專利名稱：藥草香料的消毒滅菌方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于藥草香料和易受細(xì)菌腐蝕的其它物質(zhì)的消毒滅菌方法和設(shè)備。
人仍一直在努力開發(fā)包括熱處理在內(nèi)的藥草香料的消毒滅菌方法，然而這些方法被發(fā)現(xiàn)是不可行的，因?yàn)闊崽幚砉ば驅(qū)е滤幉莺拖懔嫌行У暮驼T人的揮發(fā)性物質(zhì)轉(zhuǎn)移出來和/或破壞掉，因此，傳繞上將藥草和香料暴露到環(huán)氧乙烷(ethylene oxide)中處理。
不令人滿意的是，這種環(huán)氧乙烷工藝有一定的缺點(diǎn)。如已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在這種工藝使產(chǎn)品中細(xì)菌數(shù)量減少的同時，他們有這樣的缺點(diǎn)，即因?yàn)榧?xì)菌和真菌孢子普遍具有天然的抗滅菌能力，所以其效果取決于濃度及滲透所需要的長的暴露時間。甚至，有報道說含鹽濃度高的食品暴露到環(huán)氧乙烷中會產(chǎn)生反應(yīng)產(chǎn)物，如可能有毒的表氯醇(epichlorhydrin)。
因此，本發(fā)明的目的之一就是提供對藥草、香料和其他易受細(xì)菌腐蝕的物質(zhì)進(jìn)行有效消毒滅菌的一種方法和設(shè)備，它對有效成分幾乎沒有不良效果。
因此在第一個方面，本發(fā)明提供了對藥草、香料及其他易受細(xì)菌腐蝕的物質(zhì)進(jìn)行消毒滅菌的一種方法，包括的工序有(1)將上述藥草、香料或其它物質(zhì)冷卻到低于0℃的溫度，(2)將上述冷卻過的藥草、香料或其它物質(zhì)快速加熱到消毒或滅菌溫度，及(3)將上述的藥草、香料或其它物質(zhì)重新冷卻到室溫左右。
其中至少工序(2)和(3)在壓力大于1巴的環(huán)境下進(jìn)行。
在壓力大于1巴的環(huán)境下進(jìn)行工序(2)和(3)防止了從所處理的物質(zhì)中的揮發(fā)損失。此外，在這些工序中使用這樣的壓力的確對不褪顏色和減少細(xì)菌數(shù)量有積極作用。在工序(2)和(3)中所使用的壓力最好大于3巴。一旦工序(3)結(jié)束，包容物質(zhì)的環(huán)境可以回到大氣壓力。
工序(1)優(yōu)選是一快速冷卻工序且在0.05到5.0分鐘內(nèi)完成，最好在0.5到3.0分鐘內(nèi)完成。在工序(1)中藥草、香料或其它物質(zhì)優(yōu)選冷到約-70℃以下的溫度，最好是到約-170℃的溫度。同樣工序(1)最好在壓力大于1巴的條件下進(jìn)行。
實(shí)施快速加熱工序(2)可以使用任何熱源，輻射熱、熱傳導(dǎo)或?qū)α?，它們可以是燃燒發(fā)熱，電磁輻射、微波引起的感應(yīng)或絕緣材料發(fā)熱，紅外線輻射或其他方法發(fā)熱。熱量應(yīng)該作用0.05到5.0分鐘，最好是作用0.1到3.0分鐘或者根據(jù)物質(zhì)和它的細(xì)菌含量更長些。
重新冷卻工序(3)也優(yōu)選是一快速冷卻工序且在0.05到5.0分鐘內(nèi)完成。最好是0.1到2.0分鐘完成。
在第二個方面，本發(fā)明提供了設(shè)備來實(shí)施本發(fā)明第一個方面說明的方法。
