罐頭食品的殺菌.ppt

5罐頭食品的殺菌 5 1罐頭食品的殺菌目的 A 完成殺菌任務(wù)即殺死微生物 B 鈍化酶的活性 C 盡可能保持食品原有品質(zhì) D 煮熟某些食品 增加肉品的風(fēng)味 凡能導(dǎo)致罐頭食品腐敗變質(zhì)的各種微生物都稱為腐敗菌 事實表明 罐頭食品的種類不同 罐頭內(nèi)出現(xiàn)的腐敗菌種類不同 各種腐敗菌的生活習(xí)性不同 故應(yīng)該有不同的殺菌工藝要求 商業(yè)殺菌法 commercialsterilzation 指罐頭食品經(jīng)過殺菌處理后 將病原菌 產(chǎn)毒菌及在食品上造成食品腐敗的微生物殺死 罐頭內(nèi)允許殘留有微生物或芽孢 不過 在常溫?zé)o冷藏狀況的商業(yè)貯運(yùn)過程中 在一定的保質(zhì)期內(nèi) 不引起食品腐敗變質(zhì) 這種加熱處理方法稱為商業(yè)滅菌法 接受過商業(yè)滅菌處理的產(chǎn)品 處于 商業(yè)無菌 狀態(tài) 酸性罐頭食品 pH 4 6低酸性罐頭食品 pH 4 6 5 2罐頭食品的分類 高酸性罐頭食品 pH 3 7酸性罐頭食品 pH 4 6中酸性罐頭食品 pH 5 0低酸性罐頭食品 pH 5 0 各種常見罐頭食品的pH值 罐頭食品按照酸度的分類 低酸性罐頭食品加酸后 若最后平衡時pH 4 6 則轉(zhuǎn)化為酸性罐頭食品 殺菌強(qiáng)度可相應(yīng)降低 但是酸的添加以不影響成品的風(fēng)味為前提 對于大多數(shù)水果罐頭和部分蔬菜罐頭 pH 4 6 屬于酸性罐頭食品 對肉類罐頭 禽類罐頭 水產(chǎn)類罐頭和大部分蔬菜罐頭 pH 4 6 屬于低酸性罐頭食品 酸性罐頭食品 殺菌對象菌是普通細(xì)菌 殺菌溫度為100 以下 常壓殺菌 低酸性罐頭食品 殺菌對象菌是肉毒梭狀芽孢桿菌或P A 3679 生芽孢梭狀芽孢桿菌 殺菌溫度為100 以上 加壓殺菌 殺菌對象菌的選擇 A 肉毒梭狀芽孢桿菌在自然界中分布廣泛 罐頭食品加工的原料受到污染的機(jī)會大 B 肉毒梭狀芽孢桿菌厭氧不耐酸 在pH 4 6的罐藏環(huán)境中能夠進(jìn)行生長 在pH 4 6的環(huán)境中不能生長 C 肉毒梭狀芽孢桿菌生長時會產(chǎn)生致命的外毒素 D 肉毒梭狀芽孢桿菌的耐熱性很強(qiáng) 殺菌對象菌選擇的原因 肉毒桿菌有A B C D E F六種類型 食品中常見的有A B E三種 其中A B類型芽孢的耐酸性較E型強(qiáng) 在低酸性食品中還存在有比肉毒桿菌更耐熱的厭氧腐敗菌如P A 3679生芽孢梭狀芽孢桿菌的菌株 它并不產(chǎn)生毒素 常被選為低酸性罐頭食品殺菌的對象菌 這樣確定的殺菌工藝條件顯然將進(jìn)一步提高罐頭殺菌的可靠性 在低酸性食品中尚有抗熱性更強(qiáng)的平酸菌如嗜熱脂肪芽孢桿菌存在 它需要更高的殺菌工藝條件才會完全遭到破壞 中酸性罐頭食品的殺菌強(qiáng)度要求與低酸性罐頭食品的要求相同 因此它也被并入低酸性食品一類 5 3罐頭食品安全殺菌值的計算 a 罐頭殺菌前對象菌的數(shù)量 b 罐頭的允許腐敗率 按原輕工部對各類成品罐頭合格率的要求而定 F安 D lga lgb 與 D lga lgb 相似 5 4罐頭在實際殺菌條件下F值的計算 