌桌嵌?Brix)。白利糖度是指液體中可溶解的固體/糖成份含量。在美國對(duì)橙汁要求的一致性標(biāo)準(zhǔn)是例如11.8°白利糖度。當(dāng)飲料由具有初始白利糖度水平大約45°至75°的濃縮物制成時(shí)，希望有小心控制的稀釋過程以達(dá)到重新組合(reconstituted)飲料的可接受的最終白利糖度含量。傳統(tǒng)的稀釋技術(shù)通常要求在單批量組合中添加稀釋劑的90％以上，因此難于得到目標(biāo)白利糖度。再有，傳統(tǒng)的飲料生產(chǎn)要求對(duì)濃縮物或者基本完成的飲料混合物進(jìn)行加熱以求巴氏滅菌或消毒。為加熱這類液體所需的能量比加熱例如水所需能量要大得多。傳統(tǒng)工藝還包括由于熱降解(degrading)造成的對(duì)香料和營養(yǎng)素的不合理加熱。當(dāng)前，由濃縮物制備果汁飲料通常需要三步工藝。首先，濃縮的果汁在很大的混合槽(例如3000至10000加侖)中被稀釋。然后，諸如漿料、維生素、礦物質(zhì)、防腐劑、色素或香料等配料與重新組合的果汁混合。接下來，最終的飲料被熱巴氏滅菌或消毒。另一種作法是，可在巴氏滅菌或消毒過程之后再添加那些熱不穩(wěn)定的添加配料。再有，除了對(duì)飲料配料加熱外，已知有其他巴氏滅菌或消毒技術(shù)，如過濾、臭氧處理、以及紫外線或脈沖光處理。所以，熱巴氏滅菌或消毒的飲料的現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)需要大量能量，因此希望有更有效的系統(tǒng)。能最大限度地減少所需能量和對(duì)有價(jià)值的配料(如某些香料、營養(yǎng)素和色素)的不合理加熱(heatabuse)的系統(tǒng)是所希望。當(dāng)前的飲料生產(chǎn)批量混合技術(shù)不足以以希望的精度控制可溶固體的含量。能提供改進(jìn)的對(duì)最終白利糖度的控制的飲料生產(chǎn)系統(tǒng)是人們所需要的。需要較小制造設(shè)備占地空間和為重新組合飲料的生產(chǎn)占用較少時(shí)間和勞動(dòng)的系統(tǒng)也是人們所希望的。所以，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供更有效的系統(tǒng)用于從濃縮物生產(chǎn)熱巴氏滅菌或消毒的飲料，該系統(tǒng)比傳統(tǒng)工藝需要較少的能量。本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供更有效的系統(tǒng)用于從濃縮物生產(chǎn)熱巴氏滅菌或消毒的飲料，該系統(tǒng)比傳統(tǒng)工藝造成熱不穩(wěn)定飲料成分的降解小。本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種飲料生產(chǎn)系統(tǒng)，它改進(jìn)了對(duì)最終產(chǎn)品的添加劑和白利糖度的精度的控制。本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種系統(tǒng)，它與傳統(tǒng)技術(shù)相比需要較小的制造設(shè)備空間和使用較少時(shí)間和人力去生產(chǎn)重新組合的飲料。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供系統(tǒng)和裝置以滿足這些目的和其他目的。本發(fā)明提供一種改進(jìn)的系統(tǒng)和裝置用于由濃縮物生產(chǎn)熱巴氏滅菌或消毒的飲料。在優(yōu)選實(shí)施例中，該飲料含有果汁。本發(fā)明提供一種改進(jìn)的系統(tǒng)和裝置用于以熱不穩(wěn)定成份的最小降解來生產(chǎn)熱巴氏滅菌或消毒的飲料。本發(fā)明提供的生產(chǎn)這類飲料的系統(tǒng)和裝置所需能量、設(shè)備占地空間、人力和時(shí)間比先前需要的少，而且能更具體地控制白利糖度和其他添加劑含量?？傊?，本發(fā)明的飲料是以更高的質(zhì)量水平更高效率地生產(chǎn)出來的。圖1顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖2顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的示意圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種系統(tǒng)和裝置，用于從濃縮物線內(nèi)生產(chǎn)熱處理過的飲料。本發(fā)明提供的生產(chǎn)這類飲料的系統(tǒng)和裝置所需能量、設(shè)備空間和時(shí)間比先前需要的少，而且能更精確地控制白利糖度含量。