專利名稱：回收水的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及從水 果和/或蔬菜汁和/或甘蔗汁回收水。具體地，本發(fā)明涉及從水果和/或蔬菜和/或甘蔗提取汁并且尤其是從在提取汁的濃縮期間所形成的廢物流回收水。
背景技術(shù)：
水果汁包含約85重量％或更多的水，剩余部分由揮發(fā)性有機化合物、有機酸、香味、調(diào)料、糖和纖維以及許多其他微量的成分構(gòu)成。從水果或蔬菜提取汁是普通工業(yè)活動。提取汁通常使用幾個比其它過程更有效的商業(yè)過程中的一個或多個被濃縮從而形成濃縮汁，對提取汁進行濃縮從而形成濃縮汁的過程還形成濃縮器廢物流。該濃縮器廢物流的成分變化并且依濃縮過程的效率而定，并且可具有其所源于的水果、蔬菜或糖的特有氣味和/或味道。也就是，小于100%有效濃縮過程(其中濃縮汁被期望地保留有所有的非水成分)導致濃縮器廢物流，該濃縮器廢物流主要是水但是也包含一些源水果或蔬菜或甘蔗成分。典型的攜帶成分包括香味和其它揮發(fā)物、有機酸、和糖；準確的成分取決于所使用的分離過程。實際上，100%的濃縮過程效率是無法實現(xiàn)的。由于有機污染物，該濃縮器廢物流易受由于氧化和微生物污染而導致的積垢的影響。因此，如果期望稍后使用濃縮器廢物流，則有必要添加防腐劑。例如，如果通過酸化和二氧化硫添加被保存，則濃縮器廢物流可以在釀酒工業(yè)使用，但是即使這樣僅提供短期貯存解決方案。最通常地，濃縮器廢物流作為廢水被丟棄。W094/19967涉及將濃縮器廢物流用作飲用水。在該文件中，陳述的是，期望提供用于提供能夠分配給消費者的純水的過程。然而，在該文件中所涉及的唯一的這樣的過程是用于濃縮提取汁的特定過程即四階段蒸發(fā)系統(tǒng)，并且用于提供純水的過程只不過是對來自該蒸發(fā)系統(tǒng)的蒸汽的冷凝。巴氏滅菌法、微過濾、和/或碳酸化作用是可選的后處理步驟。W02009/155675描述了用以在商用糖生產(chǎn)和乙醇生產(chǎn)的背景下回收水的過程，并且不涉及用于從具有相對高濃度的糖的過程流回收水的過程。US2005/308793描述了用于處理油頁巖的過程并且與本發(fā)明的領域無關(guān)。US2010/00090和US2005/0274675涉及用于從已經(jīng)適于飲用的水生產(chǎn)產(chǎn)品的過程。因此，這些過程不適合用于處于不適于飲用的、不適當?shù)幕虿豢煽诘乃?。期望提供用于從濃縮器廢物流回收適于飲用的可貯存的水的過程，所述濃縮器廢物流在濃縮提取汁的過程中特別地在如下情況下形成其中所述濃縮器廢物流在形成之后已經(jīng)不是適于飲用的可貯存的水。在該背景部分中對文檔、案例、材料、裝置、物品等的討論包括在本說明書中，僅用于提供本發(fā)明的背景的目的。不建議或不聲稱，任何或所有這些物質(zhì)形成現(xiàn)有技術(shù)的一部分或是與本發(fā)明相關(guān)的領域中的普通一般常識，正如它在本申請的每項權(quán)利要求的優(yōu)先權(quán)日之前存在。

發(fā)明內(nèi)容
下面是制造用于人消耗/包裝的飲用水的過程的概述。I.壓碎水果或蔬菜或甘蔗以釋放或暴露內(nèi)部成分?；蚴褂霉闹?。2.通過可商購蒸發(fā)器對以上(步驟I)漿/汁進行處理以產(chǎn)生濃縮物和LSJ餾分。并非所有的蒸發(fā)器被設計用以防止LSJ的外來水污染，因此優(yōu)選使用不會以這種方式污染LSJ的蒸發(fā)器即Centritherm蒸發(fā)器。3.將粗LSJ經(jīng)過離子交換樹脂優(yōu)選陽離子樹脂緊跟著經(jīng)過陰離子樹脂。此舉除去LSJ中總有機組分的一小部分并且將LSJ的PH調(diào)整至所需的水平。4.然后將步驟3中的LSJ經(jīng)過反滲透單元，該反滲透單元帶有諸如那些用于海水凈化或納米過濾的低分子量截留膜，用以實現(xiàn)除去LSJ的大數(shù)多香味組分。
