食品与食品包装表面上的 人体病原体的低温消毒方法 【技术领域】
本发明涉及一种在不降低食品质量的条件下即可杀死食品上微生物的方法。本发明特别适合于对杏仁的消毒，并将以此为例进行详细说明。当然可以理解，本发明也可适用于其他类坚果、种子、干果、和其他农作物产品的消毒。
背景技术
为了促进农作物产品的生长，通常会对土壤施加肥料。常用作肥料的粪肥可以携带人体病原体，诸如沙门氏菌、大肠杆菌、和李斯特菌。收割时果实将接触到土壤，或接触到曾接触过土壤的工具，这时果实的表面就会携带人体病原体。由于收割的果实集中在一起，病原体可以通过直接接触在果实表面间相互传染。
例如，当收获杏仁时，通常是通过摇动树木，使得杏仁(带皮带壳)摇落到地上。然后将杏仁从地上收集到一起。在第一步操作中，将杏仁上的果皮剥掉，留下带壳的杏仁。一些杏仁将带壳出售，而其他的杏仁在包装前要进行去壳。去掉的果皮上可能会携带来自土壤的一些人体病原体。在剥皮之后，果壳可形成病原体不能渗透的核仁外壳。通常地，机械去壳操作会引起大量灰尘，散发粉尘粒级的果壳，以及所有可以空气传播的病原体。
接着，对去壳的核仁进行各种分类操作。将一些核仁进行烹煮，这样可以杀死一些表面病原体。而另一些核仁被包装且未经处理直接销售。尽管人体病原体存在于已包装核仁上的可能性相当较小，但近年来已经发生了因沙门氏菌污染而回收杏仁的事件。
本受让人的美国专利第5,460,845号和第5,535,667号中披露了一种污染问题的解决方案。这些专利中披露了一种批处理过程，其中，将杏仁和其他食品在真空腔室中曝露于过氧化氢蒸汽中约半小时到一小时。这些专利中还披露了在大气压力下曝露较短时间时地有限杀菌率。
尽管上述方法是有效的，但是该批处理技术不太适合于现代化的加工厂，在现代化的加工厂各加工生产线每小时要处理约10,000千克或更多的食品。
本发明克服了上述问题和其他问题。
【发明内容】
根据本发明的第一方面，提供了一种杀灭农作物食品表面上的人体病原体的方法。食品在带孔传送带上持续移动。当食品沿着传送带移动时，用处于大气压力下的气态氧化剂处理食品并持续充分长的时间，从而来杀死人体病原体。
根据本发明的另一方面，还提供了一种杀灭农作物食品表面上的人体病原体的装置。带孔传送带将食品持续地传送到并穿过和离开食品腔室。本发明还提供了一种用于向食品腔室供给气态氧化剂以处理食品的装置。该食品腔室具有相对于该带孔网状传送带速度的长度，以使得食品在该食品腔室里停留充分长的时间以杀死人体病原体。
本发明的一个优点在于其速度。
本发明的另一个优点在于提供了一种流动穿过的消毒装置，其可以与沿着普通处理组装生产线移动速度相同的速度来处理食品。
本发明的再一个优点在于可在30秒或更短时间内杀死人体病原体。
本发明的又一个优点在于不会改变食品的味道。
本发明的另一个优点在于由于不会改变杏仁褐色薄皮或薄膜外观，从而不会改变杏仁的营养价值。
本发明的其他目的和优点，对于本领域的普通技术人员来说，在阅读了以下结合附图的详细说明之后将会显而易见。
【附图说明】
本发明可以采用多种部件和这些部件的组合，以及采用不同的步骤和这些步骤的组合。附图仅用来解释优选实施例，而并不用来限制本发明。
图1是根据本发明的去皮去壳生产线的示意图。
图2是根据本发明的用于已去壳坚果或其他食品的处理生产线的示意图。
图3是图1和图2中的优选处理腔室的详细示意图。
图4示出了在15秒的间隔中细菌浓度的下降情况。
图5示出了相对于105控制的细菌浓度的下降情况。
【具体实施方式】
在收割时节，在去皮去壳装置10中大量收集杏仁或其他带壳食品。将大量的杏仁倒入较大的料斗或其他供料器12中，从该料斗或供料器中，杏仁或其他食品被供送到去皮机14。去皮机将带壳杏仁在一个出口16排出，并通过第二出口18将果皮排出。果皮从装置中排出并用于其他农业用途，例如用作牲畜饲料的添加剂。带壳杏仁在带孔网状传送带22上从出口16被传送到第一消毒室20。
消毒室20将带壳杏仁曝露于气态氧化剂中，诸如臭氧、液态氧化剂蒸汽、浓缩氧化剂、等离子体、或其类似物和组合物。在优选实施例中，气态氧化剂是浓度约1.8毫克/升过氧化氢蒸汽的空气或更大浓度过氧化氢蒸汽的空气。更特别地，本优选实施例中，来自液态过氧化氢源24中的液态过氧化氢以可控制的速度被供给到汽化器26。在一些情况下，如果用干燥器28干燥空气，并用吹风机30将空气吹入消毒室20，则效果将会更好。
排气装置32从消毒室抽吸过氧化物蒸汽和水蒸汽，并将其排到大气中。优选地，排气装置32以相对供给吹风机30的速度操作，以使得处理室相对于大气保持在负压，从而使过氧化氢蒸汽不会逃逸到工作间的大气中。因为杏仁仍然是带壳的，且受到保护，所以处理室20可以使用强浓度的气态氧化剂滚翻或搅动杏仁，并且甚至可以使用将会留下残留物或相反会影响口味的氧化剂。优选地，微生物不能渗透的隔离壁34穿过去皮去壳装置10而设置，该隔离壁的一侧位于处理室20的入口处，而其另一侧位于出口。腔室20具有相对于传送带速度的长度，以使杏仁穿越腔室需15-30秒。