本發(fā)明提供的生產(chǎn)這類飲料的系統(tǒng)和裝置造成的添加劑降解最小。本發(fā)明的飲料是以更高的質(zhì)量水平更高效率地生產(chǎn)出來的。本發(fā)明提供一個(gè)雙流連續(xù)飲料混合工藝過程。熱處理過的飲料的生產(chǎn)包括得到足以對(duì)飲料進(jìn)行巴氏滅菌或消毒的溫度。首先提供加熱后的稀釋劑。加熱后的稀釋劑主要包含水，還能包含其他成分，優(yōu)選的是那些熱穩(wěn)定成分，還能包含其他成分，優(yōu)選的是那些熱穩(wěn)定成分。稀釋劑可由任何熱源加熱，如電阻、微波、射頻、輻射和其他傳導(dǎo)或?qū)α鳠嵩础?yōu)選地，稀釋劑至少是部分地被傳統(tǒng)的熱交換器加熱。受熱稀釋劑的溫度可是高于環(huán)境溫度的任何溫度，然而，當(dāng)希望采用巴氏滅菌的情況中稀釋劑優(yōu)選地至少被加熱到大約185°F或在希望熱消毒的情況中加熱到大約220°F。加熱后的稀釋劑在傳統(tǒng)的線內(nèi)保持管中保存所需要的時(shí)間，以去除任何微生物污染物的活性。此外，稀釋劑可由過濾、臭氧處理、紫外線和脈沖光處理進(jìn)行處理。稀釋劑被引導(dǎo)到兩個(gè)液流中。在優(yōu)選實(shí)施例中，加熱是在兩個(gè)液流分離之前發(fā)生的。在另一些實(shí)施例中，對(duì)主稀釋劑的加熱是在主稀釋劑流和次級(jí)稀釋劑流分流之后發(fā)生的。第一稀釋劑流波控制和測(cè)量(meter)，在主稀釋結(jié)點(diǎn)處與被測(cè)量的飲料濃縮物組合，以得到有所希望主白利糖度的主重新組合飲料溶液。飲料濃縮物可由正活塞泵或供給泵向系統(tǒng)提供。在一些優(yōu)選實(shí)施例中，飲料濃縮物含有至少是一些果汁。在本發(fā)明中可用作飲料的果汁包括但不限于橙汁、柚汁、檸檬汁、酸橙(lime)汁、橘汁、蘋果汁、梨汁、葡萄汁、櫻桃汁、漿果汁、菠蘿汁、桃汁、杏汁、李子汁、梅汁、passion果汁、酸果蔓(cranberry)汁、或它們的混合物。通常，果汁濃縮物的初始白利糖度約為45°至75°白利糖度。在主稀釋之后的重新組合的主白利糖度的優(yōu)選值在15°至45°之間，更優(yōu)選值在約20°至30°白利糖度之間。本發(fā)明提供的是在為達(dá)到飲料的最終白利糖度所需的總稀釋劑中，主稀釋劑流能提供總稀釋劑體積的大約10％至90％，優(yōu)選值為大約20％至70％，優(yōu)選值為大約30％至65％，以及優(yōu)選值為大約40％至60％。在把主稀釋劑與飲料濃縮物混合之前對(duì)主稀釋劑加熱，使得有多倍的效率。主要地這使得在其后階段為熱巴氏滅菌或消毒稀釋劑和飲料濃縮物的混合物所需總能量較少，這是由于主稀釋劑配料(水)有較高的熱傳導(dǎo)性。再有，通過與預(yù)加熱的主稀釋劑混合，使飲料濃縮物得到直接加熱，這是最有效的可能加熱形式，這與否則所需的對(duì)流或傳導(dǎo)間接加熱的情況相反。再有，濃縮物和加熱后的稀釋劑的這種受控的被計(jì)量的組合是在線內(nèi)發(fā)生的，所以不需要單獨(dú)的事先混合槽，這顯著地節(jié)省了時(shí)間和設(shè)備占地空間，否則的話，會(huì)需要3000至10000加侖的混合槽。再有，混合濃縮物和稀釋劑所需能量少于傳統(tǒng)的實(shí)踐中所需能量，因?yàn)槔涞?環(huán)境溫度下(通常為10°至50°F)高度粘稠的濃縮物與溫的或熱的水混合了。然后，優(yōu)選地，主重新組合溶液在線內(nèi)靜態(tài)混合器中被混合。然后，主重新組合溶液被熱巴氏滅菌。優(yōu)選溫度范圍約175°至185°F，或被熱消毒，優(yōu)選溫度范圍約195°至220°F，這是最終產(chǎn)品的分裝和存儲(chǔ)所必須的。在這一階段能使用一個(gè)熱交換器以提高加熱主重新組合溶液的效率。當(dāng)稀釋劑在與濃縮物線內(nèi)組合之前已被熱消毒時(shí)，在這一階段由于被主稀釋流直接加熱使得不需要否則從冷的/環(huán)境溫度起加熱主重新組合溶液所需要的極其大量的能量。一旦達(dá)到所希望的巴氏滅菌或消毒溫度，主重新組合溶液能在線內(nèi)，例如一個(gè)傳統(tǒng)的線內(nèi)保持管中，被保持必要的時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)所需要的減少微生物。優(yōu)選地，第二稀釋劑流是在稀釋劑加熱之前或之后從稀釋劑供給處分出來的，在次級(jí)稀釋結(jié)點(diǎn)被計(jì)量和與主重新組合溶液線內(nèi)組合，以創(chuàng)建次級(jí)重新組合溶液。