專利名稱：食品與食品包裝表面上的人體病原體的低溫消毒方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在不降低食品質(zhì)量的條件下即可殺死食品上微生物的方法。本發(fā)明特別適合于對杏仁的消毒，并將以此為例進(jìn)行詳細(xì)說明。當(dāng)然可以理解，本發(fā)明也可適用于其他類堅果、種子、干果、和其他農(nóng)作物產(chǎn)品的消毒。
背景技術(shù)：
為了促進(jìn)農(nóng)作物產(chǎn)品的生長，通常會對土壤施加肥料。常用作肥料的糞肥可以攜帶人體病原體，諸如沙門氏菌、大腸桿菌、和李斯特菌。收割時果實(shí)將接觸到土壤，或接觸到曾接觸過土壤的工具，這時果實(shí)的表面就會攜帶人體病原體。由于收割的果實(shí)集中在一起，病原體可以通過直接接觸在果實(shí)表面間相互傳染。
例如，當(dāng)收獲杏仁時，通常是通過搖動樹木，使得杏仁(帶皮帶殼)搖落到地上。然后將杏仁從地上收集到一起。在第一步操作中，將杏仁上的果皮剝掉，留下帶殼的杏仁。一些杏仁將帶殼出售，而其他的杏仁在包裝前要進(jìn)行去殼。去掉的果皮上可能會攜帶來自土壤的一些人體病原體。在剝皮之后，果殼可形成病原體不能滲透的核仁外殼。通常地，機(jī)械去殼操作會引起大量灰塵，散發(fā)粉塵粒級的果殼，以及所有可以空氣傳播的病原體。
接著，對去殼的核仁進(jìn)行各種分類操作。將一些核仁進(jìn)行烹煮，這樣可以殺死一些表面病原體。而另一些核仁被包裝且未經(jīng)處理直接銷售。盡管人體病原體存在于已包裝核仁上的可能性相當(dāng)較小，但近年來已經(jīng)發(fā)生了因沙門氏菌污染而回收杏仁的事件。
本受讓人的美國專利第5,460,845號和第5,535,667號中披露了一種污染問題的解決方案。這些專利中披露了一種批處理過程，其中，將杏仁和其他食品在真空腔室中曝露于過氧化氫蒸汽中約半小時到一小時。這些專利中還披露了在大氣壓力下曝露較短時間時的有限殺菌率。
盡管上述方法是有效的，但是該批處理技術(shù)不太適合于現(xiàn)代化的加工廠，在現(xiàn)代化的加工廠各加工生產(chǎn)線每小時要處理約10,000千克或更多的食品。
本發(fā)明克服了上述問題和其他問題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種殺滅農(nóng)作物食品表面上的人體病原體的方法。食品在帶孔傳送帶上持續(xù)移動。當(dāng)食品沿著傳送帶移動時，用處于大氣壓力下的氣態(tài)氧化劑處理食品并持續(xù)充分長的時間，從而來殺死人體病原體。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種殺滅農(nóng)作物食品表面上的人體病原體的裝置。帶孔傳送帶將食品持續(xù)地傳送到并穿過和離開食品腔室。本發(fā)明還提供了一種用于向食品腔室供給氣態(tài)氧化劑以處理食品的裝置。該食品腔室具有相對于該帶孔網(wǎng)狀傳送帶速度的長度，以使得食品在該食品腔室里停留充分長的時間以殺死人體病原體。
本發(fā)明的一個優(yōu)點(diǎn)在于其速度。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點(diǎn)在于提供了一種流動穿過的消毒裝置，其可以與沿著普通處理組裝生產(chǎn)線移動速度相同的速度來處理食品。
本發(fā)明的再一個優(yōu)點(diǎn)在于可在30秒或更短時間內(nèi)殺死人體病原體。
本發(fā)明的又一個優(yōu)點(diǎn)在于不會改變食品的味道。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點(diǎn)在于由于不會改變杏仁褐色薄皮或薄膜外觀，從而不會改變杏仁的營養(yǎng)價值。
本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在閱讀了以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說明之后將會顯而易見。


