用于饮料和其他食品的生物保存方法
【专利说明】用于饮料和其他食品的生物保存方法
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求2013年6月27日提交的美国临时申请No. 61/840,332的益处，将其 完整公开内容通过引用并入本文中。
[0003] 背景
[0004] 领域
[0005] 本发明的几个实施方案涉及用于提高某些食品的安全性的方法，所述食品打算冷 藏保存，但可能暴露于热滥用（abuse)。特别地，本发明的几个实施方案涉及使用外源性微 生物来降低酸败、降低不需要的微生物的生长或活性、提高货架期和/或给予具有高于约 4. 6的pH的饮料其他有益作用。
[0006] 相关技术的描述
[0007] 食品保存用来防止致病微生物的生长，以防止食品的污染、食品的酸败和提高食 品的货架期。
[0008] 概述
[0009] 许多消费者希望新鲜制备的食品，如新鲜制备的汁液，不仅是为了它们的风味，同 时也是为了它们的营养品质。然而，新鲜制备的食品常常需要冷藏来避免不利微生物的生 长，如酸败细菌或其他如果食用可能导致不利影响的微生物。尽管许多新鲜制备的食品得 到适当保存并且食用没有问题，但如果食用接受温度滥用的新鲜食品可能引起不利的后 果。因此，本文中提供了使用非致病微生物来控制致病微生物生长的方法，以提高可能接受 温度滥用的新鲜制备食品的安全性。在几个实施方案中，提供了一种控制低酸含量食品中 的致病微生物生长的方法，包括提供具有高于4. 5pH的低酸含量食品，给食品接种一群微 生物干酪乳杆菌（Lactobacillus casei)，以生成接种的食品，其中接种导致微生物浓度范 围为10至IO7菌落形成单位（CFU)/克食品，使用高压处理（HPP)加工接种的食品，以生成 稳定的食品，其中至少一部分的微生物在HPP后保持能存活，其中稳定的食品对一段时间 的温度滥用敏感，所述温度滥用包括将稳定食品的温度升至高于40° F的温度，其中，响应 温度滥用，接种的微生物使稳定食品的PH降至低于4. 5,其中pH的降低抑制致病微生物的 活力和/或代谢活性，由此控制致病微生物的生长。
[0010] 在几个实施方案中，提供了用于控制低酸含量食品（如低酸汁液）中的致病微生 物生长的方法，包括给具有高于约4. 6 (例如，约4. 7、约4. 8、约4. 9、约5. 0或更高）pH的低 酸含量汁液接种非致病产乳酸微生物，以生成接种的汁液，使用高压处理（HPP)加工接种 的汁液，以产生稳定的汁液，其中至少一部分的非致病产乳酸微生物在HPP后保持能存活， 其中稳定的汁液对一段时间的温度滥用敏感，所述温度滥用包括使稳定汁液的温度升至高 于40 ° F的温度，其中，响应温度滥用，非致病产乳酸微生物产生乳酸并使稳定汁液的pH降 至低于4. 6。有利地，作为pH降低的结果，降低、防止或另外抑制了致病微生物的活力和/ 或代谢活性，由此控制致病微生物的生长。
[0011] 本文中另外提供了用于控制低酸含量食品中的致病微生物生长的方法，包括加工 水果、蔬菜或其组合，以生成具有高于4. 5pH的低酸含量食品，给低酸含量食品接种一群产 乳酸微生物，以生成接种的食品，使用高压处理（HPP)加工接种的食品，以生成稳定的食 品，其中至少一部分的产乳酸微生物在HPP后保持能存活，其中稳定的食品对一段时间的 温度滥用敏感，所述温度滥用包括使稳定食品的温度升至高于40° F的温度，其中，响应温 度滥用，存活的产乳酸微生物使稳定食品的PH降至低于4. 5,其中pH的降低抑制致病微生 物的活力和/或代谢活性，由此控制致病微生物的生长。
[0012] 此外，本文中还提供了一种控制低酸含量食品中的致病微生物生长的方法，包括 加工水果、蔬菜或其组合，以生成具有高于约4. 6pH的低酸含量食品，给低酸含量食品接 种一群产乳酸微生物，以生成接种的汁液，使用高压处理加工接种的汁液，以生成稳定的汁 液，其中至少一部分产乳酸微生物在HPP后保持能存活，其中稳定的汁液对一段时间的温 度滥用敏感，所述温度滥用包括使稳定汁液的温度升至高于40° F的温度，其中，响应温度 滥用，存活的产乳酸微生物产生乳酸并使稳定汁液的PH降至低于4. 6,并且其中pH的降低 抑制了致病微生物的活力和/或代谢活性，由此控制致病微生物的生长。本文中还提供了 涉及控制低酸含量食品中的致病微生物生长的方法，包括提供具有高于4. 6pH的低酸含量 食品，用一群10至IO7菌落形成单位（CFU)/克食品的产乳酸微生物接种食品，以生成接种 的食品，将接种的食品暴露于高于约80, 000镑/平方英寸（PSI)的压力30至200秒，低于 15至20° F的接种食品的温度提高，由此生成稳定的食品，其中，响应稳定食品的温度提高 至高于40° F，接种的微生物使稳定食品的pH降低，以抑制致病微生物的活力和/或代谢 活性。
