第一章食品罐藏工艺-3

教师：范刚电话：[phone]邮箱：[e-mail]第四节罐头食品的杀菌与冷却罐头食品杀菌的目的：达到商业无菌：杀死食品中所污染的致病菌、产毒菌、腐败菌，并破坏食物中的酶，使食品耐藏二年以上而不变质。尽可能保持食品原有色泽、风味和营养：杀菌除了实现商业无菌目的外，还必须注意尽可能保存食品品质和营养价值，最好还能做到有利于改善食品品质。第四节罐头食品的杀菌与冷却罐头的杀菌与医疗卫生、微生物学研究方面的“灭菌”概念有很大区别。罐头的杀菌并不要求达到“无菌”水平，不过是不允许致病菌和产毒菌存在，罐内允许残留有微生物或芽孢，只是它们在罐内特殊环境中，在一定的保存期内，不至于引起食品腐败变质。罐头杀菌与巴氏杀菌有相同点，也有明显差异。均属不完全杀菌，但在杀菌对象、杀菌条件、杀菌程度以及产品保质期等方面存在差异。几个概念商业杀菌：Commericalsterilization罐头常用的杀菌方法高温热处理或阿氏杀菌(Appertization)是指在100℃以上加热介质中的高温杀菌，是低酸性罐头食品采用的杀菌方法，如肉类、蔬菜等巴氏杀菌(Pasteurization)是指在100℃以下的加热介质中的低温杀菌，是酸性罐头食品的杀菌方法,如果汁、果浆等随着罐头食品工业生产和科学技术的发展，杀菌技术已逐步得到改善：火焰杀菌法微波加热杀菌(软包装)预杀菌和无菌装罐技术高(静)压杀菌技术现代杀菌技术的发展新技术的应用为提高罐头食品品质创造了条件。本节主要内容罐藏食品微生物学：罐头食品的腐败及腐败菌；微生物的耐热性罐头食品的传热：罐头食品的传热方式；影响罐头食品传热的因素；加热杀菌时罐头传热状态的测定；罐头食品的传热曲线罐头食品杀菌时间的计算：Bigelow基本推算法；公式计算法；现用杀菌时间的计算法杀菌工艺条件：杀菌工艺条件选择；杀菌时内外压力的平衡；罐头食品杀菌设备与操作规程1.罐藏食品微生物学罐头食品的腐败及腐败菌食品pH值与腐败菌的关系罐头常见腐败变质现象及其原因微生物的耐热性影响微生物耐热性的因素微生物耐热性的表示方法1.1罐头食品的腐败及腐败菌1862年LouisPasteur阐明了食品腐败的原因是微生物的作用，并发明巴氏消毒法；1895年Russel(麻省理工学院)从微生物学角度研究发现经过密封杀菌的青豆罐头爆裂的原因：是残存的产气菌活动的结果，进一步说明了罐藏食品腐败的原因是加热未能达到杀死罐内的耐热微生物(或灭菌强度不够)。不同类型的食品中腐败微生物类型可能不同，微生物的耐热性也可能不同。1.1罐头食品的腐败及腐败菌食品腐败(FoodSpoilage)：是指食品在微生物作用下，食品的感官品质、营养品质甚至卫生安全品质等发生不良变化，而丧失其可食性的现象。腐败菌(Spoilagebacteria)：导致食品腐败变质的各种微生物。1.1罐头食品的腐败及腐败菌罐头食品中微生物存活、生长与下列因素有关：微生物自身特性：各种微生物都有适宜生长条件；罐头食品特性：食品种类、化学组成、pH值；加工和贮藏条件：加工方式、热处理温度和时间罐头食品种类、性质、加工和贮藏条件的不同，罐内腐败菌群是不相同的，可以是细菌、酵母或霉菌，也可以是多种微生物的混合物。1.1.1食品pH值与腐败菌的关系不同种类食品的酸度或pH值是不同的，而各种腐败菌对酸性环境的适应性不同，所以在各食品中出现的腐败菌也不同。食品中生长的微生物种类与食品的pH值有密切关系。