罐頭食品生產(chǎn)殺菌工藝及加熱殺菌溫度研究

罐頭食品生產(chǎn)殺菌工藝及加熱殺菌溫度研究所謂食品的殺菌顧名思義是將食品中的微生物全部殺滅。然而罐頭食品所稱“殺菌”與細(xì)菌學(xué)上的殺菌是有區(qū)別的。后者是指絕對無菌，因而有用“滅菌”一詞。如果罐頭食品的殺菌真要達(dá)到這種程度，那么殺菌的溫度與時間將大為增加。這勢必影響食品的質(zhì)量。也就是降低食品的風(fēng)味和營養(yǎng)，甚致喪失食用價值。

為了保證食品的色、香、味及其營養(yǎng)價值，罐頭食品的殺菌只能要求食品在加熱一定程度后不含有對人體健康有害的致病菌。同時在正常的貯藏條件下能抑制使食品敗壞的非致病微生物的活動。從而達(dá)到罐頭貯藏所規(guī)定的保存期。罐頭食品的這種殺菌也稱為“商品殺菌”。

01影響罐頭食品殺菌效果的因素

據(jù)研究，影響罐頭殺菌效果的因素很多，如食品在殺菌前的污染程度、食品成分、熱的傳遞、罐頭初溫等。分別簡要介紹如下：

一、食品在殺菌前的污染程度

從原料處理至灌裝殺菌，食品均會受到不同程度的微生物污染，污染率愈高，在同樣溫度下，殺菌所需的時間愈長。不同種類的微生物具有不同程度的抗熱性，酵母菌40～70℃，嗜熱性細(xì)菌75～80℃，肉毒桿菌A、B型芽孢要100℃經(jīng)過6小時或在120℃經(jīng)過4分鐘加熱才能殺死。微生物芽孢愈多，殺菌所需的溫度愈高，殺菌的時間也愈長。

二、食品成分

罐頭食品含有糖、鹽、蛋白質(zhì)、脂肪等能影響微生物的抗熱性而含有植物殺菌素的食品，如：辣椒、洋蔥等則具有抑制或殺滅微生物的作用。

食品中的酸度對微生物的耐熱性影響很大，未解離的有機(jī)酸分子很容易滲入細(xì)菌的活細(xì)胞那而離解為離子，從而轉(zhuǎn)化細(xì)胞內(nèi)部反應(yīng)，引起細(xì)胞死亡。所以酸度高的食品一般殺菌溫度可低些，時間可短些。

三、熱的傳遞

罐頭加熱殺菌時，熱的傳遞方式主要有傳導(dǎo)和對流。

1、罐頭容器的種類和型式鍍錫薄鋼板罐較玻璃罐傳熱速度快，小罐比大罐傳熱快。同體積的罐頭，扁罐比矮罐傳熱快。

2、食品的種類和裝罐狀態(tài)流質(zhì)食品傳熱較快，但糖液、鹽水或調(diào)味液傳熱速度，隨其濃度增加而降低。固體食品如：午餐肉、蟹肉等，傳熱速度慢。塊狀食品加湯汁比不加湯汁傳熱快。塊狀大的較塊狀小的傳熱慢。裝罐裝的緊的傳熱較慢。

3、殺菌鍋形式和罐頭在殺菌鍋中的位置回轉(zhuǎn)式殺菌比靜置式殺菌效果大，時間短。罐頭在殺菌鍋中遠(yuǎn)離進(jìn)氣管路，在鍋內(nèi)溫度還沒有達(dá)到平衡狀態(tài)時，傳熱比較慢。鍋內(nèi)空氣排除量、冷凝水積聚、殺菌籃的結(jié)構(gòu)等均影響殺菌效果。

4、罐頭初溫罐頭在殺菌前的中心溫度高低，對殺菌效果有密切關(guān)系。殺菌前應(yīng)提高罐內(nèi)食品初溫（如裝罐時提高食品和湯汁的溫度、排氣密封后要及時殺菌），這對于不易形成對流和傳熱較慢的罐頭更為重要。

02對殺菌工藝的要求

罐頭殺菌工藝過程有嚴(yán)格的要求，對不同品種有不同的工藝曲線，按時間順序可分為升溫、升溫、保溫和降溫4個階段，在不同階段對溫度、時間、壓力等有不同的要求，目前罐頭殺菌多數(shù)采用蒸汽加溫和冷水降溫的方式，殺菌主要設(shè)備采用殺菌釜。對殺菌工藝要求如下。

1、予升溫階段需用蒸氣循環(huán)快速加熱物料，要求在5～6min時間內(nèi)使釜內(nèi)溫度上升到100℃～106℃。

2、升溫階段使釜內(nèi)氣溫按一定的速率上升，大約在10min左右的時間內(nèi)上升到127℃，相對應(yīng)的蒸氣壓力將達(dá)到1X105Pa。

3、保溫階段使釜溫保持在121℃，釜內(nèi)蒸汽壓力保持在1X105（上標(biāo)）Pa恒定不變，保溫時間隨物料品種不同而不同，一般從15～30min不等。

4、降溫階段將釜溫在一定的時間內(nèi)從12l℃降低到40℃以下。在此階段一個很重要的要求是使釜內(nèi)壓力基本保持不變，但在加注冷水使釜降溫的同時，釜內(nèi)壓力往往受到很大影響，大量冷水一注入釜內(nèi)，就會使壓力急速下降，需及時控制。除此之外，對降溫時間也有相應(yīng)的要求。

03罐頭食品加熱殺菌溫度研究

大多數(shù)的微生物最適pH在6—7范圍。在酸性與高酸性食品中，微生物及其芽孢的抗熱性大大減弱。因此食品的酸度不同其相應(yīng)的殺菌溫度也不同。目前罐頭食品加熱殺菌溫度大致可分為兩類：

一、低溫殺菌法

某些食品如水果及部分蔬菜類食品經(jīng)受不了高溫加熱，在高溫下果蔬的組織形態(tài)變軟。色香味及風(fēng)味降低。因而對這類高酸性食品可采用溫度低于100℃，時間視品種、規(guī)格而定。通常在10—30分鐘。但對于低酸性的果蔬罐頭采用這種溫度和時間尚不能達(dá)到“商品殺菌”目的。

為了達(dá)到既能保持食品質(zhì)量，又能達(dá)到殺菌目的，可采用低溫間隙殺菌法。即先將罐頭在60—70℃溫度下殺菌。取出后放置室溫中一定時間使罐內(nèi)殘存的微生物繁殖發(fā)育。再將罐頭置于低溫殺菌，以達(dá)到商品殺菌的目的。

二、高溫殺菌法

肉類、水產(chǎn)類及某些蔬菜罐頭。這類低酸性食品因其微生物抗熱性強(qiáng)，故要采用較高溫度。通常高于100℃，最高達(dá)121℃。時間也要相應(yīng)延長。約在60－90分鐘。

對某些食品因長時間殺菌會使產(chǎn)品質(zhì)量、營養(yǎng)成分受到很大損失。為此罐頭工業(yè)中也有采用“高溫短時”殺菌法。溫