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文檔簡介

§3實(shí)罐生產(chǎn)工藝罐藏容器的準(zhǔn)備→裝罐與注液→預(yù)封→排氣→密封→殺菌→冷卻→檢測(cè)→包裝§3食品罐藏的基本工藝過程§3.2裝罐與注液§3.2.1裝罐的一般要求§3.2.2裝罐的方法§3.2.3注液1.裝罐要迅速;2.食品質(zhì)量要求一致;3.保證一定的重量;4.必須保持適當(dāng)?shù)捻斚叮?.重視清潔衛(wèi)生?!?.2.1裝罐的一般要求食品原料經(jīng)過預(yù)處理、整理后,應(yīng)和輔料一起迅速裝罐,裝罐時(shí)要按產(chǎn)品的規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

1.裝罐要迅速經(jīng)處理的半成品要盡快裝罐、排氣、密封、殺菌,不應(yīng)積壓。積壓時(shí)間長,可能會(huì)產(chǎn)生的兩個(gè)問題:微生物會(huì)大量繁殖,影響殺菌效果;在滅菌前出現(xiàn)腐敗變質(zhì),盡管滅菌可殺死微生物,但產(chǎn)品質(zhì)量已經(jīng)變化。2.食品質(zhì)量要求一致植物原料因生長環(huán)境、栽培技術(shù)、收獲季節(jié)的不同,原料形態(tài)、大小、色澤、成熟度會(huì)有差別;肉、禽、水產(chǎn)類食品原料也會(huì)因部位不同,質(zhì)量有所差異。裝罐時(shí)要注意質(zhì)量的合理搭配,使罐頭內(nèi)容物的形態(tài)、大小、色澤、成熟度、個(gè)數(shù)基本一致,使之質(zhì)量達(dá)到國家或出口標(biāo)準(zhǔn)。

3.保證一定的重量:食品裝入量因產(chǎn)品種類和罐型大小而異,但其凈重和固形物含量必須按標(biāo)準(zhǔn)裝罐。凈重:罐頭食品的重量減去容器重量所得重量,包括固體、液體。凈重=罐頭重-容器重允許公差±3%,每批凈重平均值≥標(biāo)準(zhǔn)凈重。固形物含量:固形物占凈重的百分比,一般在45~65%。肉罐頭食品的固形物還應(yīng)包括油脂在內(nèi)。

4.必須保持適當(dāng)?shù)捻斚俄斚叮汗迌?nèi)食品表面(包括液汁)與罐蓋之間的距離。絕大多數(shù)食品在裝罐時(shí)都應(yīng)留出一定頂隙。頂隙的大小應(yīng)視原料、產(chǎn)品種類、罐型大小等而定,一般裝罐時(shí)的頂隙在6~8mm,封蓋后為3.2~4.7mm。罐內(nèi)頂隙的作用很重要,直接影響罐內(nèi)真空度的高低、食品質(zhì)量、排氣效果等,因此頂隙需要留得恰當(dāng),不能過大也不能過小,過大過小都會(huì)造成一些不良影響。頂隙過小的影響內(nèi)容物裝得多,在加熱殺菌時(shí),罐內(nèi)食品、氣體的膨脹造成罐內(nèi)壓力增加,而使容器變形、卷邊松弛,甚至產(chǎn)生跳蓋、爆裂現(xiàn)象。造成原料的浪費(fèi),提高生產(chǎn)成本。頂隙過大的影響殺菌冷卻后罐頭外壓大大高于內(nèi)壓,易造成癟罐;頂隙大,留在罐內(nèi)的空氣增加,O2含量相應(yīng)增多,O2易與鐵皮產(chǎn)生鐵銹蝕,并引起表面層上食品的變色,變質(zhì)。引起裝罐量的不足,不合規(guī)格。少數(shù)產(chǎn)品不留頂隙:午餐肉,防止表面油脂氧化發(fā)黃。蘑菇、果醬裝罐時(shí)不留頂隙,但是熱裝罐時(shí)冷卻收縮,仍會(huì)出現(xiàn)頂隙,只是較小而已。

