罐头食品加工工艺

罐头食品加工工艺罐头的定义和特点：罐头——原料经预处理→装罐（装入能密封的容器内）→排气、密封、杀菌、冷却，经这一系列过程制成的产品。特点：①必须有一个能够密闭的容器（包括复合薄膜制成的软袋）②必须经过排气、密封、杀菌、冷却这四个工序。③从理论上讲必须杀死致病菌、腐败菌、中毒菌，在生产叫商业无菌，并使酶失活。罐藏食品的特点食用方便贮存期长受外界变化影响小易消化但品质不及新鲜食品消耗包装容器成本高罐藏技术的发明者是法国人NicholsAppert。1795年，法国政府出于战争的需要至金悬赏供军用食品保藏的方法。NicholsAppert于1804年研究获得成功。他的保藏方法是将肉和黄豆装入坛子中，再轻轻塞上软木塞(保证气体能自由进出坛子)置于热水浴中加热．至坛内食品沸腾３０一60min，取出趁热将软木塞塞紧，并涂蜡密封。经过保藏试验证明，用这种方法保藏的食品具有较长的保存期。NicholsAppert（尼克斯.阿佩尔)于1809年向当时的拿破仑政府提出了自己的发明，获得了一万二千法郎的奖金。1810年，NicholsAppert撰写并出版了《动物和植物物质的永久保存法》一书，书中提出了罐藏的基本方法——排气、密封和杀菌,并介绍了50多种食品的保存方法。1812年，NicholsAppert正式开设了一家罐头厂，命名为“阿培尔之家”．这就是世界上第一家罐头厂。NicholsAppert发明了罐藏技术，但他并不知道罐藏技术的真正理论。罐藏理论是由另一个法国人LouisPaster提出的，1864年，louisPaster最早阐明食品变败的原因是出于微生物的作用；1873年,LouisPaster又提出了加热杀菌的理论。罐头杀菌技术的发展是罐头工业史上的一个里程碑。1851年，Chevalier—Apport将加压烹调的理论应用于罐头加工．并发明了杀菌釜，但操作不太安全。1874年，美国人Shriver(施莱佛)发明了从外界通入加热蒸汽，并配备有控制设备的高压蒸汽杀菌釜，它即保证工厂操作安全，又缩短了杀菌时间、真正使罐头的杀菌由常压发展到高压，杀菌温度进一步提高，罐头食品的品质也由于杀菌温度的提高，杀菌时间的缩短而大大提高.50年代后期，法国的Cheftel，Beauvais和Thomas发明了火焰加工工艺。这一工艺采用罐头与由气体燃烧炉产生的约1093℃的高温气体直接接触的方式进行快速加热杀菌。1955年，Smith和Ball提出了闪光18(flash18)”杀菌工艺．即123.89℃的食品在表压为124.1kPa(181b／in2)的高压室内装罐、密封．并在该温度下保持一定时间达到商业无菌要求为止。罐头工业历史中的另一个重要的里程碑是无菌灌装工艺的出现。1948年，多尔(Dole)工程公司的Martin研制出用超热蒸汽对空罐和罐盖进行杀菌并进行无菌装填、密封的设备，使得无菌装罐工艺获得成功。自1948年以来，Dole设备和其他系统取得了极大改进，每分钟400罐(227g)的高速无菌罐装生产线已经证明了这些机械设备的可靠性和合理性。罐藏容器是以玻璃瓶开始的。金属罐的使用始于1810年，英国人PeterDurand首先使用镀锡薄钢板制造空罐，并获得专利。当时仅用剪刀和烙铁等工具进行手工制作。1823年,发明了顶盖带孔罐，食品装入后，在顶盖的小孔上松松地盖上圆盖，在沸水浴中加热杀菌后立即焊封。1849年，美国人HenryEvans发明了底盖冲床，奠定了三片罐制造的基础。1852年,Steranson发明了底盖焊接机，1887年制成了罐身制造机，1893年发明了二重卷边封口机。1896年发明厂液态的密封胶．使金属罐的密封件明显增强。1897年制成了注胶机，这样逐渐形成了现在的三片锡焊罐(卫生罐)的生产技术。随着科学技术的发展、制罐设备的不断改进，自动制罐机得到顺利发展，1910年，每分钟的制罐能力已达到120罐；1930年制成了自动制罐机，每分钟可以生产300罐；而现代化自动生产线每分钟的制罐能力可达上千罐。