專利名稱：生產無菌凝塊食品的方法
技術領域：
本發明涉及在已滅菌的液體食品中添加無菌凝固劑使其凝聚，從而生產無菌包裝的凝塊食品的方法。
根據食品原料的不同，可以使蛋白質變性通過不同的方法制得凝塊食品。在大多數情況下，需要向液體中加入凝固劑以便凝固。在某些情況下，還需要加熱來引發凝固過程。凝塊食品的例子是乳酪、布丁、果凍和餐后甜點。可以使用各種酶和／或無機鹽等作為凝固劑。當加入凝固劑后，它與液狀食品中的蛋白質分子反應并使它們不溶于水，從而得到凝塊食品。
一種叫做“豆腐”的特殊凝塊食品是用得自大豆的、富含蛋白質的提取物，即豆乳制作的。在亞洲的許多國家和地區，如日本、中國、韓國、印度尼西亞、臺灣、馬來西亞和新加坡，豆腐是傳統的重要食品，它有兩種主要類型，即壓榨豆腐和“絹豆腐”。壓榨豆腐具有較堅實的質地，并且由于一些“乳清”已經被從凝塊中壓榨出去因而干物質含量較高，而絹豆腐具有較柔軟的結構。豆腐可以原樣食用，但經常是作為不同菜肴中的成分經過油炸、煮制或烘焙等進一步的加工。從營養的角度看，由于豆腐含有高質量的蛋白和脂肪，因此它在許多發展中國家中作為一種主要的食品起著重要的作用。在歐洲和美國，即使現在豆腐市場尚為有限，但很有可能由于豆腐的高營養價值而使消費者的興趣增高。此外，豆腐具有創立優良環境形象的潛力，因為與肉中的動物來源蛋白相比，其生產消耗資源較少。
例如在日本，豆腐的傳統生產方法中將一種叫做“Nigara”的、從海水中提取出來的、含有氯化鎂(MgCl2)活性成分的天然物質用作凝固劑。由Nigara凝固制得的豆腐在日本是很受歡迎的食品。但是，凝固劑的提取既費時又需要技術，因此它不適合于豆腐大規模生產中作為凝固劑。氯化鈣(CaCl2)也是一種可用的凝固劑，但是，當大規模生產中使用時，它與MgCl2一樣被認為會制得不理想的粗／硬質地的低質豆腐。
現在用得最多也最受歡迎的凝固劑，至少在中國，是硫酸鈣(CaSO4)。用CaSO4凝固的豆腐質地柔軟均勻，受到廣泛的歡迎。此外，豆腐長期以來被認為是替代乳制品提供鈣質的基本食物，而在例如歐洲和美國也起著相應的作用。
CaSO4的特點還在于它在水中的溶解性低。此外，它需要以在水中的懸浮液或分散液的形式添加。
硫酸鎂(MgSO4)是另一種可供選擇的凝固劑，它在豆腐的生產中尚未贏得任何歡迎。和CaSO4一樣，MgSO4在水中具有很低的溶解性。
傳統生產和銷售的豆腐貨架期短，實際上被按新鮮產品對待，需要在生產的當天或第二天食用。隨著城市化和生產單位的集中化程度的提高，豆腐的貨架期也需要增長。
根據衛生條件、生產方法和包裝質量的不同，現在市場上的產品可以在冷藏條件下儲存長至數周的時間。但是，在現代社會長距離、長時間的銷售情況下，非常需要能夠無需冷藏而長時間保質、具有原有味道和質量的無菌包裝產品。
在無菌凝塊食品的生產中，食品中的所有成分必須經過滅菌，而后在無菌條件下包裝到包裝物中，該包裝可無菌地保護和保持產品的特性。但是，對于這種在工業規模上合理有效條件下進行的無菌凝塊食品的生產來說，人們會受到這樣的限制，即只有很少的凝固劑可以制成無菌形式，或經受合理、經濟的殺菌方法滅菌。
例如，固體顆粒在液體介質中的凝固劑分散液是難以以無菌形式獲得的，因此至今被排除在無菌豆腐的生產中。曾經精心考慮為很理想的凝固劑CaSO4滅菌，一般通過熱蒸汽或熱處理經由水的分散液或漿液加入。但這種滅菌方法消耗能源太多因而不經濟，并且隱含著在漿液的最后顆粒群中的固體顆粒滅菌不足的風險。
從國際專利申請PCT／JP 95／00236或從序列號為08／669921的美國專利申請中可以了解生產無菌豆腐的方法。根據這些方法，使用了適用于合理大規模生產的其他凝固劑。