5.重視清潔衛(wèi)生應(yīng)十分重視裝罐環(huán)境、操作人員的清潔衛(wèi)生;嚴(yán)格防止雜物混入罐內(nèi);保持罐口的清潔,罐口不應(yīng)粘有內(nèi)容物,否則將影響封罐質(zhì)量?!?.2.2裝罐的方法裝罐的方法分為:人工裝罐機(jī)械裝罐應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的性質(zhì)、形狀和要求等不同選用不同的裝罐方法。人工裝罐:多用于肉類、禽類、水產(chǎn)和水果等塊狀、固體的裝罐。因形態(tài)大小、色澤差異、成熟度的不同、肥瘦不同等裝罐時(shí)需要進(jìn)行挑選與合理搭配;另外有的產(chǎn)品要求有一定的排列形式(如紅燒肉、鳳尾魚罐頭等)。如烤鴨罐頭在裝罐時(shí)要翅膀、腿部搭配裝入,并將翹起骨骼下壓使其較為平坦,不然就會(huì)影響密封。鳳尾魚裝罐時(shí)要每條整齊排列,而且要求不把尾部壓斷。桃子要求每罐有一定的片數(shù),大小大致均勻,成熟適度,不帶機(jī)械傷和蟲害斑點(diǎn)。蘑菇整只裝罐,大小要均勻,菌傘形態(tài)完整,同一罐內(nèi)菌柄長短大致均勻。人工裝罐一般在裝罐臺(tái)上進(jìn)行,按罐型大小和固體與汁液的比例來稱量、裝罐。優(yōu)點(diǎn):簡單,有廣泛適應(yīng)性并能選料裝罐。缺點(diǎn):裝量偏差較大;勞動(dòng)生產(chǎn)率低;清潔衛(wèi)生條件較差;生產(chǎn)過程連續(xù)性較差。機(jī)械裝罐:主要用于顆粒狀、粉末狀、半固體和液體狀食品的裝罐。如:青豆、甜玉米、午餐肉、番茄醬、果汁、調(diào)味汁等。分半自動(dòng)和全自動(dòng)兩類,國內(nèi)目前使用較普遍的有午餐肉自動(dòng)充填機(jī)、蠶豆自動(dòng)裝罐機(jī)、果汁自動(dòng)灌裝機(jī)、自動(dòng)加汁機(jī)等。優(yōu)點(diǎn):勞動(dòng)生產(chǎn)率高;勞動(dòng)強(qiáng)度低,能保證食品衛(wèi)生;適宜于連續(xù)化生產(chǎn)。缺點(diǎn):不能滿足式樣裝罐的要求,適應(yīng)性小?!?.2.3注液除了液體食品、糊狀、糜狀及干制食品外,大多數(shù)食品裝罐后都要向罐內(nèi)加注汁液。汁液有:清水、糖液、鹽水、調(diào)味液。汁液的加入不僅能增進(jìn)食品的風(fēng)味,提高食品的初溫,促進(jìn)對(duì)流傳熱,提高殺菌效果,而且能排除部分罐內(nèi)空氣,降低加熱殺菌時(shí)罐內(nèi)壓力,減輕罐內(nèi)壁的腐蝕,減少內(nèi)容物的氧化變色和變質(zhì)。加注汁液大多數(shù)工廠采用自動(dòng)注液機(jī)或半自動(dòng)注液機(jī),也有一些采用人工加注汁液?!?實(shí)罐生產(chǎn)工藝罐藏容器的準(zhǔn)備→裝罐與注液→預(yù)封→排氣→密封→殺菌→冷卻→檢測(cè)→包裝§3.3預(yù)封預(yù)封是在食品罐裝后進(jìn)入加熱排氣之前,用封口機(jī)將罐蓋與罐身初步鉤連上,其松緊度以能允許罐蓋沿罐身旋轉(zhuǎn)而又不會(huì)脫開為度。特別是對(duì)于方罐和異形罐,預(yù)封有助于保證卷邊質(zhì)量。預(yù)封可采用手扳式或自動(dòng)式預(yù)封機(jī)。金屬罐預(yù)封結(jié)構(gòu)示意圖預(yù)封的作用:便于排氣時(shí)罐內(nèi)空氣、水蒸汽及其它氣體自由溢出;防止排氣時(shí)排氣箱頂上蒸汽冷凝落入罐內(nèi)污染食品;防止排氣后冷空氣的侵入,保持頂隙內(nèi)的溫度,處于較高溫度下封罐,提高罐頭的真空度;可防止罐頭在排氣過程中食品過度膨脹和汁液外溢。預(yù)封并非所有產(chǎn)品所必須,一般用于需要熱力排氣的產(chǎn)品。§3實(shí)罐生產(chǎn)工藝罐藏容器的準(zhǔn)備→裝罐與注液→預(yù)封→排氣→密封→殺菌→冷卻→檢測(cè)→包裝§3食品罐藏的基本工藝過程§3.4排氣§3.4.1排氣的作用§3.4.2排氣的方法§3.4.3影響罐頭真空度的因素§3.4.4罐頭真空度的檢測(cè)方法排氣是罐頭食品生產(chǎn)中一個(gè)十分重要的工序。排氣的好壞將直接影響食品的質(zhì)量、貯存和罐形的正常。排氣:是指將罐頭頂隙間、裝罐時(shí)帶入的空氣以及原料組織細(xì)胞內(nèi)空氣盡量從罐內(nèi)排除,從而使密封后罐頭頂隙內(nèi)形成部分真空的過程?!?.4.1排氣的作用1.防止或減輕罐頭在高溫殺菌時(shí)發(fā)生容器的變形和損壞,防止玻璃罐跳蓋;2.防止需氧菌和霉菌的生長繁殖;3.有利于食品色、香、味的保存和減少維生素和其他營養(yǎng)素的破壞;4.防止或減輕罐頭在貯藏過程中罐內(nèi)壁的腐蝕;5.有助于“打檢”,檢查識(shí)別罐頭質(zhì)量的好壞。排氣的作用未經(jīng)排氣的罐頭在加熱殺菌過程中,由于罐內(nèi)的食品和殘留的空氣、水蒸氣等同時(shí)受熱膨脹,罐內(nèi)壓力上升,并超過殺菌鍋內(nèi)壓力,出現(xiàn)罐內(nèi)超壓;?P上升,罐蓋外凸程度愈大,致使冷卻后罐頭底、蓋的膨脹現(xiàn)象不能消除,造成罐頭的突角或假胖聽,嚴(yán)重的還會(huì)出現(xiàn)二重卷邊松弛,漏氣或罐身爆裂,玻璃罐則容易出現(xiàn)跳蓋現(xiàn)象。經(jīng)過排氣的罐頭罐內(nèi)殘留空氣、水蒸氣和食品仍會(huì)膨脹,但因罐內(nèi)殘留空氣、水蒸汽相應(yīng)要少,大大降低了熱殺菌時(shí)罐頭的內(nèi)壓力,從而減少和防止上述問題產(chǎn)生。1.防止或減輕罐頭在高溫殺菌時(shí)發(fā)生容器的變形和損壞,防止玻璃罐跳蓋;生產(chǎn)中發(fā)生突角、突蓋現(xiàn)象可能性最大的時(shí)段是殺菌停止、排氣(降低滅菌鍋內(nèi)壓力)和冷卻階段。產(chǎn)生原因:殺菌停止、排氣和冷卻時(shí),殺菌鍋內(nèi)壓力急劇下降,而罐內(nèi)壓力或停止不降,或下降極其緩慢,致使罐內(nèi)超壓急劇增高。措施:采取加壓冷卻來減少罐形變形現(xiàn)象的發(fā)生。排氣良好,還有利于選擇較高的殺菌溫度,縮短殺菌時(shí)間,提高設(shè)備利用率和產(chǎn)品質(zhì)量。對(duì)于大型罐來講,也應(yīng)注意不能使罐內(nèi)真空度過高。否則因?yàn)楣迌?nèi)外壓差過大造成癟罐的現(xiàn)象。從各種罐頭食品中所檢出的微生物情況看,絕大多數(shù)為好氣性芽孢菌,其生長、發(fā)育、繁殖都離不開氧的存在,排氣會(huì)給這些微生物造成不良的生活環(huán)境(缺氧環(huán)境),抑制其生長。排氣是防止罐頭食品微生物生長、繁殖和控制食品腐敗變質(zhì)重要措施。2.防止需氧菌和霉菌的生長繁殖;食品、罐頭表面與空氣接觸后極易發(fā)生氧化反應(yīng)而變色、變味。肉、禽、魚等脂肪食品氧化時(shí)會(huì)出現(xiàn)發(fā)黃。蔬菜、水果易褐變。維生素在有氧高溫下加熱,就會(huì)逐漸分解破壞,對(duì)熱穩(wěn)定性依次:VD、VA、VB,VC最不穩(wěn)定,最易損失。排氣形成部分真空,防止氧化變質(zhì),有利于食品原有色、香、味、營養(yǎng)的保持。3.有利于食品色、香、味的保存和減少維生素和其他營養(yǎng)素的破壞;罐頭在貯藏過程中,罐內(nèi)壁常常出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。罐內(nèi)壁的腐蝕為電化學(xué)腐蝕,是由陽極和陰極反應(yīng)決定的。當(dāng)罐內(nèi)有氧存在時(shí),氧作為陰極去極化劑而使腐蝕速度大大加快。水果罐頭中的酸在有氧存在的條件下,會(huì)加劇對(duì)罐內(nèi)壁的腐蝕。密封前盡量將食品中的空氣排凈,則有利于減緩對(duì)罐內(nèi)壁的腐蝕速度。4.防止或減輕罐頭在貯藏過程中罐內(nèi)壁的腐蝕;質(zhì)量良好的罐頭有一定的真空度,其底蓋呈內(nèi)凹狀。在罐頭工廠常用“打檢”法來檢測(cè)罐頭的真空度。所謂“打檢”就是用特制的小棒敲擊罐頭底蓋,根據(jù)棒擊時(shí)發(fā)出的“清”、“濁”聲來判斷罐頭真空度的大小,確定罐頭的質(zhì)量。腐敗變質(zhì)的罐頭因其在腐敗過程中常產(chǎn)生氣體(平酸敗壞除外)而是罐內(nèi)壓力增加,敲擊時(shí)發(fā)出的聲音不同,可將其剔除。5.有助于“打檢”,檢查識(shí)別罐頭質(zhì)量的好壞?!?.4.2排氣的方法目前常用的排氣方法:熱力排氣法:最早、最基本、仍有應(yīng)用真空封罐排氣法:后來發(fā)展、目前應(yīng)用最廣蒸汽噴射排氣法:近年發(fā)展、應(yīng)用較少熱力排氣:是利用空氣、水蒸氣以及食品受熱膨脹的原理,通過對(duì)裝罐后食品的加熱,使罐內(nèi)食品和氣體膨脹,罐內(nèi)部分水汽化,水蒸汽分壓提高來排出罐內(nèi)空氣。排氣后立即密封,罐頭經(jīng)殺菌冷卻后由于食品的收縮和水蒸氣的冷凝而獲得一定的真空度。常用熱力排氣法有:熱裝罐排氣加熱排氣熱力排氣法熱裝罐排氣:先將食品加熱到一定溫度,然后趁熱裝罐并密封的方法。適用于流體、半流體食品,如番茄汁、番茄醬、糖漿蘋果等,可先將食品加熱到一定溫度(70~75℃),趁熱裝罐、密封并及時(shí)殺菌,以防嗜熱菌的生長繁殖而使食品敗壞變質(zhì)。有些廠則是先將預(yù)熱的食品裝入罐內(nèi),隨后加入預(yù)熱調(diào)好的達(dá)到一定溫度的湯汁(90℃),并立即封罐。要求食品溫度不能太低,湯汁溫度>80~85℃,否則達(dá)不到所需的真空度。加熱排氣(食品裝罐后再加熱排氣的方法):將預(yù)封或不經(jīng)預(yù)封的罐頭送入排氣箱內(nèi),經(jīng)一定時(shí)間的加熱(一般為90~100℃加熱5~20min),使罐內(nèi)中心溫度達(dá)到70~90℃左右,食品內(nèi)部的氣體充分外逸后封罐。對(duì)于含氣量低的食品,加熱排氣主要排出的是頂隙中的空氣,因此封罐溫度是關(guān)鍵因素;對(duì)于含氣量高的食品,在達(dá)到預(yù)定排氣溫度后還要適當(dāng)延長排氣時(shí)間,使存在于食品組織中的氣體有充分的時(shí)間外逸。熱力排氣的優(yōu)點(diǎn):適用于各種食品的排氣,尤其適用于含氣量高的食品,能使食品組織內(nèi)部的空氣得到較好地排除;能起到一定的殺菌作用;可以起到某種程度的脫臭作用,尤其是對(duì)于水產(chǎn)品罐頭,如鯖魚罐頭。