優(yōu)選地，該次級(jí)重新組合溶液是通過計(jì)量第二稀釋劑流制備的，以達(dá)到所希望的約5°至15°白利糖度的最終飲料白利糖度。例如，在橙汁的情況中，所希望的最終白利糖度約10°至13°，優(yōu)選值約11.8°，而且最終飲料的白利糖度約為11.80°。可選地，次級(jí)重新組合溶液也能在線內(nèi)靜態(tài)混合器中被混合。這一雙流線內(nèi)飲料生產(chǎn)工藝過程的次級(jí)稀釋階段允許對(duì)最終白利糖度有更大的控制，所以能有更一致的和更高質(zhì)量的飲料產(chǎn)品。本發(fā)明提供對(duì)白利糖度的控制達(dá)到精度0.1°，優(yōu)選值是達(dá)到0.01°白利糖度。本發(fā)明提供的是在為達(dá)到飲料的最終白利糖度所需的總稀釋劑中，第二稀釋劑流能提供總稀釋劑體積的大約10％至90％，優(yōu)選值為大約03％至80％，優(yōu)選值為大約40％至75％，以及優(yōu)選值為大約40％至60％。當(dāng)稀釋劑先前已被熱消毒時(shí)，第二稀釋劑流能在與主重新組合溶液組合之前被冷卻。第二稀釋劑的冷卻可用熱交換器實(shí)現(xiàn)，以提高總系統(tǒng)的效率。第二稀釋劑的冷卻使得在與主重新組合溶液組合時(shí)再次提供很有效的直接熱傳送。這一系統(tǒng)比冷卻整個(gè)重新組合飲料有顯著的更高的能量效率。如果產(chǎn)品已被巴氏滅菌，最終使次級(jí)重新組合溶液冷卻到約35°F可能是必要的，然而，如果產(chǎn)品已被消毒供上架穩(wěn)定(shelf-stable)存儲(chǔ)，則優(yōu)選是只需冷卻到75°至85°F。再有，本發(fā)明提供泵、流量計(jì)、控制閥、溫度傳感器和白利糖度計(jì)，它們能在任何可操作階段位于線內(nèi)系統(tǒng)中。例如，一個(gè)正活塞泵(displacementpump)能位于濃縮物保持槽和濃縮物與主稀釋劑流結(jié)點(diǎn)之間。流量控制閥能位于主稀釋劑流和次級(jí)稀釋劑流的線內(nèi)，優(yōu)選是后面跟隨流量汁。本發(fā)明中用于稀釋劑流的流量控制閥能在人工控制下或在一計(jì)算機(jī)處理器的自動(dòng)控制下，該處理器接收來自流量計(jì)、溫度傳感器、pH傳感器、泵和白利糖度計(jì)的輸入。這樣，具有可編程邏輯控制器的自動(dòng)系統(tǒng)為有效地、連續(xù)地、雙流、線內(nèi)生產(chǎn)由濃縮物制做的具有以高度控制的白利糖度的飲料提供了多級(jí)反饋和前向控制回路。本發(fā)明考慮了為精確控制最終白利糖度而采用任何數(shù)量的后續(xù)稀釋劑流。本發(fā)明提供在任何可操作階段可向線內(nèi)系統(tǒng)提供附加的飲料添加劑。這些添加劑能在一個(gè)或多個(gè)添加劑稀釋劑流中提供。例如，可根據(jù)添加劑合成物對(duì)熱和酸的敏感性，在所要求的階段向溶液中添加維生素、礦物質(zhì)、防腐劑、色素、香料、植物提取物或它們的組合。熱穩(wěn)定的添加劑(如某些香料)和酸穩(wěn)定/需要酸的添加劑(如鈣鹽)能在熱巴氏滅菌或消毒之前加入主重新組合飲料溶液。熱不穩(wěn)定的和可溶于水的添加劑，如其他礦物質(zhì)和香料，可作為后續(xù)添加劑稀釋劑流來加入，并能按需要進(jìn)一步被過濾、臭氧處理、紫外線或脈沖光處理，和與次級(jí)重新組合溶液線內(nèi)混合。此外，熱不穩(wěn)定的不可溶于水的添加劑，如某些香料、植物提取物和維生素，能由過濾、臭氧處理或者紫外線或脈沖光處理進(jìn)行消毒并直接添加到次級(jí)重新組合溶液中。微生物培養(yǎng)物和碳酸化作用也能在對(duì)重新組合溶液進(jìn)行熱處理之后添加，因?yàn)闊峤粨Q過程影響這些配料。至此，這些添加劑都懸浮在受監(jiān)視的稀釋劑流中，這一系統(tǒng)提供附加的其后重新組合的溶液和增強(qiáng)的對(duì)最終白利糖度以及其他添加劑的控制。所以，本發(fā)明還提供一種裝置，用于線內(nèi)生產(chǎn)由濃縮物重新組合的、熱處理過的、含有果汁的飲料。在一個(gè)實(shí)施例中，該裝置包含稀釋劑控制閥、與下游第一稀釋劑流流量控制閥進(jìn)行流體通信(communication)的稀釋劑流量計(jì)、以及第一稀釋劑流流量計(jì)。該裝置包含一個(gè)稀釋劑加熱器，它與第一稀釋計(jì)流流量控制閥以及第一稀釋劑流流量計(jì)進(jìn)行上游通信或下游通信。該裝置進(jìn)一步包含一個(gè)飲料濃縮槽，它與飲料濃縮物控制閥以及飲料濃縮物流量計(jì)進(jìn)行流體通信；以及一個(gè)主重新組合結(jié)點(diǎn)，它與第一被加熱的稀釋劑流以及飲料濃縮物進(jìn)行下流流體通信，以產(chǎn)生主重新組合飲料溶液。