Способ производства сока и сок, полученный данным способом

006680 Фрукты и овощи содержат разнообразные соединения, включая сахара, кислоты и фитохимические соединения. В зависимости от желаемого продукта может быть выгодно иметь относительно высокое или относительно низкое содержание каждого из этих соединений. Настоящее изобретение предлагает способ переработки фруктов или овощей, например клюквы, в два разных сока. Один из этих двух соков имеет относительно высокое содержание кислот (например,таких как яблочная кислота, хинная кислота и лимонная кислота). Другой из этих двух соков имеет относительно низкое содержание кислот. Способ по изобретению предусматривает обеспечение трех соковых потоков. Первый соковый поток проходит через устройство для нанофильтрации или какое-нибудь другое устройство, которое способно предпочтительно удалять кислые соединения из сырьевого сокового материала. Этот процесс создает две соковые фракции: соковую фракцию, обогащенную кислотами, и соковую фракцию, которая имеет пониженное содержание кислот. Второй соковый поток объединяют с соковой фракцией, обогащенной кислотами, с получением сока, который имеет относительно высокое содержание кислот. Третий соковый поток объединяют с соковой фракцией, имеющей пониженное содержание кислот, с получением сока, который имеет относительно низкое содержание кислот. Фруктовый или овощной сок, имеющий относительно высокое содержание кислот, может использоваться для различных целей. В общем случае он может использоваться в продуктах, в которых повышенная кислотность считается желательной конечной характеристикой продукта. Например, он может использоваться в чистом виде или объединенным с другими соками с получением сока или смешанного сока, которые являются менее сладкими и более кислыми. Фруктовый или овощной сок, имеющий относительно низкое содержание кислот, может использоваться для различных целей. В общем случае он может использоваться в продуктах, в которых пониженная кислотность считается желательной конечной характеристикой продукта. Например, он может использоваться в чистом виде или объединенным с другими соками с получением сока или смешанного сока, которые являются более сладкими и менее кислыми. Настоящее изобретение предлагает способ, предусматривающий получение фруктового сока, по существу не содержащего нерастворимых твердых веществ фруктов; обработку первой порции фруктового сока, чтобы предпочтительно удалить кислые соединения из исходного фруктового сокового сырья,в результате чего получают обогащенную кислотами соковую фракцию и соковую фракцию с пониженным содержанием кислот; и объединение соковой фракции с пониженным содержанием кислот со второй порцией фруктового сока с получением фруктового сока с пониженным содержанием кислот. В различных вариантах осуществления изобретения способ также предусматривает объединение обогащенной кислотами соковой фракции с третьей порцией фруктового сока с получением обогащенного кислотами фруктового сока; концентрирование фруктового сока с пониженным содержанием кислот путем удаления из него части воды и концентрирование обогащенного кислотами фруктового сока путем удаления из него части воды. В варианте изобретения фруктовым соком является клюквенный сок. В варианте изобретения стадия обработки первой порции фруктового сока включает нанофильтрацию. Другой объект настоящего изобретения касается способа, предусматривающего получение фруктового сока, по существу не содержащего нерастворимых твердых веществ фруктов; обработку первой порции фруктового сока, чтобы предпочтительно удалить кислое соединение из исходного фруктового сокового сырья, получая при этом обогащенную кислотами соковую фракцию и соковую фракцию с пониженным содержанием кислот, и объединение обогащенной кислотами соковой фракции со второй порцией фруктового сока с получением обогащенного кислотами фруктового сока. В различных вариантах изобретения способ также предусматривает объединение соковой фракции с пониженным содержанием кислот с третьей порцией фруктового сока с получением фруктового сока с пониженным содержанием кислот, концентрирование фруктового сока с пониженным содержанием кислот