熱力排氣的缺點(diǎn):勞動(dòng)強(qiáng)度大,生產(chǎn)效率低;對(duì)食品色香味有不良影響,對(duì)某些水果罐頭有不利的軟化作用(如糖水桃)或造成破裂(如整裝番茄)。排氣設(shè)備占地面積大;耗能高,水蒸汽利用率僅10%。利用密封室內(nèi)的真空度,使罐內(nèi)空氣外逸后在真空環(huán)境中封罐。是一種真空條件下進(jìn)行的排氣封罐方法,它將排氣和封罐兩道工序在真空封罐機(jī)內(nèi)完成。封罐時(shí),首先啟動(dòng)封罐機(jī)的真空泵,將該機(jī)密封室內(nèi)的空氣抽出,造成一定的真空度(44~52kPa),處于室溫室的預(yù)封罐頭通過密封閥門送入真空室,罐內(nèi)部分空氣就在真空條件下被抽出,隨后立即封罐,并通過另一密封閥門送出。真空封罐排氣法真空封罐法能達(dá)到的罐內(nèi)真空度一般為33~40kPa,甚至更高。密封室內(nèi)的真空度可根據(jù)各種類型罐頭的真空度的要求和罐內(nèi)食品的溫度加以調(diào)節(jié)。一定要留有適當(dāng)?shù)捻斚?,否則難以形成真空度,頂隙大小對(duì)真空封罐質(zhì)量有直接的影響。優(yōu)點(diǎn):速度快,效率高;適用于各種食品的排氣,對(duì)于不宜加熱的食品尤其適宜,能較好地保存維生素和其他營養(yǎng)成分;設(shè)備占地少。缺點(diǎn):不能很好地將食品組織內(nèi)部和罐頭中下部空隙的空氣加以排除,不適合組織含氣量高的食品;容易產(chǎn)生暴溢現(xiàn)象,造成凈重不足。真空膨脹:含氣量較高的食品放在真空環(huán)境中,食品組織間隙內(nèi)的空氣膨脹,導(dǎo)致食品體積的擴(kuò)張的現(xiàn)象。真空吸收:真空封罐的罐頭靜置20-30min后,其真空度有所下降(比剛封好時(shí)的真空度低)的現(xiàn)象。原因是排氣時(shí)間短,細(xì)胞間隙中的空氣排除不充分,封罐后逐漸溢出,使罐內(nèi)真空度下降。真空膨脹系數(shù)、真空吸收系數(shù)較高的食品在排氣時(shí)要輔以加熱,大部分真空吸收系數(shù)高的水果應(yīng)以熱力排氣為主,真空排氣為輔。真空封罐排氣中的幾種現(xiàn)象:暴溢:采用高速真空封罐機(jī)進(jìn)行罐頭食品的排氣密封時(shí),因罐內(nèi)頂隙的空氣壓力瞬間降低,罐內(nèi)湯汁突然沸騰,汁液外溢的現(xiàn)象。采用高速真空封罐機(jī)密封鹽水或糖水食品(如糖水桃子)時(shí),容易產(chǎn)生暴溢現(xiàn)象。蒸汽噴射排氣法蒸汽噴封排氣是在罐頭封罐的同時(shí)向罐頭頂隙內(nèi)噴射具有一定壓力的高壓蒸汽,利用蒸汽驅(qū)趕、置換頂隙內(nèi)的空氣,密封、殺菌冷卻后頂隙內(nèi)蒸汽的冷凝而形成一定的真空度。只能有效排除頂隙中的空氣,不能將食品組織中的空氣排凈。裝在封罐機(jī)上六角轉(zhuǎn)頭內(nèi)部或封罐壓頭周圍的蒸汽噴射嘴可向罐頭頂隙噴射蒸汽;當(dāng)罐頭送入卷邊位置時(shí),噴口向罐蓋下面頂隙內(nèi)部噴射蒸汽,直到卷邊封罐結(jié)束。蒸汽密封排氣裝置蒸汽噴射排氣操作中需注意兩個(gè)因素:防止空氣重新進(jìn)入罐內(nèi),罐體和罐蓋接合處周圍必須維持一個(gè)大氣壓的蒸汽,直至封罐完成;必須控制適當(dāng)?shù)捻斚叮侥塬@得封罐后合理的真空度。頂隙大小是蒸汽噴射排氣最主要的影響因素,據(jù)經(jīng)驗(yàn)應(yīng)控制在8mm左右。適用于罐內(nèi)頂隙能加以調(diào)整的罐頭食品;對(duì)于真空度要求并不很高的產(chǎn)品如大多數(shù)加糖水或鹽水的罐頭食品和大多數(shù)固態(tài)食品或半流體食品,都可以得到適當(dāng)?shù)恼婵斩?。適用于果醬、果汁和其它果蔬類罐頭。不適用于空氣含量較多的食品;含氣多的食品如:半塊裝桃或梨、片裝桃、什錦水果、去核櫻桃等一類水果,即使進(jìn)行了頂隙調(diào)整處理,保證了適當(dāng)?shù)捻斚兜婵斩鹊牟町惾匀缓艽?,而且比較低。此外,頂隙調(diào)整處理時(shí)罐內(nèi)表面層上的水果還常會(huì)受到損傷。不適合于干裝食品;通常干裝食品對(duì)真空度要求很高,而蒸汽封罐不能獲得很高的真空度;同時(shí)干裝食品也不宜直接噴射蒸汽。優(yōu)點(diǎn):蒸汽使用量少;排氣速度快,排氣封罐一起進(jìn)行;缺點(diǎn):對(duì)頂隙要求較高;排氣效果受食品含氣量的影響較大,只能排除頂隙中的空氣,不能將食品組織中的空氣排凈,常需與真空排氣或熱力排氣相結(jié)合。不適用于干裝食品。各種排氣方法的比較評(píng)價(jià)要素?zé)崃ε艢庹婵彰芊馀艢庹羝麌娚渑艢庹嫉孛娣e大小無應(yīng)用范圍局限廣泛局限蒸汽耗用量多無少對(duì)高真空的適應(yīng)性較好好好對(duì)高速生產(chǎn)的適應(yīng)性較好好好其他對(duì)食品有熱損傷難排除組織內(nèi)部氣體對(duì)頂隙要求嚴(yán)格,難排除組織內(nèi)部氣體使用最多使用較多使用較少通常以mmHg柱表示。正常罐頭真空度為180~380mmHg;封罐時(shí)真空度:350~450mmHg。§3.4.3影響罐頭真空度的因素從上式可知,罐內(nèi)真空度隨大氣壓和罐內(nèi)殘留氣體壓力變化而變化。就一般的地區(qū)而言,大氣壓力變化不大。所以罐內(nèi)真空度主要取決于罐內(nèi)殘留氣體壓力大小,罐內(nèi)殘留氣體愈多,其氣壓愈高,真空度就愈低。罐內(nèi)殘留氣體壓力是判斷罐頭排氣效果的依據(jù)。無論采用哪種排氣方法,其排氣效果的好壞都以殺菌冷卻后所獲得的真空度大小來評(píng)定。影響排氣效果的因素就是影響真空度的因素。這些影響因素主要有:(1)排氣溫度和時(shí)間(2)食品的密封溫度(3)罐內(nèi)頂隙大?。?)食品原料的種類、新鮮度和酸度(5)氣溫、氣壓與海拔對(duì)熱力排氣而言,排氣溫度越高,時(shí)間越長,最后罐頭的真空度也越高。溫度高,罐頭內(nèi)容物升溫快,罐內(nèi)氣體和食品充分受熱膨脹易于排除罐內(nèi)空氣;時(shí)間長可以使食品組織內(nèi)部氣體得以比較充分地排除。(1)排氣溫度和時(shí)間食品的密封溫度是指封口時(shí)罐內(nèi)食品的溫度,也叫密封溫度。罐頭的真空度隨著密封溫度的升高而增大,密封溫度越高,罐頭真空度也越高。如果排氣后,罐頭擱置一段時(shí)間再封罐,罐內(nèi)溫度下降過大,并會(huì)有部分冷空氣進(jìn)入,導(dǎo)致罐內(nèi)真空度減小。(2)食品的密封溫度密封時(shí)的溫度是影響冷卻后真空度的主要因素。罐內(nèi)頂隙的大小直接影響罐內(nèi)真空度。對(duì)真空排氣和蒸汽噴射排氣而言,頂隙愈大,真空度也越大;對(duì)熱力排氣而言,頂隙對(duì)真空度的影響隨頂隙的大小而異,存在一個(gè)臨界頂隙,臨界頂隙時(shí)可獲得最大真空度。(3)罐內(nèi)頂隙大小食品原料的種類不同,其組織結(jié)構(gòu)緊密度不同,組織內(nèi)所含空氣量不同,空氣排出也有難易之別:肉、禽罐頭骨中含有大量空氣,若排氣不當(dāng),殺菌時(shí)骨內(nèi)空氣釋放,使罐內(nèi)真空度下降,甚至造成凸蓋現(xiàn)象。果蔬組織內(nèi)部也有大量空氣存在,特別是成熟度低的蔬菜,組織堅(jiān)硬,氣體排出困難,也會(huì)使罐頭真空度下降。不新鮮的食品在變質(zhì)過程中會(huì)產(chǎn)生部分氣體,高溫殺菌尤可加速食品的分解產(chǎn)生H2S、NH3、CO2等大量氣體使真空度變小。食品酸度:高酸度食品易對(duì)罐內(nèi)壁產(chǎn)生腐蝕,并產(chǎn)生H2,降低罐內(nèi)真空度。(4)食品原料的種類、新鮮度和酸度氣溫、氣壓與海拔高度對(duì)罐內(nèi)真空度將產(chǎn)生一定的影響。氣溫上升,罐外大氣壓變化甚微,但罐內(nèi)水蒸氣壓和殘存空氣的壓力將隨之增強(qiáng),真空度也相應(yīng)降低。壓力、海拔高度:海拔越高,大氣壓越低,罐內(nèi)真空度就越小。一般每升高100m,其真空度就下降8~9mmHg柱。海拔升高270m,沸點(diǎn)下降1℃,建議增加殺菌時(shí)間4min。海拔增高會(huì)引起物理性脹罐,不會(huì)影響食品品質(zhì),但外形失常,會(huì)影響商品價(jià)值。(5)氣溫、氣壓與海拔§3.4.4罐頭真空度的檢測(cè)方法破壞性檢測(cè)真空表檢測(cè)非破壞性檢測(cè)“打檢”檢測(cè)光電檢測(cè)聲學(xué)檢測(cè)罐頭食品內(nèi)的真空度現(xiàn)在一般都使用真空表直接測(cè)定。其末端有測(cè)針和橡皮塞,橡皮塞緊壓在罐頭頂蓋上,防止罐外空氣在刺孔時(shí)進(jìn)入罐內(nèi),此時(shí)真空表上指針指示的數(shù)值即為罐內(nèi)的真空度。真空表讀數(shù)范圍從0~760mmHg柱。用真空表測(cè)得的真空度讀數(shù)與罐內(nèi)實(shí)際真空度有誤差,其誤差大小取決于真空表內(nèi)部的空隙大小?!?食品罐藏的基本工藝過程罐藏容器的準(zhǔn)備→裝罐與注液→預(yù)封→排氣→密封→殺菌→冷卻→檢測(cè)→包裝§3.5密封§3.5.1封罐機(jī)的類型§3.5.2罐頭密封常見缺陷及原因§3.5.1封罐機(jī)的類型罐頭的密封是借助于封罐機(jī)進(jìn)行的,封罐機(jī)的性能和操作的準(zhǔn)確性決定了罐頭容器的密封性。封罐機(jī)的類型:按機(jī)械化程度:手扳封罐機(jī)、半自動(dòng)封罐機(jī)、自動(dòng)封罐機(jī)。按機(jī)頭數(shù)量:單機(jī)頭、雙機(jī)頭、四機(jī)頭、六機(jī)頭等。根據(jù)罐型:圓罐封罐機(jī)、異型罐封罐機(jī)等。根據(jù)壓力:常壓封罐機(jī)、真空封罐機(jī)?!?.5.2罐頭密封常見缺陷及原因1.卷邊過寬2.卷邊過窄3.卷邊松弛4.卷邊不均勻5.蓋鉤過長或過短6.身鉤過長或過短7.假卷、假封8.快口和銳邊9.牙齒10.跳封11.鐵舌12.垂唇13.大塌邊14.卷邊碎裂罐頭密封常見缺陷:罐蓋罐身卷邊寬度1.卷邊過寬:W太小

2.卷邊過窄:W太小卷邊松弛3.卷邊松弛:卷邊沒有完全壓緊4.卷邊不均勻:各處松緊不一,寬窄不一罐蓋罐身蓋鉤寬度

5.蓋鉤過長或過短蓋鉤過長蓋鉤過短罐蓋罐身身鉤寬度

6.身鉤過長或過短身鉤過長重合度不足7.假卷、假封:是指蓋鉤自行折疊并緊壓在折疊的身鉤上,但兩者并沒有相互鉤合起來形成二重卷邊。假卷、假封8.快口和銳邊:是指卷邊頂部內(nèi)側(cè)邊緣上所出現(xiàn)的銳利的鋒口,摸時(shí)有刀鋒割手的感覺,故稱為快口??炜诔0l(fā)生在罐身接縫附近,快口處極易漏氣。快口

9.牙齒:卷邊滾壓過程中,罐蓋鉤邊的某一點(diǎn)或若干點(diǎn)沒有完全嵌入罐身鉤邊之內(nèi),在卷邊下緣形成大小不等的V型突起,或稱邊唇。10.跳封:接縫外卷邊較厚,輥輪經(jīng)過時(shí)出現(xiàn)跳動(dòng),未將卷邊壓緊的現(xiàn)象。鐵舌