罐頭中心溫度tm下的加熱致死時間 Lm 罐頭中心溫度tm下微生物的致死率 表示各個溫度下的殺菌效率換算系數(shù) 即罐頭在溫度tm下的殺菌效率值相當(dāng)于在標(biāo)準(zhǔn)殺菌溫度121 下的殺菌效率值的倍數(shù) 由lg F t0 tm Z得 F 10 tm t0 Z 設(shè)Lm L 10 tm t0 Z 則F Lm tm 121 則Lm 1 當(dāng)tm 121 則Lm 1 tm 121 則Lm 1 對于低酸性罐頭食品 殺菌對象菌為肉毒桿菌或P A 3679 Z 10 t0 121 則Lm L 10 tm 121 10 或lgLm tm 121 10 在一個很小的時間間隔內(nèi) 罐頭的中心溫度可以看成是恒定的 對應(yīng)的微小殺菌值為dF d Lm Lmd F OLmd Lm1 Lm2 Lmn Lmn n 1 2 3 F F安 說明殺菌過度 若F F安 說明殺菌合適F F安 說明殺菌不足 例 已知嗜熱脂肪芽孢桿菌的D121 4 0 min 現(xiàn)生產(chǎn)一批425g蘑菇罐頭 在殺菌前罐頭內(nèi)容物含有的嗜熱脂肪芽孢桿菌不超過2個 g 要求經(jīng)121 殺菌后 允許的腐敗率為萬分之五以下 試計算在121 殺菌時所需的安全F值和實際F值 殺菌規(guī)程為10 23 10 121 1 罐頭的傳熱數(shù)據(jù)如表 解 已知 D121 4 0 min a 425 2 850 個 罐 b 5 10000 5 10 4 根據(jù)式F安 D121 lga lgb 4 lg850 lg5 10 4 4 2 9294 0 699 4 24 92 min 實際殺菌的F值計算根據(jù)罐頭的殺菌公式10 23 10 121 時間 min 03691215 罐內(nèi)中心溫度 47 984 5104 7119120121 致死率L000 0230 63090 7841 0 時間 min 18212427303336394245 罐內(nèi)中心溫度 121121 2121120120 51211151089945 致死率Lm1 01 0491 00 79430 8911 00 25120 05010 00630 F 25 5min F安 24 92min該殺菌公式合理 F Lmn Lm1 Lm2 Lm2 Lmn 3 0 0 0 023 0 6309 0 7843 1 1 1 049 1 0 7943 0 891 1 0 2512 0 0501 0 0063 0 3 8 4904 25 5 min 5 5罐頭殺菌時間及F值的計算 確定殺菌F值的一般步驟 A 確定常引起該罐頭食品變質(zhì)的微生物種類 B 確定微生物的耐熱性 Z值 D值 C 根據(jù)式F D lga lgb 計算出安全F值 D 測定罐頭在實際殺菌過程中的罐頭中心溫度 再根據(jù)中心溫度計算出實際殺菌F值 并與安全F值進(jìn)行比較 判斷實際殺菌工藝條件的合理性 從而罐頭的確定殺菌時間 5 5 1比奇洛 Bigelow 基本推算法 該法的關(guān)鍵是先找出罐頭食品的傳熱曲線與各溫度下微生物熱力致死時間的關(guān)系 部分殺菌量 部分殺菌效率值 若罐頭食品內(nèi)的殺菌對象菌在某溫度下的熱力致死時間為 分鐘 對象菌在該溫度下實際經(jīng)歷的時間為t分鐘 