путем удаления из него части воды, и концентрирование обогащенного кислотами фруктового сока путем удаления из него части воды. В варианте изобретения фруктовым соком является клюквенный сок. В варианте изобретения стадия обработки первой порции фруктового сока включает нанофильтрацию. Другие объекты настоящего изобретения касаются обогащенного кислотами фруктового сока, полученного способом по изобретению, фруктового сока с пониженным содержанием кислот, полученного способом по изобретению, смешанного сокового продукта, содержащего обогащенный кислотами сок,полученный способом по изобретению, смешанного сокового продукта, содержащего фруктовый сок с пониженным содержанием кислот, полученный способом по изобретению, обогащенного кислотами порошка фруктового сока, полученного сушкой обогащенного кислотами фруктового сока, полученного способом по изобретению, и порошка фруктового сока с пониженным содержанием кислот, полученного сушкой фруктового сока с пониженным содержанием кислот, полученного способом по изобретению. Настоящее изобретение также предлагает способ, предусматривающий получение овощного сока,по существу не содержащего нерастворимых твердых веществ овощей; обработку первой порции овощного сока, чтобы предпочтительно удалить кислые соединения из исходного овощного сокового сырья,получая при этом обогащенную кислотами соковую фракцию и соковую фракцию с пониженным содержанием кислот, и объединение соковой фракции с пониженным содержанием кислот со второй порцией овощного сока с получением овощного сока с пониженным содержанием кислот.-1 006680 В различных вариантах выполнения этот способ также предусматривает объединение обогащенной кислотами соковой фракции с третьей порцией овощного сока с получением обогащенного кислотами овощного сока, концентрирование овощного сока с пониженным содержанием кислот путем удаления из него части воды, и концентрирование обогащенного кислотами овощного сока путем удаления из него части воды. В варианте, овощным соком является томатный сок. В другом варианте овощным соком является сок перца. В варианте изобретения стадия обработки первой порции овощного сока включает нанофильтрацию. Еще один объект изобретения также касается способа, предусматривающего получение овощного сока, по существу не содержащего нерастворимых твердых веществ овощей, обработку первой порции овощного сока, чтобы предпочтительно удалить кислое соединение из исходного овощного сокового сырья, получая при этом обогащенную кислотами соковую фракцию и соковую фракцию с пониженным содержанием кислот, и объединение обогащенной кислотами соковой фракции со второй порцией овощного сока с получением обогащенного кислотами овощного сока. В различных вариантах выполнения этот способ также предусматривает объединение соковой фракции с пониженным содержанием кислот с третьей порцией овощного сока с получением овощного сока с пониженным содержанием кислот; концентрирование овощного сока с пониженным содержанием кислот путем удаления из него части воды и концентрирование обогащенного кислотами овощного сока путем удаления из него части воды. В варианте изобретения овощным соком является томатный сок. В другом варианте овощным соком является сок перца. В варианте изобретения стадия обработки первой порции овощного сока включает нанофильтрацию. Другие объекты изобретения касаются обогащенного кислотами овощного сока, полученного способом по изобретению, овощного сока с пониженным содержанием кислот, полученного способом по изобретению, смешанного сокового продукта, содержащего обогащенный кислотами овощной сок, полученный способом по изобретению, смешанного сокового продукта, содержащего овощной сок с пониженным содержанием кислот, полученный способом по изобретению, обогащенного кислотами порошка овощного сока, полученного сушкой обогащенного кислотами овощного сока, полученного способом по изобретению, и порошка овощного сока с пониженным содержанием кислот, полученного сушкой овощного сока с пониженным содержанием кислот, полученного способом по изобретению. Детали одного или более вариантов выполнения изобретения описаны ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи. Другие