可根據(jù)材料的批量或連續(xù)地處理來實(shí)施該方法。因此，本發(fā)明的按批處理的設(shè)備包括一只容器，它包括一個送入一批藥草、香料或其它易受細(xì)菌俯蝕的物質(zhì)的進(jìn)料設(shè)備，將該批物質(zhì)冷卻到0℃以下溫度的設(shè)備，將該批冷卻后的物質(zhì)快速加熱到消毒滅菌溫度的設(shè)備，將該批物質(zhì)重新冷卻到室溫左右的設(shè)備，在加熱或重新冷卻期間將容器內(nèi)壓力施加和/或調(diào)節(jié)到大于1巴的設(shè)備。
從容器中移出處理過的該批物質(zhì)的設(shè)備。
按批處理的設(shè)備最好包括按衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)制造的壓力容器，它通過閥門出料到市場上采購的無菌漏斗。一批待處理的物質(zhì)通過帶閥門的入料斗引入到容器中，由電動攪拌機(jī)帶動攪拌。由于噴到要處理物質(zhì)上的膨脹劑的冷卻效果，物質(zhì)快速冷卻到0℃以下。膨脹劑可以是液氮，液態(tài)的C02或兩者的混合物，或者其它氣體，或者組合起來或者單獨(dú)使用，在使用之前它們可能要調(diào)濕。
一旦達(dá)到冷卻工序所需要的溫度(如-70℃到-170℃之間的溫度)和壓力(如大于1巴的壓力)，關(guān)閉壓力調(diào)節(jié)閥，冷卻劑和入流量減小，然后控制維持在1巴以上的壓力，最好大于3巴。在保持這個壓力的同時，物質(zhì)暴露到熱量中處理的時間足以將總細(xì)菌含量減少到期望的比例，處理時間取決于入料中的細(xì)菌和真菌含量。
施加的熱源最好設(shè)置在容器上，這樣優(yōu)化了熱量的作用和滲透時間，因此將所需的處理時間和引起的產(chǎn)品破壞減到最小?？稍O(shè)置快速響應(yīng)的敏感的壓力和溫度傳感器監(jiān)視處理過程，而且傳感器的輸出送到控制回路，控制回路反回來調(diào)所加的熱和壓力。通?？刂苹芈钒删幊踢壿嬁刂破骱捅O(jiān)視設(shè)備、控制設(shè)備及數(shù)據(jù)平集計(jì)算機(jī)。
本發(fā)明的連續(xù)處理設(shè)備可以包括第一個容器，包括連續(xù)送入藥草、香料或其它易受細(xì)菌腐蝕物質(zhì)的進(jìn)料設(shè)備，將藥草、香料或其它物質(zhì)冷卻到0℃以下溫度的設(shè)備；第二個容器，包括將上面冷卻過的藥草、香料或其它物質(zhì)快速加熱的設(shè)備，及施加和/或調(diào)節(jié)1巴以上壓力的設(shè)備，及第三個容器，包括重新將藥草、香料或其它物質(zhì)冷卻到室溫的設(shè)備，施加和/或調(diào)節(jié)一巴以上壓力的設(shè)備，及將處理過的藥草、香料或其它物質(zhì)從上述容器中移出的出口設(shè)備，其中第一個容器連接到第二個容器，第二個容器連接到第三個容器，布置上是這樣的，即送入到第一個容器的藥草、香料或其它物質(zhì)可以連續(xù)逐步地輸送到第二個然后是第三個容器中。
除了特別研究的藥草、香料外，由本發(fā)明處理的物質(zhì)可以是易受細(xì)菌腐蝕的其他食品、藥物、各種形式的葉狀物質(zhì)如煙葉或各種自由流動的粉狀物質(zhì)。
使用下面非限制性例子和附圖將進(jìn)一步說明本發(fā)明。
附圖的簡要描述

圖1提供了一示意性立面圖，表示了本發(fā)明優(yōu)選的按批處理藥草和香料的設(shè)備。
圖2提供了一示意性立面圖，表示了本發(fā)明優(yōu)選的連續(xù)流程處理藥草和香料的設(shè)備。
例1按批處理的設(shè)備如圖1所示，具有逐漸變窄的圓錐底的按衛(wèi)生要求設(shè)計(jì)的壓力容器(1)裝有電動攪拌器(2)，進(jìn)料漏斗/閥(3)和出口漏斗/閥(4)，還設(shè)有安全排氣口(7)。