11.鐵舌:卷邊不良,在卷邊下緣顯露的舌狀部分叫做鐵舌。12.垂唇:罐子接縫部位的鐵舌。垂邊使該部位蓋鉤長度縮短,并可能降低罐頭的密封性能,但若垂邊不呈銳角,寬度不超過其卷邊寬度的20%,且不漏氣者應(yīng)視為合格品。垂唇接縫大塌邊13.大塌邊:封罐時(shí)由于罐身或罐蓋邊緣嚴(yán)重碰癟,使罐身與罐蓋沒有相互鉤合,在卷邊下部有明顯的罐身翻邊露出。卷邊碎裂14.卷邊碎裂:罐身接縫處卷邊外層鐵皮斷裂。1.卷邊外部檢測(cè):目檢:要求無明顯卷邊缺陷;計(jì)量檢測(cè):罐高、卷邊厚度、卷邊寬度、埋頭度、垂唇度2.卷邊內(nèi)部檢測(cè):需用銼刀解剖卷邊縫線進(jìn)行如下檢查:內(nèi)部目檢:用肉眼在卷邊投影儀的顯像屏上或借助于放大鏡觀察卷邊頂部空隙、身鉤空隙、蓋鉤空隙,觀察罐身鉤、蓋鉤咬合情況及蓋鉤皺紋情況;卷邊內(nèi)部計(jì)量檢測(cè):測(cè)定罐身鉤、蓋鉤及卷邊疊接率。3.耐壓試驗(yàn):用空罐耐壓試驗(yàn)器檢測(cè)空罐有無泄漏。裝有內(nèi)容物的罐頭需先在罐頭的任意部位開一小孔,除去內(nèi)容物后洗凈、干燥,并將小孔焊上后再進(jìn)行試驗(yàn)。罐頭密封性能的檢查程序與方法§3食品罐藏的基本工藝過程罐藏容器的準(zhǔn)備→裝罐與注液→預(yù)封→排氣→密封→殺菌→冷卻→檢測(cè)→包裝§3.6殺菌§3.6.1罐頭殺菌的目的和要求§3.6.2罐頭食品中的微生物§3.6.3影響罐頭熱殺菌的因素§3.6.4罐頭熱殺菌的工藝條件§3.6.5罐頭熱殺菌技術(shù)罐頭食品殺菌的目的和要求達(dá)到商業(yè)無菌:殺死食品中所污染的致病菌、產(chǎn)毒菌、腐敗菌,并破壞食物中的酶,使食品耐藏2年以上而不變質(zhì)。盡可能保持食品原有色澤、風(fēng)味和營養(yǎng):殺菌除了實(shí)現(xiàn)商業(yè)無菌目的外,還必須注意盡可能保存食品品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值,最好還能做到有利于改善食品品質(zhì)?!?.6.1罐頭殺菌的目的和要求罐頭的殺菌與醫(yī)療衛(wèi)生、微生物學(xué)上的滅菌有很大區(qū)別。醫(yī)療衛(wèi)生、微生物學(xué)上的滅菌指絕對(duì)無菌,罐頭的殺菌并不要求達(dá)到“無菌”水平,不過是不允許致病菌、產(chǎn)毒菌和腐敗菌存在,罐內(nèi)允許殘留有微生物或芽孢,只是它們?cè)诠迌?nèi)特殊環(huán)境中,在一定的保存期內(nèi),不至于引起食品腐敗變質(zhì)。罐頭食品殺菌(商業(yè)殺菌)與巴氏殺菌有相同點(diǎn),也有明顯差異。均屬不完全殺菌,但在殺菌對(duì)象、殺菌條件、殺菌程度以及產(chǎn)品保質(zhì)期等方面存在差異?!?.6.2罐頭食品中的微生物罐藏食品中的微生物很多,但殺滅對(duì)象主要是致病菌和腐敗菌。在致病菌中危害最大的是肉毒梭狀芽孢桿菌,其耐熱性很強(qiáng),其芽孢要在100℃,5h或121℃,30min的加熱條件下才能被殺死,而且這種菌在食品中出現(xiàn)的幾率較高,故常以肉毒梭狀芽孢桿菌的芽孢作為pH>4.6的低酸性食品殺菌的對(duì)象。腐敗菌是能引起食品腐敗變質(zhì)的各種微生物的總稱。不同種類的食品的酸度或pH值是不同的,而各種腐敗菌對(duì)酸性環(huán)境的適應(yīng)性不同,所以在各食品中出現(xiàn)的腐敗菌也不同。食品中生長的微生物種類與食品的pH值有密切關(guān)系。食品種類pH值食品種類pH值平均最低最高平均最低最高蘋果3.43.23.7番茄汁4.34.04.4蘋果沙司3.63.24.2番茄醬4.44.24.6杏3.93.44.4蘆筍(綠)5.55.45.6葡萄汁3.22.93.7青刀豆5.45.25.7檸檬汁2.42.32.8胡蘿卜5.25.05.4桃3.83.64.0蘑菇5.85.85.9酸漬黃瓜3.93.54.3青豆6.26.06.3甜酸漬品2.72.53.0甘薯5.25.15.4草莓3.43.03.9馬鈴薯5.55.45.6番茄4.34.14.6菠菜5.45.15.9常見食品的pH值根據(jù)腐敗菌對(duì)不同pH值的適應(yīng)情況及其耐熱性,可按照pH值將罐頭食品分為4類:低酸性食品:pH>5.0中酸性食品:pH4.6~5.0酸性食品:pH3.7~4.6高酸性食品:pH3.7以下酸度pH值食品種類常見腐敗菌殺菌要求低酸性>5.0蝦、蟹、貝類、禽、牛肉、豬肉、火腿、羊肉、蘑菇、青豆嗜熱菌、嗜溫厭氧菌、嗜溫兼性厭氧菌高溫殺菌105~121℃中酸性4.6~5.0蔬菜肉類混合制品、湯類、面條、無花果酸性3.7~4.6荔枝、龍眼、櫻桃、蘋果、枇杷、草莓、番茄醬、各類果汁非芽孢耐酸菌、耐酸芽孢菌沸水或100℃以下介質(zhì)中殺菌高酸性<3.7菠蘿、杏、葡萄、檸檬、果醬、果凍、酸泡菜、檸檬汁等酵母、霉菌§3.6.3影響罐頭熱殺菌的因素一是影響微生物耐熱性的因素,低于125℃的殺菌條件來說,能影響微生物耐熱性的那些因素也就會(huì)影響罐頭的殺菌效果;二是影響罐頭傳熱的因素,罐內(nèi)溫度上升的速度取決于熱量傳遞的速度,影響熱量傳遞速度的因素直接影響罐頭的殺菌。微生物的耐熱性及其影響因素微生物的耐熱性的表示方法罐頭食品的傳熱方式影響罐頭食品傳熱的因素§3.6.3影響罐頭熱殺菌的因素腐敗菌和致病菌是罐頭食品殺菌的對(duì)象,其耐熱性與罐頭食品的殺菌條件的選擇有著直接的關(guān)系。食品殺菌方法很多,如加熱法、電離輻射法、高壓處理、高頻脈沖電場、高頻脈沖磁場以及化學(xué)法等。罐頭殺菌通常采用的是熱力殺菌。微生物對(duì)熱的抵抗力稱為耐熱性。微生物的耐熱性及其影響因素?zé)崃⒕脑恚杭?xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)受熱凝固,酶活性遭到破壞,因而失去了新陳代謝的能力。細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)受熱凝固的難易程度直接關(guān)系到微生物的耐熱性,而蛋白質(zhì)的受熱凝固又常常受多種條件,如酸、堿、鹽、水分等的影響。a.微生物本身的特性微生物種類、初始活菌數(shù)、生理狀態(tài)與培養(yǎng)溫度b.食品成分酸度、水分活度、脂肪、鹽、糖、蛋白質(zhì)、植物殺菌素c.熱處理?xiàng)l件溫度、時(shí)間影響微生物耐熱性的因素微生物種類:各種微生物的耐熱性各有不同:芽孢菌>非芽孢菌、霉菌、酵母菌芽孢菌的芽孢>芽孢菌的營養(yǎng)細(xì)胞厭氧菌芽孢>需氧菌芽孢嗜熱菌芽孢的耐熱性最強(qiáng)細(xì)菌種類最低生長溫度/℃最適生長溫度/℃最高生長溫度/℃耐熱性嗜熱菌嗜溫菌低溫菌嗜冷菌30~455~15-5~5-10~-550~7030~4525~3012~1570~9045~5530~3515~25細(xì)菌的耐熱性a.微生物本身的特性—微生物種類a.微生物本身的特性—微生物種類根據(jù)微生物對(duì)溫度的敏感性,可將微生物為三個(gè)群:A群(熱敏感微生物)B群(耐熱微生物)

C群(非常耐熱的微生物):主要是芽孢桿菌屬和梭菌屬的芽孢。初始活菌數(shù):初始活菌數(shù)越多,全部殺滅所需的時(shí)間就越長。罐頭食品殺菌前被污染的菌數(shù)與殺菌效果有直接聯(lián)系。罐頭食品殺菌時(shí)將原始菌數(shù)減少到最低極為重要。原始菌數(shù)對(duì)玉米罐頭殺菌效果的影響a.微生物本身的特性—初始活菌數(shù)1—初始污染量較高,溫度控制較差(短延遲期)2—初始污染量較低,溫度控制較差(短延遲期)3—初始污染量較低,溫度控制嚴(yán)格(長延遲期)4—典型生長曲線a.微生物本身的特性—初始活菌數(shù)細(xì)菌細(xì)胞數(shù)的對(duì)數(shù)不同生理狀態(tài)與培養(yǎng)溫度下微生物的耐熱性

