水果加工方法

專利名稱：：水果加工方法相關申請的交叉參考無關于聯邦政府資助的研究的聲明無發明背景本發明涉及水果加工，更具體涉及用白利溶液(Brixsolution)使水果增甜的方法。用白利或糖溶液浸漬水果(如蔓越橘)，以增加水果的甜味，從而使該水果更為消費者所喜愛。用白利溶液浸漬水果，通過滲透作用，使白利溶液取代水果中的大部分果汁。在加工過程中從水果提取的果汁是理想的可出售副產品。用于使水果增甜的已知方法是耗時的(這限制了可生產的加工水果的產量)，或者破壞了水果的外形(這使水果較不為消費者所喜愛)。在一種已知方法中，將水果浸入糖含量顯著高于果汁糖含量的開放式白利溶液浴中。在一段時間中通過滲透作用使白利溶液取代果汁。起初將水果(如蔓越橘)倒入白利溶液時，水果漂浮在白利溶液上方。水果和白利溶液之間的初始高糖含量差驅動了滲透過程。隨著水果周圍的白利溶液中糖含量耗盡并接近水果的糖含量，滲透過程減慢，延長了將水果增甜至所需水平的時間。而且，水果周圍耗盡的白利溶液比筒底未耗盡的白利溶液密度低，導致白利溶液分層。結果是，隨著水果糖水平升高并接近飽和點，水果趨向于沉入白利溶液，直到達到白利溶液分層中的浮力水平。在浸透過程中，如果白利溶液糖含量太高，那么水果趨向于皺縮，產生變形的最終產品。為了避免皺縮，一些方法分階段浸透水果，各階段包括在糖濃度逐步升高的白利溶液中浸透水果。多階段方法是耗時的，這就提高了加工成本并降低了產量。此外，用于這些現有方法的白利溶液傾向于累積能降低終產品質量的污染物。為了減少加工時間，在升高的溫度(如150以上)下浸透水果(如蔓越橘)。升高的溫度加速了滲透過程，從而降低了浸透時間。不幸的是，將蔓越橘加熱到150以上破壞了蔓越橘的細胞結構并降低了水果的果皮強度，使其非常易受損傷。結果是，處理因加熱到升高溫度而破壞了水果細胞結構的水果會產生外觀難看的產品。用白利溶液灌注水果的另一種已知方法包括泵送糖含量逐漸增加的分層的白利灌注溶液柱，使其上行通過放置在壓力容器中的支架上的水果。灌注白利溶液必須在壓力下，以推動分層柱上行通過水果。這種特定方法用來灌注水果的時間比有賴于在開放浴中浸透水果的現有方法短。不幸的是，這種方法也導致灌注溶液在水果中的不均勻分布。而且，加壓溶液可能引起泄漏，這會導致打滑的灌注白利溶液流到壓力容器周圍的地板上。需要一種有效且易于實施的用白利溶液使水果增甜的改進方法。發明概述本發明提供了有效且易于實施的使水果增甜的方法。在本發明的一個實施方式中，在垂直循環的白利溶液中浸透水果，以在基本均一的白利溶液中浸透水果。在本發明的另一實施方式中，對水果進行兩階段浸透步驟，該步驟將水果維持在升高溫度下的高白利溶液中，以促進滲透。最后，在本發明的另一實施方式中，在長形工作臺(elongatedtable)中浸透水果，用沿至少一部分工作臺長度水平運行的攪拌器攪拌。本發明的整體目的是提供有效且易于實施的使水果增甜的方法。在一個實施方式中通過在垂直循環的白利溶液中浸透水果實現此目的。在另一實施方式中，通過分兩階段浸透水果實現此目的，其中將水果維持在升高溫度下的高白利溶液中，以促進滲透。在又一實施方式中，通過在長形工作臺中的白利溶液中浸透水果實現此目的，其中攪拌水果和白利溶液的攪拌器沿至少一部分工作臺長度水平運行。通過下述說明可明顯看出本發明的這個和其它目的和優點。在以下詳述中，將參照附圖描述本發明的優選實施方式。這些實施方式不代表本發明全部范圍。相反，本發明還可用于其它實施方式。因此，應參考本發明的權利要求書來解釋本發明范圍。