5.步驟4中的LSJ可通過活性碳過濾以進一步除去水果或蔬菜或甘蔗香味或氣味。6.在該過程之后，LSJ可被貯存在優(yōu)選不銹鋼罐中并且采用UV輻射燈、臭氧和/或過濾來維持無菌狀態(tài)。7.就在對基本植物衍生的水進行包裝之前，再次通過活性碳對其進行過濾。以上過程可以分段進行并且甚至以不同的順序完成來實現(xiàn)類似的結(jié)果。對該凈化的LSJ的使用能夠是I.純凈的，在沒有另外的添加物的情況下經(jīng)過蒸餾。2.礦物強化的、碳酸化或蒸餾。3.經(jīng)過蒸餾，具有維生素/草本提取物和其它植物衍生的添加物。4.經(jīng)過加味調(diào)味，用于市場接受。在本發(fā)明的一個方面中，提供了一種從用于從濃縮提取汁的過程回收可口的適于飲用的可貯存的水的方法，該方法包括如下步驟從用于濃縮提取汁的濃縮器提供濃縮器廢物流，所述濃縮器廢物流不可口、不適于飲用且不適于貯存；以及對濃縮器廢物流進行凈化以提供可口的適于飲用的可貯存的水包括如下步驟將濃縮器廢物流經(jīng)過活性碳。如果在廢物流中存在大于O. I μ的顆粒材料，則對濃縮器廢物流進行凈化的步驟優(yōu)選地進一步包括對廢物進行過濾的步驟。如果存在大于100道爾頓的分子，則凈化可以進一步包括將廢物流特別經(jīng)歷反滲透并且用活性碳接觸生成的廢物流的步驟?；钚蕴伎梢允巧锘钚蕴蓟蛴袡C活性碳。在該優(yōu)選實施例中，過濾、反滲透以及與活性碳相接觸的步驟連續(xù)地進行，如廢物流的性質(zhì)允許這樣的處理的話。例如，如果不存在大于O. I μ的顆粒材料，則不需要過濾步驟。然而，即使不是所有情況在大多數(shù)情況下，將需要過濾步驟。同樣地，如果廢物流不包含大于100道爾頓的分子，則將不需要反滲透步驟。還可以包括諸如臭氧處理的其它可選的步驟。在本發(fā)明的另一方面中，提供了使用以上方面的方法生產(chǎn)的可口的適于飲用的可貯存的水。在本發(fā)明的另一方面中，提供了包括具有以上方面的可口的適于飲用的可貯存的水的瓶裝水。
濃縮器廢物流典型地包含從已提取汁攜帶的水果或蔬菜或甘蔗并且因此在工業(yè)上被稱為低糖汁(LSJ, low sugar juice)。在本發(fā)明的背景中，LSJ是濃縮器廢物,是不適于飲用的和/或非可口的并且不適合于貯存的水。也就是，濃縮器廢物流包含一些原始汁的組分，所述組分包括糖。濃縮器廢物流包括的其它組分包括揮發(fā)物(例如低分子量香味成分)和其它有機物(例如蘋果酸、乳酸、其它有機酸、丹寧酸、酚醛樹脂糖、蛋白等)。這些被攜帶入的成分在目前的背景下可被視為“污染物”，因為它們提供不適于飲用的和/或不可貯存的濃縮器廢物流，和/或影響濃縮器廢物流的味道和香味，因而消費者將認為濃縮器廢物流是不可口的。
濃縮器廢物流通常具有·超過氣味#3A,和/或超過飲用水可接受的閾值氣味的香味/氣味成分；·當通過具有Icm或約15個單位的路徑長度的石英比色皿進行測量時，具有大于實驗室級反滲透水在420nm和520nm下的分光光度吸光度的和的表觀顏色或吸光度?！ぜs O. 05 至 O. 15° Bx 的糖，或約 O. 005 至 O. 15° Bx 的糖；·味道不可接受作為水；·約300至800ppm總?cè)芙夤腆w量(TDS)或約30至800ppm TDS ；·約 400ppm 至 2350ppm,或約 30ppm 至約 2350ppm 總有機碳(TOC)；以及·濁度約I. INTU,或大于約O. 8NTU。以上在某些閾值量下的成分的一個或多個的存在取決于其它成分的存在或不存在，能夠提供(render)濃縮器廢物流的顏色、香味和/或味道分布，所述濃縮器廢物流不適于飲用和/或不可貯存和/或不可口，因為對消費品來說它將是不可接受的。因此，在一些情況下，由于味道或香味污染物，其他適于飲用的濃縮器廢物流可能仍舊是不可口的。同樣地，以上成分中的某些可以是可以生物方法和/或以化學方法降解的，并且因此濃縮器廢物流將是不可貯存的。氣味、味道和顏色是消費者用來評判飲用水的質(zhì)量和可接受性的主要標準。飲用水中的味道和氣味能夠自然地產(chǎn)生或作為水用品的化學污染的結(jié)果。本發(fā)明與大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)的不同之處在于，水源自水果和/或蔬菜和/或甘蔗內(nèi)而非源自泉水或地下水源。在此情況下，味道和氣味主要是水果和/或蔬菜和/或甘蔗中的復合物自然生成的結(jié)果。然而，在水果和/或蔬菜和/或甘蔗的生長期間所使用的殺蟲劑的存在可以在最終產(chǎn)品中被監(jiān)測到。雖然味道和氣味是主觀測量，但是存在用以定性地對液體進行評級的國際認可的方式。能夠?qū)π⌒蛯ｉT小組(5至8人)進行訓練以識別與普通污染物相關(guān)聯(lián)的特定氣味和味道。這些小型專門小組對于評估消費者投訴、識別污染物源、以及對于新的或改進的凈化過程的初始評估是有用的。當評估飲用水時，滋味分布測量方法(Krasner等人1985, Battels等人，Mallevaille等人1987)被廣泛地認為是經(jīng)過訓練的小組使用的適當?shù)某绦颉Ｋ峁┧臍馕逗臀兜赖膹姸群吞匦?。大型專門小組(超過100人)，通常由消費者組成，能夠用作來自新的或改進的過程的水的最終評估者，或用來檢查引起投訴的污染物已經(jīng)被移除或降低至提供飲用可接受的水的濃度。