該實(shí)施例進(jìn)一步包含一個(gè)主重新組合飲料溶液加熱器，它與主重新組合結(jié)點(diǎn)進(jìn)行下游流體通信；以及一個(gè)最終白利糖度計(jì)，它與主重新組合飲料溶液加熱器進(jìn)行下游通信。在優(yōu)選實(shí)施例中，該裝置有一供給泵位于飲料濃縮物槽和濃縮物與第一稀釋劑流的主重新組合結(jié)點(diǎn)之間。在優(yōu)選實(shí)施例中，稀釋劑加熱器由電阻、微波、射頻、輻射、傳導(dǎo)或?qū)α鳠嵩春?或熱交換器來操作。在優(yōu)選實(shí)施例中，稀釋劑加熱器與一個(gè)下游線內(nèi)保持管進(jìn)行流體通信，以使加熱后的稀釋劑保持一段時(shí)間，該時(shí)間足以去掉微生物污染物的活性。在優(yōu)選實(shí)施例中，主重新組合結(jié)點(diǎn)與下游線內(nèi)靜態(tài)混合器以及上游主重新組合溶液加熱器進(jìn)行流體通信。在優(yōu)選實(shí)施例中，主重新組合溶液加熱器由電阻、微波、射頻、輻射、傳導(dǎo)或?qū)α鳠嵩春?或熱交換器來操作。在優(yōu)選實(shí)施例中，主重新組合溶液加熱器與下游線內(nèi)保持管進(jìn)行流體通信以使加熱后的稀釋劑保持一段時(shí)間，該時(shí)間足以去掉微生物污染物的活性。本發(fā)明在某些實(shí)施例中提供第二稀釋劑流流量控制閥和第二稀釋劑流流量計(jì)。優(yōu)選地，次級(jí)稀釋劑流在稀釋劑分流器處與稀釋劑及主稀釋劑流分流。在一些實(shí)施例中，稀釋劑分流器在稀釋劑加熱器的上游，在另一些實(shí)施例中，稀釋劑分流器在稀釋劑加熱器的下游。該裝置次級(jí)重新組合結(jié)點(diǎn)，它與主重新組合溶液及次級(jí)稀釋劑流進(jìn)行下游流體通信以產(chǎn)生次級(jí)重新組合飲料溶液。在優(yōu)選實(shí)施例中，該裝置進(jìn)一步包含一個(gè)線內(nèi)靜態(tài)混合器，它與次級(jí)重新組合結(jié)點(diǎn)及最終白利糖度計(jì)進(jìn)行下游通信。在一般的重新組合飲料系統(tǒng)中，該產(chǎn)品然后進(jìn)入裝填器或無菌緩沖槽(surgetank)，它與一個(gè)可選的最終冷卻器通信。在其他優(yōu)選實(shí)施例中，該裝置進(jìn)一步包含次級(jí)稀釋劑冷卻器，它與第二稀釋劑流流量計(jì)進(jìn)行下游流體通信并與次級(jí)重新組合結(jié)點(diǎn)進(jìn)行上游流體通信。在優(yōu)選實(shí)施例中，冷卻器是一個(gè)熱交換器。再有，該裝置能包含一個(gè)加壓保持槽，位于次級(jí)稀釋劑冷卻器的下游，后面跟隨正活塞泵和流量計(jì)以精確控制次級(jí)稀釋劑與主重新組合飲料溶液相加。在其他優(yōu)選實(shí)施例中，該裝置進(jìn)一步包含一個(gè)熱不穩(wěn)定的可溶于水的添加劑稀釋劑流與添加劑結(jié)點(diǎn)，它與次級(jí)的或另一個(gè)稀釋劑流進(jìn)行流體通信。在優(yōu)選實(shí)施例中，該裝置進(jìn)一步包含一個(gè)熱穩(wěn)定添加劑稀釋劑流與添加劑結(jié)點(diǎn)，它與加熱器上游的主重新組合溶液進(jìn)行流體通信。在其他優(yōu)選實(shí)施例中，該裝置進(jìn)一步包含一個(gè)熱不穩(wěn)定不溶于水的添加劑稀釋劑流與添加劑結(jié)點(diǎn)，它與次級(jí)重新組合溶液進(jìn)行流體通信。在優(yōu)選實(shí)施例中，稀釋劑流的流量控制閥在人工控制下或由處理器自動(dòng)控制，該處理器接收來自流量計(jì)、溫度傳感器和至少一個(gè)白利糖度計(jì)的輸入。本發(fā)明提供各種裝置用于上述發(fā)明。在本說明書中的短語“通信”或“流體通信”是指該裝置提供了一個(gè)管道供流體在兩個(gè)部件之間連續(xù)流動(dòng)，而術(shù)語“上游”和“下游”一般指裝置內(nèi)的相對(duì)位置，然而，應(yīng)該理解，該裝置的其他部件(例如，但不限于，流量計(jì)、閥、管道等)也可位于其間。參考圖1，一個(gè)示例裝置包括與稀釋劑加熱器20進(jìn)行流體通信的稀釋劑供給控制閥10。在大多數(shù)情況下，稀釋劑只不過是水，然而也可存在其他成分，如熱穩(wěn)定的添加劑。所示流量計(jì)15用于監(jiān)視進(jìn)入系統(tǒng)的稀釋劑量。所示線內(nèi)保持管25用于保持稀釋劑必要的時(shí)間以去掉微生物污染物的活性。去掉污染物活性是指減少會(huì)對(duì)產(chǎn)品有有害作用的至少是一些化合物或有機(jī)物，如細(xì)菌。