专利名称：脱水果肉浆及其制备方法在饮料工业中，为了得到可用于多种多样饮料的提取的水果汁和水果果肉，对水果进行处理加工很普通。水果汁可以单独饮用，或者可与其它成分相结合。提取的水果果肉，也被称为果肉浆，由于其可与果汁基料相结合或被添加到水果汁中来进一步提高其水果果肉的含量从而同样是希望得到的。实际上，对于浆状橙汁的需求越来越高。由于水果加工和饮料制造设施不位于同一个场所，因此需要在两个场所之间运送提取的水果果肉。目前的水果果肉运送方法需要将果肉浆在加工期间冷冻并在运输及储存期间保持在冰点以下的温度。典型的水果果肉提取工艺导致果肉浆产品可含有多达90wt%含水量，因而，如果不能立即使用，为了防止发生腐败该产品必须被冷冻。这样的提取及冷冻工艺具有两个重大的缺陷。第一，会产生与运送果肉浆中的大量水分相关的基本的能源和货币成本，而该水分可由饮料制造设施提供。第二，会产生与储存和运输期间使果肉浆保持冷冻状态相关的大量的能源和货币成本，该成本会随着果肉浆储存和运输时间的增长而增加。如果果肉浆在运送之前进行脱水并且当其准备使用时在制造设施处随后进行再水化，那么可节约成本和能源。果肉浆中含水量的降低不仅仅会降低被运送的果肉浆每单位体积的重量，还会避免在冷冻状态下储存和运输果肉浆的需要。不幸的是，目前对果肉浆脱水的方法会导致果肉浆产品不受饮料消费者欢迎。目前的脱水方法会在果肉浆内产生不可逆的结构变化和/或化学变化，因此再水化的果肉浆不会保持其在经历脱水之前的风味、结构和质地特征。这个结果导致果肉浆产品显著地降低了其经济价值。尤其是，经过脱水的果肉浆具有如此差的质量，以至于一般只被用作动物饲料、肥料和食物添加剂，如果胶，的来源。本发明提供了一种新的脱水果肉浆和一种用于制备所述脱水果肉浆的新工艺。本发明的工艺包括第一脱糖步骤，其中糖分被从果肉浆中去除，和随后的脱水步骤。本发明工艺生产的新的脱水果肉浆，当其再水化时，本发明的所述脱水果肉浆在颜色、味道和质地上与其在经历脱水步骤之前基本上相同。
本发明涉及一种用于制备脱水果肉浆的工艺，其包括对果肉浆脱糖的步骤，所述脱糖工艺生产基本上不含糖的果肉浆，以及对所述果肉浆进行脱水。本工艺生产的脱水果肉浆，当其被再造时，其内包含的果肉在颜色、形状和质地上与其在经历脱水步骤之前基本上相同。发明详述 尽管说明书以特别指出并明确要求保护本发明的权利要求书作为结论，相信从下面的描述中可以更好地理解本发明。除非另有说明，所有的百分比、份数和比例均是总组合物的。除了在特殊的例子中出现的实际测量值，本文涉及的数值均应被认为是由词语“约”限制。如本文所使用，“包括”的意思是可添加不影响最终结果的其他步骤和其它成分。该术语囊括术语“由……构成”和“本质上由……构成”。本发明的组合物和方法/工艺可包括、由和本质上由必需要素和本文中描述的本发明的限制，以及任何附加的或可选的成分、组分、步骤或本文描述的限制而构成。本发明的组合物可包括、本质上由或由必需组分和本文描述的可选的成分而构成。如本文所使用，“本质上由……构成”意思是组合物或组分可包括附加的成分，但只有在附加成分不实质性的改变所要求的组合物或方法的基本特征和新特征的时候。本文引用的所有的公开出版物通过整体弓I入结合入本文。术语“果肉”或“果肉囊”(pulp sac)或“果汁囊胞”(juice vesicles)或“果汁囊”本文定义为水果内果皮的膜内容物。术语“果肉浆“指水果的果肉和它的组成性果汁的浆液。特别地，它指的是当其从水果中被提取并由加工机脱水后的包含约40%至约65%的果肉细胞的柑橘类材料。