附圖簡要說明圖1是結合本發明的使水果增甜方法的流程圖；圖2是適用于圖1方法的加工臺的透視圖；圖3是沿圖2加工臺的線3-3的截面圖；和圖4是攪拌器被犁形部件代替的圖2加工臺的另一截面圖。優選實施方式詳述將根據蔓越橘加工來描述本發明的優選實施方式。然而，可在不背離本發明范圍的情況下對其它類型的水果，如藍莓、草莓、樹莓、蘋果、桃等實施本發明。當然，可為所加工的具體水果調整具體的溫度、浸透時間、白利溶液的糖濃度和其它參數，以獲得所需的最終水果產品。如圖1的流程圖所示，水果加工的優選方法從冷凍的蔓越橘開始，包括在預浸透白利溶液中浸透蔓越橘的步驟300，然后在最終白利溶液中浸透蔓越橘的步驟425、475。這些步驟(如下文所解釋)優選在解凍步驟100之后進行，并隨后進一步加工蔓越橘和產生果汁。此外，也解釋了最終浸透步驟之前的步驟，這些步驟進一步提高了所加工蔓越橘的合意性并降低了實施優選實施方式的成本。如圖1所示，優選在步驟100中，用加熱的飲用水解凍冷凍切片的蔓越橘。優選將水加熱到約150并加入長形加工臺10或盆中。熱水用量取決于工作臺10的容積和在工作臺10中加工的蔓越橘的量。優選地，用足量水使所有蔓越橘浸入水中，同時用自動攪拌器20攪動水中的蔓越橘。圖2-4中顯示的工作臺10優選為具有容積14的長形不銹鋼加工臺10，如購自威斯康星州Kiel的StoeltingLLC的用于加工干酪的加工臺。在優選實施方式中，工作臺10約為50英尺長，容積14約為2650加侖。工作臺10具有截平的V形底16，在容積14中形成儲槽18。網板22蓋在儲槽18上，防止蔓越橘沉積到容積14的最底端。工作臺10的一端24具有門組件26，它打開時從容積14中放出加工過的蔓越橘。在加工臺10的容積14中充滿加熱的飲用水，將切片的冷凍蔓越橘加入容積14的水中。優選地，在用所有熱水充滿容積14之前開始將冷凍的蔓越橘加入容積14中。最優選地，在將大約一半熱水加入容積14中時開始加入蔓越橘。隨著將蔓越橘快速加入容積14中，將另一半熱水加入其中，以使熱水在蔓越橘引入容積14時能夠循環。優點是，熱水不會將蔓越橘加熱到150以上，因此不會破壞蔓越橘的細胞結構，不會使它們在進一步加工中易于受損。當然，如果加工蔓越橘以外的水果，熱水的初始溫度可能高于或低于150，這取決于具體水果。在任何時候，熱水的初始溫度優選低于水果細胞結構開始損壞的臨界溫度。為了均勻地解凍蔓越橘，在蔓越橘加入過程中和蔓越橘在水中解凍過程中攪拌容積14中的水。優選地，用懸臂式攪拌器20攪拌水和蔓越橘，該攪拌器20被可移動地支持在加工臺10上方并延伸到容積14的水中。優選地，如圖2-4所示攪拌器20由安裝在小車28上的馬達驅動旋轉，小車28可以在沿工作臺10長度延伸的水平軌道32上移動。在蔓越橘加入容積14時和解凍期間，小車28以及旋轉的攪拌器20依控制順序在工作臺末端24、34之間沿軌道32驅動，以使蔓越橘均勻地分布在水中。優選地，攪拌器20與加工臺10同時由StoeltingLLC提供(如為加工干酪提供的器件)，它包括具有輻射狀延伸的葉片(blade)38的攪拌器軸36和輻射狀隔開的向下延伸的槳葉(vane)42。槳葉42使蔓越橘散布在容積中以提供均勻分布和防止結塊。下面進一步描述的葉片38，使容積14中的液體(如解凍水和白利溶液)垂直循環，如下所述。控制器(未顯示)控制攪拌器20和小車28使水中的蔓越橘循環，以使水中的蔓越橘散布并均勻地解凍。均勻解凍蔓越橘能最大程度降低蔓越橘在解凍水中的時間，并能避免不均勻地加工同一批次的蔓越橘。優選地，使攪拌器20程序化，以約20轉/分鐘旋轉，而小車28移動水中攪拌器20的速度約為45-50英尺/分鐘，以維持水中的循環。