常见食品的pH值食品种类pH值食品种类pH值平均最低最高平均最低最高苹果3.43.23.7番茄汁4.34.04.4苹果沙司3.63.24.2番茄酱4.44.24.6杏3.93.44.4芦笋(绿)5.55.45.6葡萄汁3.22.93.7青刀豆5.45.25.7柠檬汁2.42.32.8胡萝卜5.25.05.4桃3.83.64.0蘑菇5.85.85.9酸渍黄瓜3.93.54.3青豆6.26.06.3甜酸渍品2.72.53.0甘薯5.25.15.4草莓3.43.03.9马铃薯5.55.45.6番茄4.34.14.6菠菜5.45.15.9不同食品的pH值范围微生物生长的pH范围微生物生长的pH范围微生物生长的pH范围与最适生长pH值微生物种类生长pH范围最适pH值细菌3.5—9.56.5—7.5放线菌--7.5—8.0酵母、霉菌2.0—11.05.0—6.0根据腐败菌对不同pH值的适应情况及其耐热性，可按照pH值将罐头食品分为4类：低酸性食品：pH5.0中酸性食品：pH4.6～5.0酸性食品：pH3.7～4.6高酸性食品：pH3.7以下1.1.1食品pH值与腐败菌的关系罐头工业中以pH4.6为分界线区别低酸性和高酸性食品。肉毒杆菌低酸性食品：pH5.0食品品种：虾、贝类、禽、牛肉、猪肉、蘑菇、青豆、芦笋等常见腐败菌：嗜热嗜温厌氧菌，嗜温兼性厌氧菌杀菌方式：高温杀菌：105～121℃。1.1.1食品pH值与腐败菌的关系中酸性食品：pH4.6～5.0食品品种：汤类、面条、蔬菜肉混合物等常见腐败菌：嗜热嗜温厌氧菌，嗜温兼性厌氧菌杀菌方式：高温杀菌：105～121℃1.1.1食品pH值与腐败菌的关系酸性食品：pH3.7～4.6食品品种：水果及果汁等常见腐败菌：非芽孢耐酸菌，耐酸芽孢菌杀菌方式：沸水或100℃以下介质杀菌1.1.1食品pH值与腐败菌的关系高酸性食品：pH3.7以下食品品种：水果、果汁、酸渍蔬菜等常见腐败菌及酶类：耐热性低的耐酸微生物及酶、酵母、霉菌以及部分导致食品风味变坏的酶；杀菌方式：沸水或100℃以下介质杀菌1.1.1食品pH值与腐败菌的关系胀罐平盖酸坏黒变或硫臭腐败发霉引起食物中毒的产毒菌1.1.2罐头常见腐败变质现象及其原因常见腐败变质现象及原因：胀罐胀罐：又称胖听(swell)是指罐头底盖不像正常情况下呈平坦或内凹状，而出现外凸的现象。是罐头食品最常见的腐败变质现象。常见腐败变质现象及原因：胀罐根据底盖外凸程度，可分为：隐胀罐、轻胀罐、硬胀罐隐胀罐：外观正常，若用硬棒扣击底盖的一端，则它的另一端底盖就会外凸，如用力将凸端慢慢地向罐内掀压，罐头则又重新恢复原装。轻胀罐：底或盖呈外凸状，若用力将凸端掀回原装，则另一端随之外凸。硬胀罐：罐头底、盖同时坚实的或永久性的外凸。微生物生长产气，会使玻璃罐会出现跳盖现象常见腐败变质现象及原因：胀罐产生胀罐现象的原因较多，并不全是微生物生长的结果。根据产生原因可分为三类：假胀罐：氢胀罐：细菌性胀罐常见腐败变质现象及原因：胀罐假胀罐：因食品装量过多或罐内真空度过低所造成；一般杀菌后就会出现，如.午餐肉罐头就极易出现假胀罐现象。常见腐败变质现象及原因：胀罐氢胀罐：因罐内食品酸度太高，内壁迅速腐蚀,锡、铁溶解产生氢气，大量氢气聚集顶隙中而出现胀罐，一般经一段时间贮藏后才会出现.酸性及高酸性食品易出现氢胀罐，开罐后内壁有严重的酸腐蚀斑。内容物中锡、铁过高，还会出现严重的金属味常见腐败变质现象及原因：胀罐细菌性胀罐：因微生物在罐头中生长繁殖，代谢有机质产酸产气所引起的胀罐现象。产生原因：①杀菌不足；②罐头裂漏。细菌性胀罐低酸性食品胀罐常见腐败菌：专性厌氧嗜热芽孢杆菌和厌氧嗜温芽孢菌：肉毒杆菌梭状芽孢杆菌双酶梭状芽孢杆菌溶组织梭状芽孢杆菌典型菌：嗜热解糖梭状芽孢杆菌；适温35℃，＜32℃生长慢。细菌性胀罐酸性食品胀罐：腐败菌：专性厌氧嗜温芽孢杆菌，e.g.巴氏固氮梭状芽孢杆菌等。其耐热性虽不高，但在酸性罐头食品中常因杀菌不足而残留下来，导致罐头的腐败。细菌性胀罐高酸性食品胀罐腐败菌：小球菌、乳杆菌、明串珠菌等非芽孢杆菌。原因：杀菌不彻底；罐头裂漏平盖酸坏(Flatsours)平盖酸坏:平盖酸坏是指罐头外观正常，而内容物却已在细菌活动下发生腐败，呈轻微或严重酸味的变质现象。细菌在罐头中生长，代谢产酸但不产气，导致食品pH下降(可下降至0.1～0.3)，却不出现胀罐。