[发明专利]加工甘蔗的系统和方法

说明书

加工生甘蔗汁的方法，包括：将甘蔗汁的pH降低至基本上消除微生物活性的pH；从甘蔗汁中分离叶绿素；从甘蔗汁中分离直径大于0.5微米的颗粒；通过巴氏灭菌使甘蔗汁中的多酚氧化酶(PPO)变性；从甘蔗汁中分离所变性的多酚氧化酶。

技术领域

本公开涉及生物质加工，并且具体地涉及生甘蔗的加工。

背景技术

甘蔗是高棵生长的单子叶作物，其在世界热带和亚热带区域栽培，主要是因为其能够在茎节间储存高浓度的蔗糖或糖。高粱是甘蔗的近亲并且与甘蔗一样，高粱的特定品种，称为“甜高粱”，也在其茎中积聚大量的糖。接近颗粒成熟的时间，甜高粱在秸秆汁中具有10％至25％的糖，其中蔗糖是主要的二糖。

典型地，甘蔗在收获之前生长10至18个月，并且成熟的甘蔗高两米至四米并且理想地在糖含量处于最高时收获。在澳大利亚和其他技术先进的国家，甘蔗是由各种机械收割机收获。收割机在靠近地面的其底部切割甘蔗秸秆，并且通过各种切割工具供入甘蔗秸秆，以生产甘蔗坯料，其可容易地收集并运输至磨坊，用于进一步加工。

甘蔗坯料通常收集在料箱中，并且通过各种方法，比如柴油机车等，运送至甘蔗磨坊。通常加工甘蔗使得最早收获的甘蔗首先被加工以保持向磨坊的新鲜甘蔗供应。然后通常在锤磨机中将甘蔗切碎，以将甘蔗切碎成纤维材料。然后通常将切碎的甘蔗通过一系列粉碎机供入以从纤维材料中提取富含糖的汁液。然后通常将汁液通过煮沸而脱水，留下干燥的结晶糖产品。

已经发现，在食用时汁液的非糖部分具有许多积极的健康作用。汁液的这部分具有丰富的维生素和矿物质，包括钙、铬、钴、铜、镁、锰、磷、钾和锌。它也可包含铁和维生素A、C、B1、B2、B3、B5和B6以及高浓度的植物营养素、抗氧化剂和其他促进健康的化合物。

在切割甘蔗后，甘蔗汁的营养价值呈指数下降。将甘蔗加工成最终食品级汁液的传统方法在加工(从收获至终产品输出)的每个步骤期间和之间都带来明显的延迟，从而一路降低终产品的质量和健康效益。另外，传统的加工方法产生的甘蔗汁由于酶性褐变而变色。

本说明书中包括的文件、行为、材料、设备、制品等的任何讨论都不应视为承认这些事项中的任何或全部构成现有技术基础的一部分或本公开相关领域中的公知常识，如同其在本申请的每项权利要求的优先权日之前存在一样。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供了加工生甘蔗汁的方法，包括：将甘蔗汁的pH降低至基本上消除微生物活性的pH；从甘蔗汁中分离叶绿素；从甘蔗汁中分离直径大于0.5微米的颗粒；通过巴氏灭菌使甘蔗汁中的多酚氧化酶(PPO)变性；从甘蔗汁中分离所变性的多酚氧化酶。

该方法可进一步包括在使PPO变性之后并且在从甘蔗汁中分离所变性的PPO之前，提高甘蔗汁的pH。

该方法可进一步包括在从降低pH的甘蔗汁分离叶绿素之前，加热降低pH的甘蔗汁至50℃和70℃之间。

该方法可进一步包括：从甘蔗汁中分离叶绿素中的一种或多种、直径大于0.5微米的颗粒的分离和所变性的多酚氧化酶的分离包括离心甘蔗汁。

从甘蔗中分离直径大于0.5微米的颗粒可包括微过滤甘蔗汁或离心除菌(bactofuging)甘蔗汁。

巴氏灭菌可包括下述中的一个或多个：

a)热巴氏灭菌；

b)脉冲电场(PEF)巴氏灭菌；和

c)高压巴氏灭菌。

降低pH可包括降低pH至3.8和4.2之间。

降低生甘蔗汁的pH可包括降低pH至生甘蔗汁中存在的叶绿素的核心成分的等电点。可使用柠檬酸降低pH。

pH的提高可包括提高pH至4.2和7之间。可使用碳酸氢钠提高pH。