也沿工作臺10長度以不同距離移動小車28，如在一輪中沿工作臺10長度移動約半程，然后在下一輪沿工作臺10的整個長度移動，以更好地攪拌水中的蔓越橘。一旦所有加熱的飲用水都已加入容積14中后，從解凍的蔓越橘的上方噴淋容積14中的水，以使蔓越橘連續浸在解凍水中。優選地，用泵30使水再循環，該泵將水從網板22下的容積14底部16的儲槽18中抽到再循環管道46中，該管道46將水從容積14的水平面上方噴淋到蔓越橘上。然而，可從容積14的任何位置抽水，這并不背離本發明范圍。解凍的蔓越橘冷卻了解凍水，并向水中釋放果汁，以致于解凍完成后，該水變成了糖含量約為4.5白利的白利溶液。如圖1所示，一旦蔓越橘解凍后，立即在步驟200中從容積14中排出得到的白利溶液并儲存于儲存罐中。解凍蔓越橘后從容積14中排出的此4.5白利溶液是副產品，可對其進行進一步加工并作為100％天然蔓越橘果汁出售。加入和解凍約12000磅1/4英寸的切片蔓越橘、直到解凍水變為4.5白利溶液(如上所述)的步驟約耗時5-6小時。一旦從容積14中排出得到的白利溶液后，用溫度為約70、糖含量約為50白利的預浸透白利溶液充滿含有解凍蔓越橘的容積14。在步驟300中，將解凍的蔓越橘浸沒在預浸透白利溶液中，直到蔓越橘的糖含量提高到約25-28白利。在預浸透期間，垂直混合預浸透白利溶液，以在整個預浸透白利溶液中維持均一的白利水平，并使所有蔓越橘在大致相同的時間內達到所需的白利水平。優點是，均一的預浸透白利溶液保證了整個溶液中所有蔓越橘接觸到相同的糖濃度，以維持滲透過程。如下所述，通過內部垂直循環機制(如攪拌)和外部垂直循環機制(如從儲槽18泵吸白利溶液并將白利溶液噴灑到蔓越橘上方)進行垂直混合。優選地，用從攪拌器軸36輻射狀延伸出的葉片實現內部垂直循環，如圖4所示，攪拌器20旋轉時，使容積14垂直側面44處的預浸透白利溶液向下運動，迫使容積14中心處的預浸透白利溶液向上運動，從而垂直混合白利溶液。使攪拌器20程序化，水平移動攪拌器20使其以預定控制的順序通過預浸透白利溶液和蔓越橘，以維持蔓越橘均勻地分布在預浸透白利溶液中，在容積14的整個長度上垂直循環白利溶液，并促進蔓越橘和預浸透白利溶液之間相對穩定地趨向平衡。最優選地，攪拌器20以約20轉/分鐘旋轉，而小車28從工作臺10的一端24至另一端34以約為10英尺/分鐘的速度移動攪拌器20通過預浸透白利溶液。攪拌器20在工作臺10的各端24、34將蔓越橘和預浸透溶液適當地攪拌一段預定時間，如30分鐘，然后向另一端24、34移動。優點是，恒定的攪拌和再循環使蔓越橘在大致相等的時間內達到所需的白利水平，從而提供一致的最終產品。優選地，泵30將預浸透白利溶液從網板22下的容積14底部16的儲槽18中抽到再循環管道46中，并將預浸透白利溶液從容積14的預浸透白利溶液水平上方噴淋到蔓越橘上，從而進行外部垂直循環。從容積14底部16垂直循環預浸透白利溶液并將預浸透白利溶液噴淋到蔓越橘上方能夠在預浸透白利溶液中維持一致的糖含量。優點是，將再循環的白利溶液噴淋到蔓越橘上方促使蔓越橘到達白利溶液表面以下，以在預浸透操作期間浸沒蔓越橘。而且，即便是未浸沒的蔓越橘也能浸入噴淋的預浸透白利溶液中，從而防止僅在蔓越橘的一部分(即浸沒區域)上發生滲透。將各完整的蔓越橘浸入預浸透白利溶液保證了對各蔓越橘進行一致的加工。優點是，通過垂直循環預浸透白利溶液，蔓越橘在20-30分鐘內快速達到平衡狀態。優點是，垂直循環預浸透白利溶液能防止預浸透白利溶液分層為不同糖水平，密度較高的糖的裝載層位于容積14的底部16，而密度較低的糖耗盡層則位于蔓越橘周圍。