第三章果蔬罐藏

第三章果蔬罐藏第一节概述果蔬罐藏是属于食品罐藏的一部分。食品罐藏就是将原料经过预处理后装入能密封的容器，添加或不添加罐液，经排气（或抽气）、密封、杀菌和冷却等工序制成的一类产品，也就是通常所说的罐头。罐藏作为一种保存食品的方法，具有很多优点。首先，罐头食品经久耐储，可以在常温下保存1～2年不变质；其次，罐头食品食用方便，食用前不需要另外加工处理；第三，罐头食品经过了密封和杀菌处理，已无致病菌和腐败菌，而且微生物也不会有再次污染的机会，所以食用安全卫生；最后，就是对于新鲜易腐产品，加工成罐头还可以起到调节市场供应，保证制品品质的作用。由于罐藏保存优点诸多，所以被广泛应用，罐藏食品不仅可以丰富和满足人民日常生活的需要，而且在航海、探险、地质勘察、长途旅行、科学考察等特殊环境下更是一种方便营养的绝佳食品。一、罐藏容器（一）罐藏容器应具备的条件为使罐藏食品能够长期储存，使制品保持一定的色、香、味，保持原有的营养价值，符合食品卫生要求，同时又适应工业化生产，所以要求罐藏容器应具备如下条件。①对人体没有毒害，不污染食品，保证食品符合卫生要求。②具有良好的密封性能，保证食品经消毒杀菌之后与外界空气隔绝，防止微生物污染，使食品能长期储存而不变质。③耐酸和碱，具有良好的耐腐蚀性。④适合工业化生产，能承受各种机械加工。⑤容器应适应人民生活不断增长的要求，利于消费。（二）罐藏容器的种类常用的罐藏容器根据制罐材料的性质，大体上可分为金属罐和非金属罐两大47类。常用的金属罐主要有马口铁罐和铝合金罐；非金属罐主要有玻璃罐和软罐头（蒸煮袋）。1．金属罐金属罐的优点有很多，不但能完全密封、耐高温，而且耐高压、耐碰撞。但只能一次性使用，成本较高，而且还会与内容物发生作用，不透明等。金属罐藏容器按其不同的制罐方式可分为三片罐和二片罐。三片罐是指由罐盖、罐底和罐身三部分组成的容器，罐身有接缝，又称接缝罐。二片罐是指由罐盖和一体成型的罐筒两个部分组成的容器，又称冲底罐。它有浅冲罐和深冲罐之分，浅冲罐指普通冲压罐；深冲罐指冲压拉伸罐。如果按罐型分类，则金属罐藏容器可分为圆罐、方罐、椭圆罐、梯形罐、马蹄形罐等。除圆形罐外，其他形状的罐藏容器统称为异形罐。如果按制造金属罐的材料分类，则可分为镀锡薄钢板罐（又称马口铁罐）、铝合金罐、镀铬薄钢板罐（又称镀铬铁罐）。目前，生产上常用的金属罐主要有镀锡薄钢板罐和铝合金罐。2．玻璃罐玻璃罐（瓶）在罐头工业中应用广泛，它是以玻璃作为材料制成的。其优点是化学性质稳定，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；可重复使用；原料丰富，成本低；硬度高，不变形。其缺点是热稳定性差，质脆易破，运输和携带不便；重量大；导热系数小，要求温度变化均匀缓和，因为其透光，所以易导致内容物褪色或变色。目前，玻璃罐正向薄壁、高强度发展，新的瓶型不断问世，在一些工业发达国家，卫生部门规定婴幼儿食品只能使用玻璃罐。3．软罐头软罐头又称蒸煮袋，一般是由聚酯、铝箔、尼龙、聚烯烃等薄膜借助于胶黏剂组成的复合薄膜，一般有3～5层，多者可达9层。外层一般是聚酯，厚度为12Um，起加固和耐高温的作用，如果强度不够，还可用尼龙66或尼龙6代替，这些材料容易吸湿。中层一般为9tLm的铝箔，具有良好的避光性，防透气、透水，也可用乙烯与乙烯醇的聚合物或聚丙烯腈等取代。内层一般为70pm的聚烯烃（以前用聚乙烯，现在大量用聚丙烯），内层具有良好的热封性能和耐化学性能，能够耐121.1℃的高温，而且符合食品卫生要求。这种软罐头包装与其他罐藏容器相比具有如下特点：①能够忍受高温杀菌，微生物不会再次侵入，延长储存期；②密封性能良好，不透气、水、光，内容物几乎不可能发生化学作用，能够较好地保持食品的色、香、味，常温下可以长期保持内容物的品质；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，便于携带。