第五章食品罐藏技术

食品罐藏第九章主讲人：.第九章食品罐藏罐藏原理罐藏食品工艺流程装罐和预封罐头食品的排气罐头食品的密封罐头食品的杀菌和冷却食品在罐藏中的品质变化.概述食品的罐藏与罐藏食品食品的罐藏是将经过一定处理的食品密封在容器中，经杀菌处理，在室温下长期贮藏的保藏方法。罐头食品制造应符合的两个条件：A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。B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。.概述实现商业灭菌的三条途径A先罐装密封后，再加热杀菌、冷却B先加热，再装入容器密封、冷却C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.概述罐藏食品的特点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.概述罐头食品的发展法国的人阿培尔从1804年开始,先后对五十余种食物进行保藏研究。采用方法：将食品烹调后装入玻璃瓶内，轻轻盖上软木塞，再在沸水中加热30-60分钟后趁热塞紧，涂蜡密封。结果：食品经3个月存放也不败坏。1810年阿培尔的《动植物物质的永久保存法》一书出版，书中提出了罐藏的基本方法——排气、密封、杀菌，并介绍了50多种食品的保存方法；1812年Appert开设了世界上第一家罐头厂，命名为“阿培尔之家”；后人称阿培尔为罐头工业之父。.概述1873年巴斯德提出了加热杀菌的理论。1920年鲍尔和彼其洛根据不断研究中积累的微生物耐热性和罐头食品传热性的资料，提出用数学方法确定罐头食品的合理杀菌温度和时间的关系进入二十世纪，随着罐藏科学的深入研究，液体橡胶、涂料铁、高压杀菌锅以及联合制罐机等新技术的应用，罐头工业得到迅速发展，罐头工业已由落后的手工操作发展为自动化生产的现代化工业。.§1.食品罐藏的原理食品罐藏的基本原理在于杀菌消灭了有害微生物的营养体，达到商业无菌的目的，同时应用真空技术，使可能残存的微生物芽孢在无氧的状态下无法生长活动，从而使罐头内的食品保持相当长的货架寿命。.§1.食品罐藏的原理§1.1.高温对微生物的影响（1）微生物的耐热性细菌种类最低生长温度/℃最适生长温度/℃最高生长温度/℃嗜热菌嗜温菌嗜冷菌30~455~15－10～－550~7030~4512～1570~9045~5515～25耐热程度：产芽孢菌非芽孢菌芽孢营养细胞嗜热菌芽孢厌氧菌芽孢需氧菌芽孢.（2）影响微生物耐热性的因素a.微生物本身的特性污染的种类、污染的数量、生理状态与所处的环境。b.食品成分酸度、水分活度、脂肪、盐、糖、蛋白质、植物杀菌素。c.热处理条件温度、时间.§2.罐藏容器§2.1罐藏容器应具备的条件安全性密封性稳定性实用性.§2.2罐藏容器的分类(1)以罐藏容器的材料分金属罐镀锡铁罐、涂料铁罐铝罐•非金属罐–玻璃罐–塑料罐•复合薄膜袋•.§2.2罐藏容器的分类一、玻璃容器19世纪初叶法国的尼古拉．阿培尔发明了罐藏法包藏食品．玻璃罐有多种类型，主要是封口形式不同：卷封式，螺旋式，压入式。优点：价格便宜，可回收利用，封口容易。缺点：易破碎、笨重.二、金属罐容器主要包括：以镀锡薄钢板为材料的镀锡板罐以铝合金为材料的铝罐许多含蛋白质丰富的食品在加热杀菌过程中由于含有一些含硫蛋白质的降解，会与罐反应产生黑色的硫化铁，需要在内壁上加层涂料，如氧化锌或碳酸锌．.三、软罐容器定义：软罐容器是指耐高温蒸煮的复合薄膜袋，也称蒸煮袋．具有代表性的构成材料：表层是聚酯，中间层是铝箔，内层是聚烯烃。软罐头是一种新兴的罐头食品又称蒸煮袋食品。.优点：1、比金属容器薄2、加热灭菌时达到中心温度的所需时间比较短，杀菌时间短，有利于罐头食品质量的提高和流通中的保存3、存放方便4、形状平坦易于识别缺点：1、成本高2、填充和密封速度慢.§2.3.