雖然優選采用內部和外部垂直循環機制，但可僅采用內部垂直循環機制或外部垂直循環機制進行預浸透白利溶液的垂直循環，以提供均勻的預浸透白利溶液，這并不背離本發明范圍。一旦預浸透蔓越橘達到所需的白利水平后，在步驟325中，立即排出容積14中糖含量約等于預浸透蔓越橘的糖含量的預浸透白利溶液。將排出的預浸透白利溶液冷卻到約40，并進行冷過濾步驟350以去除蔓越橘引入的雜質，產生淡糖漿。然后在步驟375中，通過蒸發器濃縮部分淡糖漿，以將糖含量提高到約75白利，產生濃糖漿。將糖加入淡糖漿和濃糖漿的加熱混合物中，在步驟400中產生最終的浸透白利溶液。優點是，從冷過濾的預浸透白利溶液產生最終的白利溶液保證能夠供應潔凈的最終浸透白利溶液，該溶液不會因持續使用而獲得污染物。最終浸透白利溶液的糖含量約為75白利，在最終浸透步驟期間的兩次不同時間，在大約140的溫度下將其加到容積14中的蔓越橘上。一旦將預浸透白利溶液排出容積14后，即在步驟425中將初始量的最終浸透白利溶液加到容積14中的蔓越橘上。如上所述垂直循環初始量的最終浸透白利溶液，直到容積14中的蔓越橘和最終浸透溶液的糖含量達到約40白利(100)。優選地，攪拌器20的操作與預浸透步驟基本相同，除了小車28沿軌道32運行的速度稍快，約為15英尺/分鐘。一旦容積14中的蔓越橘和最終浸透溶液的糖含量達到約40白利(100)后，在步驟475中將額外量的75白利、140的最終浸透白利溶液加到容積14中的蔓越橘上。額外量的最終浸透白利溶液與初始量的最終浸透白利溶液混合，繼續將這兩種量的最終浸透白利溶液垂直循環(如上所述)。分兩步引入最終浸透白利溶液能將蔓越橘維持在低于引起細胞損傷的溫度的高溫下，并加速滲透過程以減少將蔓越橘提高到所需白利水平所需的時間。雖然僅描述了兩種量的最終浸透溶液，但可在任何數量的步驟中將最終浸透和預浸透白利溶液引入容積14中，這并不背離本發明范圍。一旦蔓越橘和最終白利溶液的糖含量達到約50-53白利后，在步驟500中排出容積14中的最終浸透白利溶液，在步驟525中將蔓越橘取出到傳送帶上，該傳送帶將增甜的蔓越橘傳送到干燥器中進行進一步加工。通過以下方法取出蔓越橘移除攪拌器20并將犁形部件連接于可沿工作臺10長度推動蔓越橘的小車28。然后打開工作臺10的末端24處的門組件26，小車28沿軌道32移動，以將蔓越橘通過開放的門組件26推出容積14。雖然上述過程提供了有回彈力的(resilient)增甜蔓越橘，但一開始優選慢速操作小車28，隨著犁形部件48所推的蔓越橘量減少，速度周期性增加。雖然顯示和描述了目前認為的本發明優選實施方式，但本領域技術人員明白，可在不背離所附權利要求書所限定的本發明范圍的情況下對其進行各種改變和修改。例如，在預浸透步驟之后和最終浸透步驟之前可進行額外浸透步驟，這不背離本發明范圍。權利要求1.一種水果加工方法，其包括將水果加入加工臺的容積中；在所述容積中預浸透所述水果，預浸透所述水果包括將預浸透白利溶液加入包含所述水果的所述容積，所述預浸透白利溶液具有初始白利水平；排出所述容積中的所述預浸透溶液；最終浸透所述水果，最終浸透所述水果包括將第一種量的最終浸透白利溶液加入含有所述水果的所述容積中，以及將第二種量的所述最終浸透白利溶液加入含有所述水果和第一種量的最終浸透白利溶液的所述容積中，所述第一種量的最終浸透白利溶液為初始溫度并且其初始白利水平大于所述預浸透白利溶液的所述初始白利水平；所述第二種量的最終浸透白利溶液為所述初始溫度并且其初始白利水平大于所述預浸透白利溶液的所述初始白利水平，在所述第一種量的最終浸透白利溶液的白利水平約等于所述水果的白利水平后加入所述第二種量的最終浸透白利溶液。