术语“脱水果肉浆”本文定义为已经被除水的和/或被干燥的果肉浆。术语“白利糖度”或“白利糖度数值”或“ ° Bx”本文定义为每一百份水溶液和糖中溶解的糖分数量的测量值。白利糖度数值可用测量液体比重的糖量计来测量或更容易地用折射计来测量。术语“天然特征”本文被描述为脱水果肉浆的再造特性。具有天然特征的脱水果肉浆可被再造，以至于其内包含的果肉的颜色、形状和/或质地与其经历脱水之前基本上相同。术语“榨出液”本文定义为从脱水工艺中产生的滤液。术语“果肉清洗液”本文定义为在果肉清洗工艺中产生的滤液。术语“滤饼”本文定义为脱水工艺的渗余物。术语“泵送性”本文定义为利用泵的压力果肉浆通过流动管道的能力术语“温和干燥”本文定义为没有不可逆的改变果肉浆中果肉的颜色、形状和/或质地的干燥工艺。术语“wt%”本文定义为重量百分比。除非另有说明，本文所使用的所有百分比、份数和比例均为总组合物的重量。虽然本发明的特别的实施方案已被举例说明并描述，然而在不偏离本发明精神及范围的情况下，做出各种各样的其他改变和修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，所附权利要求意图覆盖本发明范围内的所有的改变和修改。本发明提供了一种新的脱水果肉浆和一种用于制备所述脱水果肉浆的新工艺。本发明的工艺包括第一脱糖步骤，其中糖分被从果肉浆中去除，和随后的脱水步骤。通过本发明工艺生产的新的脱水果肉浆，当其被再水化时，其内包含的果肉在颜色、形状和质地上与其在经历脱水步骤之前基本上相同。脱糖发明人发现脱糖步骤在获得具有天然特征的脱水果肉浆产品中是必需的。特别地，关于再造，本发明中的脱糖步骤可被用于阻止在脱水期间果肉浆中果肉的形状和/或质地的不可逆变化。不被理论所束缚，人们认为在干燥期间果肉浆内的糖分可焦糖化，从而形成硬壳，该硬壳在随后的脱水和/或随后的再造期间可具有不期望的影响。在干燥期间，人们认为该硬壳可阻碍水分的热传递，迫使延长干燥时间，这转而会进一步使果肉浆内的糖分焦糖化。并且，人们认为焦糖化形成的硬壳当再造时不容易溶解，因此该不脱糖的脱水果肉浆会缺失天然特征。通过在干燥之前从果肉浆中基本上清洗所有的糖分，被认为可避免对果肉浆的所述不期望的影响。 本发明的脱糖步骤可包括果肉清洗，通过将果肉浆与水接触从果肉浆中去除糖分的工艺。由于该工艺最终产生的果肉清洗液，因而被认为是饮料工业中有价值的工艺。因为果肉清洗液具有与相应的水果汁相似的味道，其在饮料中，例如果汁饮料中，作为调味剂使用，从而在饮料制造业通常是很重要的。尽管果肉清洗由于其最终产生的果肉清洗液而成为期望的脱糖方法，但目前的方法可导致果肉浆的白利糖度数值过高。目前的果肉清洗方法通常从果肉浆中去除糖分直至果肉浆的白利糖度数值不少于约5° Bx至约6° Bx0在本发明之前，在饮料工业中几乎没有经济诱因去进一步降低它，因为人们认为对该果肉浆的进一步清洗会导致果肉清洗液中具有太少的风味物质和/或具有经济价值的白利糖度数值，因为随后清洗相关的附加成本会超过加入到最终果肉清洗液的减弱的边际价值。关于清洗过的果肉浆，在饮料工业中对清洗过的果肉浆脱水并将其作为动物饲料、肥料和/或食品添加剂，例如果胶，的来源是习惯做法，对于这样的应用原始果肉浆的白利糖度数值在经济学上没有意义。根据前面所述的目前清洗方法的缺陷，本发明的脱糖工艺可期望地包括并行的多级清洗工艺，其可从果肉浆中有效地去除基本上所有的糖分。该方法可包括若干清洗阶段，包括但不限于，第一清洗阶段和最终清洗阶段。