[0013] 在几个实施方案中，接种非致病产乳酸微生物，使得微生物的浓度范围为约10至 IO7菌落形成单位（CFU)/克汁液。在几个实施方案中，非致病产乳酸微生物是一群乳杆菌 属（Lactobacillus)微生物。在一个实施方案中，干酪乳杆菌包括来自鼠李糖（rhamnosus) 亚种的干酪乳杆菌。在一个实施方案中，干酪乳杆菌包括来自鼠李糖亚种842的干酪乳杆 菌。根据所述实施方案，干酪乳杆菌还可以包括具有鼠李糖干酪乳杆菌842 NRRL-B-15972 的全部鉴定特征的干酪乳杆菌。
[0014] 在HPP后，使得至少一些部分的接种的非致病产乳酸微生物至少部分不能存活。 然而，在几个实施方案中，在HPP后，微生物的浓度范围为约10至约IO 5菌落形成单位 (CFU)/克汁液，包括约10至约102、约IO2至约10 3、约IO3至约10 4、约IO4至约10 5菌落形 成单位（CFU)/克汁液，及其重叠范围。
[0015] 在几个实施方案中，温度滥用包括稳定汁液的温度升至约70° F或更高，持续至 少约六小时。例如，在几个实施方案中，温度滥用（例如，汁液或其他食品保持在允许一种 或多种类型的致病微生物生长或活性的升高温度下）发生在汁液达到升高温度的约6-12 小时内，或约12-24小时内、约18-36小时、约24-48小时、约36-72小时，以及其中的时间。 然而，有利地，本文中公开的方法导致从温度滥用开始的约3至5天内pH降低（足以至少 部分抑制致病微生物（如肉毒梭菌（clostridium botulinum))的生长或活性）。根据所述 实施方案（和所述汁液的温度），从温度开始的约8至约12天内发生pH降低。在几个实 施方案中，当稳定汁液的温度达到（并保持在）约45° F或更高的温度时，发生温度滥用。 在几个实施方案中，当稳定汁液的温度达到（并保持在）约50° F至约55° F的温度时， 发生温度滥用。在几个实施方案中，温度滥用包括稳定食品（例如，稳定汁液）的温度升高 至45° F至60° F之间的温度。
[0016] 令人惊讶地，并且有利地，如果稳定汁液没有暴露于高于约40° F的温度，则所述 稳定汁液的pH基本上保持不变。例如，接种的微生物在汁液温度升高至高于40° F时，接 种的微生物将稳定汁液的pH降至低于4. 6,而其中如果汁液的温度升至高于42° F，接种的 群没有将汁液的PH降至4. 6或更低。
[0017] 在几个实施方案中，产乳酸微生物任选是包胶的。在几个实施方案中，产乳酸微生 物没有包胶。在几个实施方案中，产乳酸微生物包含干培养物。在几个实施方案中，产乳酸 微生物包含液体培养物。在某些实施方案中，也可以使用液体和干燥的培养物，和/或包胶 /非包胶培养物的组合。
[0018] 在几个实施方案中，可能引起不利影响的致病微生物选自肉毒梭菌 (C. botulinum)、丁 酸梭菌（C. butyricum)、巴氏梭菌（C. baratii)、阿根廷梭菌 (C. argentinense)及其组合。在几个实施方案中，致病微生物进一步包括以下微生物的一 种或多种：来自沙门氏菌属（Salmonella)的微生物、来自李斯特氏菌属（Lysteria)的微生 物、来自明串珠菌属（Leuconostoc)的微生物、来自片球菌属（Pediococcus)的微生物和/ 或大肠杆菌。