通過進(jìn)料漏斗/閥(3)送入要處理的稱好重的一批物質(zhì)，然后用攪拌器(2)開始攪拌，冷卻劑通過噴射口(10)進(jìn)入且通過壓力調(diào)節(jié)閥(6)使其排出，直到與要處理的物質(zhì)相接觸的熱電偶(9)計(jì)錄到需要的冷卻工序溫度為止。
下一步，減小冷卻劑氣流及伺服驅(qū)動壓力調(diào)節(jié)閥以維持所需要的壓力(＞3巴)，該壓力用壓力傳感器(8)探測。然后開始由加熱器(5)加熱到70-90℃之間的消毒溫度及105-150℃之間的滅菌溫度，要優(yōu)化暴露時間以使細(xì)菌含量最大程度地減少，同時最大程度地保持要處理物質(zhì)的香味和有效成分。通常，可以平衡熱能/批質(zhì)量以獲得只要0.1-3.0分鐘的處理時間，這種短時間/高溫度工藝使細(xì)菌含量得到4、且經(jīng)常是6的對數(shù)減少。
在滲透性熱處理階段的后期，開始處理后的保護(hù)性冷卻，這對保護(hù)優(yōu)美的香味和有效成分是必須的，在還有壓力時馬上進(jìn)行冷卻，壓力是通過重新控制噴射口(10)處的冷卻劑入流及壓力調(diào)節(jié)閥(6)處的釋放實(shí)現(xiàn)的。快速冷卻將在處理的物質(zhì)溫度減小到20℃以下，然后停止冷卻劑入流，使容器內(nèi)的壓力回到環(huán)境壓力。
在整個過程中連續(xù)進(jìn)行攪拌且一直到物質(zhì)直接排入到(11)處的無菌漏斗為止。
例2連續(xù)流程設(shè)備在另一布置中，可通過三個容器對傳送的材料實(shí)施本發(fā)明的方法的工序，三個容器與按批處理工藝中裝備的類似，這樣各處理階段可連續(xù)進(jìn)行。每個容器用轉(zhuǎn)鎖隔開且每個容器有分段的輸送機(jī)械，圖2中描述了相應(yīng)的設(shè)備。
圖2中所示的設(shè)備使用開式輸送帶，然而應(yīng)該知道螺旋式輸送機(jī)可替代使用。
圖2中設(shè)備(3)-(6)，(9)及(10)如例1中所述。
例3-初步試驗(yàn)試驗(yàn)A目的評價對藥草和香料加以減少細(xì)菌含量的可能性。
方法試驗(yàn)材料羅勒屬植物，全黑胡椒子已知兩者的細(xì)菌含量高(大于108cfu/g)設(shè)備；為試驗(yàn)制造的設(shè)備包括約3升容積的花園噴水用的塑料承壓箱，選用的箱子要有足夠的強(qiáng)度承受壓力，安裝一只小汽車輪胎閥門修改了壓力進(jìn)口。設(shè)有用下行螺紋式O形環(huán)密封的進(jìn)口，它通常用作增加噴淋和加水，還設(shè)有適當(dāng)加強(qiáng)的安全壓力釋放閥。
設(shè)備應(yīng)該用天然的高或超高密度聚乙烯或類似的塑料制造，它應(yīng)在高于試驗(yàn)中預(yù)計(jì)會達(dá)到的壓力下試驗(yàn)且驗(yàn)證即使在加熱時也能承受3巴以上的壓力。
熱量從裝有轉(zhuǎn)盤的750瓦家用微波爐中產(chǎn)生，轉(zhuǎn)盤用于放置能透過微波的塑料容器，且當(dāng)暴露到所接受的微波能中時不需要對它加很多熱量。當(dāng)裝上約15ml水且在2巴高的壓力下暴露5分鐘發(fā)現(xiàn)所有接觸面都被滅菌，而且在大氣壓力下連續(xù)加熱可蒸干該容器。在每次新試驗(yàn)前要進(jìn)行這些過程。
為了克服最初熱量的不均勻，設(shè)計(jì)一傾斜容器的系統(tǒng)，當(dāng)轉(zhuǎn)盤使其旋轉(zhuǎn)時，混合了暴露著的試驗(yàn)材料。
暴露方法100克試驗(yàn)材料的樣品暴露不同的時間和微波功率中，用裝有快速響應(yīng)熱電偶的電子溫度計(jì)記下所達(dá)到的溫度。
