[发明专利]超声真空同步脱气充氮装置及其橙汁加工方法和灌装线

说明书

本发明公开了一种超声真空同步脱气充氮装置及其橙汁加工方法和灌装线。本发明的橙汁加工方法以及灌装线均采用超声真空同步脱气充氮装置实现直饮包装的同步脱气充氮，其主要包括上下运动的机械臂，设置在机械臂底端与直饮包装开口相配合的脱气接头，设置在脱气接头上抽取包装内气体的抽真空管、插入液面下的超声探头、检测包装内无液处压力的压力传感器、插入液面下的溶解氧检测探头及向包装内注入氮气的注氮管，以及PLC控制器。该装置与直饮包装开口配合使用以在封盖前实现快速脱气充氮，封盖后果蔬汁产品在保证感官品质前提下延长其货架期至120天以上，比目前多数NFC果蔬汁产品货架期(30‑45天)延长了2‑3倍以上，大幅度降低了其储运销成本。

技术领域

本发明涉及水果加工技术领域，尤其涉及一种超声真空同步脱气充氮装置及其橙汁加工方法和灌装线。

背景技术

橙汁是全球贸易量最大的柑桔果汁。近年来，我国橙汁加工总量有明显增长，这得益于一种不同于传统加工方式的新型橙汁，即非浓缩还原(Not From Concentrated，NFC)橙汁的迅速发展。NFC橙汁是将成熟鲜果榨汁过滤得果汁，经巴氏杀菌后直接进行无菌灌装，在冷链条件下贮运销售，极大限度地保留了橙汁的营养和风味，深受广大消费者喜爱。NFC橙汁保留了原果中丰富的功能性成分，对促进人体健康具有重要意义。橙汁中的Vc、酚类化合物及类胡萝卜素等物质具有抗氧化、抑菌、抗肿瘤等生理作用；其中，类胡萝卜素还是动物体内重要维生素A的来原。但研究发现，在加工和贮藏过程中，橙汁中维生素C、酚类化合物以及类胡萝卜素等营养物质会在环境因素的作用下易氧化降解，导致橙汁品质降低，而氧气则是使营养物质发生氧化降解的主要因素。空气中的氧气浓度较高，可通过扩散作用溶解在果汁中，形成溶解氧(Dissolved Oxygen，DO)。橙汁中的DO通常以分子或双自由基的三线态氧形式存在，三线态氧是能量较低的基态氧，但当光线和光催化剂存在时，三线态氧受到激发会转变为单线态氧，处于激发态的单线态氧极易与食品基质发生氧化反应。有研究发现，橙汁中DO的浓度直接决定着Vc等营养物质的氧化降解速率，导致橙汁营养品质下降。因此，减少橙汁中的DO含量是提高NFC橙汁品质的有效途径之一。

关于氧气含量对果蔬汁品质影响的研究，前期主要集中在贮藏过程，但鲜有文献对果蔬汁加工过程氧气含量控制的报道，特别是果蔬汁终端产品中氧气含量的控制方法及其对产品贮藏品质的影响亟待研究。发明人所在团队前期研究结果显示：鲜榨橙汁在过滤及管道流动过程中长时间曝气，管道空气中的氧气不断地溶解到橙汁中，在灌装至终端产品包装后，橙汁中的DO含量几近饱和。大量DO的存在很可能会在后续储运销过程中造成橙汁营养流失和品质下降，因此，橙汁加工和储运销过程中溶解氧参数的控制尤为重要。

发明内容

针对以上现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种超声真空同步脱气充氮装置及其橙汁加工方法和灌装线，从而解决现有技术存在的NFC果汁的储运销环节容易发生品质劣变且成本高，尤其是货架期短等问题。

本发明的技术方案如下：

本发明的超声真空同步脱气充氮装置，包括上下运动的机械臂，设置在机械臂下方封盖直饮包装开口的脱气接头，分别设置在脱气接头上抽取直饮包装内气体的抽真空管、插入直饮包装液面下的超声探头、检测直饮包装内无液处压力的压力传感器、插入直饮包装液面下检测液体氧含量的溶解氧检测探头及向直饮包装内注入氮的注氮管，与超声探头连接的超声波发生器以及PLC控制器；超声真空同步脱气充氮装置与直饮包装开口配合使用时，所述抽真空管的抽气口及所述注氮管的出氮口均高于直饮包装内液面；所述抽真空管一端与真空泵连接，所述注氮管与储氮装置连接，在注氮管上设置有向直饮包装内输送氮的注氮泵；所述PLC控制器分别与压力传感器、溶解氧探头、真空泵、注氮泵以及超声波发生器电连接。

进一步，所述脱气接头的底部还设置有密封直饮包装开口的橡胶垫；所述超声探头、溶解氧探头、压力传感器、抽真空管以及注氮管均套设在脱气接头和橡胶垫内。