平盖酸坏(Flatsours)平酸菌：导致罐头食品产生平盖酸坏变质的微生物，被称为平酸菌；平酸菌大多数为兼性厌氧的嗜热性腐败菌；平酸菌能将碳水化合物分解产生乳酸、甲酸、乙酸等有机酸类，使食品酸败，但不产生气体；罐头外观正常，必须开罐检验方能区别。平盖酸坏(Flatsours)低酸性食品中常见的平酸菌：嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillusstearothermophilus),其耐热性很强(高于肉毒杆菌)，能在49～55℃下生长，最高生长温度65℃。酸性食品中常见的平酸菌：嗜热耐酸芽孢杆菌(Bacillusthermoacidurans)能在pH4或略低的介质中生长，最适生长温度45℃，最高生长温度54～60℃，是番茄制品中常见的重要腐败菌。在中酸性食品中也能生长。pH低于4.0不再产生芽孢，并迅速自行消失。黒变或硫臭腐败(Sulphidespoilage)硫臭腐败：是由致黒梭状芽孢杆菌(Clostridiumnigrificans)分解含硫蛋白质并产生唯一的H2S气体，H2S与罐内壁铁质反应生成黑色的FeS，沉积于罐内壁或食品上，使食品发黑并呈有臭味，此现象称黒变或硫臭腐败。黒变或硫臭腐败致黒梭状芽孢杆菌(Clostridiumnigrificans)能在35-70℃范围内生长，适宜生长温度55℃，其芽孢的耐热性比平酸菌和嗜热厌氧腐败菌(e.g肉毒杆菌，Clostridiumbotulinum)的低。这类腐败罐头在正常杀菌条件下并不常见，只有杀菌严重不足时才会出现。发霉罐头内食品上出现霉菌生长的现象，称发霉一般并不常见，只有容器、裂漏、或罐头内真空度过低时，才有可能在低水分及高浓度糖分的食品表面生长。除个别青霉菌菌株稍耐热外，大多数霉菌为不耐热菌，易杀死；霉菌还需O2才能生长繁殖。引起食物中毒的产毒菌可在罐头食品中生长的产毒菌种类不多,主要为：肉毒杆菌金黄色葡萄球菌肉毒杆菌较耐热，其余菌均不耐热。罐头食品杀菌时多用肉毒杆菌作为杀菌对象，避免食物中毒。引起食物中毒的产毒菌在罐头食品中绝对不能有产毒菌等危害人体健康的致病微生物存在，且应避免污染了产毒菌的原料用于罐头食品的加工；1989年蘑菇罐头金黄色葡萄球菌肠毒素事件曾严重影响中国蘑菇罐头的国际贸易。腐败罐头微生物分析简图腐败的罐头食品产生气体(胀罐)不产生气体(罐盖平坦)H2↑氢胀酸腐蚀CO2↑酿酒酵母(水果、果汁)各种产气芽孢菌腌肉等低酸性食品CO2+H2↑嗜热菌(酸性食品)高温厌氧腐败菌(低酸性食品)嗜温菌腐败味厌氧腐败菌(低酸性食品)酸味酪酸发酵解糖厌氧菌(酸性食品)混合发酵混合菌(裂漏)需氧杆菌pH↓H2S气味黑变/硫臭腐败霉菌一般为裂漏嗜热菌平酸低酸性食品嗜温菌平酸菌酸性、中性食品乳杆菌(水果)混合菌(裂漏)造成罐头食品腐败变质的主要原因杀菌不足罐头裂漏杀菌前污染严重A.杀菌不足，造成原因很多，如：①原料的污染情况；②新鲜度；③车间清洁卫生情况；④生成技术管理；⑤杀菌操作技术；⑥杀菌工艺条件的合理性等杀菌只是重要原因之一，各生产环节间存在着相互关联和相互制约。造成罐头食品腐败变质的主要原因A.杀菌不足如果原料污染严重，新鲜度极差，那么杀菌强度再怎么提高，也不一定能达到杀菌的要求，也不能生产出优质的罐头食品。杀菌过程中合理选用杀菌式，严格掌握操作规程，防止杀菌锅中出现“气袋”和“死角”也是十分重要的。造成罐头食品腐败变质的主要原因B.裂漏裂漏导致罐头食品腐败，则罐内的腐败菌较杂、菌类较多，大多数不耐热；可能有：球菌、非芽孢菌及芽孢菌出现，酵母较少见，霉菌大多数在严重裂漏时才会出现；有时也会出现单纯的芽孢菌，但要具体分析；在低酸性食品中，如有活的球菌、非芽孢菌存在,显然可以归因于裂漏所致。造成罐头食品腐败变质的主要原因导致裂漏的原因：卷边结构不良：重合率45﹪；杀菌时锅内压力和罐内压力平衡控制不当