在壓縮空氣產(chǎn)生1和2巴的高壓下重新暴露且用外部壓力表讀數(shù)，來評價由不同時間和微波功率達(dá)到的溫度下所獲得的壓力效果。
根據(jù)這些數(shù)據(jù)選擇暴露范圍，這樣可以預(yù)測范圍在70到140℃之間的到達(dá)的溫度譜，而且用1和2巴的高壓壓縮空氣重新暴露試驗(yàn)材料。在暴露結(jié)束以后馬上釋放壓力。
結(jié)果現(xiàn)象有凝結(jié)出現(xiàn)但很少，
高壓釋放時有明顯的揮發(fā)性氣味。
試驗(yàn)材料預(yù)計(jì)至少損失30％材料的器官可察覺的成分，特別是可聞到很大的氣味。
微生物分析細(xì)菌含量的減少平行于時間和溫度減少，在使用溫度下長時間暴露，在標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)板上獲知可以達(dá)到6以上的對數(shù)減少。
結(jié)論可觀察到細(xì)菌數(shù)量有很大程度的減少，容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品消毒和商業(yè)滅菌。
試驗(yàn)B目的使用保護(hù)性冷卻和高壓的方法，開發(fā)一種方法以防止加熱藥草和香料時失去揮發(fā)性物質(zhì)。
方法試驗(yàn)材料同試驗(yàn)A設(shè)備同試驗(yàn)A，但使用了從瓶裝食品級壓縮的二氧化碳中產(chǎn)生的由調(diào)節(jié)器控制的高壓。在試驗(yàn)材料暴露過熱量以后，維持住高壓的同時，用它來幫助冷卻。還可以把容器埋到冰池中實(shí)現(xiàn)附加的冷卻。
暴露方法同試驗(yàn)A。
結(jié)果現(xiàn)象凝結(jié)及揮發(fā)性氣味顯著減少試驗(yàn)材料材料沒有裉色，器官可察覺的現(xiàn)象有很大減少。
微生物分析與試驗(yàn)A沒有很大不同。
結(jié)論在此條件下一定的改進(jìn)沒有產(chǎn)生殺菌效果，材料的有效成分在下面的處理時仍可見到。
在認(rèn)為有一些價值的同時，要尋找進(jìn)一步減少損失揮發(fā)性物質(zhì)的方法。
試驗(yàn)C目的
在工藝過程中采用預(yù)冷工序進(jìn)一步減少揮發(fā)。
方法試驗(yàn)材料同試驗(yàn)A設(shè)備同試驗(yàn)A和B，且加上下面二者之一將二氧化碳(-70℃)噴入到容器中預(yù)冷，浸入到液氮中(-170℃)。
暴露方法如試驗(yàn)A和B結(jié)果現(xiàn)象如試驗(yàn)B試驗(yàn)材料用兩種預(yù)冷方法任何一種，通過對器官可察覺的現(xiàn)象的評價，沒有發(fā)現(xiàn)可見的揮發(fā)性和有效成分損失。
微生物分析在用氮預(yù)冷材料的情況下，細(xì)菌含量大于7、接近8的對數(shù)減少。
結(jié)論在保持細(xì)菌含量減少的同時，就藥草和香料有機(jī)物有效成分的損失，實(shí)現(xiàn)在商業(yè)意義上的很大減少的目的是可以達(dá)到的。
本專業(yè)技術(shù)人員可對具體的實(shí)施例中所示的發(fā)明，在不偏離已廣泛說明的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)作許多變更和/或修改。所示的實(shí)施例應(yīng)該看成是對各方面的說明而不是限制性的。
權(quán)利要求
