專利名稱：：通過注射氣體降低液體氧化還原電位同時防止發(fā)泡的方法通過注射氣體降低液體氧化還原電位同時防止發(fā)泡的方法本發(fā)明涉及借助氣體混合物處理液體食品領(lǐng)域。舉例來說，申請人進(jìn)行的工作表明，向多種液體介質(zhì)中，特別是食品中，注射基于惰性氣體或進(jìn)一步基于如氫氣的還原性氣體的氣體混合物，對降低氧化還原電位可能是有價值的?？商峒跋旅娴膶嵗齾⑾蜃罱K產(chǎn)品例如橙汁或任何果汁中注射。這樣，通過對抗氧化反應(yīng)(限制褐變，保存維生素C等等)可改進(jìn)產(chǎn)品的儲存性能。參在制造過程中向中間液體產(chǎn)品中注射。例如，可以將氣體混合物注射到富含或者不含蛋白質(zhì)的奶中，作為生產(chǎn)酸奶、奶酪和其它乳產(chǎn)品的基料。可以因此改變產(chǎn)品的感官性質(zhì)(味道，質(zhì)地等)。參向用于生產(chǎn)生物質(zhì)或有價值的分子的發(fā)酵培養(yǎng)基中注射?？梢砸源朔绞娇刂莆⑸锏纳韺W(xué)和代謝。現(xiàn)在，人們通常發(fā)現(xiàn)，直接將氣體注射到液體中(鼓泡)存在嚴(yán)重的發(fā)泡問題。例如橙汁和茶類飲料，以及牛奶就是如此。介質(zhì)中蛋白質(zhì)的存在很可能是造成部分現(xiàn)象的原因?，F(xiàn)在應(yīng)該已知，這種嚴(yán)重的發(fā)泡問題帶來很多不便，例如特別是物質(zhì)損失和包裝困難以及生產(chǎn)裝置堵塞問題?？梢蕴岬降氖?，現(xiàn)有文獻(xiàn)中提出了一些解決上述技術(shù)問題的方法。已提出的在食品加工過程中或?qū)嶋H上在發(fā)酵桶中(例如在攪拌期間)防止泡沫形成的一種現(xiàn)有方案是加入消泡劑，例如聚乙二醇或聚山梨醇酯(E432到E436)，從而降低表面張力。這種添加劑的添加存在一些缺點。特別是它會出現(xiàn)在最終產(chǎn)品的標(biāo)簽上，這給消費者帶來產(chǎn)品非天然的負(fù)面印象。此外，這些添加劑并不總是感覺上中性的。最后，有時立法上明令禁止它們用在一些產(chǎn)品中。因此，例如歐洲法律不允許在果汁中使用除抗壞血酸(E300)和檸檬酸(E330)以外的添加劑。也可以用其它解決方案，例如機械作用或壓力以破壞容器中形成的泡沫，但這些技術(shù)不能連續(xù)處理液體，并且發(fā)現(xiàn)它們在要處理的液體顯著發(fā)泡的情況下使用受限。因此現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)真正需要的是能夠提供液體食品被氣體處理的改進(jìn)方案，其能夠降低氧化還原電位，不會導(dǎo)致泡沫形成，感覺中性而且能被法律接受。對于這樣令人滿意的方法，其當(dāng)然應(yīng)該允許符合工業(yè)應(yīng)用的單獨連續(xù)處理。根據(jù)本發(fā)明，理想的是提供這樣的裝置，其通過解決發(fā)泡現(xiàn)象能夠使液體連續(xù)暴露于氣體混合物，從而以這種方式改進(jìn)處理的液體的感官質(zhì)量。本發(fā)明的另一個目的是提供能夠優(yōu)化注射，減少處理時氣體消耗的裝置。下文中可以更詳細(xì)的看到，本發(fā)明提出相對于常規(guī)鼓泡過程中通常產(chǎn)生的氣體和液體間的交換表面相比，改變所述交換表面。為此，氣體和待處理液體的交換在可以想到的各種不同構(gòu)造的塔中進(jìn)行，氣體和液體在塔中通過，其中一所述兩種流體可并流或逆流在塔中通過。例如，液體在塔頂注入并受重力向下流動，而氣體混合物在塔底注入并與液體流逆流地上升。一可在塔中填入材料(例如規(guī)整填料，或甚至無規(guī)填料，例如環(huán)、珠、圓柱體或其它幾何形狀，填料尺寸根據(jù)塔的尺寸確定)，或者塔中可不含任何材料，交換要么發(fā)生在塔中細(xì)雨般下落的液滴的表面，要么發(fā)生在受重力沿塔壁向下流動的膜的表面，而活性氣體在塔底注入，并在管中向上逆流流動。應(yīng)該指出的是，盡管可以用塔處理液體整體，但也可以在塔中分開處理液體的全部或部分成分而實施本發(fā)明。