滋味分級評估方法(Zoetman等人1984, APHA方法2160C 1992)使用簡單的等級量表用于水的接受。另外，氣味成分在200nm-400nm下可借助分光光度法辨認。顏色可指“真實顏色”、在濁度已經(jīng)下降到足夠水平之后的顏色、或?qū)嶋H上看到的“表觀顏色”。在自然水中，如在本發(fā)明中，顏色主要由于溶解有機物質(zhì)的存在。在本發(fā)明中，顏色可能因存在于水果或蔬菜或甘蔗或設備過程污染中的花青素的存在而產(chǎn)生。顏色能夠以分光光度法或使用目視比色計測量。在兩種情況下，標準測量單位是哈森單位(HU，Hazen Unit)。真實顏色往往被引用為真實顏色單位或TCU ;然而，數(shù)字值是相同的。哈森單位根據(jù)鉬鈷標準(APHA方法2120 B1992)定義。該標準被設計用于分析具有黃棕色表觀的自然水中的顏色，并且不適用于具有不同顏色的水。采用顏色測量來記錄PH是明智的，因為自然地表(surface)水的顏色隨PH增加。使用分光光度計所獲得的顏色值取決于測量所使用的波長。沒有在澳大利亞使用的標準波長，而是通常使用范圍從395nm至520nm的值。英國標準使用436nm(BSI方法BS6068 1986)。作為指導，茶具有約2500HU的顏色。能夠在一玻璃杯水中檢測到15HU的真實顏色，但是很少有人能夠檢測到3HU的真實顏色等級，并且高達25HU的真實顏色很可能被大多數(shù)人接受，倘若濁度低的話。如果顏色和濁度是15HU的真實顏色值和5NTU的濁度值(參見下面關(guān)于NTU的討論)，則表觀顏色可能是20HU，這被認為是可接受的。用以測量顏色的替代方法是使用LSJ的分光光度分析并且將其與經(jīng)過凈化的實驗室級水(反滲透)或飲用水(在任何區(qū)域和清晰度中)進行比較。簡單地說，使用具有Icm路程長度的石英比色皿進行分光光度試驗并且確定A280、A420和可選地A520下的吸光度。A280是酚的顏色的指標，A420和A520是確定的可見顏色的指標。純凈的實驗室水或其它飲用水的這些2種或3種吸光度的和將是采用經(jīng)處理的LSJ實現(xiàn)的參考點。糖存在于本發(fā)明的濃縮器廢物流中，尤其是對于來自水果和甘蔗的提取汁。糖通常不會出現(xiàn)在大多數(shù)與源自泉水或地下水源的水的處理相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)中。白利糖度(Degrees Brix)(符號° Bx)是每一百份水溶液糖的分數(shù)的測量。借助比重或采用折射計測量它。例如，25° Bx溶液是25重量％糖，或I份糖比3份水。對于從水果提取的汁，濃縮器廢物流可以包含約O. 05° Bx糖至O. 15° Bx糖。對于從蔬菜提取的汁，濃縮器廢物流可以包含約O. 05° Bx至O. 15° Bx的糖，或約O. 005° Bx至O. 15° Bx糖。通常，來自果汁的濃縮器廢物流包含比來自蔬菜汁更多的糖。非礦物強化(TDS)處理濃縮器廢物流中的總?cè)芙夤腆w量(TDS，Total DissolvedSolids)水平的范圍在一些情況下可從約9ppm至30ppm,或從約9ppm至約lOOOppm?？傆袡C碳(TOC)可以包含在400ppm至2350ppm之間的范圍的量。濁度因水中細小懸浮物的存在而引起并且能夠?qū)е戮哂小霸茽睢北碛^的水樣。濁度是對水的光散射特性的測量，并且散射的程度取決于懸浮物的量、尺寸和成分。本發(fā)明與大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)的不同之處在于，水源自水果和/或蔬菜和/或甘蔗內(nèi)而非源自泉水或地下水源，在泉水或地下水源中，濁度將因粘土、淤泥、膠體顆粒、浮游生物和/或其它微小有機體而引起。在本發(fā)明中，濁度可能因水果或蔬菜或甘蔗固體被攜帶入而引起，避免了分離或微生物或顆粒物質(zhì)。散射濁度計是用于濁度測量的優(yōu)選方法。結(jié)果以散射濁度單位(NTU，Nephelometric Turbidity Units)表示并且經(jīng)過校準。作為指導,帶有5NTU池度的水在玻璃中將顯示輕微云狀。