本發(fā)明可以采用多種部件和這些部件的組合，以及采用不同的步驟和這些步驟的組合。附圖僅用來解釋優(yōu)選實(shí)施例，而并不用來限制本發(fā)明。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的去皮去殼生產(chǎn)線的示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于已去殼堅果或其他食品的處理生產(chǎn)線的示意圖。
圖3是圖1和圖2中的優(yōu)選處理腔室的詳細(xì)示意圖。
圖4示出了在15秒的間隔中細(xì)菌濃度的下降情況。
圖5示出了相對于105控制的細(xì)菌濃度的下降情況。
具體實(shí)施例方式
在收割時節(jié)，在去皮去殼裝置10中大量收集杏仁或其他帶殼食品。將大量的杏仁倒入較大的料斗或其他供料器12中，從該料斗或供料器中，杏仁或其他食品被供送到去皮機(jī)14。去皮機(jī)將帶殼杏仁在一個出口16排出，并通過第二出口18將果皮排出。果皮從裝置中排出并用于其他農(nóng)業(yè)用途，例如用作牲畜飼料的添加劑。帶殼杏仁在帶孔網(wǎng)狀傳送帶22上從出口16被傳送到第一消毒室20。
消毒室20將帶殼杏仁曝露于氣態(tài)氧化劑中，諸如臭氧、液態(tài)氧化劑蒸汽、濃縮氧化劑、等離子體、或其類似物和組合物。在優(yōu)選實(shí)施例中，氣態(tài)氧化劑是濃度約1.8毫克/升過氧化氫蒸汽的空氣或更大濃度過氧化氫蒸汽的空氣。更特別地，本優(yōu)選實(shí)施例中，來自液態(tài)過氧化氫源24中的液態(tài)過氧化氫以可控制的速度被供給到汽化器26。在一些情況下，如果用干燥器28干燥空氣，并用吹風(fēng)機(jī)30將空氣吹入消毒室20，則效果將會更好。
排氣裝置32從消毒室抽吸過氧化物蒸汽和水蒸汽，并將其排到大氣中。優(yōu)選地，排氣裝置32以相對供給吹風(fēng)機(jī)30的速度操作，以使得處理室相對于大氣保持在負(fù)壓，從而使過氧化氫蒸汽不會逃逸到工作間的大氣中。因?yàn)樾尤嗜匀皇菐さ?，且受到保護(hù)，所以處理室20可以使用強(qiáng)濃度的氣態(tài)氧化劑滾翻或攪動杏仁，并且甚至可以使用將會留下殘留物或相反會影響口味的氧化劑。優(yōu)選地，微生物不能滲透的隔離壁34穿過去皮去殼裝置10而設(shè)置，該隔離壁的一側(cè)位于處理室20的入口處，而其另一側(cè)位于出口。腔室20具有相對于傳送帶速度的長度，以使杏仁穿越腔室需15-30秒。
杏仁從消毒室20被傳送到對杏仁進(jìn)行去殼的去殼機(jī)40。核仁從第一出口42排出，而果殼碎片通過第二出口44排出?？蛇x地或另外地，上述結(jié)構(gòu)的第二消毒室20′可設(shè)置在第二核仁出口42之后。包裝機(jī)46將去殼的堅果包裝進(jìn)相對較大的容器，諸如50lb的袋、桶、扁平容器等。優(yōu)選地，對該較大的容器進(jìn)行密封以避免攜帶空氣傳播的病原體。通過對去皮去殼裝置10在接收杏仁之前用隔離壁隔開的下游部分進(jìn)行消毒，以及對進(jìn)入該區(qū)域的所有帶殼杏仁進(jìn)行消毒，所有的已包裝核仁將免于人體病原體的感染。因?yàn)槿テとげ僮饕话阒辉谑崭顣r節(jié)進(jìn)行，而包裝和生產(chǎn)線卻常年運(yùn)行，因此，帶殼杏仁的收集器通常被儲存一段時間直到來年收割季節(jié)的到來。
參照圖2，在包裝裝置50中，去殼的核仁被收集到料斗52或其他供料器中，并以可控制的速度被供給到帶孔網(wǎng)狀傳送帶54上，優(yōu)選地，該網(wǎng)狀傳送帶上具有一層堅果。隔離壁56包圍料斗52，并將料斗區(qū)域與生產(chǎn)裝置的其他部分相隔離。
消毒或處理室60穿透隔離壁56，從而使其入口在傳送帶54上接收未處理的堅果，而其出口在繼續(xù)通向下游的傳送帶54上排出已消毒的堅果或其他食品。在加工裝置的入口處使用隔離壁和處理室60，可確保只有已處理堅果或食品進(jìn)入到裝置中。這可防止下游的交叉污染。例如，通過加熱處理進(jìn)行烘烤的堅果通常會殺死人體病原體。然而，如果烘烤的堅果接觸了被污染的還沒有烘烤的堅果，或者接觸了接觸未烘烤堅果的操作者，那么人體病原體就可能傳染到之前已消毒的烘烤堅果。當(dāng)對裝置里的每個堅果都消毒時，交叉感染的機(jī)會將減到最小。