由于果肉浆是依次地从第一清洗涤阶段输送到最终清洗阶段，通过果肉浆与水的接触，果肉浆的白利糖度水平在每一清洗阶段逐渐降低。在该工艺中，新鲜的水仅在最终清洗阶段使用，从该最终清洗阶段产生的果肉清洗水随后被用于以后的在先清洗阶段直至并包括第一清洗阶段。尽管有很多合适的清洗阶段设计，期望的清洗阶段可包括清洗罐和过滤元件。果肉浆的白利糖度数值可通过在清洗罐元件中沉淀果肉浆、将果肉浆与其中的水接触创造果肉浆/水混合物，并且最终将所述混合物过滤而被降低。在清洗阶段的一些实施方案中，清洗罐可优选的与混合元件相结合，该混合元件搅动约I至约3的比例(水对果肉浆)(体积t匕)的果肉浆/水混合物约20至约30分钟，以促进糖分的溶解。过滤元件可包括各种各样的设计，包括但不限于，纤维过滤器，其中可使用叶轮作用在包含编织的高分子织物的过滤面上来挤压浆液/水混合物。在本发明的一个实施方案中，包括三个清洗阶段且每一个清洗阶段包括清洗罐和过滤元件的多级并行清洗工艺被用于从果肉浆中去除糖分。通常，在最终清洗阶段之后，果肉浆的白利糖度数值可以是从约0° Bx至约1° Bx0在本发明的一些实施方案中，在最终清洗阶段之后，果肉浆的白利糖度数值可为不多于约0.1° Bx0在本发明的其他实施方案中，在最终清洗阶段之后，果肉浆的白利糖度数值可为约O. 1° Bx和约0.25° Bx之间。在本发明的进一步实施方案中，在最终清洗阶段之后，果肉浆的白利糖度数值可为约O. 25° Bx和小于约O. 5° Bx之间。尽管其他的脱糖方法可被使用，多级并行清洗工艺是期望的，因为其相比于其他的脱糖方法通常更为高效。例如，在袋洗方法中，果肉浆被放置于渗透袋中，随后包含果肉浆的渗透袋在清洗罐中被清洗。该注满的渗透袋可被清洗至在清洗水溶液中检测不到糖分。然而，该袋洗工艺需要许多清洗周期并且耗费时间。另一方面，多级并行清洗工艺通常可在更少的清洗周期内从果肉浆中去除基本上所有的糖分，从而通过降低清洗工艺中使用的时间、水和能源而提高清洗效率。关于多级并行清洗工艺，清洗阶段的数目将取决于若干因素包括但不限于，在最终清洗阶段之后期望的果肉浆白利糖度数值和在所述清洗工艺中使用的清洗阶段的特殊实施方案。此外，例如水和果肉浆混合的比例、温度以及时间长度的因素可在脱糖工艺中发挥作用。例如，水对果肉浆的比例可以是从约2至约1，在环境温度条件下混合约10至约20分钟。 用于脱糖步骤的期望的起始材料包括但不限于浆液，其包含新鲜的果肉、无菌的果肉或已解冻的果肉，所有的这些可在利用本领域众所周知的方法对水果进行加工的期间获得。所述果肉浆包括形成果汁囊的膜和其他的果汁可溶性固体，该可溶性固体包括但不限于糖分。尽管起始果肉浆期望具有不少于约80wt%的含水量，但只要果肉浆保持泵送性，具有较低的含水量的果肉浆可以被使用。脱水(dehydration)根据前述，本发明的目的是生产一种具有天然特征的果肉浆。然而，本发明的另一个目的是对果肉浆有效脱水，从而其可在环境温度条件下被储存和/或运输而不腐败。因此，脱水果肉浆的水分含量可以是不多于脱水果肉浆的约10wt%、约8wt%或者约6wt%。该水分含量可允许在环境温度条件下储存和/或运输而不腐败。此外，当利用适当干燥方法再造时，该水分含量可导致理想的再水化时间。本发明的脱水工艺包括对果肉衆除水(dewatering)和/或对果肉衆干燥。在果肉加工工业中，果肉浆中的水可分为三个大组自由水、邻近水和结合水。自由水包括悬浮在果肉和果肉浆中的其他固体物质中的水。另一方面，邻近水包括通过氢键与果肉浆中的固体物质相结合的水分子层，而结合水包括通过化学键与所述固体物质结合的水。