稀釋劑能由熱源加熱，如電阻、微波、射頻、輻射和其他傳導(dǎo)的或?qū)α鞯臒嵩础?yōu)選地，稀釋劑部分地由傳統(tǒng)熱交換器加熱。加熱后的稀釋劑的溫度可以是高于環(huán)境溫度的任何溫度，以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的效率，然而，優(yōu)選地，在希望進(jìn)行巴氏滅菌的情況下稀釋劑被加熱到至少約185°F，而在希望熱消毒的情況下約為220°F。然后，加熱后的稀釋劑在稀釋劑分流器30處被引導(dǎo)到兩個(gè)液流中。第一稀釋劑流穿過流量計(jì)40和控制閥35，在主稀釋劑結(jié)點(diǎn)45處與計(jì)量的果汁濃縮物流組合。果汁濃縮物來自濃縮物槽50，并在進(jìn)入主稀釋劑結(jié)點(diǎn)45之前穿過供給泵55和流量汁60。然后，組合后的主重新組合溶液在靜態(tài)混合器65中混合，之后流向主重新組合溶液加熱器70。通常，果汁濃縮物的初始白利糖度約為60。在主稀釋之后的重新組合主白利糖度的優(yōu)選值在約30和35之間。因?yàn)橄♂寗┦窃谒c果汁飲料濃縮物混合之前被加熱的，在這一階段為對(duì)稀釋劑和飲料濃縮物的熱巴氏滅菌或消毒辣所需能量較少。主重新組合溶液或被熱巴氏滅菌，其優(yōu)選溫度范圍為約175°至185°F，或被熱消毒，其優(yōu)選溫度范圍為約195°至220°F，如所希望的最終產(chǎn)品分裝和存儲(chǔ)所必須的那樣。在這一階段可使用熱交換器提供主重新組合溶液所需任何熱量，以得到處理溫度。一旦達(dá)到所希望的巴氏滅菌或消毒溫度，主重新組合溶液能線內(nèi)保持在傳統(tǒng)的線內(nèi)保持管75中，保持為減少微生物所需的時(shí)間。熱處理后的主重新組合溶液在線內(nèi)與第二稀釋劑組合，以產(chǎn)生次級(jí)重新組合溶液。第二階段稀釋劑允許操作員達(dá)到所希望的最終果汁飲料近似白利糖度，例如約5°至15°，或10°至13°，或優(yōu)選約為11.8°或11.80°。優(yōu)選地，通過將主重新組合溶溶與來自加熱后稀釋劑的稀釋劑分流器30的第二稀釋劑流組合，制備這種次級(jí)重新組合溶液。第二稀釋劑也可由單獨(dú)的源提供。第二稀釋劑被引導(dǎo)到冷卻器(如熱交換器)95中，然后到達(dá)與主重新組合溶液的次級(jí)稀釋結(jié)點(diǎn)80。因?yàn)榈诙♂寗┍焕鋮s，優(yōu)選為35°F，所以為冷卻主重新組合溶液所需能量較少。第二稀釋劑被引導(dǎo)到巴氏滅菌保持槽92并繼續(xù)到正活塞泵98和流量計(jì)90。所示第二稀釋劑被引導(dǎo)通過流量控制閥85。在此之后，次級(jí)重新組合飲料溶液在一個(gè)線內(nèi)靜態(tài)混合器100中被混合并在白利糖度計(jì)110處確定白利糖度。在飲料需要冷凍的情況中，例如被巴氏滅菌的飲料，提供額外的冷卻器115。所示實(shí)施例提供一個(gè)背壓閥105。本發(fā)明提供在任何可操作的階段，附加的果汁飲料添加劑可提供給線內(nèi)系統(tǒng)。例如，可根據(jù)添加成分對(duì)熱和酸的敏感性在所需要的階段添加維生素、礦物質(zhì)、防腐劑、色素、香料、植物提取物、微生物培養(yǎng)物或它們的組合。圖2顯示一種配置，其中稀釋劑控制閥200在稀釋劑分流器205處被分流為2個(gè)流，其中主稀釋劑流在進(jìn)入稀釋劑加熱器220之前穿過流量計(jì)215和控制閥210。加熱后的主稀釋劑流在主稀釋劑結(jié)點(diǎn)225處與果汁濃縮物組合。所示濃縮物來源于濃縮物槽230，白利糖度約65°，穿過主稀釋劑結(jié)點(diǎn)225上游的饋送泵235及流量計(jì)240。在此之后，主重新組合溶液穿過靜態(tài)混合器245，在果汁的情況下，得到白利糖度約30°。主重新組合溶液在熱穩(wěn)定添加劑結(jié)點(diǎn)250與熱穩(wěn)定添加劑組合，如某些營養(yǎng)素和香料，然后進(jìn)行熱巴氏滅菌。這些成分在穿過饋送泵252和流量計(jì)253傳送之前保持在熱穩(wěn)定添加劑槽251中。應(yīng)該理解，在這一階段可有多種不同的熱穩(wěn)定添加劑與主重新組合飲料溶液組合。例如，可以添加多個(gè)添加劑流，用于溶于水的、基于酒精的或不溶于水的物質(zhì)。在這一階段可添加礦物質(zhì)，如鈣鹽，它要求飲料中的酸性留在溶液內(nèi)。流量計(jì)253將跟蹤稀釋效應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)具有所希望的白利糖度的最終產(chǎn)品?？