處理室60，類似于處理室20，包括氣態(tài)氧化劑源62，諸如臭氧源、其他蒸汽殺毒劑源、或等離子體源。同樣，優(yōu)選地，設(shè)置有35％濃度的液態(tài)過氧化氫源以及汽化器。吹風(fēng)機(jī)64將氣態(tài)氧化劑吹入到處理室60。在流經(jīng)食品之后的氣態(tài)氧化劑輸送到排出口，在該處吹風(fēng)機(jī)66將其排出到大氣中。同樣，吹風(fēng)機(jī)64與66之間的相對速度優(yōu)選為使得處理室中可略微保持負(fù)壓。更優(yōu)選地，在入口處和出口處設(shè)有氣簾68。該氣簾可防止氣態(tài)消毒劑從處理室逃逸到周邊的處理裝置中，并防止可改變消毒過程的污染物從周邊裝置進(jìn)入到處理室。例如，如果過量濕氣從生產(chǎn)裝置進(jìn)入處理室，那么水蒸氣將會沖淡處理氣體，或改變處理室中的蒸汽壓力而產(chǎn)生凝結(jié)。
計算處理室60的長度，使得在傳送帶54的正常移動速度下，食品在處理室中停留預(yù)定處理時間，優(yōu)選15-30秒。通過處理室的氣態(tài)氧化劑蒸汽流仍然是足夠激烈的，以使得食品在帶孔的網(wǎng)狀傳送帶上振動，以改變其接觸點(diǎn)，使得表面的所有部分均受到氧化劑蒸汽的處理。然而，優(yōu)選地，氣態(tài)氧化劑流不至于過于激烈，以使得食品被攪動時而受到刮傷，或破壞表面外觀，從而影響營養(yǎng)價值。
將已消毒的杏仁或其他食品傳送到下游處理裝置70。該裝置包括分類站，用于根據(jù)質(zhì)量，例如，碎與未碎的堅果，整個薄膜沒有劃痕與薄膜有劃痕的堅果等，來將食品進(jìn)行分類。分類后的堅果被傳送到各種加工生產(chǎn)線。例如，一些被送到烘烤站加以烘烤，一些被送到腌制站加鹽或其他調(diào)料等，這和常規(guī)食品加工技術(shù)相同。最后，包裝機(jī)72稱量的已加工食品包裝到合適的消費(fèi)包裝內(nèi)。
參照圖3，消毒裝置20和60優(yōu)選包括輸入管80，其將空氣供給到殼體82，該殼體容置有適合的用于引入空氣的干燥器、液態(tài)過氧化氫供應(yīng)器、汽化器、以及吹風(fēng)機(jī)。蒸汽輸出管84將生成的蒸汽供給下部歧管86的分配部。穿過帶孔網(wǎng)狀傳送帶54的蒸汽向上移動進(jìn)入上部歧管88。上部歧管88中的蒸汽吹風(fēng)機(jī)將蒸汽抽出穿過催化劑破壞器(catalytic destroyer)，將過氧化氫蒸汽轉(zhuǎn)化為水蒸氣，然后通過排出管92將水蒸氣排出。
根據(jù)圖4，給樣本杏仁接種3.7×108的沙門氏菌接種體，以實(shí)現(xiàn)約106的初始細(xì)菌濃度。用1.8毫克/升濃度的過氧化氫蒸汽，在33-34℃下處理這些杏仁。圖4示出了在15秒間隔時的下降log值。可以看到，15秒約下降了3log。同樣地，圖5示出，測試樣本100在5秒鐘的間隔中相對于沒有受過氧化氫蒸汽影響的控制102，從105的初始細(xì)菌濃度的下降情況。同樣，在15秒約下降了3log。盡管測試時以5log進(jìn)行，但是，自然感染的杏仁攜帶的初始細(xì)菌數(shù)更傾向于102-103沙門氏菌。
氧化劑處理方式優(yōu)選地在溫度40℃以下進(jìn)行。高溫趨向于使得堅果和其他食品中油脂的烹煮，因而會改變味感。并且，優(yōu)選使用過氧化氫蒸汽。將食品曝露于1.8毫克/升濃度中持續(xù)一些分鐘，已經(jīng)顯示這樣不會對進(jìn)行處理的食品產(chǎn)生不利的味覺影響。此外，過氧化氫蒸汽不需要通風(fēng)區(qū)域。盡管15秒鐘即可殺滅人體病原體，但是更長時間的曝露可以殺死孢子并獲得更高級別的殺菌。該更高級別的殺菌將不只提高安全性，還將提高產(chǎn)品的保質(zhì)期。
盡管在優(yōu)選實(shí)施例中參照杏仁進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是顯然，類似的方式和處理參數(shù)也可適用于其他各種各樣的堅果與谷物、種籽、和調(diào)料品。該處理還可對脫水和干蔬菜和水果的處理具有教導(dǎo)作用。
權(quán)利要求