1959年，美国陆军纳蒂克(Natick)发展中心开始了有关蒸煮袋的全面研究。60年代后期，日本开始进行蒸煮袋的研究。进展很快，除了耐121℃温度的普通蒸煮袋外，于1975年研制出耐135℃的高温型蒸煮袋(H—RP)，1979年又研制出耐150℃的超高温型的蒸煮袋(UH—RP)，在技术和数量上均处于领先地位。蒸煮袋作为一种新型的罐藏容器得到越来越多的应用目前．世界罐头工业已发展成为大规模现代化工业部门。全世界罐头总产量已近5000万t，主要生产国有美国、意大利、西班牙、法国、日本、英国等。世界人均年罐头消费量为10kg(美国达90kg．，罐头品种达2500多种。日本是主要的罐头生产国，同时还是主要罐头消费国和进口国。根据日本国内的总生产量和进口量，可以计算出日本国民大约每人每年消费39罐（每罐按照250g计算）。果汁、咖啡、茶饮料等罐头饮料的生产量，2004年357万吨左右，约为10年前的70%，人均消费164罐（每罐按照205g折算）。美国，罐头的人均年消费90公斤，日本40公斤，一个普通英国家庭在一周内通常吃15个罐头，而我国每年人均不到1公斤。我国的罐头工业开始于1906年，上海泰丰食品公司是我国首家罐头厂，尔后沿海各省先后兴建罐头厂．到1949年全国罐头全年总产量484t。新中国成立后，罐头工业有了很大发展到1995年全国罐头总产量达到310多万t，罐头生产企业达2000多家。国内主要食品罐头生产和出口状况年份20012002200320042005总产量173.7223.17256.2313.37360.06出口量100160．73178.64205.24出口额12．23亿美元13.63亿美元表4国内各类罐头的产量和出口量（万吨）国内罐头工业的主要问题农残–日本政府还对原来已经设置了残留限制标准的农药提高了限制标准，降低了允许残留的上限。对那些没有具体规定限制数量的农药，允许残留的上限统一为0.01PPM。–６月份，福建省对日本出口农产品５２４９万美元，比去年同期大幅下降４１.９８％。６月份，福建省自日本退运进口的农产品达到６４.２万美元，已经大大超过１～５月的４７.８万美元退运货值。退运农产品主要集中在烤鳗、蔬菜和罐头类产品上。添加剂超标–添加“合成甜味剂、防腐剂”超标；–二氧化硫超标；–违规使用合成色素；我国水果罐头出口大量采用OEM方式(代工生产），量大价低，产品附加值不高，缺乏自主品牌，加上行业无序竞争，原材料成本上涨，罐头产品的利润空间非常狭小。第一节罐藏原理一、罐头食品与微生物的关系细菌学杀菌是指绝对无菌，而罐头食品杀菌是指商业无菌。其含义是杀死致病菌、腐败菌，并不是杀灭一切微生物。严格控制杀菌温度和时间就成为保证罐头食品质量极为重要的事情。（一）腐败微生物的一般习性1.对生活物质的要求2.微生物对水分的要求3.对氧的要求微生物对氧的需要有很大的差别，依据对氧的要求可将它们分为：嗜氧微生物厌氧微生物兼性厌氧微生物4.酸的适应性不同的微生物具有生长最适宜的pH范围，产品的pH对细菌的重要作用是影响其对热的抵抗力，在一定温度下pH值越低，降低细菌及孢子的抗热力则越显著，也就提高了杀菌的效应。根据食品酸性的强弱可分为：酸性食品（pH4.6或以下）低酸性食品（pH4.6以上）5.微生物的耐热力各类微生物都有其最适的生长温度，温度超过或低于此最适范围，就影响它们的生长活动，抑制或致死。根据对温度的适应范围，将其分为以下几类：（1）嗜冷性微生物生长最适温度14～20℃（2）嗜温性微生物活动温度范围为21～43℃（3）嗜热性微生物最适温度50～65.6℃，温度最低限在37.8℃左右，有的可在76.7℃下缓慢生长。这类细菌的孢子是最抗热的，有的能在121℃下幸存60分钟以上，这类细菌在食品败坏中不产生毒素。