不被理论所束缚，人们认为尽管除水和干燥均能降低果肉浆中的自由水含量和邻近水含量，然而结合水只能通过干燥来降低。因此，由于干燥在金钱和能源成本上通常比除水更昂贵，本发明的脱水工艺优选地在干燥步骤之前包括干燥除水步骤。除水(dewatering)其中，本发明的脱水工艺包括除水步骤，该除水可包括机械除水、化学除水和/或酶除水。不被理论所束缚，人们认为尽管机械除水能有效降低果肉浆中的自由水的量，但在降低果肉浆中的邻近水的量方面没有效果。然而，果肉浆中的邻近水含量可利用化学除水和/或酶除水来降低。因此，鉴于先前对除水成本和干燥成本的考虑，本发明的除水工艺可优选地包括机械除水、化学除水和/或酶除水。对果肉浆进行机械除水有很多方法。通常，这些方法可包括机械除水工艺，在一种方法中，可使用螺旋压榨机从果肉浆中去除自由水。典型的螺旋压榨机可包括圆柱形的除水室、第一开口、第二开口和螺旋轴，其中位于螺纹之间的自由体积从第一开口到第二开口被减少。圆柱形的室可包括过滤表面。通过在第一开口沉积果肉浆，并利用螺旋轴的旋转使得果肉浆从螺旋压榨机的第一末端输送到第二末端，减少除水室内体积从而达到果肉浆在除水室长度上被持续除水。机械除水的果肉浆在第二末端排出螺旋压榨机，并且榨出液从过滤表面排出。 优选地选择过滤表面的孔隙度、螺杆螺纹(screw flights)的角度和螺旋转速，以提高除水工艺的效率并减轻果肉浆中包含的果肉的不可逆的结构变化。过滤表面可包括各种过滤元件，包括但不限于，多孔板筛或楔形丝筛。楔形丝筛可由连接到框架上形成圆柱形表面的楔形的过滤元件构成，其中相邻的过滤元件之间的分散空间形成了过滤流动空间，也被称为齿缝宽度。在本发明的一些实施方案中，可使用包括具有约O. 016英寸至约O. 018英寸齿缝宽度的楔形丝筛的螺旋压榨机对果肉浆进行机械除水。在本发明的另一些实施方案中，可使用包括具有约O. 018英寸至约O. 020英寸齿缝宽度的楔形丝筛的螺旋压榨机对果肉浆进行机械除水。在本发明的进一步实施方案中，可使用包括具有约O. 020英寸至约O.025英寸齿缝宽度的楔形丝筛的螺旋压榨机对果肉浆进行机械除水。同样的，优选地选择螺旋轴的设计，以提高除水工艺的效率并减轻果肉浆中包含的果肉的不可逆结构变化。螺旋轴可包括各种设计，包括但不限于锥形轴设计和/或其中螺杆螺纹具有变螺距的设计。不被理论所束缚，人们认为在螺旋压榨机中对果肉浆渐增的压力可降低最终得到的滤饼的自由水含量。对果肉浆的压力可通过减少螺旋轴上螺杆螺纹的螺距和/或通过使用锥形轴而增加，其中螺旋轴的轴和过滤表面之间的距离随着果肉浆穿过螺旋压榨机而减少。在本发明的一些实施方案中，可使用包括具有约10-20度螺距的螺旋轴的螺旋压榨机对果肉浆进行机械除水。在本发明的其他实施方案中，可使用包括具有约20-25度螺距的螺旋轴的螺旋压榨机对果肉浆进行机械除水。在本发明的进一步实施方案中，可使用包括具有约25-35度螺距的螺旋轴的螺旋压榨机对果肉浆进行机械除水。然而，螺旋压榨机可以被如此设计它可以允许更大的压力作用在螺杆顶部或筛子上。然而，当作用在筛子上的压力越大，除水效果越好。化学除水可包括在过滤步骤之前用絮凝剂调节果肉浆。其中，絮凝剂包括石灰，使用的石灰的量是重要的考虑事项，因为对于本发明的脱水果肉浆，石灰的量可能有不期望的影响。通常，石灰对果肉浆的比例越大，除水效果越大。然而，向果肉浆添加石灰伴随而来的影响可包括果肉浆PH升高，并最终，来自所述果肉浆的产品，包括但不限于本发明的脱水果肉浆，PH升高。其中，该脱水果肉浆的pH高于约4. 