第二章 果蔬罐藏工艺

本章讲授内容：第一节概述第二节罐藏容器第三节装罐、排气、密封第四节杀菌与冷却第三章果蔬罐藏工艺Chapter3Canningtechnology第一节概述1.1罐头食品的定义罐头食品(CannedFood/TinnedFood)：是指将符合标准要求的原料经处理、调味后装入金属罐、玻璃罐、软包装材料等容器，再经排气密封、高温杀菌、冷却等过程制成的一类食品。美国:CannedFood英国:TinnedFood日本:罐诘法国:Conserve德国:SterilizationBuchsen意大利:Conserva罐头食品制造应符合的两个条件：食物必须在不漏气的容器中密封，以防止产品杀菌后再受污染。食物必须要在一定的温度下加热一段时间，使产品达到商业无菌要求。商业无菌？根据我国国家标准，以及美国联邦发布的“保证良好生产法规”中21CFR部分128b条中的“热杀菌低酸性封口罐头食品”管理法，将商业无菌定义为：GB中国国家标准GMP良好生产规范商业无菌：罐头食品经过适度的热杀菌后,不含有对人体健康有害的致病性微生物(包括休眠体)，也不含有在通常温度条件下能在罐头中繁殖的非致病性微生物。实现商业灭菌的三条途径先罐装密封后，再加热杀菌、冷却主要用于牛奶制品、果汁饮料、豆奶等液体食品中;如纸盒装的果汁、豆奶等用的较少现在大多数的蔬菜、水果、肉、禽、水产类罐头所采用，是一种最普通的方法。先加热，再装入容器密封、冷却先加热杀菌冷却，再在无菌条件下装入已灭菌的容器中密封1.2罐头食品的特点罐头食品可供直接食用，是一种方便食品。基本上保持食品原有的风味、营养价值、部分罐头的风味(如菠萝罐头)却能胜过新鲜食品(或食物)。罐头食品便于携带、运输和贮存。不易破损并耐久藏。罐头食品不易受季节影响，能常年供应市场，是一种很好的战备物资。第二节罐藏容器项目容器种类马口铁罐铝罐玻璃罐软包装材料镀锡(铬)薄钢板铝或铝合金玻璃复合铝箔罐形或结构两片罐、三片罐，罐内壁有涂料。两片罐，罐内壁有涂料。卷封式、旋转式、螺旋式、爪式外层：聚酯膜中层：铝箔内层：聚烯烃膜特性质轻、传热快，避光、抗机械损伤。质轻、传热快、避光、易成形，易变形，不适于焊接，扛大气腐蚀。成本高，寿命短。透光、可见内容物，可重复利用、传热慢，易破损，耐腐蚀，成本高。质软而轻，传热快，包装、携带、食用方便，避光、阻气，密封性能好。第三节装罐、排气与密封装罐罐头的预封与排气罐头的密封1.装罐与预封装罐前空罐及原料的预处理装罐工艺要求装罐的方法1.2装罐的工艺要求食品原料经过预处理、整理后，应和辅料一起迅速装罐，装罐时要按产品的规格和标准进行。1.装罐要迅速：2.食品质量要求一致：3.保证一定的重量：4.必须保持适当的顶隙：5.重视清洁卫生1.3装罐的方法装罐的方法，大部分取决于食品类型、装罐要求。●人工装罐●机械装罐人工操作台1.4注液作用改善风味增加传热速度排除内容物间隙中的空气具一定杀菌作用缓冲作用，防外力冲击注液的类别糖液盐液调味汁2.罐头的预封与排气2.1罐头的预封定义作用2.2罐头的排气排气的目的排气的效果罐内真空度及其影响因素排气方法与原理2.1罐头的预封预封：罐头产品在进入排气箱或某种类型的真空封罐机之前，要进行预封。预封：是罐盖与罐身经封罐机辊轮作用将罐盖的盖钩卷入到罐子身钩的下面，使两者相互钩连，其松紧程度以能让罐盖沿罐身自由回转而不脱落为限。这一过程称为预封。金属罐预封结构示意图2.罐头的预封与排气预封的作用：便于排气时罐内空气、水蒸气及其它气体自由溢出；防止排气时排气箱顶上蒸汽冷凝落入罐内污染食品；防止排气后冷空气的侵入，保持顶隙内的温度。处于较高温度下封罐，提高罐头的真空度。可防止罐头在排气过程中食品过度膨胀和汁液外溢。排气是罐头食品生产中一个十分重要的工序。排气的好坏将直接影响食品的质量、贮存和罐形的正常。排气：是指将罐头顶隙间、装罐时带入的空气以及原料组织细胞内空气尽量从罐内排除，从而使密封后罐头顶隙内形成部分真空的过程。2.2罐头的排气防止或减少罐头因加热杀菌时空气膨胀造成罐头变形或破损，特别时卷边受到压力后，容易影响罐头的密封性。可阻止需氧菌和霉菌的生长、繁殖。避免或减轻食品色、香、味的变化，以及食品营养成分与维生素的破坏。减少罐头食品在贮藏期对罐壁的腐蚀，延长保存期限。对玻璃罐可增强金属盖与罐的密合性，减少跳盖现象。2.2.1排气的目的减少食品中氧气、不凝性气体量2.2.3罐内真空度及其影响因素罐内真空度是检验罐头质量好坏的重要指标之一，它受多种因素的影响影响罐内真空度的因素:排气密封温度；罐内顶隙大小；食品原料的种类、新鲜度和酸度；气温、气压与海拔.。目前常用的排气方法：加热排气法真空封罐法蒸汽喷射排气法2.2.4.排气方法与原理几种排汽方法比较排汽方法原理特点加热排汽利用空气、水蒸汽及食品受热膨胀的原理，将罐内空气排除。能较好地排除食品组织内的空气，获得一定的真空度。真空排汽利用抽空封罐方法，将罐内空气排除。排汽与封罐结合在一起，不能很好排除食品组织内部的空气。蒸汽喷射排汽利用过热蒸汽赶出顶隙内空气后立即封罐，依靠顶隙内蒸气冷凝而获得真空度。与封罐结合在一起，只能排除顶隙内空气，不能很好排除食品组织内部的空气。3.