一個有效的例子是轉谷氨酰胺酶(TG酶)，它是一種在室溫下即能將蛋白連在一起并產生凝固的酶(參見PCT／JP 95／00236)。這種酶還非常昂貴，在實踐中這使得豆腐生產的成本過高。
另一個有效的例子是葡萄糖酸-δ-內酯(GDL)(美國序列號08／669921)，但它給豆腐帶來特征性的酸味，最好與其他無菌凝固劑如MgCl2之類的水溶性鹽一起使用。
因此，在現有技術中，尚不可能用固體顆粒在液體介質中的懸浮液或分散液形式的凝固劑來生產無菌凝塊食品。特別需要以傳統的方法生產豆腐，但需在無菌條件下，用CaSO4作為凝固劑以便獲得理想的傳統均勻度、結構和味道等特性。
因此，本發明的一個目的是通過不會引起現有技術所存在問題的已公開類型的新方法。
本發明的另一個目的是提供一種以含有固體無機鹽的液體介質作為凝固劑用于食品凝塊的新方法。
本發明進一步的目的是提供一種為了生產無茵凝塊食品而制備含有滅菌無機鹽的無菌液體介質的方法。
本發明的一個具體的目的是提供一種用含有CaSO4或MgSO4的水分散液作為凝固劑，將豆乳無菌凝結成豆腐的新方法。
這些目的是由具有權利要求1的技術特征的方法實現的。本發明方法的優選變化和改進具有從屬權利要求2-12的特征。
用以轉化成凝塊食品的、典型的含有蛋白質的液體食品是大豆提取物，即豆乳。為了從大豆中提取蛋白，將大豆浸泡在水中數小時。根據大豆的純度和質量的不同，可以采取不同的浸泡時間和浸泡方法，例如使用次氯酸鹽。除去浸泡水，而后將大豆磨碎或粉碎成碎大豆漿液，稱為“go”。在粉碎和磨細操作中可以添加某種消泡劑。
然后，將大豆漿液加熱到約90-110，優選約95-105，最優選約100℃，約1-10分鐘，優選2-6分鐘。經熱處理或煮制過的漿液經過脫氣，然后將殘余的大豆纖維，稱為“okara”，被從豆乳中分離除去。
提取出的豆乳可以短時間儲藏或立即進行進一步的加工制成豆腐，通過均質和隨后的高溫熱處理，即被稱為UHT滅菌處理。均質可以在不同的壓力下進行一次或數次以便得到均勻的產品。滅菌處理在約130-145℃下進行約1-20秒，優選在約134-140℃下進行約2-10秒，最通常的是通過在板式換熱器之類中進行間接熱交換。若以較低的殺菌溫度，則可以用該溫度下較長的保持時間來彌補。例如接近130-135℃的滅菌溫度需要約8-24秒的保持時間。
將滅菌溫度升高可以通過一次或數次預熱步驟。例如，給液體食品進行滅菌處理的適宜設備可以是“Tetra Therm Aseptic”型的設備。
然后將經過熱處理的產品冷卻到優選5-20℃之間。冷卻可以一步進行或分多步，優選兩步進行。冷卻的無菌豆乳可以暫時存儲在一個緩沖罐中，或直接送去進行無菌添加凝固劑、裝填和包裝操作。
在無菌條件下，小心地將分散在液體介質中的固體無機鹽形式的無菌凝固劑計量和添加到豆乳中，例如使用型號為“Tetra Aldose”的無菌劑量裝置。用靜態聯機混合器將凝固劑和豆乳充分混合，得到均勻的混合物。
均勻的混合物在無菌包裝機如型號為“Tetra Brik Aseptic”的包裝機中包裝，以連續工藝成形、裝填和密封。
在隨后的保溫操作中，被包裝起來的豆乳在密封包裝里凝結成豆腐，保溫操作中包裝的內容物被加熱到適宜的溫度以便引發凝固過程。一般包裝的內容物被加熱到約70-95，優選80-90℃，時間為約30-60，優選約40-50分鐘。用以凝固的加熱處理可以采用已知技術進行，如水浴或微波技術。
保溫操作后，包裝產品必須相當快地冷卻到室溫以免對產品造成損害。然后，可以將該無菌包裝的豆腐儲藏在室溫下至少半年到長至約一年，視所用包裝的類型而定。