3，即使当所述脱水果肉浆真空包装时，在储存和/或运输期间也存在霉变的可能性。为了减小所述霉变的可能性，可使用柠檬酸将化学除水的果肉浆的PH降低至不高于约4. 3的数值。向果肉浆添加石灰的附加或可选择的影响可包括提高果肉浆中钙含量，并最终提高来自所述果肉浆的产品，包括但不限于本发明的脱水果肉浆产品，的钙含量。其中，果肉浆用来供人类消费使用，所述果肉浆的钙含量是特别重要的考虑事项。国内外的食品监管机构均有限制某些食品和/或食品添加剂中钙含量的条例。因此，来源于使用石灰化学除水的果肉浆的产品可能具有高于监管规定的最高水平的钙含量。其中目前发明的脱水工艺包括用石灰化学除水且其中本发明的脱水果肉浆用来供人类消费使用，借助或不借助进一步加工，建议使用的石灰的量应导致果肉浆钙浓度不多于约用于提取果肉的水果的固有钙含量。例如，橙汁包含约2wt%固有钙含量并且，因此希望获得具有不多于约2wt%的钙浓度的除水的果肉浆产品。在本发明的一些实施方案中，其中脱水包括利用石灰化学除水，可使用反应输送机将石灰与果肉衆接触。反应输送机可包括定量加料器、第一末端、第二末端和设置于第一末端和第二末端之间的输送表面。果肉衆可在第一末端或临近第一末端的输送表面上被沉积形成层，并且与石灰接触，所述石灰通过使用定量加料器使其沉积在果肉浆层上。然后果肉衆/石灰混合物可随着其从反应输送机的第一末端输送到反应输送机的第二末端而被连续除水。除水组合物对果肉浆的比例以及除水组合物与果肉浆保持接触的时间可影响从果肉浆中提取的邻近水的量。在本发明的一些实施方案中，可使用反应输送机将果肉浆和包含熟石灰的除水组合物接触从而对果肉浆进行化学除水，其中熟石灰对果肉浆的比例大约不多于约O. 01wt%，或不多于约O. 02wt%，或不多于约O. 04wt%。在本发明的一些实施方案中，可使用反应输送机将果肉浆和包含熟石灰的除水组合物接触从而对果肉浆进行化学除水，其中果肉浆和熟石灰保持接触的时间通常持续至少约I至约10分钟。特别地，果肉浆和熟石灰可接触持续至少约I分钟至至少约2分钟，至少约3分钟至至少约5分钟，至少约5分钟至约7分钟，或至少约5至约10分钟。 干燥仅仅除水并不能对果肉浆有效脱水以便其可在环境温度下储存和/或运输而不腐败，鉴于该事实，本发明的脱水工艺可优选地包括干燥步骤。然而，因为本发明的一个目的是生产具有天然特征的脱水果肉产品，干燥工艺必须是温和的干燥工艺。发明人发现在脱糖的果肉浆中果肉的温度不超过约60° C或约80° C时，脱水果肉浆可基本上不会发生所述的不可逆变化。在本发明中，可使用的干燥方法包括但不限于，冷冻干燥、滚筒干燥、微波干燥、喷雾干燥和流化床干燥。在这些方法中，流化床干燥是优选的，因为其通常比其他方法更有效。典型的流化床干燥器可包括产品入口、产品出口和包含至少一个进气口、至少一个排气口和流化床的处理室，所述流化床至少部分地被设置于产品入口和产品出口之间。果肉浆可在临近产品入口的流化床上连续的沉积，并穿过处理室输送到产品出口。在处理室内，随着从进气口引入的加热空气与果肉浆接触并使其如流体般运转，果肉浆可被流体化并干燥。不被理论所束缚，据认为流体化可增加果肉浆和流体化空气和/或流体化的果肉浆中的预干燥材料之间的接触面积，从而导致更高的热传递，和最终更高的干燥效率。优选地选择流体化空气的温度可以促进果肉浆的温和干燥。例如，在流化床干燥器的一些实施方案中，期望沿着流化床建立热梯度以促进果肉浆的温和干燥。期望的梯度可被建立，其中相对于流化床的第一末端和第二末端，沿着流化床的温度在处理室中间附近为最大化。