如果濁度超過60NTU，則看透玻璃將是不可能的?！巴该鳌鼻逅ǔ＞哂行∮贗NTU的濁度。濃縮器廢物流是不具有與飲用水類似的顏色、味道和/或香味分布的液體流，如將由合格的品嘗專門小組(如下文進一步討論的)和/或(如上所述的)適當測量方法確定。在規(guī)定飲用水的每個鄉(xiāng)村中存在指南/規(guī)章。除了這些指南/規(guī)章之外，還存在人為因素所述人為因素確定什么味道和香味分布是可口的。有時，指南/規(guī)章包括該人為因素，要求飲用水還要滿足某些審美標準。此外，瓶裝水可能受到比從家用水龍頭供給至消費者的簡單飲用水更嚴格的控制。1984WH0指南要求水不得引起大多數(shù)消費者的異議。1993WH0指南要求味道和氣味是可接受的以避免消費者投訴。
在澳大利亞例如標準飲用水必須符合澳大利亞飲用水指南，而瓶裝水根據(jù)更嚴格的澳大利亞新西蘭食物標準的標準2. 6. 2規(guī)定。在澳大利亞飲用水指南標準2. 6. 2中，以包裝形式存在的水目前不得包括多于下面用于每種物質(zhì)的所確定的量砷O. 05mg/L、鋇 I. Omg/L、硼酸鹽 30 (按 H3B03 計算)mg/L、鎘 O. 01mg/L、鉻 VIO. 05mg/L、銅I. Omg/L、氰化物O. 01 (按CN-計算)mg/L、氟化物(自然生成)2. O (按F-計算)mg/L、鉛 O. 05mg/L、猛 2. Omg/L、萊 0. 001mg/L、硝酸鹽 45 (按 NO3-計算)mg/L、亞硝酸鹽0. 005 (按 NO2-計算)mg/L、有機物 3. O (KMn Θ 3 煮解(digested)為 02)mg/L、硒 0. 01mg/L、硫化物0. 05 (按H2S計算)mg/L、或鋅5. 0mg/L。本發(fā)明的可口的適于飲用的耐貯存的水通常具有·小于氣味#3A和/或超過飲用水可接受的閾值氣味的香味/氣味成分；·當通過具有Icm或約15個單位的路徑長度的石英比色皿測量時，具有大于實驗室級反滲透水在420nm和520nm下的分光光度吸光度的和的表觀顏色或吸光度；·小于約0. 1° Bx的糖，或小于約0. 005° Bx的糖?！の兜揽山邮懿⑶冶鹊蒙袭?shù)剡m于飲用的飲用水；·小于約 50ppm 的總?cè)芙夤腆w量(TDS, Total Dissolved Solids)； 小于約 600ppm 的總有機碳(TOC, Total Organic Carbon);以及·濁度小于約0. 5，優(yōu)選地小于約0. 5NTU。在本發(fā)明中，根據(jù)其判斷濃縮器廢物流未能適于飲用或可接受作為水的主要標準是其味道和香味。沒有味道和/或沒有香味是不必要的，但必須適于飲用，味道和香味對大多數(shù)消費者來說是更令人愉快的。對濃縮器廢物流進行凈化以提供可口的適于飲用的耐貯存的水的步驟包括確保濁度/顏色、味道和香味適合于水作為可口的適于飲用的耐貯存的水合格(如上所述的)。濁度本質(zhì)上是濃縮器廢物流中顆粒的存在，并且因此能夠通過采用過濾受到控制。這能夠通過例如多介質(zhì)過濾、微過濾和/或超過濾來實現(xiàn)。由于硅酸鋁釋放到濃縮器廢物流中，隨后在最終可口的適于飲用的耐貯存的水中變得可見，所以優(yōu)選地避免硅藻土?？梢允褂缅e流過濾來除去微生物以及包括硅酸鋁顆粒的顆粒物質(zhì)。非揮發(fā)性有機物對濃縮器廢物流的味道分布起主要作用。通過致密膜(100道爾頓)反滲透降低LSJ中的在味道中起作用的組分。這些組分包括糖、非揮發(fā)性的有機酸、丹寧酸、酚醛塑料等。適當?shù)姆礉B透單元是具有低分子量截止膜(例如90道爾頓)的諸如那些用于海水凈化或納米過濾的反滲透單元，其將僅允許諸如蘋果酸、乳酸、乙酸乙酯、乙酸、乙醇、乙醒、C02和水的成分經(jīng)過膜，同時析出例如酒石酸、揮發(fā)性酚類、丹寧酸、蛋白質(zhì)、糖和黃酮類。除此之外，或作為使用反滲透用于降低原始LSJ中的白利糖度的替代方案，可以使用結(jié)合諸如葡萄糖和果糖的糖的吸附劑。優(yōu)選地，該糖結(jié)合(sugar-binding)吸附劑相比過程流中的其它組分呈現(xiàn)朝向糖分子的至少部分選擇性。在該方法的一個實施例中，糖結(jié)合吸附劑是能夠與環(huán)境中的離子交換結(jié)合離子的微孔固體。通常，這樣的固體能夠交換諸如Na+、K+、Ca2+、以及Mg2+的陽離子種類。不希望以任何方式受到理論的限制，據(jù)認為，微孔固體選擇性地結(jié)合分子的能力主要基于尺寸篩選過程；該性質(zhì)由于分子尺寸的非常規(guī)則的孔隙結(jié)構(gòu)。