признаки, задачи и преимущества настоящего изобретения будут понятны из описания, чертежей, а также из формулы изобретения. На чертеже показана технологическая схема варианта выполнения изобретения. Ссылаясь на чертеж, показанная технологическая схема иллюстрирует способ получения двух различных фруктовых или овощных соков: сока, имеющего относительно высокое содержание кислот, и сока, имеющего относительно низкое содержание кислот. Способ может начинаться с любым фруктовым или овощным исходным сырьем, например черники (Vaccinium). В одном из вариантов осуществления схемы фруктовое сырье 15 из емкости 10 для фруктового сырья подают на необязательную стадию измельчения 20, где его измельчают (например, с использованием процессора Comitrol фирмы Urshel, Inc.,модель 1700), нарезают ломтиками, кубиками, измельчают, растирают или обрабатывают каким-либо другим образом, чтобы уменьшить плоды до размера, пригодного для эффективной депектинизации. Измельченный материал 25 подают на стадию депектинизации 30, на которой его обрабатывают ферментом пектиназой 35, обеспечиваемым средством подачи 40 фермента пектиназы, при достаточных условиях температурно-временных условиях (приблизительно 2 ч при 110-120F), чтобы обеспечить эффективную депектинизацию фруктовой кашицы и, следовательно, обеспечить возможность хорошего физического разделения полученных твердой и жидкой фаз. Депектинизированный материал 45 затем подают на необязательную стадию окончательной обработки 50, где его пропускают через устройство непрерывной фильтрации (например, фирмы Langsenkemp, Inc., с отверстиями 0,033 дюйма) или обрабатывают иным образом, чтобы удалить семена, кожуру, веточки и т.д. 55, которые поступают в сборник 60 для семян,кожуры и веточек. Эта стадия окончательной обработки является необязательной, но полезной для получения чистых выжимок. Материал 65, прошедший через устройство непрерывной фильтрации, затем подают на стадию центрифугирования 70, где центрифугу (например, фирмы Westphalia, Inc. модель СА 505) или другое устройство, например пресс, используют для удаления нерастворимых твердых веществ, таких как богатые клетчаткой выжимки 75, которые транспортируют в сборник 80 для выжимок. Если стадия окончательной обработки не используется, то семена, кожура, веточки и другие материалы,которые могли бы поступить в сборник 60, вместо этого проходят в сборник 80 для выжимок. После стадии центрифугирования 70 фруктовый сок 85 поступает на стадию микрофильтрации 90,где его подвергают микрофильтрации (например, с использованием Koch Membrane Systems, Inc. с мембраной Koch Membrane Systems, Inc., модель MFK617) или эффективно перерабатывают с использованием какой-либо иной технологии разделения, чтобы удалить остаточные суспендированные нерастворимые твердые вещества 95, которые поступают в сборник 100 для нерастворимых твердых веществ. Отфильтрованная фракция (пермеат) представляет собой осветленный фруктовый сок 105. Осветленный фруктовый сок в идеале не содержит остаточных суспендированных твердых веществ.-2 006680 Осветленный фруктовый сок 105 подают к механизму 110, обеспечивающему его разделение в определенном соотношении, на три соковых потока 120, 130 и 140. Весовая доля каждого сокового потока может быть выбрана в соответствии с предпочтением производителя (пользователя). Например, 20% сока 105 может проходить в соковый поток 120; 40% сока 105 может проходить в соковый поток 130; и 40% сока 105 может проходить в соковый поток 140. Соковой поток 130 поступает на стадию 150, где его подвергают нанофильтрации (например, с использованием мембраны для нанофильтрации, с молекулярно-весовым отсечением 400, 350, 300, 250 или 200 Дальтон). Альтернативно, соковый поток 130 перерабатывают иными средствами, которые предпочтительно удаляют кислые компоненты из осветленного нефракционированного фруктового сырья. Таким образом, на стадии нанофильтрации 150 получают обогащенную кислотами фракцию пермеата 160 и фракцию ретентата 170 с пониженным содержанием кислот. В случае клюквенного сока фракция пермеата, таким образом, предпочтительно содержит такие органические кислоты, как яблочная кислота,лимонная кислота и хинная