2.如權利要求1所述的方法，其包括在所述容積內垂直循環所述預浸透白利溶液和所述最終浸透白利溶液中的至少一種，并將所述再循環的所述預浸透白利溶液和所述最終浸透白利溶液中的至少一種噴淋到所述容積中的所述水果上，以在所述預浸透白利溶液和所述最終浸透白利溶液中的所述至少一種中維持基本均一的白利水平。3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，從所述容積的儲槽中垂直循環所述預浸透白利溶液和所述最終浸透白利溶液中的所述至少一種。4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述水果是蔓越橘。5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述蔓越橘一開始是冷凍的，所述方法包括用加熱的飲用水解凍所述容積中所述冷凍的蔓越橘。6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述加熱的飲用水不使所述蔓越橘加熱到140以上。7.如權利要求1所述的方法，其包括排出所述工作臺中的所述預浸透白利溶液和過濾所述預浸透白利溶液，以用于所述最終浸透白利溶液中。8.如權利要求1所述的方法，其包括攪拌所述水果以及所述預浸透白利溶液和所述最終浸透白利溶液中的至少一種，直到所述水果達到所需白利水平，所述攪拌器是可旋轉的。9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述工作臺是長形的，所述攪拌器沿所述工作臺的至少一部分長度運行。10.如權利要求8所述的方法，其特征在于，攪拌所述水果包括用裝有葉片的攪拌器攪拌所述水果，所述葉片使所述容積內的所述預浸透白利溶液和所述最終浸透白利溶液中的所述至少一種垂直循環，以在所述容積中的所述預浸透白利溶液和所述最終浸透白利溶液中的所述至少一種中維持基本均一的白利水平。11.一種水果加工方法，其包括將水果浸入加入長形加工臺的容積中的白利溶液中，所述白利溶液具有初始白利水平；和攪拌所述水果和所述第一種白利溶液，直到所述水果達到所需白利水平，攪拌包括旋轉沿所述工作臺的至少一部分長度運行的攪拌器。12.如權利要求11所述的方法，其包括垂直循環所述容積中的所述白利溶液，所述垂直循環是通過從所述容積內再循環所述白利溶液并將所述再循環的所述白利溶液噴淋到所述容積中的所述水果上進行的，以使所述容積中的所述白利溶液維持基本均一的白利水平。13.如權利要求11所述的方法，其特征在于，從所述容積的儲槽中再循環所述白利溶液。14.如權利要求11所述的方法，其特征在于，所述水果是蔓越橘。15.如權利要求14所述的方法，其特征在于，所述蔓越橘一開始是冷凍的，所述方法包括用加熱的飲用水解凍所述容積中所述冷凍的蔓越橘。16.如權利要求15所述的方法，其特征在于，所述加熱的飲用水不使所述蔓越橘加熱到140以上。17.如權利要求11所述的方法，其包括排出所述容積中的所述白利溶液和過濾所述白利溶液，以用于第二種白利溶液中。18.