[0019] 在几个实施方案中，低酸食品包括低酸汁液。在几个实施方案中，低酸汁液包括 胡萝卜汁。在几个实施方案中，用本文中公开的生物控制方法处理水果和/或蔬菜的组合 物。例如，在几个实施方案中，低酸汁液包括来自胡萝卜、芹菜、甜菜、生姜、苹果、柠檬、菠菜 和香序菜中的一种或多种的汁液。在几个实施方案中，低酸汁液来自序菜、黄瓜、香序菜、朽 1 檬、小麦草、苹果、菠菜、长叶莴苣和三叶草苗中的一种或多种。在几个实施方案中，低酸汁 液包含来自芹菜、菠菜、长叶莴苣、三叶草苗、黄瓜和小麦草中的一种或多种的汁液。根据所 述实施方案，所述汁液任选地进一步包含来檬汁。在几个实施方案中，低酸汁液包含来自一 种或多种橙子、苹果、树莓、小球藻、大麦草、芒果、菠萝、螺旋藻、小麦草和掌状红皮藻的汁 液和/或果肉中的一种或多种的汁液。在几个实施方案中，低酸含量食品包含思暮雪，其可 以任选进一步包括水、奶、维生素等。例如，在几个实施方案中，低酸含量食品进一步包括谷 物、藻类、蓝藻菌或其副产物或组分中的一种或多种。
[0020] 在几个实施方案中，低酸含量食品或汁液具有在约5. 0与约6. 5之间的初始pH，例 如，足够高使得如果汁液接受足够时间段（例如，数小时至数天，根据温度）的升高温度致 病微生物可以生长或变得有活性的pH。
[0021 ] 在几个实施方案中，低酸含量汁液没有热巴氏消毒。有利地，本文中提供的方法导 致名义上的温度升高（由于HPP的压力），并且因此汁液的风味特征没有受到不利影响。在 几个实施方案中，HPP处理导致稳定汁液的温度升高小于约10至约20° F。在几个实施方 案中，HPP使用高于约80, 000镑/平方英寸（PSI)、高于约85, OOOPSI、高于约87, 000 PSI 或更高的压力。停留时间（例如，食品或汁液接受高压的时间）范围为约20至约300秒， 如例如，约30秒、约90秒，或高于约180秒。
[0022] 有利地，在几个实施方案中，本文中公开的方法不仅导致对抗致病微生物的生物 控制，在几个实施方案中，稳定汁液的产生进一步防止了稳定汁液的酸败（例如，提高了汁 液的货架期）。
[0023] 本文中还提供了根据所公开的任一种方法处理过的饮料。例如，提供了用于在 约35至约42° F之间的冷藏温度下加工、分配和储存的液体食品，包含从水果、蔬菜或其 组合制得的低酸汁液，并且包含接种的一群产乳酸细菌，其中低酸汁液具有高于约4. 6的 pH，其中低酸汁液已经用高压处理（HPP)加工过，所述高压处理用于病原体的至少51og 降低，所述病原体选自大肠杆菌、沙门氏菌属、单核细胞增生性李斯特氏菌（Lysteria monocytogenes)及其组合，其中接种的那群产乳酸细菌至少有一部分在HPP后存活并且： (i) 如果汁液暴露于高于约42° F的温度，则将使低酸汁液的pH降至约4. 6以下的pH，或 (ii) 如果汁液没有暴露于高于约42° F的温度，则将不会使低酸汁液的pH降至约4. 6或 更低的pH。
[0024] 还提供了包含从水果、蔬菜或其组合制得的低酸汁液和接种的产乳酸细菌群的饮 料，其中低酸汁液具有高于约4. 6的pH，其中如果将汁液暴露于高于约42° F的温度，则接 种的群使低酸汁液的PH降至低于约4. 6的pH，而其中如果汁液没有暴露于高于约42° F 的温度，则接种的群不会使低酸汁液的PH降至低于约4. 6的pH。
[0025] 还提供了包含来自水果、蔬菜或其组合的汁液和一群包含干酪乳杆菌的产乳酸细 菌的低酸汁液。
[0026] 以上概括的和以下进一步详细阐述的方法描述了第一当事人采取的某些行动，然 而，应当理解它们还可以包括另一当事人对那些作用的指导。因此，如"给食品接种一群微 生物"这样的行动包括"指导所述的给食品接种一群微生物"。
[0027] 附图简述
[0028] 图1描绘了汁液的温度在约70-72° F之间时涉及某些产乳酸细菌降低低酸汁液 的pH速率的数据。
[0029] 图2描绘了汁液的温度在约50-52° F之间时涉及某些产乳酸细菌降低低酸汁液 的pH速率的数据。
[0030] 图3描绘了当将低酸汁液保持在70-72° F的温度下时五个单独试验中pH降低的 概括数据。
[0031] 图4描绘了将汁液保持在70-72° F的温度后，一个单独试验中升高pH下降的每 个时间点获取的重复数据点。
[0032] 图5描绘了将汁液保持在70-72° F的温度后，一个单独试验（图3的试验#4)中 升高PH下降的每个时间点获取的重复数据点。
[0033] 图6描绘了在温度滥用之前，将汁液在40° F下保持28天后，使用低酸汁液升至 70-72° F温度的五个单独试验中pH下降的数据概括数据。
[0034] 图7描绘了将汁液保持在50-52° F的温度后，一个单独试验中升高pH下降的每 个时间点获取的重复数据点。
[0035] 图8描绘了将汁液保持在44-