1.一種藥草、香料和易受細(xì)菌腐蝕的其它物質(zhì)的消毒滅菌方法，包括工序(1)將藥草、香料或其它物質(zhì)冷卻到約小于0℃的溫度，(2)將上述冷卻過的藥草、香料或其它物質(zhì)快速加熱到消毒或滅菌溫度，及(3)將上面的藥草、香料或其它物質(zhì)重新冷卻到室溫左右。其中至少工序(2)和(3)是在壓力大于1巴的環(huán)境中進(jìn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在工序(1)中將藥草、香料或其它物質(zhì)冷卻到約-70℃以下的溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中在工序(1)中將藥草、香料或其它物質(zhì)冷卻到約-170℃的溫度。
4.根據(jù)上述任一權(quán)利要求的方法，其中工序(1)在0.05到5.0分鐘內(nèi)完成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中工序(1)在0.5到3.0分鐘內(nèi)完成。
6.根據(jù)上述任一權(quán)利要求的方法，其中工序(1)還在壓力大于1巴的環(huán)境下進(jìn)行。
7.根據(jù)上述任一權(quán)利要求的方法，其中工序(2)和(3)在壓力大于3巴的環(huán)境下進(jìn)行。
8.根據(jù)上述任一權(quán)利要求的方法，其中工序(2)在0.05到5.0分鐘內(nèi)完成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中工序(2)在0.1到3.0分鐘內(nèi)完成。
10.根據(jù)上述任一權(quán)利要求的方法，其中工序(3)在0.05到5.0分鐘內(nèi)完成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中工序(3)在0.1到2.0分鐘內(nèi)完成。
12.根據(jù)上述任一權(quán)利要求的方法，其中冷卻工序(1)和(3)用噴射適當(dāng)?shù)睦鋮s劑氣體的方法實(shí)現(xiàn)。
13.根據(jù)上述任一權(quán)利要求的方法，其中加熱工序(2)由燃燒，電磁輻射、微波引起的感應(yīng)或絕緣材料發(fā)熱，或紅外線輻射而產(chǎn)生的熱作用來實(shí)現(xiàn)。
14.一種使一批藥草、香料和其它易受細(xì)菌腐蝕的物質(zhì)消毒滅菌的設(shè)備，包括一只容器，包括一只送入一批藥草，香料或其它易受細(xì)菌腐蝕的物質(zhì)的進(jìn)料設(shè)備，將該批物質(zhì)冷卻到0℃以下溫度的設(shè)備，將該批冷卻后的物質(zhì)快速加熱到消毒滅菌溫度的設(shè)備，將該批物質(zhì)重新冷卻到室溫左右的設(shè)備，在至少是加熱和重新冷卻期間，將容器內(nèi)壓力施加和/或調(diào)節(jié)到1巴以上的設(shè)備，及從上述容器中移出處理過的該批物質(zhì)的設(shè)備。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的設(shè)備，其中冷卻設(shè)備將這批物質(zhì)冷卻到約-70℃以下的溫度。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15的設(shè)備，其中冷卻設(shè)備將這批物質(zhì)冷卻到約-170℃的溫度。
17.根據(jù)權(quán)利要求14到16中任一權(quán)利要求的設(shè)備，其中壓力施加和/或調(diào)節(jié)設(shè)備將容器內(nèi)的壓力施加和調(diào)節(jié)到3巴以上。
18.根據(jù)權(quán)利要求14到17中任一權(quán)利要求的設(shè)備，其中冷卻和重新冷卻設(shè)備包括合適的冷卻劑氣體的噴射口。
