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第12章果蔬罐藏本章内容第一节果蔬罐藏基本原理第二节罐藏容器第三节罐藏原料第四节罐藏工艺第五节罐头的质量标准及贮藏第六节常见问题分析与控制第七节罐头的加工制作实例第一节果蔬罐藏基本原理罐头食品：将经过一定处理的食品装入包装容器中，经过排气、密封、杀菌，使罐内食品与外界环境隔绝而不被微生物再污染，同时杀死罐内有害微生物（商业灭菌）并使酶失活，从而在室温下能长期保存的食品。果蔬罐头是罐头食品中的一大类。罐头食品的发展史诞生：法国拿破仑时代1810年：法国阿培尔发表《密封容器贮藏食品之法》1864年：巴斯德发现微生物，理论揭示食品罐藏原理1874年：高压杀菌锅的发明使罐藏技术普遍推广;1920～1923年：用数学方法来确定罐头食品合理杀菌温度和时间的关系;1948年：斯塔博等提出罐头食品杀菌理论基础F值；目前罐藏工业正在向连续化、自动化方向发展，品种和产量都在发展。罐头食品的特点（1）经久耐藏，在常温下可保存1～2年不败坏；（2）食用方便，无需另外加工处理；（3）食用安全卫生（4）罐藏可以起到调节市场、保证制品品质的目的第一节果蔬罐藏的基本原理按包装容器分：玻璃瓶罐头、铁盒罐头、软包装罐头、铝合金罐头以及其它，如塑料瓶装罐头。按照pH大小分：低酸性罐头（pH≤4.5）酸性罐头（pH＞4.5）果蔬罐头的分类低酸性食品（pH5.0～6.8）中酸性食品（pH4.5～5.0）酸性食品（pH3.7～4.5）高酸性食品（pH＜3.7）一、杀菌原理抑制或破坏了引起果品蔬菜的腐败变质的酶，有效地预防了微生物的侵染，长期保存。加热杀灭大部分微生物,抑制酶的活性，软化原料组织，固定原料品质。排气除去果蔬原料组织内部及罐头顶隙的大部分空气，抑制好气性细菌和霉菌的生长繁殖，利于罐头内部形成一定真空度，保证大部分营养物质不被破坏。加热排气密封杀菌新鲜果品或蔬菜密封使罐内与外界环境隔绝，防止有害微生物的再次侵入而引起罐内食品的腐败变质。杀菌杀死一切有害的产毒致病菌以及引起罐头食品腐败变质的微生物，改善食品质地和风味，实现罐头内食品长期保藏的目的加热排气密封杀菌新鲜果品或蔬菜1.罐头食品败坏的原因罐头食品与微生物的关系非微生物原因：（1）罐头容器材料与内容物相互作用引起败坏；（2）温度过高或排气不良,造成罐头容器腐蚀穿孔。微生物的原因：（1）杀菌不够，残存在罐内的微生物在适于其生长的环境下继续生长；（2）密封存在缺陷，导致外界微生物侵入而在食品中生长。2.导致食品败坏的微生物霉菌酵母细菌罐头食品中，导致食品败坏的最重要的微生物是细菌。霉菌酵母细菌嗜冷性细菌：14.4-20.0℃，霉菌和部分细菌，对食品安全影响不大；嗜温性细菌：30-36.7℃，细菌，引起败坏，如肉毒杆菌和生芽孢梭状芽孢杆菌，影响食品安全，也有很多不产生毒素的嗜温性细菌。嗜热性细菌：50-65.6℃，或76.7缓慢生长，甚至121幸存60min以上，食品败坏但不产毒素。氧：罐头食品中好氧菌的生长受到抑制，但厌氧菌仍能活动；酸：不同细菌的适宜生长的pH范围不同，pH也影响其对热的抵抗能力；温度：温度超过或低于细菌生长最适温度时，生长活动受到抑制或致死。3.影响细菌生长繁殖的环境因素营养物质：糖、蛋白质、油脂、维生素、其他盐类和微量元素；水分：细菌对营养物质的摄取需要充分的水分；微生物耐热性的常见参数值（1）TDT值（热致死时间值）热力致死时间，表示在特定条件和特定温度下，使一定数量微生物全部致死所需的时间。罐头食品主要败坏微生物耐热性参数值主要有TDT值、F值、D值和Z值。杀灭某一对象菌，使之全部死亡的时间随温度不同而异，温度越高，时间越短。（2）D值指在指定的温度条件下，杀死90％原有微生物芽孢或营养体细菌数所需要的时间，相当于热力致死时间曲线通过一个对数循环时间。D值大小与该微生物的耐热性有关，D值越大，耐热性越强，杀灭90％微生物芽孢所需的时间越长。