能夠進入微孔固體的孔隙的分子或離子種類的最大尺寸受到通道的尺寸的控制。這些通常根據(jù)孔的環(huán)狀尺寸來確定，其中例如，術(shù)語“8環(huán)”表示用8個四面體配位原子建立的閉環(huán)。例如，該環(huán)可以由8個四面體配位硅(或鋁)原子和8個氧原子形成。在一個實施例中，糖結(jié)合吸附劑是自然生成的物質(zhì)，這樣的礦物是作為沸石的優(yōu)選礦物。沸石是微孔固體族的鋁硅酸鹽成員，更普通的成員是方沸石、菱沸石、斜發(fā)沸石、片沸石、鈉沸石、鈣十字沸石、和輝沸石。示例礦物公式是Na2A12Si301(l2H20，該公式用于鈉沸石。自然生成的沸石很少是純凈的并且不同程度地受到其它礦物、金屬、石英、或其它沸石的污染。由于這個原因，自然生成的沸石從許多如下商業(yè)應用中被排除其中，均勻和純凈是必要的。與沸石的商業(yè)利用上的這種可接受的觀點相反，申請人提出了如下礦物這些礦物對本方法具有適應性，對降低糖含量提供有效且經(jīng)濟的手段。(與反滲透相比)使用糖結(jié)合吸附劑的一個優(yōu)勢是，糖被除去更具體地從原始LSJ被除去。與采用反滲透處理的LSJ相比，這樣的經(jīng)處理的LSJ具有更多的來自植物的營養(yǎng)物和礦物。糖結(jié)合吸附劑可有次序地被放置在過程流中任何方便的點處，但是當葡萄糖、果糖和其它糖類處于低濃度時，糖結(jié)合吸附劑優(yōu)選地被用來處理原始LSJ流以除去這些糖類。隨后通過吸附從原始LSJ除去糖，為了獲得飲用水，進一步使用活性碳對LSJ進行處理可能仍舊是必要的。揮發(fā)性有機化合物對濃縮器廢物流的香味分布起作用。這樣的揮發(fā)性有機物通常是諸如乙酸乙酯、乙酸、乙醇、和乙醛等的化合物。對香味起作用的LSJ中剩余的成分即低分子量揮發(fā)性有機組分通過活性碳要么粉末狀的活性碳要么顆粒狀的活性碳容易地除去。LSJ的碳處理的優(yōu)選方法是使用生物活性碳(BAC, Biologically Activated Carbon)。該BAC具有如下微生物種群所述微生物種群消耗束縛至活性碳的有機成分并且靠所述有機成分生存，當該BAC被使用時，它有效地將過濾介質(zhì)還原。為了使有機成分更容易地生物分解，在BAC過濾之前采用臭氧對LSJ進行處理。完全經(jīng)過BAC的液體缺乏源汁味道和香味并且不能從大多數(shù)瓶裝飲用水中被辨認出來(deciphered)。微生物活性從BAC到最終水餾分中的滲漏能夠通過UV燈破壞或通過O. 22微米過濾除去。在一個實施例中，其中濁度小于約O. 5NTU，但是其中其它污染物導致不可口的、不、適于飲用的和/或不耐貯存的水，凈化濃縮器廢物流以提供適于飲用的耐貯存的水的步驟可以僅涉及反滲透和活性碳。在一個實施例中，其中糖的等級小于約O. 13° Bx，或小于約O. 005° Bx，但是其中其它污染物導致不可口的、不適于飲用的和/或不耐貯存的水，凈化濃縮器廢物流以提供適于飲用的耐貯存的水的步驟可以僅包括納米過濾和活性碳。在另一個實施例中，凈化濃縮器廢物流以提供適于飲用的耐貯存的水的步驟可以僅包括過濾、反滲透或納米過濾、和活性碳。
在一些實施例中，能夠利用對濃縮器廢物流進行冷凍以凈化水。在一些實施例中，優(yōu)選在使用活性碳之前進行臭氧處理以輔助除去濃縮器廢物流的香味產(chǎn)生組分。具體地，臭氧處理通過用碳將香味轉(zhuǎn)換成更易生物分解形式可以增進香味除去的效率。在一些實施例中，優(yōu)選在反滲透之前進行離子交換處理以輔助除去有機化合物以及調(diào)節(jié)PH。如果需要,則能夠使用電去電離(electro-deionisation)離子交換除去帶電的顆粒。優(yōu)選地，首先使用陽離子離子交換樹脂，接著使用陰離子離子交換樹脂。能夠執(zhí)行下列進一步的過程中的一個或多個來維持無菌/消過毒的條件，包括加氯、UV消毒、臭氧消毒、以及超過濾。過濾可以在其它處理過程之前和/或之后進行，或?qū)嶋H上可以是其它處理過程中的一個(即在一個步驟中控制顆粒物質(zhì)和細菌)。UV消毒能夠用來幫助防止反滲透和/或納米過濾膜因微生物而積垢。通過本發(fā)明生產(chǎn)的可口的適于飲用的耐貯存的水在裝瓶之前可以貯存優(yōu)選地在不銹鋼罐中，并且通過UV輻射燈、臭氧和/或過濾來維持無菌性。