穩(wěn)定生長期的營養(yǎng)細(xì)胞>對(duì)數(shù)生長期的營養(yǎng)細(xì)胞成熟的芽孢>未成熟的芽孢在碳水化合物、氨基酸等含量豐富的培養(yǎng)基上形成的芽孢耐熱性強(qiáng)較高溫度下培養(yǎng)的微生物耐熱性較強(qiáng)a.微生物本身的特性—生理狀態(tài)與培養(yǎng)溫度

pH值:是對(duì)微生物耐熱性影響最大的因素之一。Bigelow等人1920年研究了好氣菌的芽孢在不同pH中,采用不同溫度殺菌的致死情況:pH4.6的培養(yǎng)基中,120℃,2min就殺死;pH6.1的培養(yǎng)基中,120℃,9min才殺菌b.食品成分的因素—酸度pH值偏離中性的程度越大,耐熱性越低。0.111010098.9110121殺菌時(shí)間(分)殺菌溫度(℃)pH5--7pH4.5pH3.5耐熱性最強(qiáng)的pH:肉毒梭菌:6.3-6.9枯草桿菌:6.8-7.6酵母:6.8b.食品成分的因素—酸度b.食品成分的因素—酸度酸性食品pH<4.6采用常壓殺菌,即殺菌溫度<100℃低酸性食品pH≥4.6采用高溫高壓殺菌,即殺菌溫度>100℃應(yīng)用舉例:熱敏性食品通過酸度調(diào)整后采用常壓殺菌平衡后pH水分活度低酸性食品酸化食品≤4.6≤0.85××≤4.6>0.85×√>4.6≤0.85××>4.6>0.85√×FDA對(duì)低酸性食品和酸化食品的判定條件酸化食品:某些低酸性食品不宜采用高溫加熱,可通過加酸或酸性食品的辦法,將整罐產(chǎn)品的最終平衡pH控制在4.6以下,稱為“酸化食品”。酸化食品可按照酸性食品殺菌要求處理。水分活度:細(xì)菌芽孢在低水分活度時(shí)有更高的耐熱性,故相同溫度下濕熱殺菌效果好于干熱殺菌。殺滅肉毒桿菌在干熱條件下121℃需120min,濕熱條件下121℃,4~10min即可。b.食品成分的因素—水分活度PS:濕熱殺菌:以蒸汽、熱水為加熱介質(zhì),或直接用蒸汽噴射式加熱的殺菌法。干熱殺菌:采用火焰灼燒或干熱空氣進(jìn)行滅菌的方法。b.食品成分的因素—水分活度脂肪:脂肪含量高則細(xì)菌的耐熱性會(huì)增強(qiáng)。脂肪可在微生物表面形成脂肪膜,將微生物與水分隔開,從而提高微生物的抗熱性。罐頭食品中的脂肪或油,能將微生物及其芽孢包圍,形成緊密的保護(hù)層,從而會(huì)增強(qiáng)其抗熱性;因脂肪或油本身是不良導(dǎo)熱體,妨礙熱的傳導(dǎo),也起到一定的保護(hù)作用;高脂肪食品殺菌溫度要高些,時(shí)間要長些。b.食品成分的因素—脂肪例如:大腸桿菌、沙門氏菌:在水中加熱到60~65℃可死亡,而在油中加熱到100℃需30min才死亡,在109℃下也需10min才能死亡。鏈球菌:在含水的牛油中加熱到100℃,1min即可死亡,而在干牛油中加熱到115℃需50min才能死亡。b.食品成分的因素—脂肪鹽:低濃度食鹽(3~4%)對(duì)微生物有保護(hù)作用,而高濃度食鹽(>4%)則對(duì)微生物的耐熱性有削弱作用。糖:高濃度的糖可以增加微生物的耐熱性,對(duì)微生物的芽孢有保護(hù)作用,糖濃度越高,殺菌所需時(shí)間越長。注意:高濃度糖液對(duì)微生物生長有抑制作用。b.食品成分的因素—鹽、糖蛋白質(zhì):食品中蛋白質(zhì)的存在對(duì)微生物有保護(hù)作用。

植物殺菌素:有些植物的汁液以及它們分泌的揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)微生物有抑制或殺滅作用。如番茄、辣椒、大蒜、洋蔥、芥末、花椒等。b.食品成分的因素—蛋白質(zhì)、植物殺菌素c.熱處理溫度和時(shí)間熱處理溫度越高,殺菌效果越好;溫度越低,致死時(shí)間就越長,反之則隨著熱處理溫度升高,熱力致死時(shí)間會(huì)迅速縮短。殺菌時(shí)間的延長,不一定能提高殺菌效果,故殺菌時(shí)應(yīng)先滿足殺菌溫度的要求。溫度↑蛋白質(zhì)凝固速度↑微生物的耐熱性↓微生物的耐熱性及其影響因素微生物的耐熱性的表示方法罐頭食品的傳熱方式影響罐頭食品傳熱的因素§3.6.3影響罐頭熱殺菌的因素微生物耐熱性的表示方法不同的微生物對(duì)熱的耐受能力不一樣,但高溫對(duì)微生物數(shù)量減少的影響存在一個(gè)相似的可預(yù)測(cè)的變化模型,這就是微生物的耐熱特性曲線。并由此派生出相關(guān)的耐熱特性參數(shù)。a.熱力致死速率曲線

D值、TRT值b.熱力致死時(shí)間曲線

TDT值、Z值、F值c.仿熱力致死時(shí)間曲線1954年日本的谷川等人以鮭魚罐頭中分離出的巨大芽孢桿菌為對(duì)象菌進(jìn)行108℃的熱殺菌試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)殘存的芽孢數(shù)與熱處理時(shí)間之間存在下面的關(guān)系:

殺菌時(shí)間(min)殘存芽孢數(shù)(個(gè)/mL) 1100000000 1.550000000 2.510000000 41000000 6100000 810000101000

a.熱力致死速率曲線殺菌時(shí)間與殘存芽孢數(shù)關(guān)系圖

谷川等人根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,以殺菌時(shí)間為橫坐標(biāo)、殘存活菌數(shù)為縱坐標(biāo)作圖:對(duì)數(shù)化處理后殺菌時(shí)間與殘存芽孢數(shù)的關(guān)系如以單位樣品內(nèi)活菌殘存數(shù)的對(duì)數(shù)值為縱坐標(biāo),以加熱時(shí)間為橫坐標(biāo),作圖,則可得一直線圖。該曲線即為熱力致死速率曲線(在一定溫度下加熱時(shí)間與微生物殘存數(shù)之間的關(guān)系曲線)。熱力致死速率曲線殘存芽孢數(shù)(lgX/mL)假設(shè)某食品的初始活菌數(shù)為a,即當(dāng)t=0時(shí),N=a,殺菌過程結(jié)束時(shí)殘存活菌數(shù)為N=b,則加熱殺菌時(shí)間t可用下式計(jì)算:此即為一定致死溫度下的熱力致死速率方程,t表示殘存菌數(shù)由a減少至b所需的加熱時(shí)間。如果假定a=103,b=102,則上式變?yōu)椋荷鲜綄?shí)際上是指熱力致死速率曲線橫過一個(gè)對(duì)數(shù)循環(huán)所需要的時(shí)間,稱之為D值,即指數(shù)遞減時(shí)間。D值在數(shù)值上等于直線斜率的倒數(shù)。=DD值:指數(shù)遞減時(shí)間(Decimalreductiontime):在一定的環(huán)境和一定的熱力致死溫度條件下,殺死某細(xì)菌群中90%原有活菌數(shù)所需加熱時(shí)間。D值反映微生物的抗熱能力,D值大小與細(xì)菌耐熱性的強(qiáng)度呈正比;D值的大小取決于直線的斜率,與原始菌數(shù)無關(guān);D值與加熱溫度、菌種及環(huán)境的性質(zhì)有關(guān)。將代入則有:D值的計(jì)算與表示:例如:某菌原始數(shù)1×104,110℃熱處理3min后,菌數(shù)降為1×10,則:表示為:

D110℃=1min意義:在110℃條件下,殺滅某一菌群中90%的微生物需要1min。部分食品中常見腐敗菌的D值腐敗菌腐敗特征耐熱性低酸性食品嗜熱菌嗜熱脂肪芽孢桿菌平蓋酸敗D121=4.0-5.0min嗜熱解糖梭狀芽孢桿菌產(chǎn)酸產(chǎn)氣D121=3.0-4.0min致黑梭狀芽孢桿菌致黑硫臭D121=2.0-3.0min嗜溫菌肉毒桿菌A、B產(chǎn)酸產(chǎn)氣產(chǎn)毒D121=6-12s生芽孢梭狀芽孢桿菌(P.A3697)產(chǎn)酸產(chǎn)氣D121=6-40s酸性食品嗜溫菌凝結(jié)芽孢桿菌平蓋酸敗D121=1-4s巴氏固氮梭狀芽孢桿菌產(chǎn)酸產(chǎn)氣D100=6-30s酪酸梭狀芽孢桿菌產(chǎn)酸產(chǎn)氣D100=6-30s多粘芽孢桿菌產(chǎn)酸產(chǎn)氣D100=6-30s為了在計(jì)算殺菌時(shí)間時(shí)將細(xì)菌指數(shù)遞減因素考慮在內(nèi),將D值的概念作了進(jìn)一步擴(kuò)大,提出熱力指數(shù)遞減時(shí)間的概念。若原始菌數(shù)為104,由熱力致死速率曲線方程

t=D(lga-lgb)可知:單位時(shí)間為D時(shí)的加熱時(shí)間(min)單位容積殘存活菌數(shù)0D1041D1032D1023D1014D1005D10-16D10-27D10-38D10-4熱力指數(shù)遞減時(shí)間(ThermalReductionTime,TRT):在任何熱力致死溫度條件下將細(xì)菌或芽孢數(shù)減少到原有殘存活菌數(shù)的10-n(1/10n)時(shí)所需的熱處理時(shí)間(min),以TRTn表示,n稱為遞減指數(shù),表示在TRT的右下角。即:a個(gè)/mLa×10-n個(gè)/mL

所需熱處理時(shí)間。如:100℃時(shí),TRT6=8表示:在100℃下,將微生物減少到原始菌數(shù)的百萬分之一(10-6),需要8分鐘。根據(jù)熱力致死速率方程t=D(lga-lgb)

,有:

t=D(lga–lg(a×10-n))=nD

即:TRTn=nDTRTn是D的擴(kuò)大值,和D值一樣不受原始菌數(shù)的影響,同樣受對(duì)D值有影響的因素支配。n=1時(shí),TRT1=D