這樣，凝固劑是在計量和添加到液體食品中之前的一個單獨操作步驟中、在無菌條件下制備的。含有第一無機鹽的第一溶液流和含有第二無機鹽的第二溶液流分別進行滅菌，然后混合，使第一和第二無機鹽溶液相互反應，形成具有凝固作用的固體無機鹽。滅菌可以采用已知技術，如通過多孔膜的微濾技術或熱殺菌技術。鹽溶液可以在獨立操作中混合和反應，而后，所形成的固體凝固劑鹽被添加到液體食品中。或者，兩種溶液可以直接添加到液體食品中，混合和反應同時進行。
下面結合附
圖1和2對本發明進行描述。圖1和圖2示意了制備和向液體食品如豆乳中添加無菌凝固劑的方法的兩種可供選擇的方案。
如圖1所示，一種無菌制備和包裝凝塊食品的方法和裝置10，含有第一無機鹽的第一溶液流和含有第二無機鹽的第二溶液流分別滅菌，然后兩種鹽溶液混合并反應，以便形成液體介質中的分散液或漿液形式的固體無機鹽凝固劑，最后將液體介質進行計量并添加到液體食品中。
含有第一無機鹽如CaCl2的水溶液第一物流11經過滅菌，優選通過微孔濾器12進行微孔過濾，微孔濾器孔徑使細菌和其他微生物從鹽溶液中被濾掉。含有第二無機鹽如K2SO4的水溶液第二物流13以相同方式滅菌，通過微孔濾器14進行微孔過濾。兩股經過滅菌的鹽溶液流經等量合并計量或按相應量計量，從而使兩種鹽的離子按化學計量彼此反應形成鹽，如CaSO4。
CaSO4從溶液中沉淀出來形成固相，因為它在水中的溶解度比兩種易溶于水的初始鹽的溶解度低。
當第一和第二流混合時，兩液流中溶解的鹽離子立即彼此反應，因此通過簡單的將兩液流匯合成15即可使反應在管線內直接進行。或者，在一個單獨的槽16中進行混合以確保在總液流進一步流走時，所有的離子均反應形成CaSO4和KCl。CaSO4和KCl在水中的總液流17，形式為漿液或分散液，隨后通過適宜的計量裝置19計量到較大的豆乳流18中。加入豆腐中的凝固劑漿液的量，以所添加的CaSO4量計為豆乳的約0．1-1．0wt％，更優選約0．5-0．7wt％。為獲得最佳的凝結效果，CaSO4的添加量為豆乳的約0．6wt％。為了得到凝固劑分散液和豆乳的均勻混合物，用攪拌器進行混合，優選靜態混合器20，位于豆乳18和凝固劑分散液17匯成的總液流21中，或者，在單獨的混合容器(未示出)中混合，于是連續制得可以在22處裝填的產品。所得產品在無菌條件下裝填到包裝23中，裝填好的包裝隨即密封并輸送到保溫工段，裝填的產品在約90℃凝固約40分鐘，然后在約25℃冷卻約20分鐘。對裝填好的包裝進行加熱和冷卻可以采用已知技術，如水浴或微波加熱，根據所用包裝的類型而定。
圖2示意了無菌制備和包裝無菌凝塊食品的方法和裝置10’，含有第一無機鹽的第一溶液流和含有第二無機鹽的第二溶液流分別滅菌，然后將兩液流分別直接計量并添加到液體食品中，從而使兩種鹽混合并反應形成無機鹽凝固劑，同時，所形成的固體鹽與液體食品也混合。
含有第一無機鹽如CaCl2的水溶液第一流11優選通過微孔濾器12進行微濾滅菌，微孔濾器孔徑能使細菌和其他微生物從鹽溶液中被過濾掉。含有第二無機鹽如K2SO4的水溶液第二流13優選以相同方式滅菌，通過微孔濾器14進行微濾。兩股經過滅菌的鹽溶液流在適宜的計量裝置19(圖中未示出)中以相應的量計量并添加到豆乳流18中，從而使兩種鹽溶液中的離子以化學計量彼此反應形成鹽CaSO4。
CaSO4從溶液中沉淀出來形成固相，因為它在水中的溶解度比易溶于水的兩種初始鹽的溶解度低。所得的CaSO4鹽隨即在豆腐漿液中用作凝固劑。