删幊踢壿嬁刂破髂鼙O(jiān)視和控制濃縮物、稀釋劑和添加劑的每個(gè)流的流量、壓強(qiáng)、溫度、pH和/或白利糖度，以保證準(zhǔn)確地遵循每個(gè)飲料產(chǎn)品的配方。添加劑和重新組合的飲料在靜態(tài)混合器235中被徹底混合并被引導(dǎo)到加熱器260，用于在175°F至185°F進(jìn)行巴氏滅菌或在195°F至220°F進(jìn)行消毒。保持管265使溶液在加熱后的溫度保持必要的時(shí)間以去掉任何微生物污染物的活性。對(duì)于那些消毒后的產(chǎn)品，飲料溶液被引入冷卻器270。在次級(jí)稀釋結(jié)點(diǎn)275，主重新組合溶液(含有熱穩(wěn)定添加劑)與第二稀釋劑組合。第二稀釋劑是在稀釋劑分流器205處從水稀釋劑流中分流來的，該流在流量計(jì)285處被監(jiān)視并在閥280處受控制。此外，第二稀釋劑流在添加劑結(jié)點(diǎn)290與熱不穩(wěn)定的溶于水的添加劑組合，例如某些營養(yǎng)素和香料。那些添加劑從槽295經(jīng)由供給泵300、流量計(jì)310以及控制閥305提供給添加劑結(jié)點(diǎn)290。還提供一個(gè)混合器313用于混合添加劑和第二稀釋劑流。到此時(shí)這些或其他添加劑懸浮在附加的稀釋劑中，這一系統(tǒng)提供三元的或更多元的重新組合溶液以及增強(qiáng)了的對(duì)最終白利糖度的控制?？蛇x地，在靜態(tài)混合器313之前或在此之后可向第二稀釋劑流添加植物提取物。含有熱不穩(wěn)定、可溶于水添加劑的第二稀釋劑流在站點(diǎn)315處被過濾、臭氧、紫外線或脈沖光處理，以去掉微生物污染物的活性。在此之后，次級(jí)稀釋劑流被引向熱交換冷卻器320。在次級(jí)稀釋結(jié)點(diǎn)275，主重新組合飲料溶液與次級(jí)稀釋流組合，形成次級(jí)重新組合溶液。在添加劑結(jié)點(diǎn)330，次級(jí)重新組合溶液與來自槽335通過饋送泵340并由流量計(jì)345監(jiān)視的熱不穩(wěn)定、不溶于水的添加劑(如某些香料和維生素)組合。在階段350，這一添加劑混合物能由過濾、臭氧或紫外線或脈沖光處理進(jìn)行消毒，然后被引向冷卻器355和與次級(jí)重新組合飲料溶液的結(jié)點(diǎn)330。可選地，可在站點(diǎn)325向次級(jí)重新組合飲料溶液添加有益微生物培養(yǎng)物。次級(jí)重新組合飲料溶液作為具有受監(jiān)視量的輔助添加劑稀釋劑的重新組合產(chǎn)物，被傳送通過靜態(tài)混合器360、背壓閥362并在白利糖度計(jì)365處被監(jiān)視以得到希望的白利糖度，并由流量計(jì)370監(jiān)視其流速。在站點(diǎn)375能添加碳酸鹽。于是果汁飲料可以填入容器或無菌存儲(chǔ)槽。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀了本說明和所附權(quán)利要求之后，本發(fā)明的這些或其他特點(diǎn)和實(shí)施例將是顯然的。這一描述中的實(shí)施例不是要限定權(quán)利要求的范圍，而是要作為這里考慮的本發(fā)明全部范圍和精神的示例。權(quán)利要求1.用于由濃縮物線內(nèi)生產(chǎn)熱處理后的飲料的系統(tǒng)，包含加熱稀釋劑，把加熱后的稀釋劑引向被計(jì)量的主稀釋劑流；把主稀釋劑流與被計(jì)量的飲料濃縮物組合以產(chǎn)生主重新組合飲料溶液，以及把主重新組合飲料溶液與被計(jì)量的第二稀釋劑流組合以產(chǎn)生次級(jí)重新組合飲料溶液，從而從濃縮物生產(chǎn)出熱處理后的飲料。2.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中稀釋劑由電阻、微波、射頻、輻射、傳導(dǎo)或?qū)α鳠嵩醇訜帷?.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中稀釋劑被至少加熱到約185°F。4.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中稀釋劑被至少加熱到約220°F。5.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中加熱后的稀釋劑進(jìn)一步在線內(nèi)保持管中被保持足以去掉污染物活性的一段時(shí)間。6.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該稀釋劑在稀釋劑分流器處分成主稀釋劑流和第二稀釋劑流。7.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中該稀釋劑在分流器處分流之前被加熱。8.