（3）Z值在加热致死时间曲线中，时间降低一个对数周期（即缩短90％的加热时间）所需要升高的温度数。Z值越大，说明该微生物的耐热性越强。（4）F值指在恒定的加热标准温度下（121℃或100℃），杀灭一定数量的细菌营养体或芽孢所需的时间（min），也称杀菌效率值、杀菌致死值或杀菌强度。F值通常以121℃的致死时间表示，如F20121.1＝5，表示121.1℃时对Z值为20的对象菌，其致死时间为5min。F值越大，杀菌效果越好。F值包括安全杀菌F值和实际杀菌条件下F值。安全杀菌F值（F安）：也称标准F值，作为判断某一杀菌条件合理性的标准值。计算方法：通过杀菌前罐内食品微生物的检验，选出该种罐头食品常被污染的腐败菌种类和数量，并以抗热性最强、对人体具有毒性的腐败菌的抗热性的F值为依据，用计算方法估算出来的F值称之为F安。实际杀菌条件下F值（F实）：在实际生产杀菌过程中有一个升温和降温的过程，只要在致死温度下都有杀菌作用，所以可根据估算的安全杀菌F值和罐头内食品的导热情况制定杀菌公式来进行实际试验，并测定杀菌过程中罐头中心温度的变化情况，来算出罐头实际杀菌F值。要求实际杀菌F值应略大于安全杀菌值。F表示热力致死时间（凡不是注明F实、F安，均指热力致死时间），热力致死时间变化10倍所需要的温度变化即为Z值。例题：对象菌Z=10℃，F121=10min，求F131=？min，F141=？Min，F111=？min，F101=？min。F值与Z值之间的关系解答：热力致死时间变化10倍所需要的温度变化即Z值；反过来：温度变化1个Z值热力致死时间变化将变化10倍。所以，当对象菌Z=10℃，F121=10min时，F131=1min，F141=0.1min，F111=100min，F101=1000min。（一）罐头杀菌的意义：(1)杀死对罐内存在的败坏食品和产毒致病的微生物，达到“商业无菌”状态，同时钝化造成品质变化的酶类；(2)调煮作用，改善食品质地风味。合理热处理的考虑因素：（1）抑制食品中最抗热的致败、产毒微生物所需的温度和时间；（2）了解产品和包装容器的热传导性能。商业无菌：食品经过杀菌处理后，按照所规定的微生物检验方法，在所检食品中无活的微生物检出，或者只能检出极少数的非病原微生物，但他们在食品的保藏过程中不可能生长繁殖，这种从商品角度对食品提出的无菌要求，称为商业无菌。二、罐头食品杀菌F值的计算（二）杀菌对象菌的选择(1)选择最常见、耐热性最强、有代表性的腐败菌或产生毒素的微生物为主要杀菌对象；(2)一般认为，如果热力杀菌足以消灭耐热性最强的腐败菌时，则耐热性较低的腐败菌是很难存留下来的；芽孢的耐热性比营养体强，若有芽孢菌存在时，则应以芽孢作为主要的杀菌对象。罐头食品的酸度是选定杀菌对象菌的重要因素。pH值4.5以下的酸性或高酸性食品中，霉菌和酵母菌这类耐热性低的微生物作为杀菌对象；pH4.5以上的低酸性罐头食品，杀菌的主要对象是那些在无氧或微氧条件下，仍然活动而且产生孢子的厌氧性细菌，这类细菌的孢子抗热能力很强。如国际普遍采用的肉毒梭状芽孢杆菌。（三）罐头食品杀菌时的传热情况杀菌传热介质：热水或蒸汽热传递方式：对流和传导对罐头传热的影响因素：该食品的理化性质、装罐数量、形式、固体和液体的比例、装排情况、罐型大小、容器种类、罐头在杀菌器中的位置及堆叠情况、杀菌前罐头的初温等。罐头食品杀菌时，不能立即使罐内各个部位的温度同时提高到要求温度，要达到杀菌目的就必须使罐内升温最慢的部位满足杀菌的要求。一般将罐内食品温度变化最缓慢的点称为罐头食品的冷点。以传导方式传热的罐头其冷点一般在罐头的几何中心处，冷点温度变化缓慢，加热杀菌需要的时间长；以对流传热的罐头其冷点在罐头轴上约离罐底20～40mm的部位，冷点温度变化快，杀菌的时间短。罐头杀菌必须以冷点作为标准、杀菌时间以从冷点温度达到杀菌所需温度算起，使罐内升温最慢的部位满足杀菌要求，才能使罐头食品安全保藏。