,TRT1為熱力致死速率曲線橫過一個(gè)對(duì)數(shù)循環(huán)時(shí)所需的熱處理時(shí)間。TRTn為該曲線橫過n個(gè)對(duì)數(shù)循環(huán)時(shí)所需的熱處理時(shí)間。b.熱力致死時(shí)間(TDT)曲線熱力致死時(shí)間(ThermalDeathTime,TDT)

定義:是指熱力致死溫度保持不變,將處于一定條件下的食品中的某一對(duì)象菌(或芽孢)全部殺死所必須的最短的熱處理時(shí)間。判斷活菌全部被殺死的標(biāo)準(zhǔn):以熱處理后接種培養(yǎng)時(shí)無菌生長,作為活菌全被殺死的標(biāo)準(zhǔn)。由于殺死全部細(xì)菌所需時(shí)間因原始菌數(shù)的不同而有差異,因此TDT值受原始菌數(shù)的影響。若以熱處理溫度為橫坐標(biāo),以其所對(duì)應(yīng)的熱力致死時(shí)間的對(duì)數(shù)值為縱坐標(biāo),同樣可得一直線,此直線即熱力致死時(shí)間(TDT)曲線。熱力致死時(shí)間隨溫度而異,它表示了不同熱力致死溫度時(shí),細(xì)菌芽孢的相對(duì)耐熱性。式中:θ--溫度;t--θ

下的TDT值

Z--熱力致死時(shí)間降低一個(gè)對(duì)數(shù)循環(huán),致死溫度升高的度數(shù)。TDT曲線方程為:

Z值定義:熱力致死時(shí)間成10倍增加或減小時(shí),所對(duì)應(yīng)的殺菌溫度的變化值。在熱力致死時(shí)間曲線上,Z值為直線橫過一個(gè)對(duì)數(shù)周期所對(duì)應(yīng)的溫度差(℃)。

Z值的實(shí)際含義致死時(shí)間縮短一個(gè)對(duì)數(shù)周期應(yīng)提高的溫度度數(shù)。即:致死時(shí)間要縮短一個(gè)對(duì)數(shù)周期,殺菌溫度應(yīng)提高Z℃。Z值表示微生物耐熱性的強(qiáng)弱,Z值越大微生物耐熱性越強(qiáng);Z值與D值一樣,與原始菌數(shù)無關(guān),是微生物耐熱性特征值;不同的微生物有不同的Z值,同一種微生物只有在相同的環(huán)境條件下才有相同的Z值;當(dāng)已知某一溫度下的致死時(shí)間時(shí),用Z值可以估算任意溫度下的致死時(shí)間。

Z值的性質(zhì)當(dāng)θ2=121℃(取標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)),對(duì)應(yīng)的TDT值t2稱為F值用Z值估算任意溫度下的致死時(shí)間:

F值定義:在一定的標(biāo)準(zhǔn)致死溫度(一般為121℃)下,殺死一定數(shù)量的微生物所需的加熱時(shí)間(min);又稱殺菌效率值,殺菌致死值,殺菌強(qiáng)度等。意義:如F=5min表示在121℃下殺死一定數(shù)量的微生物所需時(shí)間為5min。F值可用來比較Z值相同的微生物的耐熱性,Z值不同時(shí)則不適用。F值越大,細(xì)菌耐熱性越強(qiáng)。F值表示殺菌強(qiáng)度,隨微生物和食品的種類不同而異,一般必須通過試驗(yàn)測(cè)定。對(duì)于低酸性食品,一般取標(biāo)準(zhǔn)殺菌溫度為

121℃,Z=10℃對(duì)于酸性食品,一般取標(biāo)準(zhǔn)殺菌溫度為100℃,Z=8℃非標(biāo)準(zhǔn)溫度下的F值須在其右下角標(biāo)明溫度,如:F105℃=5min,表示在加熱溫度為105℃下殺死一定數(shù)量的微生物所需時(shí)間為5min。F值的性質(zhì)(1)熱力致死時(shí)間(TDT值)受原始菌數(shù)的影響,熱力指數(shù)遞減時(shí)間(TRT值)不受原始菌數(shù)的影響TDT隨原始菌數(shù)的不同而變化,只有用試驗(yàn)方法才能加以確定,所得到的數(shù)據(jù)也只能在和試驗(yàn)時(shí)的原始菌數(shù)一致時(shí)才適用。而實(shí)際上試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐中正確控制菌數(shù)(即將菌數(shù)保持一致)是很困難的。TRT值不受原始菌數(shù)的影響,用TRT作為確定殺菌工藝條件的依據(jù),顯然要比用TDT值有利的多。二者關(guān)系:TRTn=nD,當(dāng)n→∞時(shí),TRTn→TDT關(guān)于TDT值與TRT值的討論

(2)TRT值的應(yīng)用為運(yùn)用概率說明細(xì)菌死亡情況奠定了基礎(chǔ)例如:121℃殺菌時(shí)TRT12=12D,即經(jīng)12Dmin殺菌后罐內(nèi)主要?dú)⒕鷮?duì)象—芽孢數(shù)將降低到10-12。這并不意味只有1/1012個(gè)芽孢存在。從概率角度來看,即按照上述條件殺菌后,1個(gè)細(xì)菌或芽孢只有1/1012存活機(jī)會(huì)。TRTn值的概念說明:罐頭食品殺菌時(shí)間愈長,微生物之?dāng)?shù)愈接近零,但不等于零,只是存活的機(jī)會(huì)愈益減少而已。(3)用TRT值可以確定殺菌終點(diǎn)用TDT值不能解決殺菌終點(diǎn):原始菌數(shù)不同時(shí),TDT值是不同的,不能將特定條件的試驗(yàn)結(jié)果推廣到所用條件;根據(jù)TRT值可用微生物的死亡概率來確定殺菌終點(diǎn):例:12D——肉毒桿菌最低致死時(shí)間;對(duì)P.A.3679(生芽孢梭狀芽孢桿菌3679)的殺菌強(qiáng)度要求達(dá)到5D。TRTn與D一樣隨溫度不同而異。由于TDT值與初始活菌數(shù)有關(guān),應(yīng)用起來不方便,以D值取代TDT值,得到以下方程:θ1-θ2=Z(lgD2-lgD1)c.仿熱力致死時(shí)間曲線D與Z的關(guān)系:F與Z的關(guān)系:

F、D、Z之間的關(guān)系:當(dāng)n→∞時(shí),TRTn

t=nD,則:D值、Z值和F值三者之間的關(guān)系微生物耐熱特性的表示方法微生物的耐熱性及其影響因素微生物的耐熱性的表示方法罐頭食品的傳熱方式影響罐頭食品傳熱的因素§3.6.3影響罐頭熱殺菌的因素罐頭食品在加熱殺菌時(shí)的傳熱狀況和效果,關(guān)系到罐頭的殺菌效果,同一條件下,傳熱效果好,罐頭中心溫度達(dá)到規(guī)定溫度所需的時(shí)間就短,殺菌效果也就好。①殺菌時(shí):外界加熱介質(zhì)溫度最高,熱量依次向罐內(nèi)中央傳遞;②冷卻時(shí):外界介質(zhì)溫度下降迅速,罐內(nèi)內(nèi)容物溫度高,下降慢,所以,內(nèi)高、外低,熱量則從罐中央向罐外冷卻介質(zhì)(水或空氣)傳遞。熱殺菌和冷卻中,熱量的傳遞方式對(duì)殺菌效果有很大影響,研究罐頭食品的傳熱方式及其原理,是確定合理的殺菌工藝條件的重要因素。罐頭食品的傳熱方式罐頭在加熱或冷卻時(shí),罐頭內(nèi)壁與罐內(nèi)幾何中心之間將相應(yīng)出現(xiàn)溫度梯度,熱從高溫傳向低溫,所以,罐內(nèi)各點(diǎn)溫度并不一樣。罐頭的中心溫度(冷點(diǎn)):加熱殺菌過程中,罐內(nèi)食品最后達(dá)到所要求溫度的部位,即加熱或冷卻過程中溫度變化最緩慢的部位。在冷點(diǎn)處,加熱時(shí)是罐內(nèi)溫度最低點(diǎn),而在冷卻時(shí)是最高點(diǎn)。罐頭食品的傳熱方式罐頭食品的傳熱方式因食品性質(zhì)、性狀的不同而有區(qū)別,通常有:傳導(dǎo)對(duì)流對(duì)流傳導(dǎo)罐頭食品的傳熱方式a.傳導(dǎo)傳導(dǎo)傳熱:食品在加熱和冷卻過程中,受熱溫度不同,分子間的相互碰撞,熱量從高能量分子向鄰近低能量分子依次傳遞的方式,稱傳導(dǎo)傳熱,即導(dǎo)熱。一般,固態(tài)的,粘度或稠度大的罐頭食品多為傳導(dǎo)方式傳熱。冷點(diǎn)位置:罐頭的幾何中心●傳導(dǎo)傳熱型食品溫度傳感器安放位置測(cè)定罐頭內(nèi)部溫度的方法:1.過去曾用最高溫度計(jì)來測(cè)定罐頭中心的溫度。這種方法只能測(cè)定殺菌過程中的最高溫度,不能反應(yīng)殺菌過程中溫度的變化。2.現(xiàn)在多用罐頭中心溫度測(cè)定儀來測(cè)定數(shù)字測(cè)溫儀能把罐內(nèi)中心溫度的變化用數(shù)字顯示出來,有的需用人工記錄溫度變化,有的則可自動(dòng)打印出溫度曲線和F值曲線。2.對(duì)流對(duì)流傳熱:是指借助于液體和氣體的流動(dòng)進(jìn)行熱量傳遞的一種方式。對(duì)流傳熱一般多出現(xiàn)在多汁液的罐頭中,例如糖水、鹽水以及其它低粘度的罐頭。罐頭內(nèi)的對(duì)流一般為自然對(duì)流,液體食品在加熱介質(zhì)與食品間溫差的影響下,部分食品輕者上升、重者下降,形成液體循環(huán)流動(dòng),并不斷傳熱,加熱或冷卻中各點(diǎn)溫差較小。冷點(diǎn)位置:中心軸上離罐底20~40mm的部位上。對(duì)流傳熱型食品溫度傳感器安放位置●對(duì)流傳熱速度明顯快于傳導(dǎo)傳熱。因此,對(duì)流傳熱型罐頭食品熱力殺菌時(shí)所需的加熱或冷卻時(shí)間比較短。為了加快傳熱速度,對(duì)于某些對(duì)流性較差的罐頭食品采用機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)或其他方式使之產(chǎn)生對(duì)流,這種傳熱方式稱為誘導(dǎo)型傳熱或強(qiáng)制對(duì)流傳熱。e.g.使用回轉(zhuǎn)式殺菌,使罐頭在殺菌和冷卻過程中產(chǎn)生適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng),以促進(jìn)傳熱。傳熱曲線:以加熱時(shí)間為橫坐標(biāo),以冷點(diǎn)溫度為縱坐標(biāo)的半對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖。單純傳導(dǎo)和單純對(duì)流的傳熱曲線單純的導(dǎo)熱和單純的對(duì)流加熱的加熱曲線為一條直線,稱為簡單型加熱曲線。fh:直線斜率的倒數(shù),為直線橫過一個(gè)對(duì)數(shù)循環(huán)時(shí)需要的加熱時(shí)間(min);fh值表示加熱速率,fh值越大,加熱速率越慢。單純對(duì)流傳熱型食品傳熱曲線的fh值?。粏渭儌鲗?dǎo)型食品傳熱曲線的fh值大。3.傳導(dǎo)對(duì)流結(jié)合式傳熱許多食品的傳熱,并不是單純的傳導(dǎo)或?qū)α鱾鳠?,而是?duì)流和傳導(dǎo)同時(shí)存在,或者先后產(chǎn)生,這種傳熱情況是較復(fù)雜的。一般說,糖水或鹽水的小塊狀或顆粒狀果蔬罐頭食品屬于對(duì)流和傳導(dǎo)同時(shí)存在,液體是對(duì)流傳熱,固體是傳導(dǎo)傳熱。糊狀玉米等含淀粉較多的罐頭食品是先對(duì)流傳熱,加熱后由于淀粉糊化,便由對(duì)流轉(zhuǎn)為傳導(dǎo)傳熱,冷卻時(shí)也是傳導(dǎo)傳熱。鹽水玉米、稍濃稠的湯和番茄汁:先對(duì)流后傳導(dǎo)。蘋果沙司等有較多沉積固體的罐頭食品,是先傳導(dǎo)后對(duì)流。對(duì)流-導(dǎo)熱型傳熱曲線對(duì)流-導(dǎo)熱型傳熱曲線屬于轉(zhuǎn)折型加熱曲線。轉(zhuǎn)折型加熱曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)前的部分仍記為fh,轉(zhuǎn)折點(diǎn)后的部分記為f2。f值越小,傳熱速率越快。罐頭傳熱類型舉例:(1)完全傳導(dǎo)型:午餐肉、烤鵝(2)完全對(duì)流型:果汁,蔬菜汁(3)誘發(fā)對(duì)流型:八寶粥(4)先傳導(dǎo)后對(duì)流型:果醬、巧克力醬(5)先對(duì)流后傳導(dǎo)型:甜玉米微生物的耐熱性及其影響因素微生物的耐熱性的表示方法罐頭食品的傳熱方式影響罐頭食品傳熱的因素§3.6.3影響罐頭熱殺菌的因素影響罐頭食品傳熱的因素a.罐頭食品的物理特性;b.罐頭容器的物理性質(zhì);c.罐頭的初溫;d.殺菌鍋的形式和罐頭在殺菌鍋中的位置a.罐頭食品的物理特性食品的物理特性不同,傳熱速度不同,而與傳熱有關(guān)的食品物理特性主要是形狀、大小、濃度、密度和粘度等。流體食品半流體食品固體食品流體和固體混裝食品流體食品流體食品的粘度和濃度不大,如果汁、肉湯、清湯類罐頭食品,加熱時(shí)產(chǎn)生對(duì)流,屬對(duì)流傳熱型,傳熱速度較快。罐頭中心溫度很快上升達(dá)到殺菌溫度,傳熱效果較好。半流體食品雖處流動(dòng)狀態(tài),但濃度較大,如果醬、水果沙司等罐頭食品,加熱殺菌時(shí),不產(chǎn)生對(duì)流或?qū)α骱苄?,主要靠傳?dǎo)傳熱,傳熱速度較慢。半流體食品呈固態(tài)或高粘度狀態(tài),加熱殺菌時(shí),罐頭食品不產(chǎn)生流動(dòng),故以傳導(dǎo)傳熱為主,罐頭中心溫度上升很慢。固體食品這類罐頭食品既有流體又有固體,傳熱情況較為復(fù)雜,這類食品的塊形、大小、裝罐方式等也會(huì)影響到傳熱速度。以傳導(dǎo)和對(duì)流結(jié)合型傳熱:①小顆粒、條塊形食品,在加熱時(shí)罐內(nèi)液體易流動(dòng),以對(duì)流傳熱為主,傳熱速度比大條、塊形食品快;②層片裝食品(如菠蘿旋片罐頭)的傳熱較慢;③豎條裝食品:液體可上下流動(dòng),傳熱速度較②快。流體和固體混裝食品b.罐頭容器的物理性質(zhì)熱量從罐外向罐內(nèi)食品的傳遞,受到罐壁的熱阻作用(熱阻σ與罐壁厚度δ和熱導(dǎo)率

有關(guān))。不同制罐材料,其熱導(dǎo)

不同

玻:0.58~0.93W/m.k

鐵:46.52~52.34W/m.k

鋁:203.53W/m.k熱阻傳熱速度③②①(1)容器材料的物理性質(zhì)及罐壁厚度罐頭容器大小對(duì)傳熱速率的影響,主要取決于罐頭單位容積所占有的罐外表面積(S/V值)及罐壁至罐中心的距離。罐型大,S/V值小,單位容積受熱面積小,升溫慢;同時(shí),大型罐的罐表面至罐中心的距離大,熱量由罐壁傳至罐中心所需時(shí)間長。罐型小則相反。(2)罐頭食品的幾何尺寸和容積食品初溫指的是裝入殺菌鍋后開始?xì)⒕暗臏囟?。傳?dǎo)型罐頭食品加熱時(shí)初溫對(duì)傳熱影響較大,從達(dá)到殺菌溫度的時(shí)間來看,初溫高則比初溫低的所需時(shí)間短。對(duì)流型罐頭食品加熱時(shí)的初溫影響不大。c.罐頭的初溫殺菌鍋類型不同,傳熱效果有差別:靜置式殺菌鍋:罐頭在殺菌鍋內(nèi)是靜置的,傳熱效果較差?;剞D(zhuǎn)式殺菌鍋:罐頭在殺菌鍋內(nèi)不斷轉(zhuǎn)動(dòng),傳熱效果較好。(1)罐頭殺菌設(shè)備的類型殺菌溫度/℃殺菌方式罐內(nèi)溫度達(dá)到所需時(shí)間/min107℃110℃113℃116℃116℃靜止回轉(zhuǎn),4r/min2001223513.530017--121℃靜止回轉(zhuǎn),4r/min1651019011.52201326016靜止殺菌和回轉(zhuǎn)殺菌的比較(3kg裝茄汁黃豆)d.殺菌鍋的形式和罐頭在殺菌鍋中的位置罐頭在殺菌鍋內(nèi)的位置對(duì)傳熱也有一定影響,主要是臥式靜置殺菌鍋,罐頭處于蒸氣噴嘴遠(yuǎn)點(diǎn),傳熱效果要差些;如果鍋內(nèi)空氣沒有排除干凈,存在空氣袋,處于空氣袋內(nèi)罐頭,傳熱效果就更差。(2)罐頭在殺菌鍋內(nèi)的位置§3.6殺菌§3.6.1罐頭殺菌的目的和要求§3.6.2罐頭食品中的微生物§3.6.3影響罐頭熱殺菌的因素§3.6.4罐頭熱殺菌的工藝條件§3.6.5罐頭熱殺菌技術(shù)罐頭殺菌條件的表達(dá)方式罐頭殺菌強(qiáng)度的計(jì)算及確定程序罐頭熱殺菌時(shí)罐內(nèi)外壓力的平衡§3.6.4罐頭熱殺菌的工藝條件罐頭殺菌條件的表達(dá)方式殺菌操作過程中罐頭食品殺菌工藝條件主要由溫度、時(shí)間、反壓三個(gè)重要因素組合而成。在工廠常用殺菌公式表示對(duì)殺菌操作的工藝要求,也叫殺菌規(guī)程。分為升溫、恒溫和降溫三個(gè)階段式中:t1—升溫時(shí)間,即殺菌鍋內(nèi)加熱介質(zhì)由環(huán)境溫度升到規(guī)定的殺菌溫度θ所以需要的時(shí)間,默認(rèn)單位min;t2—恒溫時(shí)間,殺菌鍋內(nèi)介質(zhì)溫度達(dá)到θ后維持的時(shí)間,默認(rèn)單位min;

t3—冷卻時(shí)間,即殺菌溫度由θ降低到出罐溫度所需時(shí)間,默認(rèn)單位min;