19.根據(jù)權(quán)利要求14到18中任一權(quán)利要求的設(shè)備，其中加熱設(shè)備包括由燃燒，電磁輻射、微波引起的感應(yīng)或絕緣材料發(fā)熱，或紅外線輻射產(chǎn)生的加熱設(shè)備。
20.一種對藥草、香料和其它易受細(xì)菌腐蝕的物質(zhì)消毒滅菌的設(shè)備，包括第一個容器，包括連續(xù)送入藥草、香料或其它易受細(xì)菌腐蝕物質(zhì)的進(jìn)料設(shè)備，及將藥草、香料或其他物質(zhì)冷卻到約0℃以下溫度的設(shè)備，第二個容器，包括將上面冷卻過的藥草、香料或其它物質(zhì)快速加熱的設(shè)備，及施加和/或調(diào)節(jié)1巴以上壓力的設(shè)備，及第三個容器，包括重新將藥草、香料或其它物質(zhì)冷卻到室溫的設(shè)備，施加和/或調(diào)節(jié)1巴以上壓力的設(shè)備及將處理過的藥草、香料或其他物質(zhì)從上述容器中移出的出口設(shè)備，其中上述第一個容器連接到第二個容器，第二個容器連接到第三個容器，布置上是這樣的，即送入到第一個容器的藥草、香料或其它物質(zhì)可以連續(xù)向下輸送到第二個然后是第三個容器中。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的設(shè)備，其中冷卻設(shè)備將藥草、香料或其它物質(zhì)冷卻到約-70℃以下溫度。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21的設(shè)備，其中冷卻設(shè)備將藥草、香料或其它物質(zhì)冷卻到約-170℃溫度。
23.根據(jù)權(quán)利要求20到22中任一權(quán)利要求的設(shè)備，其中第一個容器還包括施加和/或調(diào)節(jié)1巴以上壓力的設(shè)備。
24.根據(jù)權(quán)利要求20到23中任一權(quán)利要求的設(shè)備，其中在第二和第三個容器上設(shè)置的壓力施加和/或調(diào)節(jié)設(shè)備施加和調(diào)節(jié)3巴以上的壓力。
25.根據(jù)權(quán)利要求20到24中任一權(quán)利要求的設(shè)備，其中在第一和第三個容器上設(shè)置的冷卻和重新冷卻設(shè)備包括合適的冷卻劑氣體噴射口。
26.根據(jù)權(quán)利要求20到25中任一權(quán)利要求的設(shè)備，其中加熱設(shè)備包括由燃燒，電磁輻射、微波引起的感應(yīng)或絕緣材料發(fā)熱，或紅外線輻射產(chǎn)生熱量的加熱設(shè)備。
27.將藥草和香料消毒和滅菌的按權(quán)利要求1到13中任一權(quán)利要求的方法。
全文摘要
將藥草、香料和其它易受細(xì)菌腐蝕的物質(zhì)消毒滅菌的一種方法,包括工序:1)將上述藥草、香料或其它物質(zhì)冷卻到0℃以下溫度,2)將上述冷卻過的藥草、香料或其它物質(zhì)快速加熱到消毒或滅菌溫度,及3)將上述藥草、香料或其他物質(zhì)重新冷卻到室溫左右,其中至少工序2)和3)是在壓力大于1巴的環(huán)境中進(jìn)行的。
文檔編號A23L1/22GK1184406SQ96193997
公開日1998年6月10日 申請日期1996年5月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月18日
發(fā)明者安德魯·S·英格利斯, 戴維·J·拉克 申請人:博克·加瑟司澳大利亞有限公司