因此，在果汁情況下，例如可以僅處理i^v組合物中的水，或者根據(jù)本發(fā)明分開處理水和濃縮物，以及任選地隨后加入果肉。根據(jù)本發(fā)明的一種有利的實施方案，使用液體循環(huán)系統(tǒng)(液體環(huán)路)，以便獲得非常低的處理液體的氧化還原電位值。然后在塔底回收液體并在塔入口再注入，以再次經(jīng)歷處理?？紤]到要處理產(chǎn)品的變化(初始氧化還原值，粘度等)，這種模式可以提高處理能力。根據(jù)本發(fā)明的其他有利實施方案，為了限制氣體消耗，建議將循環(huán)系統(tǒng)和/或氣體分離結(jié)合于液體連續(xù)處理方法，其可以包括下列元件—氣體增壓器(可以是壓縮機或風(fēng)扇)，其使得在處理塔出口和入口之間產(chǎn)生活性氣體再循環(huán)。一由于氧氣可能在所述環(huán)路中積聚，因此建議將用于再循環(huán)的活性氣體的催化脫氧系統(tǒng)(例如DEOXQ型；其基于貴金屬催化的在氫氣存在下與干擾氧氣的燃燒)與之結(jié)合。一由于其它對處理有害的化合物可能在循環(huán)環(huán)路中積聚，因此建議向所述環(huán)路中加入聚合物膜用于氣體分離。在使用氫氣的情況下，由于氫氣的滲透性大于再循環(huán)流中有可能存在的其它氣體物質(zhì)，因此其可以在滲透側(cè)以高純度分離。之后可以將其與惰性載體氣體(N2、Ar、He、C02等，或這些氣體的混合物)混合，從而在液體連續(xù)處理過程的入口保持可接受的氫氣含量(即小于氫氣在空氣中的燃燒下限)。由于氫氣的吸附力通常低于再循環(huán)流中存在的其它化合物，還可以吸附分離氫氣。通過閱讀下面的描述，本發(fā)明的其它特點和優(yōu)勢非常明顯。通過非限制性實施例給出本發(fā)明的構(gòu)成和實施例，通過附圖舉例說明，其中—圖1示出了兩種適合實施本發(fā)明的塔(分別充滿材料和不含任何材料)，—圖2示出了一種用于實施本發(fā)明的處理橙汁并合并了氣體循環(huán)的裝置的實例。圖1的左手部分("A")示出了填充規(guī)整填料(填料來自Sulzer，ref.2118458ALDX-Wo5186C，不銹鋼316L)的塔，其中所述兩種流體逆流循環(huán)，待處理的液體(例如橙汁)從上向下通過。所述兩種液體在塔中的通過可以是并流或逆流的，以圖1A的方法為例，液體在塔頂注入，并受重力向下流動，而氣體混合物在塔底注入并與液體流動逆流地上升。塔中可以充滿材料(例如規(guī)整填料，或甚至無規(guī)填料，例如環(huán)、珠、圓柱體或其它小的幾何形狀)或者可以不含任何材料，氣液交換通過受重力沿塔壁向下的膜中的液體流動產(chǎn)生，而活性氣體在塔底注入，在管中向上逆流流動，或者再次發(fā)生在塔中細(xì)雨般下落的液滴表面。下面描述對橙汁的本發(fā)明實施方案第一實施例的結(jié)果。當(dāng)根據(jù)常用手段用氣體吹掃時(借助于燒結(jié)物吹掃)，即使氣體流量很低(例如每液體體積每分鐘0.03氣體體積)，橙汁實際上是顯著發(fā)泡的介質(zhì)。這里使用實驗室玻璃塔，塔的內(nèi)部裝有彈簧形式("辮子"或"螺絲錐"型)的玻璃元件。使用如下處理氣體混合物N2/H2(96%—4%)。橙汁的初始氧化還原電位(Eh)是215mV。在塔中橙汁與氣體混合物逆流接觸。在這樣的實施條件下，可將橙汁的氧化還原電位值降低到大約-300mV而不形成泡沫(見下面表1)，按照通常的借助燒結(jié)物的注射是絕對不可能的。表1:根據(jù)實施例1的橙汁氧化還原電位改變結(jié)果。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>可以認(rèn)為，由于本發(fā)明的實施，液體與氣體以膜形式接觸。因此不會有氣泡侵入處理的液體中。圖2提供了一種用于實施本發(fā)明處理橙汁并合并了氣體循環(huán)的裝置的實例。將儲存罐中含有的橙汁泵送到逆流操作的液-氣吸收塔中。含橙汁(自然氧化)的流體1在塔中用氣流11(4%112-96%]\2)處理，離開(2)塔底，以此方式處理，特別是脫氧。