кислота. На стадии нанофильтрации или иного разделения не требуется полного эффективного удаления кислых соединений. Например, обогащенная кислотами фракция может содержать по меньшей мере 10%, по меньшей мере 20%, по меньшей мере 30%, по меньшей мере 40%,по меньшей мере 50%, по меньшей мере 60%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 80%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 95% или по меньшей мере 98% одного или нескольких кислых соединений,присутствующих в осветленном нефракционированном фруктовом сырье (например, кислот, таких как яблочная кислота, лимонная кислота или хинная кислота). Пока фракция ретентата с пониженным содержанием кислот и обогащенная кислотами фракция пермеата значительно отличаются по относительной доле их кислотного содержания, используемая технология разделения считается приемлемой. Обогащенная кислотами фракция пермеата 160 поступает в смеситель 180, в котором ее объединяют с соковым потоком 120, получая обогащенный кислотами фруктовый сок 190. Обогащенный кислотами фруктовый сок 190 может при желании подаваться в концентратор 120 для получения обогащенного кислотами концентрата 210 фруктового сока. Фракция ретентата 170 с пониженным содержанием кислот со стадии нанофильтрации 150 поступает в смеситель 220, в котором ее объединяют с соковым потоком 140 с получением фруктового сока 230 с пониженным содержанием кислот. Полученный фруктовый сок 230 с пониженным содержанием кислот может при желании подаваться в концентратор 240 с получением концентрата 250 фруктового сока с пониженным содержанием кислот. Выше представлен лишь один из вариантов способа по изобретению. Специалист в данной области может модифицировать этот процесс. Например, можно использовать технологии с контролируемой атмосферой (например, N2 или СО 2) на стадиях депектинизации и тепловой обработки, чтобы свести до минимума портящее продукт влияние реакций окисления. При другой модификации на стадии депектинизации можно использовать ферменты дополнительно или вместо пектиназы (например, ферменты, переваривающие целлюлозу). В качестве фруктового сырья можно использовать фруктовые экстракты, полученные водной экстракцией, например противоточной экстракцией, описанной в патенте США 5320861, который включен сюда путем ссылки, или выжимки из пресс-фильтра или кашицу, полученные в традиционных технологиях переработки фруктов, используемых при производстве фруктового сока. Кроме того, вместо использования в качестве сырья целых фруктов могут использоваться листья и другие части фруктовых растений. Альтернативно, части фруктовых растений могут использоваться в комбинации с целыми фруктами. Может быть включена стадия контролируемой тепловой обработки, чтобы повысить выход водорастворимых компонентов. Например, обработанная пектиназой кашица может поступать на стадию контролируемой высокотемпературной обработки, на которой ее нагревают приблизительно до 180F для дополнительного высвобождения водорастворимых соединений (например, фенольных соединений,проантоцианидов и антоцианидов), связанных с твердой фазой (мякоть плодов, кожура и семена). В общем случае температура тепловой обработки составляет более 140F (например, по меньшей мере 150,160, 170, 180, 190, 200, 210 или 212F) , и ее проводят в течение более длительного периода, чем в случае высокотемпературной кратковременной технологии (HTST), которую обычно используют для инактивации ферментов, естественным образом присутствующих во фруктах. Так, тепловая обработка предпочтительно длится, по меньшей мере 1 мин, по меньшей мере 2 мин, по меньшей мере 3 мин, по меньшей мере 5 мин или даже по меньшей мере 10-15 мин или еще дольше (например, по меньшей мере 20 мин,30 мин или даже 1 ч). Тепловая обработка может проводиться до или после депектинизации, а сама депектинизация является необязательной. Например, некоторые фрукты, например клубника, не требуют депектинизации для хорошего физического разделения твердой и жидкой фаз фруктовой кашицы, получаемой при тепловой обработке. Подходящие процедуры тепловой обработки подробно описаны в заявке США серийный 09/611852, поданной 7 июля 2000 г. Фруктовый сок, полученный при противоточной экстракции клюквы, может использоваться в способе по изобретению следующим образом. Фруктовый сок противоточной экстракции может быть получен, как описано в патентах США 5320861 и 5419251, которые включены в данное описание путем-3 006680 ссылки. Говоря кратко, замороженные целые сырые ягоды клюквы подают на стадию очистки для удаления таких загрязнений, как веточки, листья и т.