1.一種從農(nóng)作物食品的表面殺滅人體病原體的方法，所述方法包括在帶孔傳送帶(22、54)上持續(xù)移動所述食品；當(dāng)所述食品在所述傳送帶上移動時，用接近大氣壓力的氣態(tài)氧化劑處理所述食品足夠時間，以殺死所述人體病原體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述食品曝露于所述氣態(tài)氧化劑中持續(xù)小于30秒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中將所述食品曝露于所述氣態(tài)氧化劑中至少15秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的方法，其中在溫度低于40℃，將所述食品曝露于所述氣態(tài)氧化劑中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的方法，其中在冷藏溫度將所述食品曝露于所述氣態(tài)氧化劑中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的方法，其中將所述食品曝露于氣態(tài)氧化劑濃度在0.1到10毫克/升之間的空氣中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述氣態(tài)氧化劑包括過氧化氫。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述食品為堅果。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括在用所述氣態(tài)氧化劑處理所述堅果之前，將所述堅果去皮；以及在將所述堅果曝露于所述氣態(tài)氧化劑中之后，將所述堅果的果殼與核仁分離。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括在去殼前和去殼后，都將所述堅果與所述核仁隔離，避免空氣傳播病原體而造成的再次污染以及避免接觸攜帶病原體的堅果。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括在所有所述核仁進(jìn)入處理區(qū)時，用所述氣態(tài)氧化劑處理所述核仁，以防止下游交叉污染。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中在用所述氣態(tài)氧化劑進(jìn)行處理之后，至少一些核仁進(jìn)行熱處理步驟，所述熱處理步驟將所述核仁加熱到高溫并持續(xù)長時間以有效消毒。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任意一項(xiàng)所述的方法，其中用所述氣態(tài)氧化劑處理所述食品的步驟包括以足夠的力使所述氣態(tài)蒸汽消毒劑向上流動穿過所述網(wǎng)狀傳送帶，以振動所述食品，但流速不足以攪動所述食品以達(dá)到物理刮傷所述食品的程度。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任意一項(xiàng)所述的方法，還包括將液體蒸發(fā)，以生成所述氣態(tài)氧化劑；將所述氣態(tài)氧化劑供給到所述處理室(20、60)，所述處理室包括入口，通過所述入口，攜帶所述食品的所述傳送帶(22、54)進(jìn)入到所述處理室；以及出口，通過所述出口，攜帶所述食品的所述傳送帶離開所述處理室；以及排氣裝置(32、66)，用于從所述處理室排出所述氣態(tài)氧化劑蒸汽。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中將所述氣態(tài)氧化劑蒸汽及空氣從所述處理室以相對于將所述氣態(tài)氧化劑供給到所述處理室中的流速排出，以使得所述處理室中保持負(fù)壓。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括設(shè)置穿過所述處理室的入口和出口的氣簾，以防止所述氣態(tài)氧化劑逃逸到周邊區(qū)域，并防止?jié)駳夂椭車諝馔ㄟ^所述入口和出口進(jìn)入所述處理室。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述氧化劑是過氧化氫。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中在所述處理室中，所述氣態(tài)過氧化氫保持在約1.8毫克/升的濃度。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述處理室(20、60)的長度相當(dāng)于所述傳送帶(22、54)在15-30秒鐘內(nèi)行進(jìn)的距離。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中在所述蒸發(fā)步驟中，所述氣態(tài)過氧化氫混入空氣中，并且還包括將空氣除濕，其中所述氣態(tài)過氧化氫在將空氣供送到汽化器之前混入。