二、影响杀菌的因素（一）微生物微生物的种类，抗热力与耐酸能力对杀菌的效力有不同的影响，但杀菌的效果涉及到细菌方面，还应考虑以下因素：1．食品中污染微生物的种类2．食品中污染微生物的数量食品中微生物存在的数量，特别是孢子存在的数量越多，抗热的能力越强，在同温度下所需的致死时间就越长。3．环境条件的影响（二）食品原料食品原料的组织结构和化学成分是复杂的，在杀菌及以后的贮存期间有不同的影响。1．原料的酸度（pH值）是影响抗热力的一个重要因素。原料的pH值，对细菌芽孢的耐热性影响最显著。2．含糖量的影响3.无机盐的影响4.其它成分淀粉、蛋白质、油脂对孢子的抗热力有保护作用。果胶也使传热显著减缓。5.酶的作用在较高的温度下，蛋白质结构崩解，键断裂而失去活性。三、罐头食品杀菌的理论依据1.杀菌目的在于：（1）杀灭一切对罐内食品起败坏作用和产毒致病的微生物，使食品得以稳定保存。（2）改变食品质地和风味。罐头热杀菌的主要对象是抑制那些在无氧或微量氧条件下，仍然活动而且产生孢子的厌氧性细菌。2.食品杀菌的理论依据杀菌的温度和时间——杀菌条件，用杀菌式来表示热致死时间是指：罐内细菌在某一温度下需要多少时间才能将其杀死。热对细菌致死的效应是操作时间的温度与时间控制的结果。温度越高，处理时间越长，则效果越显著，但同时也提高了对食品营养的破坏作用，因而合理的热处理必须以两方面的资料为依据。第二节罐藏食品的分类罐藏食品的种类很多，分类方法也各不相同。按中华人民共和国颁布的罐头食品分类标准（GB10784-89）。首先将罐藏食品按原料分成六大类，再将各大类按加工或调味方法的不同分成若干类。一、肉类二、禽类三、水产类四、水果类五、蔬菜类六、其他类第三节罐藏容器一、罐藏容器应具备的条件1.对人体没有毒害，不污染食品。2.具有良好的密封性能，保证与空气隔绝，使食品能长期贮存。3.具良好的耐腐蚀性。4.适合工业化生产，能随承受各种机械加工。能适应工厂机械化和自动化生产的要求，容器规格一致，生产率高，质量稳定，成本低。5.容器应易于开启，取食方便，体积小，重量轻，便于携带，利于消费。二、常用的罐藏容器（一）薄锡薄板罐（马口铁罐），简称铁罐马口铁罐是两面镀锡的低碳薄钢板，含碳量在0.06～0.12%，厚度0.15～0.49㎜。为五层结构，包括：钢基、合金层、锡层、氧化膜层、油膜层（二）铝合金薄板罐（铝罐）此类罐质轻，便于运输；抗大气的腐蚀不生锈；通常不会受到含硫产品的染色；易于成型；不含铝，无毒害。但强度低，易变形；不便于焊接；对产品有漂白作用；使用寿命不及马口铁罐；成本费用比马口铁昂贵。（三）玻璃罐是用碱石灰玻璃制成（石英砂，纯碱、石灰石（CaO）按一定比例配合），在1500℃高温下熔融，再缓慢冷却成型铸成的。玻璃罐的特点：化学性质稳定，一般不与食品发生化学反应；可直观罐内产品的色泽、形状、产生吸引力或反感；可重复使用；原料丰富，成本低；硬度高，不变形。但热稳定性差；质脆易破；重量大；导热系数小；因它透光，因而对某些色素产生变色的反应。玻璃瓶由三部分组成：瓶身、瓶盖、瓶圈。（四）软罐头是由聚酯、铝箔、聚烯烃等组成的复合薄膜为材料制成的。这种软罐头包装具有如下特点：①能够忍受高温杀菌，微生物不会侵入，贮存期长。②不透气及水蒸汽、内容物几乎不可能发生化学作用，能够较长期的保持内容物的质量。③质量轻，密封性好，封口简便牢固，可以电热封口。④杀菌时传热速度快。⑤开启方便，包装美观。软包装的使用，被认为是罐头工业技术的革新，软罐头被称为第二代罐头。三、罐藏容器的清洗与消毒罐藏容器是用来装盛食品的，与食品直接接触，应保证卫生。（一）金属罐的清洗分为人工清洗和机械清洗。（二）玻璃瓶的清洗和消毒对于回收的旧瓶子，应先用温度为40～50℃，浓度为2～3%的NaOH溶液浸泡5～10min，以便使附着物润温而易于洗净。具有一定生产能力的工厂多用洗瓶机清洗，常用的有喷洗式洗瓶机，浸喷组合式洗瓶机等。原料处理装罐预封排气包