如權利要求11所述的方法，其特征在于，所述白利溶液是第一種白利溶液，所述方法包括排出所述容積中的所述第一種白利溶液，并將所述水果浸入所述容積中的第二種白利溶液中，將所述水果浸入所述第二種白利溶液包括將第一種量的所述第二種白利溶液加入含有所述水果的所述容積中，所述第一種量的第二種白利溶液為初始溫度并且其初始白利水平大于所述第一種白利溶液的所述初始白利水平，并將第二種量的所述第二種白利溶液加入含有所述水果和第一種量的所述第二種白利溶液的所述容積中，所述第二種量的所述第二種白利溶液為所述初始溫度并且其初始白利水平大于所述第一種白利溶液的所述初始白利水平，在所述第一種量的所述第二種白利溶液的白利水平約等于所述水果的白利水平后加入所述第二種量的所述第二種白利溶液。19.如權利要求11所述的方法，其特征在于，攪拌所述水果包括用裝有葉片的攪拌器攪拌所述水果，從而使所述容積中的所述白利溶液垂直循環以在所述容積中的所述白利溶液中維持基本均一的白利水平，所述葉片使所述容積內的所述第一種白利溶液垂直循環。20.一種水果加工方法，其包括將水果浸入加入加工臺容積中的白利溶液中，所述白利溶液具有初始白利水平；和垂直循環所述容積中的所述白利溶液，以在所述容積中的所述白利溶液中維持基本均一的白利水平。21.如權利要求20所述的方法，其特征在于，垂直循環所述白利溶液包括從所述容積內泵吸所述白利溶液并將所述白利溶液噴淋到所述容積中的所述水果上。22.如權利要求21所述的方法，其特征在于，從所述容積中的儲槽循環所述白利溶液。23.如權利要求20所述的方法，其特征在于，垂直循環所述白利溶液包括用裝有葉片的攪拌器攪拌所述白利溶液，所述葉片使所述工作臺內的所述白利溶液垂直循環。24.如權利要求23所述的方法，其特征在于，所述工作臺是長形的，所述攪拌器沿所述工作臺的至少一部分長度運行。25.如權利要求20所述的方法，其特征在于，所述水果是蔓越橘。26.如權利要求25所述的方法，其特征在于，所述蔓越橘一開始是冷凍的，所述方法包括用加熱的飲用水解凍所述容積中所述冷凍的蔓越橘。27.如權利要求25所述的方法，其特征在于，所述加熱的飲用水不使所述蔓越橘加熱到140以上。28.如權利要求20所述的方法，其包括將所述水果加入所述容積內，將所述水果預浸入所述容積中的預浸透白利溶液中和排出所述容積中的所述預浸透溶液，其中所述預浸透白利溶液具有初始白利水平。29.如權利要求28所述的方法，其包括排出所述容積中的所述預浸透白利溶液和過濾所述預浸透白利溶液，以用于第二種白利溶液中。30.如權利要求20所述的方法，其特征在于，所述白利溶液是第一種白利溶液，所述方法包括排出所述容積中的所述第一種白利溶液，并將所述水果浸入所述容積中的第二種白利溶液中，將所述水果浸入所述第二種白利溶液包括將第一種量的所述第二種白利溶液加入含有所述水果的所述容積中，所述第一種量的第二種白利溶液為初始溫度并且其初始白利水平大于所述第一種白利溶液的所述初始白利水平，并將第二種量的所述第二種白利溶液加入含有所述水果和第一種量的所述第二種白利溶液的所述容積中，所述第二種量的所述第二種白利溶液為所述初始溫度并且其初始白利水平大于所述第一種白利溶液的所述初始白利水平，在所述第一種量的所述第二種白利溶液的白利水平約等于所述水果的白利水平后加入的所述第二種量的所述第二種白利溶液。全文摘要一種使水果增甜的方法，在一個實施方式中，它包括將水果浸入垂直循環的白利溶液中，以在基本均一的白利溶液中浸透水果。在另一實施方式中，對水果進行兩階段的浸透步驟，該步驟將水果維持在升高溫度下的高白利溶液中，以促進滲透。最后，在另一實施方式中，在長形工作臺中浸透水果，用沿至少一部分工作臺長度水平運行的攪拌器攪拌。文檔編號A23L2/06GK101049143SQ20071009686公開日2007年10月10日申請日期2007年4月5日優先權日2006年4月6日發明者D·A·厄本,J·A·厄本申請人:D.A.厄本,J.A.厄本