當第一和第二流混合時，兩液流中溶解的鹽離子立即彼此反應，因此通過簡單的將兩種液流與豆腐漿液匯合成15’即可使反應在管線內直接進行。或者，在一個單獨的混合槽16’中將兩股滅菌液流11、13與豆腐漿液18混合，以確保在總液流21進一步流走時，所有的離子均反應形成CaSO4和KCl。為了獲得凝固劑分散液和豆乳的均勻混合物，用攪拌器進行混合，優選靜態混合器20，位于豆乳18和凝固劑分散液匯成的總液流21中或容器16’中，于是連續制得可以在22處裝填的產品。所得產品在無菌條件下裝填到包裝23中，裝填好的包裝隨即密封和輸送到保溫工段，在約90℃(裝入的產品)凝固約40分鐘，然后在約25℃冷卻約20分鐘。對裝填好的包裝進行加熱和冷卻可以采用已知的技術，如水浴或微波，根據所用包裝的類型而定。
可以看出圖1和圖2僅僅是圖解示意性說明，其目的是使本發明方法更清晰，而不是針對液流、滅菌或混合槽和包裝等尺寸比例進行解說。
在結合附圖的具體實施方案對本發明進行描述之后，對本領域技術人員來說顯而易見的是可以在所附權利要求定義的本發明范圍內進行變化和改進。從上面的描述看出，本發明實現了其目的，提供了一種用固態無機鹽無菌生產和凝結食品的方法。此外，本發明提供了一種用含有CaSO4或MgSO4的水分散液將豆乳無菌凝固成豆腐的新方法。
權利要求
1.一種生產無菌包裝的凝塊食品的方法，該方法是于無菌的液體食品中添加無菌凝固劑使其凝固，其特征在于將一種鹽的第一溶液流和另一種鹽的第二溶液流分別以各自的物流滅菌后，再將兩種滅菌的液流混合并彼此反應，形成無菌凝固劑。
2.根據權利要求1的方法，其特征在于將所述第一鹽溶液流和第二鹽溶液流滅菌后混合并彼此反應，從而提供含有分散于其中的固體無機鹽的液體介質；然后將該液體介質添加到液體食品中。
3.根據權利要求1的方法，其特征在于將所述第一鹽溶液流和第二鹽溶液流滅菌后加入到液體食品中，在液體食品中兩種鹽溶液混合并彼此反應，從而提供無菌凝固劑并在同時與液體食品混合。
4.根據權利要求1-3任一項的方法，其特征在于第一鹽溶液流和第二鹽溶液流是用微孔過濾技術滅菌的。
5.根據前述權利要求任一項的方法，其特征在于所述溶液和液體介質分別包括水。
6.根據前述權利要求任一項的方法，其特征在于液體食品是以蛋白質為基礎的食品。
7.根據前述權利要求任一項的方法，其特征在于液體食品包括大豆的提取物。
8.根據前述權利要求任一項的方法，其特征在于無菌食品是豆腐。
9.根據前述權利要求任一項的方法，其特征在于固體無機鹽是硫酸鈣(CaSO4)或硫酸鎂(MgSO4)。
10.根據前述權利要求任一項的方法，其特征在于固體無機鹽是硫酸鈣(CaSO4)。
11.根據前述權利要求任一項的方法，其特征在于第一無機鹽是氯化鈣(CaCl2)；第二無機鹽是硫酸鉀(K2SO4)，反之亦然。
12.根據前述權利要求任一項的方法，其特征在于第一無機鹽是氯化鎂(MgCl2)；第二無機鹽是硫酸鉀(K2SO4)，反之亦然。
全文摘要
一種生產無菌包裝凝塊食品的方法,于無菌液體食品中添加固體無機鹽形式的無菌凝固劑,根據該方法,無菌凝固劑是將兩種能反應生成所述固體鹽的反應物的鹽溶液分別滅菌,并使它們反應形成該固體鹽。鹽溶液可以在添加到液體食品中之前單獨混合并反應,或在加入到液體食品中的同時混合并反應。鹽溶液優選經被稱為微孔過濾的方法滅菌的水溶液。特別適合于用該方法凝固的液體食品是豆乳,其中添加作為凝固劑的硫酸鈣(CaSO
文檔編號A23L3/16GK1293544SQ99803958
公開日2001年5月2日 申請日期1999年3月4日 優先權日1998年3月13日
發明者A·J·L·盧, J·H·林, Y·K·蒂恩, S·伊爾維 申請人:利樂拉瓦爾集團及財務有限公司