通過本發(fā)明生產(chǎn)的可口的適于飲用的耐貯存的水可被使用(a)純凈的，在沒有另外的添加物的情況下經(jīng)過蒸餾，(b)經(jīng)過礦物強化、碳酸化或蒸餾，(c)針對市場接受經(jīng)過芳香化和/或調(diào)味，或(d)帶有維生素/草本提取物和其它植物衍生的添加物。在裝瓶之前，可口的適于飲用的耐貯存的水可通過活性碳再次過濾。在所有情況下，通過活性碳處理來除去香味組分是必要的。還優(yōu)選的是，也可以進行通過反滲透處理來除去氣味組分。另外，優(yōu)選的是，在活性碳處理之前進行反滲透以減小活性碳的飽和度?？蛇x地或此外，能夠包括在先過濾步驟以降低活性碳的積垢。在更優(yōu)選的實施例中，包括過濾步驟以及反滲透步驟以除去更多的污染物。優(yōu)選預過濾O. I微米和O. 22微米之間的尺寸以分別除去諸如膠體顆粒和微生物的微粒。這降低反滲透(R0,Reverse Osmosis)膜受到堵塞和積垢的風險。優(yōu)選的是，在其它步驟之前進行過濾以降低那些步驟中的積垢。在最優(yōu)選的實施例中，采用以下列順序的下列步驟對濃縮器廢物流進行處理以 減小濁度，使用過濾。如果根據(jù)散射濁度計所確定的濁度最初大于0. 5NTU,則優(yōu)選降低池度；·使用反滲透來降低對味道起作用的非揮發(fā)性有機化合物的濃度，所述非揮發(fā)性有機化合物例如糖、丹寧酸、酚醛樹脂和有機酸；以及·使用選定的活性碳來降低對香味起作用的揮發(fā)性低分子量成分。能夠針對每一批LSJ或各種LSJ最優(yōu)化以上過程，使得最終LSJ將根據(jù)需要具有例如接近當?shù)仫嬘盟囊?guī)格。最后，能夠?qū)?jīng)處理的LSJ進行評估用于香味和味道接受。
將糖降低至小于O. I白利糖度或小于O. 005白利糖度，能夠通過GAC或RO或兩者的組合實現(xiàn)。如果糖污染物顯著較高，為了不使GAC飽和，則RO將是最初處理的選擇。優(yōu)選地，通過GAC或RO或兩者的組合，TOC降低至低于1000mg/L。在水果或蔬菜或甘蔗汁已經(jīng)過商業(yè)濃縮之后保留的液態(tài)餾分被稱為LSJ(低糖汁,Low Sugar Juice)。產(chǎn)生濃縮物并且因此產(chǎn)生LSJ的過程是包括蒸發(fā)、過濾(反滲透)和冷凍濃縮的幾個過程。當該LSJ具有不同于中性水的味道或香味時，按如下內(nèi)容并且按照圖3進行下列過程I.需要預過濾O. I微米和O. 22微米之間的尺寸以分別除去諸如膠體顆粒和微生物的微粒。這降低反滲透(RO)膜受到堵塞和積垢的風險。2.通過致密膜(90道爾頓)反滲透(RO)降低LSJ中的在味道中起作用的組分。這些組分包括糖、非揮發(fā)性的有機酸、丹寧酸、酚醛塑料等。 3.對香味起作用的LSJ中剩余的成分即低分子量揮發(fā)性有機組分通過活性碳要么粉末狀的活性碳要么顆粒狀的活性碳(GAC)容易地除去。LSJ的碳處理的優(yōu)選方法是使用生物活性碳(BAC,Biologically Activated Carbon)。該BAC具有如下微生物種群所述微生物種群消耗束縛至活性碳的有機成分并且靠所述有機成分生存，當該BAC被使用時，它有效地將過濾介質(zhì)還原。為了使有機成分更容易地生物分解，在BAC過濾之前采用臭氧對LSJ進行處理。4.完全經(jīng)過BAG的液體缺乏源汁味道和香味并且不能從大多數(shù)瓶裝飲用水中被辨認出來(deciphered)。微生物活性從BAC到最終水餾分中的滲漏能夠通過UV燈破壞或通過0. 22微米過濾除去。5.水適合于裝瓶和人消耗。濃縮提取汁的步驟的目的是除去水以減小水果成分的體積。該步驟可以使用任何可商購濃縮器或濃縮過程進行。例如，可以采用對水組分進行蒸發(fā)、反滲透、和/或冷凍。被設計用來保持LSJ與任何外來水分離并且通常施加蒸汽用于加熱的濃縮器即例如Centritherm 是優(yōu)選的。提取汁可作為先前已從一種或多種水果和/或一種或多種蔬菜和/或一種或多種甘蔗提供的汁被提供。也就是，提取汁可從商業(yè)來源供應?？商娲?，汁可以作為本發(fā)明的一部分被提取?？梢允褂帽绢I域已知的任何手段來提取汁。例如，可以壓碎水果和/或蔬菜和/或甘蔗來釋放或暴露它們的內(nèi)在成分。汁可以是來自任何水果和/或蔬菜和/或甘蔗類型。


圖I :實例2的在200nm至320nm波長范圍內(nèi)的處理的效應的分光光度分析。圖2 :實例2的在200nm至450nm波長范圍內(nèi)的處理的效應的分光光度分析。圖3示出優(yōu)選LSJ處理的方塊流程圖，包括從提取汁濃縮器獲得LSJ。