杏仁从消毒室20被传送到对杏仁进行去壳的去壳机40。核仁从第一出口42排出，而果壳碎片通过第二出口44排出。可选地或另外地，上述结构的第二消毒室20′可设置在第二核仁出口42之后。包装机46将去壳的坚果包装进相对较大的容器，诸如50lb的袋、桶、扁平容器等。优选地，对该较大的容器进行密封以避免携带空气传播的病原体。通过对去皮去壳装置10在接收杏仁之前用隔离壁隔开的下游部分进行消毒，以及对进入该区域的所有带壳杏仁进行消毒，所有的已包装核仁将免于人体病原体的感染。因为去皮去壳操作一般只在收割时节进行，而包装和生产线却常年运行，因此，带壳杏仁的收集器通常被储存一段时间直到来年收割季节的到来。
参照图2，在包装装置50中，去壳的核仁被收集到料斗52或其他供料器中，并以可控制的速度被供给到带孔网状传送带54上，优选地，该网状传送带上具有一层坚果。隔离壁56包围料斗52，并将料斗区域与生产装置的其他部分相隔离。
消毒或处理室60穿透隔离壁56，从而使其入口在传送带54上接收未处理的坚果，而其出口在继续通向下游的传送带54上排出已消毒的坚果或其他食品。在加工装置的入口处使用隔离壁和处理室60，可确保只有已处理坚果或食品进入到装置中。这可防止下游的交叉污染。例如，通过加热处理进行烘烤的坚果通常会杀死人体病原体。然而，如果烘烤的坚果接触了被污染的还没有烘烤的坚果，或者接触了接触未烘烤坚果的操作者，那么人体病原体就可能传染到之前已消毒的烘烤坚果。当对装置里的每个坚果都消毒时，交叉感染的机会将减到最小。
处理室60，类似于处理室20，包括气态氧化剂源62，诸如臭氧源、其他蒸汽杀毒剂源、或等离子体源。同样，优选地，设置有35％浓度的液态过氧化氢源以及汽化器。吹风机64将气态氧化剂吹入到处理室60。在流经食品之后的气态氧化剂输送到排出口，在该处吹风机66将其排出到大气中。同样，吹风机64与66之间的相对速度优选为使得处理室中可略微保持负压。更优选地，在入口处和出口处设有气帘68。该气帘可防止气态消毒剂从处理室逃逸到周边的处理装置中，并防止可改变消毒过程的污染物从周边装置进入到处理室。例如，如果过量湿气从生产装置进入处理室，那么水蒸气将会冲淡处理气体，或改变处理室中的蒸汽压力而产生凝结。
计算处理室60的长度，使得在传送带54的正常移动速度下，食品在处理室中停留预定处理时间，优选15-30秒。通过处理室的气态氧化剂蒸汽流仍然是足够激烈的，以使得食品在带孔的网状传送带上振动，以改变其接触点，使得表面的所有部分均受到氧化剂蒸汽的处理。然而，优选地，气态氧化剂流不至于过于激烈，以使得食品被搅动时而受到刮伤，或破坏表面外观，从而影响营养价值。
将已消毒的杏仁或其他食品传送到下游处理装置70。该装置包括分类站，用于根据质量，例如，碎与未碎的坚果，整个薄膜没有划痕与薄膜有划痕的坚果等，来将食品进行分类。分类后的坚果被传送到各种加工生产线。例如，一些被送到烘烤站加以烘烤，一些被送到腌制站加盐或其他调料等，这和常规食品加工技术相同。最后，包装机72称量的已加工食品包装到合适的消费包装内。
参照图3，消毒装置20和60优选包括输入管80，其将空气供给到壳体82，该壳体容置有适合的用于引入空气的干燥器、液态过氧化氢供应器、汽化器、以及吹风机。蒸汽输出管84将生成的蒸汽供给下部歧管86的分配部。穿过带孔网状传送带54的蒸汽向上移动进入上部歧管88。上部歧管88中的蒸汽吹风机将蒸汽抽出穿过催化剂破坏器(catalytic destroyer)，将过氧化氢蒸汽转化为水蒸气，然后通过排出管92将水蒸气排出。
根据图4，给样本杏仁接种3.7×108的沙门氏菌接种体，以实现约106的初始细菌浓度。用1.8毫克/升浓度的过氧化氢蒸汽，在33-34℃下处理这些杏仁。图4示出了在15秒间隔时的下降log值。可以看到，15秒约下降了3log。同样地，图5示出，测试样本100在5秒钟的间隔中相对于没有受过氧化氢蒸汽影响的控制102，从105的初始细菌浓度的下降情况。同样，在15秒约下降了3log。尽管测试时以5log进行，但是，自然感染的杏仁携带的初始细菌数更倾向于102-103沙门氏菌。
氧化剂处理方式优选地在温度40℃以下进行。高温趋向于使得坚果和其他食品中油脂的烹煮，因而会改变味感。并且，优选使用过氧化氢蒸汽。将食品曝露于1.8毫克/升浓度中持续一些分钟，已经显示这样不会对进行处理的食品产生不利的味觉影响。此外，过氧化氢蒸汽不需要通风区域。尽管15秒钟即可杀灭人体病原体，但是更长时间的曝露可以杀死孢子并获得更高级别的杀菌。该更高级别的杀菌将不只提高安全性，还将提高产品的保质期。
尽管在优选实施例中参照杏仁进行了详细说明，但是显然，类似的方式和处理参数也可适用于其他各种各样的坚果与谷物、种籽、和调料品。该处理还可对脱水和干蔬菜和水果的处理具有教导作用。