罐藏容器的处理罐藏容器的清洗与消毒金属罐玻璃罐热水冲洗蒸汽消毒（30～60秒）沥干→→新罐沥干高压热水喷洗蒸汽消毒（或热水）→→回收罐洗涤剂浸泡→高压热水洗净→高压热水喷洗蒸汽消毒沥干→.原料处理装罐预封排气包装成品容器消毒密封排气杀菌冷却§3.罐藏食品的工艺流程排气密封排气密封杀菌杀菌.§3.1罐藏原料的预处理挑选清洗去皮修整烫漂灭酶烹调.§3.2装罐和预封工艺要求迅速及时含量达标注重清洁卫生留有顶隙装罐方法人工装罐机械装罐注液§3.2.1.装罐的工艺要求及方法顶隙是指罐内食品表面与罐盖内表面之间的空隙。.§3.2.2.预封的目的和要求预封的目的预封的要求将罐盖的盖钩与罐身的翻边钩连起来。其松紧度以罐盖不从罐身脱开，又可沿罐身自由转动为宜。.§3.3.罐头的排气§3.3.1.排气的目的阻止需氧菌和霉菌在罐内生长发育；防止或减轻加热杀菌时罐体的变形或破裂；减轻罐内壁在贮藏时发生吸氧腐蚀；减轻食品色、香、味的不良变化和营养素的损失；罐内形成一定的真空度，减少了氧气的含量。罐内真空度=大气压力－罐内残存气体压力.§3.3.2.影响罐内真空度的因素1.排气温度和时间：2.密封温度：3.罐内顶隙大小：4.食品种类和新鲜度：5.食品的酸度：6.外界气压的变化：7.外界温度变化：温度和时间↑→品温↑→食品体积↑→空气充分排出→真空度↑密封温度↑→食品体积↑→空气充分排出→真空度↑顶隙↑，真空度↓。原料含气量高→真空度↓。不新鲜的原料→产气→真空度↓。含酸量高→罐内壁腐蚀产生H2→真空度↓。大气压力↓→罐内真空度↓气温↑→罐内残留气体压力↑→真空度↓.§3.3.3.排气的方法热力排气真空密封排气喷射蒸汽密封排气.a.热力排气法(1)方法热装罐排气品温一般在70～75℃加热排气90～100℃，5～20min(2)特点可以排除食品组织内的空气；具有一定的杀菌能力；能耗高；容易使食品软化，品质下降。.b.真空密封排气特点制品的品质好适用范围较广卫生条件好效率高、能耗相对较小食品组织内的空气很难排除温度及密封室内真空度的控制要求高概念在真空环境中进行排气密封的方法。.c.喷射蒸汽密封排气概念在封罐时向罐头顶隙内喷射高压蒸汽，依靠顶隙内水蒸气冷凝而获得真空度的排气方法。特点食品受到的热损失小；卫生条件好，生产效率高，可连续化作业；不能排除食品组织内的空气；对顶隙要求高。工艺要求蒸汽应具有一定的压力和温度；必须留有一定的顶隙。.§3.4.罐头的密封密封是罐头生产中的一个重要工艺过程。罐头败坏的事故中有70％是因密封缺陷所致。密封的目的使罐内食品与外界隔绝，防止空气的进入和微生物的再污染密封的方法视容器种类而异。.§3.4.罐头的密封（1）金属罐的密封罐盖罐身二重卷边结构图卷边厚度卷边宽度埋头度盖钩宽度身钩宽度金属罐的密封由二重卷边构成。将罐身翻边和罐钩边同时弯曲，相互卷和，最后构成两者相互紧密重叠的卷边。.(2)、玻璃罐密封卷封：将罐盖紧压在玻璃罐口凸缘上，配合密封胶圈和罐内真空起到密封作用。旋封：有三、四、六旋盖。目前最常见的是四旋盖。封口时，每个盖的凸缘紧扣瓶口螺纹线，再配合密封胶圈和罐内真空，达到密封效果。套封：是卷封和旋封的结合形式。(3)、软包装袋密封主要采用热封合，有热冲击式封合，热压式封合等。.§3.5.罐头食品的杀菌和冷却罐头食品杀菌的目的和要求罐头食品的传热杀菌工艺条件罐头食品杀菌的方法罐头食品的冷却.§3.5.1.罐头食品杀菌的目的和要求杀菌的目的杀菌、抑菌、灭酶；改善风味、保存营养价值、软化组织。杀菌的要求绝对无菌：指将微生物全部杀灭。商业无菌：指罐藏食品经适度的杀菌后，不含有致病菌和常温下能在罐头中繁殖的腐败菌。.§3.5.2.罐头食品的热传导a.罐头食品中常见的传热方式×传导加热为主×对流加热为主–罐头的中心温度(冷点）–加热杀菌过程中，罐内食品最后达到所要求温度的部位。–单纯传导型–单纯对流型–对流与传导结合型.