具體實施例方式實例實例I一從葡萄衍生的LSJ回收可口的適于飲用的耐貯存的水
表I :繼續(xù)采用反滲透和活性碳處理之后的原始葡萄LSJ的成分上的改變。最終成分是采用礦物配方強化和碳酸化作用處理的LSJ。
權(quán)利要求
1.一種從用于濃縮提取汁的過程回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，所述方法包括如下步驟 從用于濃縮提取汁的濃縮器提供濃縮器廢物流，所述濃縮器廢物流不可口、不適于飲用且不適于貯存；以及 凈化所述濃縮器廢物流以提供可口的適于飲用的耐貯存的水包括如下步驟將所述濃縮器廢物流經(jīng)過活性碳。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，其中所述提取汁從水果或蔬菜或甘蔗源中的至少一者獲得。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求2所述的回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，其中所述濃縮器廢物流包括所述提取汁的組分。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，其中所述組分影響所述濃縮器廢物流的味道、香味和/或顏色。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項所述的回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，其中所述濃縮器廢物流包含香味組分，使得所述濃縮器廢物流超過氣味#3A和/或超過對飲用水來說可接受的閾值氣味。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，其中所述濃縮器廢物流包括顏色組分，使得當通過具有Icm路徑長度或約15個單位的石英比色杯進行測量時，所述濃縮器廢物流具有如下表觀顏色或吸光度所述表觀顏色或吸光度大于實驗室級反滲透水在420nm和520nm處的分光光度吸光度的總和。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項所述的回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，其中所述濃縮器廢物流具有大于約O. 05° Bx的糖或大于約O. 005° Bx的糖。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項所述的回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，其中所述濃縮器廢物流具有約300ppm至約800ppm的總?cè)芙夤腆w量。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項所述的回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，其中所述濃縮器廢物流具有約400ppm至約2350ppm的總有機碳，或約30ppm至約2350ppm的總有機碳。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中任一項所述的回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，其中所述濃縮器廢物流具有大于約I. INTU或大于約O. 8NTU的濁度。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項所述的回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，其中所述凈化所述濃縮器廢物流的步驟包括如下步驟在活性碳處理之前將所述濃縮器廢物流經(jīng)歷反滲透和/或吸附到糖結(jié)合吸附劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項所述的回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，其中所述凈化所述濃縮器廢物流的步驟包括如下步驟在活性碳步驟之前對所述濃縮器廢物流進行過濾。