д., и затем подают на стадию сортировки, на которой ягоды сортируют до выбранного размера. Отсортированные по размеру ягоды затем подают на стадию разрезания, на которой ягоды разрезают, чтобы раскрыть внутреннюю мякоть плодов, не защищенную кожицей. Целую клюкву предпочтительно разрезают так, чтобы получить кусочки шириной 6-8 мм. Очищенные, отсортированные по размеру и разрезанные ягоды клюквы затем размораживают горячей водой(например, с температурой около 130F) для их нагревания до менее 75F (например, 65 F) и отправляют на подачу твердых веществ стадии экстракции, на которой используют противоточный экстрактор,подробно описанный в патенте США 5320861. Жидкостью, подаваемой в экстрактор, обычно является жидкость, извлеченная из фруктов. Выход жидкости на стадии экстракции представляет собой высококачественную экстракционную смесь извлеченной из фруктов воды и фруктового сока, которую собирают для дополнительной обработки и использования в способах по изобретению. Кроме того, экстрагированные фрукты могут использоваться в качестве исходного фруктового сырья для получения дополнительного сока, который может использоваться в способах по изобретению. Выше описаны варианты выполнения изобретения. Однако понятно, что возможны различные модификации, без отхода от существа и объема изобретения. Например, фруктовые и овощные соки могут перерабатываться вместе в любой желаемой комбинации. Кроме того, фракция фруктового сока может смешиваться с овощным соком или фракция овощного сока может смешиваться с фруктовым соком. Соответственно, другие варианты выполнения также находятся в объеме прилагаемой формулы изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ производства сока, предусматривающий получение потока фруктового или овощного сока, по существу не содержащего нерастворимых твердых веществ фруктов,разделение этого потока сока по меньшей мере на первый поток сока, второй поток сока и третий поток сока,обработку указанного первого потока сока для предпочтительного удаления кислых соединений с получением сокового потока, обогащенного кислотами, и сокового потока с пониженным содержанием кислот,объединение сокового потока с пониженным содержанием кислот и указанного второго потока сока с получением сока с пониженным содержанием кислот, и объединение обогащенного кислотами сокового потока и указанным третьим потоком сока с получением обогащенного кислотами сока. 2. Способ по п.1, дополнительно предусматривающий концентрирование обогащенного кислотами сока путем удаления из него части воды. 3. Способ по п.1, дополнительно предусматривающий концентрирование сока с пониженным содержанием кислот путем удаления из него части воды. 4. Способ по п.1, в котором указанный сок является клюквенным соком. 5. Способ по п.1, в котором стадия обработки указанного первого потока сока включает нанофильтрацию. 6. Способ по п.1, дополнительно предусматривающий объединение обогащенного кислотами фруктового сока с другим фруктовым соком для получения смешанного сокового продукта. 7. Способ по п.1, дополнительно предусматривающий объединение фруктового сока с пониженным содержанием кислот с другим фруктовым соком для получения смешанного сокового продукта. 8. Способ по п.1, дополнительно предусматривающий сушку обогащенного кислотами фруктового сока для получения порошка обогащенного кислотами сока. 9. Способ по п.1, дополнительно предусматривающий сушку сока с пониженным содержанием кислот для получения порошка сока с пониженным содержанием кислот. 10. Обогащенный кислотами сок, полученный способом по п.1. 11. Сок с пониженным содержанием кислот, полученный способом по п.1. 12. Смешанный соковый продукт, содержащий обогащенный кислотами сок по п.10. 13. Смешанный соковый продукт, содержащий сок с пониженным содержанием кислот по п.11.