蒸煮袋的研究成功被认为是罐藏食品技术开发在食品包装方面的一次重要改48革。随着高温瞬间杀菌和装罐技术的发展，使得软罐头食品无论在色、香、味方面还是在食品组织状态和营养价值方面均比传统罐头食品要好。软罐头被称为第二代罐头。二、罐藏原理罐头食品之所以能够长期保藏，主要是借助罐藏条件（排气、密封、杀菌）杀灭罐内能引起败坏、产毒、致病的微生物，同时破坏原料组织中自身酶的活性，并保持密封状态使罐头不再受外界微生物污染来实现的。（一）罐头食品与微生物的关系许多微生物都能引起罐头制品发生败坏。如果杀菌不彻底，杀菌后罐内残留的微生物，当储存条件适宜时，就会再次生长繁殖污染罐藏制品；如果密封不严，罐内也会出现再次污染发生败坏。引起罐藏制品发生败坏的微生物有霉菌、酵母菌和细菌，其中最重要的是细菌。1．细菌细菌是引起罐头食品败坏的重要微生物。目前所采用的杀菌理论和杀菌计算标准，都是以全部杀灭食品中存在的某种病原菌或引起食物中毒的细菌为依据。不同种类的细菌对环境条件要求各不相同。(1)细菌对营养物质的要求食品原料含有微生物生长所需的各种营养成分，如糖、淀粉、蛋白质、维生素和无机盐等，是微生物生长发育的天然培养基。食品原料上大量微生物的存在，是造成罐藏制品发生败坏的重要原因。(2)细菌对水分的要求细菌对营养物质的吸收离不开水分，只有在充足的水分条件下，细菌才能进行正常的新陈代谢。而果蔬原料及其罐藏制品中均含有大量的水分，所以可以被细菌利用；随着盐水或糖液浓度的增高，微生物可以利用的自由水分减少，又会抑制细菌的活动。通过降低含水量，可以限制细菌的生长活动。(3)细菌对酸的适应性细菌的生长与pH密切相关，不同的细菌对适应的pH范围要求不同，产品的pH对细菌的重要作用就是影响其对热的抵抗能力。在一定温度下，pH越低，细菌及孢子的抗热能力也越弱，因此可以提高杀菌效果。按pH的高低，罐头食品可以分为如下四类：低酸性、中酸性、酸性、高酸性。实际上，在罐头工业生产中，常以pH4.5为分界线，pH≥4.5为低酸性食品。大多数水果罐头、番茄罐头属于酸性食品。造成酸性食品败坏的是一类耐酸性的细菌，它们没有特殊的抗热能力，杀菌温度只需在80～100℃，就可以充分杀菌；大多数蔬菜罐头属低酸性食品，造成这类罐头食品败坏的主要微生物是一类嗜温性形成孢子的厌氧细菌类。杀菌温度通常要在1000C以上，杀菌才充分。49(4)细菌的耐热性每种细菌都有一定的温度适应范围。当温度高于或低于越个范围时，就会使细菌的正常生命活动受到影响，微生物受抑制甚至致死。根据税生物对温度的适应范围，通常可将细菌分为三类，即嗜冷性细菌、嗜温性细菌和曜热性细菌。嗜冷性细菌的最适生长温度为14.4～20.0℃，霉菌和部分细菌能够在此温度生长，耐热性较差，所以它们对食品安全影响较小。嗜温性细菌的最适生长温度为30.0～36.7'C，在这个温度范围内生长的细菌，往往是引起食品原料和罐藏制品发生败坏的主要类型，另外还有很多不产毒素的败坏细菌也适应此温度。唁热性细菌的最适生长温度为50.0～65.6℃，有的可以在76.6℃下缓慢生长。这类细菌的孢子抗热能力较强，有的甚至能在121℃的条件下存活th，但此类细菌在食品败坏中一般不会产生毒素。2．霉菌和酵母菌霉菌和酵母菌耐热力较差，在罐头杀菌过程中很容易被杀灭。另外霉菌属好氧性微生物，在缺氧或无氧条件下均被抑制。因罐头食品经过了密封杀菌，所以在密封良好的情况下，罐头食品很少遭到霉菌和酵母菌的败坏，除非密封有缺陷，才会引起罐头败坏。3．酶及其耐热性酶的活动常会引起罐藏制品发生变色、变味、变浊或质地软化等现象，所以在罐藏制品的杀菌中需将酶完全钝化。几乎所有的酶在79.4℃下，几分钟就可被钝化，即通常的杀菌温度足以钝化各种酶的活性。而在原料所含的各种酶中以过氧化物酶系耐热能力最强，甚至比许多抗热力强的细菌还要强，尤其是采用高温瞬时杀菌和无菌灌装技术生产的果蔬罐头，虽然可以使微生物全部被抑制，但是却有一些酶幸存，如过氧化物酶。因此，通常把过氧化物酶钝化作为酸性食品罐头杀菌的一项指标。