该热梯度可通过热空气顺着流化床流经的距离而被建立，从而较凉的温度进一步朝向流化床的末端。然而，还会有空气室贯穿流化床，以便热空气可被指向某些区域。另外，干燥器还具有用于冷空气进入的附加入口，用来更快的冷却材料并保护材料避免热分解。不被理论所束缚，人们认为通过减弱果肉浆在加热和/或冷却期间经历的温度变化速度，可以避免果肉浆中果肉的颜色、形状和/或质地的不可逆变化。在流化床干燥工艺一些实施方案中，干燥器入口空气温度可为约70° C至约90° C或者至少约75° C至约80° C，而出口空气温度可为约50° C至约60° C或约50° C至约55° C。在流化床干燥工艺的实施方案中，其中进一步包括返混工艺的干燥工艺更有效。返混可包括将原始干燥的果肉浆和引入的果肉浆混合形成返向混合物。原始干燥的果肉浆是至少经历一次流化床干燥的果肉浆。引入的果肉浆是指没有经历流化床干燥的果肉浆。其中本发明的流化床干燥工艺包括返混，通过使用流化床干燥器干燥引入的果肉浆的第一部分来形成第一批量的原始干燥果肉浆。随后，通过将第一批量的原始干燥果肉浆的至少一部分和第二批量引入的果肉浆混合而形成返向混合物。所得到的返向混合物可使用流化床干燥器干燥。不被理论所束缚，人们认为通过将引入的果肉浆与原始干燥果肉浆混合可分散引入的果肉浆，从而降低干燥时间且甚至促进引入的果肉浆的干燥。 优选地选择返向混合物的组合物以提高干燥效率。返向混合物中原始干燥的果肉浆的数量可影响流化床干燥工艺的效率。在本发明的一些实施方案中，其中所述干燥工艺包括利用返混的流化床干燥，返向混合物可包括约30至约40wt%的原始干燥的果肉。在其它的实施方案中，返向混合物可包括约40wt%至约50wt%原始干燥的果肉衆。在进一步的实施方案中，返向混合物可包括约50%至约60%原始干燥的果肉浆。 同样，原始干燥的果肉浆和引入的果肉浆中的水分含量均可影响流化床干燥工艺的效率。在本发明的一些实施方案中，其中所述干燥工艺包括利用返混的流化床干燥，弓丨入的果肉浆的水分含量不多于果肉浆的约70wt%，不多于约85wt%，或不多于约95wt%，或不少于约70wt%,不少于约75wt%或不少于约80wt%。在本发明的一些实施方案中，其中所述干燥工艺包括利用返混的流化床干燥，原始干燥的果肉浆的水分含量不多于果肉浆的约50wt%,或不多于约55wt%,或不多于约60wt%或不少于约50wt%,不少于约45wt%或不少于约 40wt%。本文公开的尺寸及数值不应被理解为对所列举的准确数值的严格限制。反而，除非另有说明，每一个尺寸均意指所列举的数值和在此数值的周围功能相等的范围。例如，公开的尺寸“40mm”将意味着“约40mm”。本发明详述中引用的所有文献在相应的部分通过引用结合入本文；任一文献的引用不应该被解释成关于本发明的现有技术。此书面文件中的术语的意思及定义与通过引用被结合的文件中的术语的意思及定义相矛盾时，应当以本书面文件中的术语的意思及定义为主。

清洗2 :100kg果肉+200kg水，搅拌2. 5分钟，然后用泵使其穿过涡轮过滤器。涡轮过滤器出来的产物每IOOkg约 I. 2° Brix0清洗3 :100kg果肉+200kg水，搅拌2. 5分钟，然后用泵使其穿过涡轮过滤器。涡轮过滤器出来的产物每IOOkg约 O. 2° Brix0


本发明涉及一种用于制备脱水果肉浆的工艺，该工艺包括对果肉浆脱糖的步骤，所述脱糖工艺产生基本上不含糖分的果肉浆，和对所述果肉浆脱水。本工艺生产的脱水果肉浆，当其被再造时，其内包含的果肉在颜色、形状和质地上与其在经历脱水步骤之前基本上相同。