權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中主稀釋劑在分流器處分流之后被加熱。9.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該飲料濃縮物含有果汁而且該飲料濃縮物的白利糖度約為45°至75°。10.權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中該主重新組合飲料溶液的白利糖度在約15°和45°之間。11.權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中該主重新組合飲料溶液的白利糖度在約20°和30°之間。12.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，進(jìn)一步包含在一個(gè)線內(nèi)靜態(tài)混合器中混合主重新組合飲料溶液。13.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，進(jìn)一步包含把主重新組合飲料溶液加熱到約175°F至220°F。14.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中主重新組合飲料溶液在加熱之后進(jìn)一步被保持在一個(gè)線內(nèi)保持管中長達(dá)足以去掉污染物活性的一段時(shí)間。15.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，進(jìn)一步包含在被計(jì)量的第二稀釋劑流與主重新組合飲料溶液組合之前，使被計(jì)量的第二稀釋劑流冷卻。16.權(quán)利要求15的系統(tǒng)，進(jìn)一步包含把第二稀釋劑流冷卻到低于35°F。17.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該飲料濃縮物含有果汁而且次級(jí)重新組合飲料溶液有白利糖度約5°至15°。18.權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中次級(jí)重新組合飲料溶液有白利糖度約10°至13°。19.權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其中次級(jí)重新組合飲料溶液有白利糖度約11.8°。20.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，進(jìn)一步包含在一個(gè)線內(nèi)靜態(tài)混合器中混合次級(jí)重新組合飲料溶液。21.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中主稀釋劑流提供該飲料中總稀釋劑體積的約10％至90％。22.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中主稀釋劑流提供該飲料中總稀劑體積的約20％至70％。23.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中主稀釋劑流提供該飲料中總稀釋劑體積的約30％至65％。24.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中主稀釋劑流提供該飲料中總稀釋劑體積的約40％至60％。25.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中第二稀釋劑流提供該飲料中總稀釋劑體積的約10％至90％。26.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中第二稀釋劑流提供該飲料中總稀釋劑體積的約30％至80％。27.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中第二稀釋劑流提供該飲料中總稀釋劑體積的約40％至75％。28.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中第二稀釋劑流提供該飲料中總稀釋劑體積的約40％至60％。29.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中熱不穩(wěn)定、可溶于水的添加劑被添加到第二稀釋劑流中。30.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中熱穩(wěn)定的添加劑被添加到加熱前的主重新組合飲料溶液中。31.