21.根據(jù)權(quán)利要求1-20中任意一項(xiàng)所述的方法，還包括用所述氣態(tài)殺菌劑處理包裝材料；將所述食品裝入處理過的所述包裝中。
22.一種從農(nóng)作物食品表面殺滅人體病原體的裝置，所述裝置包括帶孔傳送帶(20、54)，在其上，所述食品被持續(xù)地移動；腔室(20、60)，通過所述腔室，所述帶孔傳送帶持續(xù)地移動；用于向所述腔室供給氣態(tài)氧化劑的裝置(26、28、30；62、64)，所述腔室具有相對于所述傳送帶傳送速度的長度，以使得所述食品在所述腔室中停留充分長的時間以殺死所述人體病原體。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其中用于供給所述氣態(tài)氧化劑的裝置包括干燥器(28)，用于干燥引入的空氣；汽化器(26)，用于蒸發(fā)液態(tài)過氧化氫；以及吹風(fēng)機(jī)(30)，用于將所述過氧化氫蒸汽吹入所述腔室。
24.根據(jù)權(quán)利要求22與23中任意一項(xiàng)所述的裝置，還包括導(dǎo)管，用于將所述過氧化氫蒸汽輸送到所述傳送帶之下的所述傳送帶(22、54)的下部，從而使所述過氧化氫蒸汽被向上抽吸穿過所述傳送帶。
25.根據(jù)權(quán)利要求22-24中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中所述食品為杏仁，并且還包括去皮機(jī)(14)，用于將所述杏仁去皮，所述去皮機(jī)設(shè)置于所述腔室(20、60)的上游，從而使所述帶孔傳送帶將帶殼杏仁傳送穿過所述腔室；以及去殼機(jī)(40)，設(shè)置于所述腔室的下游，從而使所述去殼機(jī)將已經(jīng)穿過所述腔室的杏仁去殼。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的裝置，還包括病原體隔離壁(34)，將所述腔室(20、60)的上游區(qū)域與所述腔室的下游區(qū)域隔離。
27.根據(jù)權(quán)利要求22-26中任意一項(xiàng)所述的裝置，還包括供料器(12、52)，將單層食品供給到所述腔室上游的網(wǎng)狀傳送帶；病原體不能滲透的隔離壁(34、56)，設(shè)置在所述供料器與下游區(qū)域之間，所述腔室穿過所述病原體隔離壁。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的裝置，還包括包裝機(jī)(72)，設(shè)置于所述腔室(20、60)的下游，用于將從所述腔室排出的食品包裝進(jìn)消費(fèi)包裝內(nèi)。
全文摘要
置放在帶孔網(wǎng)狀傳送帶(22、54)上的杏仁、其他堅果、谷物、干或脫水水果或蔬菜、和其他農(nóng)作物食品連續(xù)地穿過腔室(20、60)，其中，當(dāng)傳送帶和食品連續(xù)地穿過腔室時，處于大氣壓力的氣態(tài)氧化劑與食品接觸。在一個實(shí)施例中，腔室穿過將原料產(chǎn)品接收區(qū)與下游處理裝置隔離的隔離壁(56)設(shè)置，以防止對下游交叉污染。在另一個實(shí)施例中，腔室(20)穿過將去皮機(jī)(14)與下游去殼機(jī)(40)隔離的隔離壁(34)設(shè)置，以在去殼脫出核仁之前對果殼進(jìn)行消毒。在優(yōu)選實(shí)施例中，氣態(tài)氧化劑是濃度為1.8毫克/升的過氧化氫，當(dāng)傳送帶傳送食品通過腔室持續(xù)15秒鐘時，氣態(tài)氧化劑向上流動穿過傳送帶，傳送帶振動食品而不刮傷食品，以實(shí)現(xiàn)人體病原體下降3log。
文檔編號A23L3/358GK1671302SQ03818262
公開日2005年9月21日 申請日期2003年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月30日
發(fā)明者撒迪厄斯·J·米爾尼克, 馬修·C·勞斯, 杰拉爾德·E·麥克唐奈 申請人:斯特里斯公司