氣體(10)從塔頂(3)離開，然后將其壓縮到低于5巴的壓力(4)。流體4通過脫氧反應(yīng)器處理，能夠由氣體混合物除去在塔中解吸的氣態(tài)氧，根據(jù)反應(yīng)式H2+y2o2">1120脫氧。不含氧氣的流體5用聚合物膜處理，從而得到基本含有氫氣的流體7，和含有本方法中的吹掃氣的流體6。將"新鮮，，氮氣(流體8)，優(yōu)選來自低溫儲存裝置的"新鮮"氮氣，加入流體7中使流體中的氫氣含量為4%。為了防止待處理的氣流減少，將包含H2-N2混合物的流體10加入流體9中形成含H2(4%)-N2(QS)的流體11。下文中描述本發(fā)明實施方案的第二實施例。根據(jù)本發(fā)明在下列條件下在塔中處理五種液體(水，濃縮橙汁，純橙汁，濃縮葡萄柚汁和茶類飲料)一由不銹鋼316制成的拉西環(huán)型松散填料，一液體流速2001/h一N2/H2(96/4)混合物在塔中逆流通過；氣液比為1/1。在才艮據(jù)本發(fā)明的處理之前和之后借助MettlerToledo探針測量的氧化還原值(Ehm)在下表2中給出。在這種實施條件下，可將被處理液體的氧化還原電位降低到預(yù)期的氧化還原電位值，而不形成泡沫，這也是通常的用燒結(jié)物注射絕對不可能的。表2:各種液體氧化還原電位的改變結(jié)果。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求1、一種借助氣體混合物處理液體食品從而將氣體混合物注入液體以降低氧化還原電位，同時防止發(fā)泡現(xiàn)象的方法，其特征在于處理的液體與氣體混合物在塔中接觸，兩種流體同時通過塔。2、權(quán)利要求l所述的處理液體食品的方法，其特征在于液體和氣體混合物并流通過塔。3、權(quán)利要求l所述的處理液體食品的方法，其特征在于液體和氣體混合物逆流通過塔。4、權(quán)利要求1或2所述的處理液體食品的方法，其特征在于塔中不含任何材料，且氣液交換根據(jù)下列方法之一或每一種發(fā)生在塔中雨般下落的液滴的表面發(fā)生，或通過液體在重力下沿塔壁向下流動產(chǎn)生，而氣體混合物在塔底注入，并在塔內(nèi)向上逆流流動。5、權(quán)利要求l-3之一所述的處理液體食品的方法，其特征在于塔中至少部分充滿規(guī)整或無規(guī)填充材料，且氣液交換在填料內(nèi)發(fā)生。6、根據(jù)前迷^又利要求之一所述的處理液體食品的方法，其特征在于處理的液體食品是果汁。7、權(quán)利要求l-5之一所述的處理液體食品的方法，其特征在于在水中處理液體食品，ii^果汁組合物中。8、根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的處理液體食品的方法，其特征在于氣態(tài)處理混合物是氫氣或含氫氣的混合物。9、權(quán)利要求1-7之一所述的處理液體食品的方法，其特征在于氣體處理混合物是氫氣和二氧化碳的混合物。10、權(quán)利要求l-7之一所述的處理液體食品的方法，其特征在于氣體處理混合物包含氫氣和對所述被處理的液體來說可接受的補充氣體。11、權(quán)利要求10所述的處理液體食品的方法，其特征在于補充氣體選自惰性氣體，尤其是氬氣和氦氣，以及二氧化碳和氧化亞氮以及上述氣體任意比例的混合物。12、根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的處理液體食品的方法，其特征在于處理后達(dá)到的氧化還原電位值是負(fù)的。13、根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的處理液體食品的方法，其特征在于處理后達(dá)到的氧化還原電位值比處理前液體初始值1'氐至少100mV。全文摘要根據(jù)本發(fā)明使待處理的液體與氣體混合物在塔中接觸，兩種流體同時穿過塔。文檔編號A23L2/54GK101484027SQ200780025725公開日2009年7月15日申請日期2007年6月28日優(yōu)先權(quán)日2006年7月7日發(fā)明者D·伊巴拉,S·雅萊申請人:喬治洛德方法研究和開發(fā)液化空氣有限公司