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中熱不穩(wěn)定、不溶于水的添加劑被添加到次級(jí)重新組合飲料溶液中。32.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中稀釋劑流的流量控制閥和泵是在人工控制之下或由計(jì)算機(jī)處理器自動(dòng)控制，該處理器接收來自至少一個(gè)流量計(jì)、溫度傳感器或白利糖度計(jì)的輸入。33.一種用于由濃縮物線內(nèi)生產(chǎn)熱處理后的飲料的裝置，包含稀釋劑加熱器，與第一稀釋劑流流量計(jì)和第一稀釋劑流控制閥進(jìn)行流體通信；飲料濃縮物槽，與下游飲料濃縮物泵和飲料濃縮物流量計(jì)進(jìn)行流體通信；主稀釋結(jié)點(diǎn)，與第一稀釋劑流和飲料濃縮物進(jìn)行下游流體通信，以產(chǎn)生主重親組合飲料溶液；主重新組合飲料溶液加熱器，與主稀釋結(jié)點(diǎn)進(jìn)行下游流體通信；第二稀釋劑流流量計(jì)和第二稀釋劑流流量控制閥；次級(jí)稀釋結(jié)點(diǎn)，與主重新組合飲料溶液及第二稀釋劑流流量控制閥進(jìn)行下游流體通信，以產(chǎn)生次級(jí)重新組合飲料溶液；以及白利糖度計(jì)，與次級(jí)稀釋結(jié)點(diǎn)進(jìn)行下游通信。34.權(quán)利要求33的裝置，其中一個(gè)泵位于飲料濃縮物槽和主稀釋結(jié)點(diǎn)之間，與它們進(jìn)行流體通信。35.權(quán)利要求33的裝置，其中稀釋劑加熱器由電阻、微波、射頻、輻射、傳導(dǎo)或?qū)α鳠嵩床僮鳌?6.權(quán)利要求33的裝置，其中稀釋劑加熱器與下游線內(nèi)保持管進(jìn)行流體通信，以保持加熱后的稀釋劑長達(dá)足以去掉污染物活性的一段時(shí)間。37.權(quán)利要求33的裝置，其中第二稀釋劑流與稀釋劑加熱器進(jìn)行下游通信。38.權(quán)利要求33的裝置，其中主重新組合飲料溶液加熱器與下游線內(nèi)保持管進(jìn)行流體通信，以保持主重新組合飲料溶液長達(dá)足以去掉污染物活性的一段時(shí)間。39.權(quán)利要求33的裝置，進(jìn)一步包含一個(gè)線內(nèi)靜態(tài)混合器，它與次級(jí)重新組合飲料溶液結(jié)點(diǎn)進(jìn)行下游通信。40.權(quán)利要求33的裝置，進(jìn)一步包含一個(gè)第二稀釋劑冷卻器，它與次級(jí)稀釋結(jié)點(diǎn)進(jìn)行下游流體通信。41.權(quán)利要求40的裝置，進(jìn)一步包含第二稀釋劑保持槽和下游泵，二者與第二稀釋劑冷卻器進(jìn)行下游流體通信，與第二稀釋流流量計(jì)進(jìn)行上游流體通信。42.權(quán)利要求33的裝置，其中第二稀釋劑流流量計(jì)與稀釋劑加熱器進(jìn)行下游流體通信。43.權(quán)利要求33的裝置，進(jìn)一步包含熱不穩(wěn)定、可溶于水添加劑結(jié)點(diǎn)，它與第二稀釋劑流進(jìn)行流體通信。44.權(quán)利要求33的裝置，進(jìn)一步包含熱穩(wěn)定添加劑結(jié)點(diǎn)，它與加熱器上游的主重新組合飲料溶液進(jìn)行流體通信。45.權(quán)利要求33的裝置，進(jìn)一步包含熱不穩(wěn)定、不溶于水添加劑結(jié)點(diǎn)，它與次級(jí)重新組合飲料溶液進(jìn)行流體通信。46.權(quán)利要求41的裝置，其中稀釋劑流的流量控制閥和泵是由計(jì)算機(jī)處理器自動(dòng)控制，該處理器接收來自至少一個(gè)流量計(jì)、溫度傳感器或白利糖度計(jì)的輸入。全文摘要本發(fā)明提供一種系統(tǒng)和裝置用于由濃縮物生產(chǎn)熱巴氏滅菌或消毒的飲料。該系統(tǒng)包含加熱稀釋劑和把第一被計(jì)量的稀釋劑流與被計(jì)量的飲料濃縮物流組合，產(chǎn)生主重新組合飲料溶液。該系統(tǒng)進(jìn)一步包含把主重新組合飲料溶液與被計(jì)量的第二稀釋劑流組合，產(chǎn)生次級(jí)重新組合溶液，其中第二稀釋劑流也是從加熱后的稀釋劑中引出，但被冷卻以提供直接熱傳送。各種添加劑可根據(jù)它們對(duì)熱的敏感性在整個(gè)系統(tǒng)中提供給飲料溶液。本發(fā)明提供更高的生產(chǎn)效率和對(duì)最終飲料的質(zhì)量及所含成分量的更好的控制。文檔編號(hào)A23L2/48GK1510995SQ02810150公開日2004年7月7日申請(qǐng)日期2002年5月8日優(yōu)先權(quán)日2001年5月18日發(fā)明者賽烏根·帕蘭尼阿潘,賽烏根帕蘭尼阿潘申請(qǐng)人:可口可樂公司