罐内容物传热方式类型：（1）完全对流型：液体多、固形物少，流动性好的食品。如果汁，蔬菜汁等。（2）完全传导型：内容物全部是固体物质。如午餐肉、烤鹅等。（3）先传导后对流型：受热后流动性增加。如果酱、巧克力酱、蕃茄沙司等。（4）先对流后传导型：受热后吸水膨胀。如甜玉米等淀粉含量高的食品。（5）诱发对流型：借助机械力量产生对流。如八宝粥罐头使用回转式杀菌锅。.b.影响罐头传热的因素(2)罐藏容器的物理性质材料的物性与厚度、容器的尺寸与容积(1)罐内食品的物理性质形状、大小、黏度和相对密度；(3)罐内食品的初温(装入杀菌锅后开始杀菌前的温度)(4)杀菌设备的形式与罐头的位置.§2.5.3.罐头热杀菌的工艺条件杀菌规程1、罐头杀菌条件的表达方法–t1：升温时间–t2：恒温时间–t3：冷却时间–T：杀菌温度–P：反压力pTttt321.杀菌时罐内外压力的平衡罐头食品杀菌时随着罐温升高，所装内容物的体积也随之而膨胀，而罐内的顶隙则相应缩小。罐内顶隙的气压也随之升高。为了不使铁罐变形或玻璃罐跳盖，必须利用空气或杀菌锅内水所形成的补充压力以抵消罐内的空气压力，这种压力称为反压力。如果杀菌过程中不用反压，则P可以省略。一般情况下，冷却速度越快越好，因而冷却时间也往往省略。所以，省略形式的杀菌公式通常表示为：t1-t2/T.2、杀菌工艺条件——温度和时间的选用正确的杀菌工艺条件应恰好能将罐内细菌全部杀死和使酶钝化，保证贮藏安全，但同时又能保住食品原有的品质或恰好将食品煮熟而又不至于过度。罐头食品合理的F值可以根据对象菌的耐热性、污染情况以及预期贮藏温度加以确定。⑴罐头杀菌值F值（杀菌致死值、杀菌强度）安全杀菌F值：指在某一恒定的杀菌温度下（通常为121℃为标准温度）杀灭一定数量的微生物（含芽孢）所需要的加热时间。亦称标准F值。.安全杀菌F值的计算)lg(lgbaTNNDF安Na：原始菌数（食品污染程度）Nb：残存菌数（产品合格率）DT：耐热性（对象菌的耐热性）.a.热力致死速率曲线表示某一种特定的细菌在特定的条件下和特定的温度下，其总的数量随杀菌时间的延续所发生的变化。以热处理（恒温）时间为横坐标，以存活微生物数量为纵坐标，可以得到一条曲线，即微生物的残存数量按指数递减的规律变化曲线。τ(min)4D101100102103104105热力致死速率曲线DND2D3D.热力致死速率曲线方程如直线的斜率为m，则有：如在图中取一个对数循环值，即log2至log3则时间如果将以D代替，则热力致死速率曲线方程：t=D(loga－logb)tbamloglog)log(log1bamtmmD110log10log123m1.D值：从热力致死速率曲线的方程中可知，D为直线经过一个对数循环时（lga-lgb=1）所需要的时间，单位为min，通常称为指数递减时间D值：一定条件和一定致死温度下在原有残菌数的基础上，每杀死90%的原有残菌数所需时间。D值越大，表示杀灭同样百分数微生物所需的时间越长，说明这种微生物的耐热性越强。是细菌耐热性的特征性参数。.讨论：D值反映微生物的抗热能力；D值的大小取决于直线的斜率，与原始菌数无关；D值与加热温度、菌种及环境的性质有关；D值的计算：NNDlglg0表达：Dt.【例1】425克蘑菇罐头污染程度2个/克；允许罐头腐败率为0.05%；杀菌温度T=121℃；求安全杀菌F值。解：原始菌数na=2个/g×425g/罐=850个/罐nb=5/10000=5×10-4F安=DT(lgna－lgnb)=4×（lg850－lg5×10-4）=24.92（min）问：生产中取24min还是25min？.b.热力致死时间曲线热力致死时间（TDT值）曲线以热杀菌温度T为横坐标，以微生物全部死亡时间t（的对数值）为纵坐标，表示微生物的热力致死时间随热杀菌温度的变化规律。温度恒定，将一定食品中微生物全部杀死所需要的时间C（T、lgτ）D（T’、lgτ’）.热力致死时间曲线方程如直线的斜