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一項所述的回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，其中所述過濾步驟在所述反滲透步驟之前或在所述糖結(jié)合吸附劑步驟之前進行。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，其中所述凈化所述濃縮器廢物流的步驟進一步包括如下步驟將所述濃縮器廢物經(jīng)過離子交換樹脂。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，其中所述凈化所述濃縮器廢物流的步驟進一步包括如下步驟將所述濃縮器廢物經(jīng)過離子交換樹脂。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，其中所述凈化所述濃縮器廢物流的步驟進一步包括如下步驟將所述濃縮器廢物經(jīng)歷臭氧處理。
17.根據(jù)權(quán)利要求I至16中任一項所述的回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，其中所述凈化所述濃縮器廢物流的步驟包括如下步驟 如果存在大于O. I μ的顆粒材料，則對所述廢物流進行過濾；以及 如果所述廢物流具有大于O. 05白利糖度的糖或大于O. 005白利糖度的糖，則將所述廢物流經(jīng)歷反滲透和/或吸附到糖結(jié)合吸附劑。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，其中所述活性碳是生物或有機活性碳。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，其中順序地執(zhí)行如下所述步驟⑴過濾，( )反滲透或吸附到糖結(jié)合吸附劑，以及(iii)與活性碳相接觸。
20.根據(jù)權(quán)利要求I至19中任一項所述的回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，其中所述濃縮器廢物流包含香味組分，使得所述濃縮器廢物流低于氣味#3A和/或超過可接受的用于飲用水的閾值氣味。
21.根據(jù)權(quán)利要求I至20中任一項所述的回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，其中所述濃縮器廢物流包括顏色組分，使得所述濃縮器廢物流具有小于約15個單位的表觀顏色。
22.根據(jù)權(quán)利要求I至21中任一項所述的回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，其中所述濃縮器廢物流具有小于約O. 1° Bx的糖或小于約O. 005° Bx的糖。
23.根據(jù)權(quán)利要求I至22中任一項所述的回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，其中所述濃縮器廢物流具有小于約50ppm的總?cè)芙夤腆w量。
24.根據(jù)權(quán)利要求I至23中任一項所述的回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，其中所述濃縮器廢物流具有小于約600ppm的總有機碳。
25.根據(jù)權(quán)利要求I至24中任一項所述的回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，其中所述濃縮器廢物流具有小于約O. 5NTU的濁度。
26.一種使用權(quán)利要求I至25中任一項所述的方法所生產(chǎn)的可口的適于飲用的耐貯存的水。
27.一種包括采用權(quán)利要求I至25中任一項所述的方法所生產(chǎn)的可口的適于飲用的耐貯存的水的瓶裝水。
全文摘要
一種從用于濃縮提取汁的過程回收可口的適于飲用的耐貯存的水的方法，該方法包括如下步驟提供提取汁；對提取汁進行濃縮從而形成濃縮汁流和濃縮器廢物流，其中該濃縮器廢物流不可口、不適于飲用或貯存；以及凈化該濃縮器廢物流以提供可口的適于飲用的耐貯存的水，包括將濃縮器廢物流經(jīng)過活性碳的步驟。
文檔編號C13B20/14GK102724888SQ201080061683
公開日2012年10月10日 申請日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月17日
發(fā)明者安布羅西奧斯·坎布里斯 申請人:安布羅西奧斯·坎布里斯