則在該溫度下完成的殺菌效率值為t 稱為部分殺菌量 以Ai表示 則 總殺菌量 總殺菌效率值 A A1 A2 An Ai A 1 殺菌強(qiáng)度太大 浪費(fèi)能源 降低食品品質(zhì)和設(shè)備利用率 A 1 殺菌強(qiáng)度剛好合適 A 1 殺菌強(qiáng)度不足 由A 1合理的殺菌時間 圖解法 確定罐頭的殺菌對象菌 測定罐頭的中心溫度傳熱曲線由熱力致死時間曲線查定各致死時間 計算致死率 1 以致死率為縱坐標(biāo) 加熱時間為橫坐標(biāo)作致死率曲線圖 圖3 18A 1加熱時間即為所求 圖3 19 近似計算法 根據(jù)加熱時間間隔 把致死率曲線相應(yīng)地分成若干個區(qū)間 每個區(qū)間包含的面積就是該區(qū)間的殺菌率值 將各區(qū)間的面積相加得到總殺菌率值 Ai n Li n Li n 1 2 i nA Ai n n 1 2 n 5 5 2鮑爾公式推算法根據(jù)半對數(shù)傳熱曲線 某一殺菌溫度時殺菌加熱時間B fhlg IJ g 5 6罐頭食品殺菌的工藝條件 如200mL玻璃瓶裝橙汁飲料的殺菌條件是100 20min 425g裝馬口鐵罐糖水菠蘿罐頭的殺菌條件是100 30min 對于常壓殺菌 殺菌的工藝條件通常用溫度 時間表示 對于加壓殺菌 殺菌工藝條件包括溫度 時間 反壓等 可用殺菌規(guī)程 公式 表示 1 2 3t P 1 升溫時間 min 2 殺菌時間 min 3 冷卻時間 降溫時間 min t 殺菌溫度 P 反壓冷卻的反壓力 kPa 反壓力的確定 P P鍋 P允 無需反壓冷卻P P鍋 P允 要進(jìn)行反壓冷卻P 殺菌結(jié)束開始冷卻時的罐內(nèi)壓力 同一F實值 可以有不同的溫度時間組合 一般有超高溫瞬時 高溫短時或低溫長時的殺菌工藝條件 到底選用什么樣的溫度時間組合 如牛奶加工技術(shù)發(fā)展的三個階段第一階段 低溫長時間殺菌 即牛乳在65 保持10 15min 第二階段 高溫短時間殺菌 巴氏滅菌 將生奶加熱到75 至80 保持15 20S 達(dá)到殺死致病微生物 但是并不能完全殺菌 仍然要保留部分菌群 它的缺點是只能低溫保存 保存時間只有10d左右 第三階段 超高溫瞬時殺菌 UHT 將牛奶加熱至137 僅保持4S便迅速降至常溫 然后在無菌條件下 用六層紙鋁塑復(fù)合無菌材料灌裝 封盒而成 可以長時間保存 殺菌工藝條件的確定 1 溫度升高 微生物的死亡速率大大加快 需要的加熱時間相應(yīng)大大縮短 2 溫度升高 酶的活性鈍化速率大大加快 需要的加熱時間短 4 溫度升高 微生物死亡速度的增加遠(yuǎn)大于化學(xué)反應(yīng)速度的增加 5 高溫短時的殺菌工藝有利于微生物的死亡和提高食品品質(zhì) 應(yīng)優(yōu)先選用 Q10微生物約為10 化學(xué)反應(yīng) 2 4 3 溫度升高 各種化學(xué)反應(yīng)速度加快 食品品質(zhì)快速下降 金屬罐內(nèi)壁的腐蝕速度加快 超高溫瞬時的殺菌工藝主要用于流動性好的食品裝罐前的殺菌 超高溫瞬時殺菌的工藝條件控制要求嚴(yán)格 稍有偏差就會對食品的品質(zhì)或殺菌效果產(chǎn)生嚴(yán)重影響 選用超高溫瞬時殺菌工藝要注意鈍化酶的活性 