（二）腐败微生物的耐热性指标1．TDT值TDT值即热致死时间，表示在一定的温度条件下，杀死一定数量的微生物所需要的时间。如在121.1℃，肉毒梭状芽孢杆菌的致死时间为2.45min。杀灭某一对象菌，使之全部死亡的时间随温度不同而有差异，一般来说，温度越高，所需的时间越短。2．D值D值也称指数递减时间，指利用一定的致死温度（121.1℃或100℃）进行抓热时，90%的活菌被杀死所需要的时间(min)。例如对含有某种细菌的悬浮液杀t菌，含菌数为105个/ml，在100℃的水浴温度下，活菌数降低至l04个/ml所需要；的时间为10min，则该菌的D值即为10min，即Dioo一10。测定D值时的加热温}度，表示时需要在D的右下角表明。若加热的温度为121℃，则D值常可写成D，。；D值的大小，常与微生物的耐热性有关，D值越大，它的耐热性就越强，杀灭5090%的微生物芽孢所需的时间也就越长。3．Z值Z值指的是缩短90%的加热时间所需要升高的温度(℃)。4．F值F值也叫杀菌值，指在一定的致死温度（121℃或100℃）下，杀死一定浓度的细菌营养体或芽孢所需要加热的时间(min)。F值越大，杀菌效果越好，F值的大小还与食品的酸碱度有关系，一般来说，低酸性食品要求F值为4.5，中酸性食品要求F值为2.45，酸性食品的F值为0.5～0.6之间。l（三）罐藏制品杀菌公式罐头食品杀菌的目的是杀死食品中所污染的各种致病菌、腐败菌，并破坏食品的酶类，使产品得以稳定保存。但热力杀菌必须注意尽可能保存食品品质和营养，最好还能做到改进食品的质地和风味，提高食品的品质。杀菌条件的计算并不是一个简单的问题，需要考虑诸多方面的因素，包括产品的酸度、状态、颗粒大小、原料的污染情况、污染来源、生活习性、耐热性、罐头的规格等，在此基础上，首先确定罐头杀菌的对象菌，一般以对象菌的热力致死温度作为杀菌温度。杀菌时间要在综合考虑的基础上通过计算和试验来确定。罐头食品杀菌规程包括杀菌温度、杀菌时间和反压，生产中常用杀菌公式来表达杀菌工艺条件和要求：t1-t2-t3(p)T式中t1-从初温升到杀菌温度所需的时间（即升温时间），min；t2-保持恒定的杀菌温度所需的时间，min；t3一一从杀菌温度降到所需温度的时间（即降温时间），min；T-规定的杀菌温度，℃；p——反压冷却时杀菌锅内采用的反压力，Pa。（四）影响罐头杀菌效果的因素据研究，影响罐头杀菌效果的因素很多，主要有杀菌前食品中微生物的种类及污染程度、食品的化学成分及性质、热的传递、海拔高度等。1．杀菌前食品中微生物的种类及污染程度不同的微生物耐热性差异也很大。罐头制品加工过程中，从原料处理至灌装杀菌各个环节，食品均会受到不同程度的微生物污染，污染率越高，在同样温度下，杀菌所需的时间就越长。不同种类的微生物具有不同程度的耐热性，酵母菌40～70℃，嗜热性细菌75～80℃，肉毒杆菌A、B型芽孢要lOOoC经过6h或在120℃经过4min加热才能被杀死。微生物芽孢越多，在同样致死温度下杀菌所需的时间也51越长。2．食品的化学成分及性质微生物的耐热性，很大程度上与加热时的环境条件有关，而食品的化学成分及性质是微生物得以生存的重要条件。罐头食品中含有的糖、酸、盐、蛋白质、脂肪等能影响微生物的耐热性；而含有植物杀菌素的食品如辣椒、洋葱、生姜、蒜等则具有抑制或杀灭微生物的作用。食品中的酸度对微生物的耐热性影响很大，未解离的有机酸分子很容易渗入细菌的活细胞中而离解为离子，从而转化细胞内部反应，引起细胞死亡。所以酸度高的食品一般杀菌温度可低些，时间可短些。3．热的传递罐头加热杀菌时，热的传递主要是以热水或蒸汽为介质，所以杀菌时必须使每个罐头都能直接与介质接触。另外热量由罐头外部传至罐头中心的速度，对杀菌来说也是至关重要的。罐头杀菌传热方式主要有传导和对流两种。影响罐头食品传热速度的因素如下。(1)罐头容器的种类和罐型在罐头所用的几种包装材料中，传热速度最快的是蒸煮袋，其次是镀锡薄钢板罐，玻璃罐传热速度最慢。从罐型