罐头的密封封罐机的类型二重卷边的技术标准卷边外部技术标准卷边内部技术标准罐头密封常见缺陷及原因3.罐头的密封封罐机的类型二重卷边的技术标准卷边外部技术标准卷边内部技术标准罐头密封常见缺陷及原因封罐机封罐机示意图1平圆罐2压头3托底板4头道滚轮（深而狭，曲面光滑，卷合作用）5二道滚轮（浅而宽，并有坡度，较薄，压紧作用）12345（2）双重卷边（二重卷边）用两个具有不同形状的槽沟的卷边滚轮依次将罐身翻边和罐盖沟边同时弯曲、相互卷合，最后构成两者紧密重叠的卷边，达到密封的目的。双重卷边位于罐容器的罐身和罐盖的接合处。每一个双重卷边由罐盖的三层厚度和罐身的二层厚度以及密封垫料液合而成，形成封口密封。第四节杀菌与冷却罐藏食品微生物学罐头食品的传热罐头食品杀菌时间的计算杀菌工艺条件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1.1.1食品pH值与腐败菌的关系不同种类的食品的酸度或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。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1.1.1食品pH值与腐败菌的关系食品种类低酸性食品中酸性食品酸性食品高酸性食品pH5.04.6～5.03.7～4.6pH3.7以下食品品种虾、贝类、禽、牛肉、猪肉、蘑菇、青豆、芦笋等汤类、面条、蔬菜肉混合物等水果及果汁等水果、果汁、酸渍蔬菜等常见腐败菌嗜热嗜温厌氧菌嗜温兼性厌氧菌嗜热嗜温厌氧菌嗜温兼性厌氧菌非芽孢耐酸菌耐酸芽孢菌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；杀菌方式高温杀菌105-121℃。高温杀菌105～121℃沸水或100℃以下介质杀菌沸水或100℃以下介质杀菌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根据底盖外凸程度，可分为：隐胀罐、轻胀罐、硬胀罐；微生物生长产气，会使玻璃罐会出现跳盖现象胀罐(swell)：又称胖听，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产生胀罐现象的原因较多，根据产生原因可分为三类：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；午餐肉罐头易出现假胀罐现象。氢胀罐：因罐内食品酸度太高，内壁腐蚀，锡、铁溶解并产生氢气，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.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。原因：①杀菌不足；②罐头裂漏。平盖酸坏(Flatsours)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。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。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。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内毒杆菌，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：美国20世纪30-40年代的低酸性食品中毒事件；金黄色葡萄球菌：89年蘑菇罐头金黄色葡萄球菌肠毒素事件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。有些条件可抑制肉毒杆菌的生长，下面列出的是一些常用条件：1)肉毒杆菌不能生长于PH等于或低于4．6的食品中·根据食品的PH值，把食品分为低酸性食品(PH4。6和高酸性食品(PH≤4．6)。因为肉毒杆菌可在低酸性食品中生，所以，属于低酸性的每一种产品必须用能够杀死肉毒杆菌芽孢的热杀菌条件进行杀菌．2)10％的盐度可以抑制肉毒杆菌的生长.有些类型的肉毒杆菌可以在7％的盐浓度条件下生长，但在此盐浓度时这种细菌已不产生毒素。用较低的盐浓度与一定的酸度结合可以抑制肉毒杆菌的生长．3)控制食品的水分含量。也可抑制肉毒杆菌的生长.水分活度低于0．85的低酸性食品可以不要求能够杀死肉毒杆菌的杀菌条件.1.2微生物的耐热性腐败菌和致病菌为罐头食品杀菌的对象；食品杀菌方法很多，如加热法、电离辐射法、高压处理、高频脉冲电场、高频脉冲磁场以及化学法等。罐头杀菌通常采用的是热力杀菌；腐败菌和致病菌的耐热性与罐头食品的杀菌条件的选择有着直接的关系；1.2.1影响微生物耐热性的因素(1)微生物的种类和菌龄;(2)热处理前细胞生长(或芽孢形成)环境(3)基质的成分(4)热处理温度和时间(5)原始活菌数.1.2.2微生物耐热性的表示方法(1)热力致死速率曲线(2)D值(3)热力致死时间(TDT)曲线(4)热力指数递减时间(TRT)(5)Z值与F值的关系(1)热力致死速率曲线1954年日本的谷川等人以鲑鱼罐头中分离出的巨大芽孢杆菌为对象菌进行108℃的热杀菌试验，发现残