θ—?dú)⒕僮鳒囟?,即?guī)定的殺菌鍋溫度,℃;P—反壓,加熱殺菌或反壓冷卻時(shí)殺菌鍋內(nèi)需要施加的壓力。殺菌公式一般表示成下列形式:升溫段:將殺菌鍋溫度提高到殺菌式規(guī)定的殺菌溫度(θ℃),同時(shí)要排除殺菌鍋內(nèi)空氣,保證恒溫殺菌時(shí)蒸汽壓和溫度一致。升溫時(shí)間不宜過短,否則達(dá)不到排氣要求,殺菌鍋內(nèi)還會(huì)有空氣殘存;恒溫段:保持殺菌鍋溫度不變的階段,要注意殺菌鍋溫度升高到殺菌溫度(θ℃)并不意為罐內(nèi)食品溫度也達(dá)到了殺菌溫度,實(shí)際上食品尚處于加熱升溫階段;降溫段:停止蒸汽加熱殺菌并用冷卻介質(zhì)冷卻,同時(shí)也是殺菌鍋放氣降壓階段。就冷卻而言,越快越好,但要防止罐頭燥裂或變形。罐頭殺菌條件的表達(dá)方式罐頭殺菌強(qiáng)度的計(jì)算及確定程序罐頭熱殺菌時(shí)罐內(nèi)外壓力的平衡§3.6.4罐頭熱殺菌的工藝條件理論殺菌強(qiáng)度F安的計(jì)算實(shí)際殺菌強(qiáng)度的計(jì)算比奇洛基本推算法鮑爾改良法罐頭殺菌強(qiáng)度的計(jì)算殺菌條件的合理性通常通過罐頭殺菌值F的計(jì)算來判別。罐頭殺菌值又稱殺菌致死值、殺菌強(qiáng)度,它包括安全殺菌F值(F安)和實(shí)際殺菌條件下的F值(F實(shí))兩個(gè)內(nèi)容。F安是指在某一恒定的殺菌溫度下(通常以121℃為標(biāo)準(zhǔn)溫度)殺滅一定數(shù)量的微生物或芽孢所需要的加熱時(shí)間。F實(shí)是指在某一殺菌條件下的總的殺菌效果,在實(shí)際殺菌過程中罐頭中心溫度是變化的。(1)理論殺菌強(qiáng)度F安的計(jì)算安全殺菌F值(F安)也稱為標(biāo)準(zhǔn)F值,用作判別某一殺菌條件合理性的標(biāo)準(zhǔn)值。若F實(shí)<F安,則殺菌不足或強(qiáng)度不夠,罐內(nèi)食品仍可能因微生物作用引起的變質(zhì),應(yīng)適當(dāng)提高殺菌溫度或延長殺菌時(shí)間;若F實(shí)等于或略大于F安,則殺菌條件合理,達(dá)到了商業(yè)滅菌的要求,在規(guī)定的保存期內(nèi)罐頭不會(huì)出現(xiàn)微生物作用引起的變質(zhì),是安全的;若F實(shí)>>F安,則殺菌過度,使食品遭受了不必要的熱損傷,殺菌條件也不合理,應(yīng)當(dāng)適當(dāng)降低殺菌溫度或縮短殺菌時(shí)間,以提高或保證食品品質(zhì)。安全殺菌值F安的估算

a.選擇對(duì)象菌:先對(duì)罐內(nèi)微生物進(jìn)行檢測(cè),確定食品中常出現(xiàn)的微生物種類,選擇其中耐熱性最強(qiáng)的腐敗菌或致病菌作為該罐頭的殺滅對(duì)象。pH大于4.6的低酸性食品:肉毒梭狀芽孢桿菌芽孢,若有耐熱性更強(qiáng)的嗜熱腐敗菌或平酸菌則應(yīng)以該菌為對(duì)象菌;pH小于4.6的酸性食品:一般微生物(如酵母),若出現(xiàn)耐熱性較強(qiáng)的平酸菌(如番茄中常出現(xiàn)凝結(jié)芽孢桿菌)則應(yīng)以該菌作為殺菌對(duì)象。b.確定殺菌溫度確定殺菌溫度θ:罐頭pH>4.6,一般121℃殺菌,極少數(shù)低于115℃殺菌。罐頭pH<4.6,一般100℃殺菌,極少數(shù)低于85℃殺菌。c.對(duì)象菌標(biāo)準(zhǔn)F值的確定a—?dú)⒕皩?duì)象菌的菌數(shù)(或?qū)崪y(cè)的污染量);b—?dú)⒕髿埓娴幕罹鷶?shù)(或罐頭允許的敗壞率);由微生物實(shí)驗(yàn)獲取D值,常見的D值可查閱相關(guān)手冊(cè)。例:某罐頭廠在生產(chǎn)蘑菇罐頭時(shí),選擇嗜熱脂肪芽孢桿菌為對(duì)象菌(D121=4.00min)

,經(jīng)檢驗(yàn)每克罐頭食品在殺菌前含對(duì)象菌不超過2個(gè)。經(jīng)過121℃殺菌和保溫儲(chǔ)藏后,允許腐敗率為0.05%,試估算425g蘑菇罐頭在標(biāo)準(zhǔn)溫度下的F安。解:已知對(duì)象菌D121=4.00mina=425×2=850(個(gè)/罐),b=5×10-4(個(gè)/罐)則:F安=4×[lg850-lg(5×10-4)]=24.92(min)即:該罐頭在121℃下的安全殺菌值為24.92min。罐內(nèi)細(xì)菌在溫度θ℃時(shí),熱力致死時(shí)間(TDT)為t1

min,如在相同溫度θ℃下加熱了tmin,則在該溫度下完成的殺菌程度為t/t1

,即部分殺菌效率值,以A表示之。殺菌過程是一個(gè)連續(xù)的受熱過程,總殺菌效率值為整個(gè)加熱冷卻過程中各個(gè)溫度下的部分殺菌效率值之和:A1.0,殺菌不足;A=1.0,殺菌完全;A1.0,殺菌過度比奇洛基本推算法(2)實(shí)際殺菌強(qiáng)度的計(jì)算理論殺菌強(qiáng)度為1θ(℃)下加熱時(shí)間t(min)加熱溫度θ(℃)θ(℃)下的加熱致死時(shí)間t1(min)致死率1/t1部分殺菌效率值A(chǔ)i=t/t1累積殺菌效率值A(chǔ)298.92000.0050.0100.0131041000.0100.0300.045110500.0200.1000.144113200.0500.2000.346115.6100.1000.6000.945110500.0200.1001.04例:根據(jù)某對(duì)象菌在各加熱溫度θ時(shí)的加熱致死時(shí)間t1,按照該溫度時(shí)相應(yīng)熱處理時(shí)間計(jì)算所得的部分殺菌效率值和累積殺菌效率值如表所示,試求合理的熱殺菌時(shí)間。當(dāng)A=1時(shí)殺菌最合理,故A6=1-0.94=0.06解:故:根據(jù)罐頭的中心溫度計(jì)算F實(shí),把不同溫度下的殺菌時(shí)間折算成121℃的殺菌時(shí)間,然后相加:

F實(shí)=t1×L1+t2×L2+t3×L3+t4×L4+…L—致死率值,某溫度下的實(shí)際殺菌時(shí)間轉(zhuǎn)換為121℃殺菌時(shí)間的換算系數(shù),即經(jīng)溫度θ,1min的殺菌處理,相當(dāng)于121℃時(shí)的殺菌時(shí)間。L值可以通過查致死率表獲得,也可以通過公式

計(jì)算得到。鮑爾改良法(2)實(shí)際殺菌強(qiáng)度的計(jì)算……例:某廠生產(chǎn)425g蘑菇罐頭,根據(jù)計(jì)算的F安值制訂的兩個(gè)殺菌公式為10-23-10min/121℃和10-25-10min/121℃,分別進(jìn)行殺菌試驗(yàn),并測(cè)得罐頭中心溫度的變化數(shù)據(jù)如下表,試問所擬殺菌條件是否合理?(121℃時(shí)的F安=24.92min)殺菌公式110—23—10min殺菌公式210—25—10min

121℃

121℃時(shí)間中心溫度L值F實(shí)時(shí)間中心溫度L值F實(shí)047.90005000384.503×L138003×L16104.70.0233×L261040.023×L291190.6313×L39118.50.563×L3121200.7943×L4121200.7943×L4151211.003×L5151211.003×L5181211.003×L6181211.003×L621121.21.0473×L721120.50.893×L7241211.003×L8241211.003×L8271200.7943×L927120.70.933×L930120.50.8913×L1030120.70.933×L10331211.003×L11331211.003×L11361150.2513×L1236120.50.893×L12391080.0503×L13391150.2513×L1342990.0063×L14421090.0633×L14458003×L15451010.013×L15F實(shí)=3×(0+0+0.023+0.631+0.794+1+…)=25.5min

488503×L16

F實(shí)

=3×(0+0+0.02+0.56+0.794+1+…)=28.1min殺菌公式1:F實(shí)略大于F安,殺菌合理。恒溫殺菌時(shí)間只有23min,但整個(gè)殺菌過程相當(dāng)于121℃實(shí)際殺菌時(shí)間25.5min,多2.5min由升溫和降溫折算得到。殺菌公式2:F實(shí)大于F安,殺菌過度,要求縮短殺菌時(shí)間。目前,一些工廠采用計(jì)算機(jī)控制殺菌,中心溫度的記錄、F實(shí)的計(jì)算全由計(jì)算機(jī)完成,當(dāng)F實(shí)等于或略大于F安時(shí),自動(dòng)停止殺菌工序。確定罐頭殺菌強(qiáng)度的步驟罐頭殺菌條件的表達(dá)方式罐頭殺菌強(qiáng)度的計(jì)算及確定程序罐頭熱殺菌時(shí)罐內(nèi)外壓力的平衡§3.6.4罐頭熱殺菌的工藝條件罐頭熱殺菌時(shí)罐內(nèi)外壓力的平衡反壓的概念為了抵消殺菌或冷卻時(shí)罐內(nèi)過高的壓力,向殺菌鍋內(nèi)補(bǔ)充的罐外壓力叫做反壓。反壓冷卻時(shí)罐內(nèi)外壓力變化曲線壓力/×1.013Pa21升溫恒溫殺菌降溫加熱時(shí)間/min121℃殺菌過程中罐內(nèi)外壓力變化曲線壓力/×1.013Pa2升溫恒溫殺菌降溫加熱時(shí)間/min殺菌冷卻過程中罐內(nèi)外壓力變化曲線1臨界壓力差(罐頭開始變形或跳蓋的壓力差)

ΔP臨=P罐-P釜允許壓力差(為防止變形和跳蓋而設(shè)置的一個(gè)小于臨界壓力差的罐內(nèi)外壓力差)

ΔP允=nΔP臨,n為安全系數(shù),一般取0.4左右。殺菌釜內(nèi)反壓力的大小,以使殺菌釜內(nèi)總壓力(蒸汽壓力與補(bǔ)充壓力之和)等于或稍大于罐內(nèi)壓力與允許壓力差的差為好,即:

P釜=P釜蒸+P反≥P罐-ΔP允

因而反壓力

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