图罐头传热的冷点（四）罐头冷点温度（中心温度）的测定为了确定罐头杀菌条件和计算F值，必须测定杀菌过程中罐内食品温度的变化情况，即测定其传热最慢部位的冷点温度（即罐中心温度）与时间的变化关系。（1）罐头中心温度测定的简单原理将感温部件插入冷点处，将测得的温度转化为电流信号，以导线引出杀菌锅外，再转换成温度。（2）罐头中心温度测定的方法①打孔②热电偶套管固定在罐头中心中；③装上热电偶的几个实罐，分别放在杀菌锅内不同位置上的几个测定点；④测定各个罐头在杀菌过程中中心温度的变化情况，并将各个罐头每隔三分钟测定一次中心温度记录下来。（五）罐头的杀菌公式杀菌公式用来表示杀菌操作的全过程，主要包括杀菌温度、杀菌时间和反压力三项因素。式中：T——要求达到的杀菌温度（℃）；t1——使罐头升温到杀菌温度所需的时间（min）；t2——保持恒定的杀菌温度所需的时间（min）；t3——罐头降温冷却所需要的时间（min）；p——反压冷却时杀菌锅内应采用的反压力（Pa）0.12—0.13MPa。t1一般10min左右，t3一般10min-20min，快一些为好，即快速升温和快速降温，有利于食品的色香味形、营养价值。下面是现有成熟的杀菌公式：蘑菇罐头：10min-30min-10min/121℃桔子罐头：5min-15min-5min/100℃图2－6－4立式高压蒸汽杀菌锅1.蒸汽管2.水管3.排水管4.溢流管5.排气阀6.安全阀7.压缩空气管8.温度计9.压力表10.温度记录控制仪11.自动蒸汽控制阀12.支管13.蒸汽散布管（六）杀菌F值的计算研究杀菌条件，首先应研究杀菌效率值或称杀菌强度，即F值。罐头食品杀菌F值的计算，实际上包括安全杀菌F值的估算和实际杀菌条件下F值的计算两个内容。（1）安全杀菌F值的估算安全杀菌F值的大小，取决于所选择的对象菌的抗热性F值及生产过程中卫生情况。如果已知某种罐头食品杀菌时所选择的对象菌的D值，则安全杀菌F值可由下式计算求得：F安＝DT（loga－logb）式中：DT——在恒定加热致死温度下，每杀死90％对象菌所需要的时间（min）；a——杀菌前对象菌的芽孢总数；b——罐头允许的腐败率例：生产蘑菇罐头时，根据工厂的卫生条件及原料的污染情况，通过微生物检验，选择以嗜热脂肪芽孢杆菌作为对象菌。并设每克罐头内容物在杀菌前含嗜热芽孢杆菌数不超过2个。经121℃杀菌、保温、贮藏后，允许的腐败率为万分之五以下。查表知嗜热脂肪芽孢杆菌在蘑菇罐头中的D121℃＝4.00min，若生产425g蘑菇罐头，则在121℃杀菌时（在理论的瞬时升温和瞬时降温的条件下）所需F安值多少？则：F安＝D121（loga－logb）＝4×（log850－log5×10－4）＝4×（2.9294－0.699＋4）＝24.92（分钟）解：已知：D121℃＝4.00（分钟）a＝425g/罐×2个/g＝850（个/罐）b＝5×10－4F安＝DT（loga－logb）DT——在恒定加热致死温度下，每杀死90％对象菌所需要的时间（min）；a——杀菌前对象菌的芽孢总数；b——罐头允许的腐败率（2）罐头实际杀菌条件下F值计算安全杀菌值是在瞬时升温、瞬时降温的理想条件下算得的，但实际生产中都有一个升温和降温的过程，在该过程中，只要在致死温度下都有杀菌作用，所以可以根据估算的F安值和罐内食品的导热情况制定杀菌公式。然后根据杀菌公式进行实际试验，并测其杀菌过程中中心温度的变化情况，算出F实值，若F实略大于或等于F安，则说明该杀菌公式合理。F实的算法参考《罐头工业手册》。三、影响杀菌的因素影响罐头杀菌效果的因素很多，主要有微生物的种类和数量、食品的性质和化学成分、传热方式和速度、海拔高度等几个方面的因素。1、微生物种类和数量不同微生物耐热性差异很大，一般嗜热性细菌耐热性最强，芽孢比营养体更耐热。数量越多，杀菌所需时间越长。控制措施：（1）选择新鲜清洁的原料；（2）各工序之间要紧密衔接；（3）注意工厂卫生管理、用水质量及与食品接触的一切机械设备和器具的清洁处理；2、食品的性质和化学成分微生物的耐热性在一定程度