并與無菌灌裝配合使用才能取得明顯的效果 應(yīng)用 牛奶 果汁 飲料 豆?jié){ 酒類等流動性好的食品的殺菌 板式超高溫瞬時殺菌機(jī) 高溫短時殺菌必須保證罐內(nèi)食品流動性良好 包裝容器最好是傳熱性能好的金屬罐或蒸煮袋 導(dǎo)熱傳熱型罐頭食品 玻璃容器包裝的罐頭食品不適宜采用高溫短時殺菌工藝 5 7罐頭食品常用的殺菌方法 5 7 1常壓殺菌殺菌溫度 100 用于酸性罐頭食品的殺菌 有間歇式和連續(xù)式之分 對于間歇式 先在殺菌容器內(nèi)注水 保證罐頭在殺菌過程中始終全部浸沒 通蒸氣入水中待水沸騰后加入罐頭鐵籠 當(dāng)水溫再次達(dá)到預(yù)定溫度開始計時 按照要求控制罐頭的殺菌時間 殺菌結(jié)束 將罐頭進(jìn)行冷卻 操作時需要注意 罐頭要先預(yù)熱至70 左右再入殺菌鍋殺菌 以免罐頭進(jìn)入殺菌鍋時水溫降低過多 升溫時間延長 殺菌時罐頭應(yīng)始終保持在水面下10 15cm 溫度穩(wěn)定 保證所有罐頭受熱均勻 對于玻璃罐頭 若入水時溫差超過60 會發(fā)生破裂 殺菌結(jié)束后可根據(jù)需要在鍋內(nèi)或鍋外的水槽冷卻 玻璃瓶罐頭要分段冷卻 殺菌溫度低于100 只適用于酸性罐頭食品的殺菌 夾層鍋 立式殺菌鍋 水果罐頭殺菌系統(tǒng) 噴淋殺菌機(jī) 溫瓶機(jī) 噴淋殺菌機(jī) 5 7 2金屬罐頭的靜止加壓殺菌 A 殺菌操作罐頭 裝籠 入鍋 密封 打開排氣閥 泄氣閥 通蒸汽 空氣的排除 升溫 殺菌 關(guān)蒸汽閥門 通壓縮空氣和冷卻水 冷卻至40 打開鍋蓋 取出罐頭 擦干 減壓 打開鍋蓋 取出罐頭 冷卻 擦干 升溫階段 將殺菌鍋溫度在預(yù)定時間內(nèi)提高到殺菌公式規(guī)定溫度 同時將殺菌鍋內(nèi)的空氣充分排出 以保證恒溫殺菌時鍋內(nèi)蒸汽壓與溫度一致 恒溫階段 在規(guī)定時間內(nèi)保持殺菌鍋溫度穩(wěn)定不變 雖然殺菌鍋經(jīng)過升溫階段已達(dá)到殺菌溫度 但罐頭內(nèi)的溫度還在繼續(xù)上升 C 罐頭初溫 要求罐頭的實際初溫應(yīng)高于或等于原來預(yù)定的初溫 對導(dǎo)熱傳熱型罐頭的升溫影響大 B 蒸汽 冷卻水 空氣的供應(yīng)要充足 降溫 冷卻 階段 原則上冷卻速度越快越好 但必須防止罐頭因壓力急劇變化而爆裂或變形 內(nèi)壓較高的罐頭冷卻時需加壓 反壓 或減慢殺菌鍋的放氣速度 D 空氣的排除足夠的排氣時間和充足的蒸汽供應(yīng)量是將殺菌鍋內(nèi)的空氣排除干凈的必要條件 空氣徹底排除干凈的標(biāo)志 排氣閥出口處的氣體呈灰白色 殺菌鍋的表壓與溫度計的讀數(shù)一致 E 降壓 消壓 F 冷卻 普通冷卻 空氣反壓冷卻 實際應(yīng)用廣泛 蒸汽反壓冷卻冷卻終溫 40 50 G 冷卻水的衛(wèi)生冷卻水要符合飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) 水中的微生物數(shù)量須 10個活菌 毫升 最終水中殘余氯 1ppm 5 7 3玻璃罐頭的靜止加壓殺菌要求殺菌過程中殺菌鍋內(nèi)的壓力始終大于或等于罐頭內(nèi)的壓力 A 高壓水煮殺菌 B 空氣加壓的蒸汽殺菌法 5 6 4軟罐頭的靜止高壓殺菌為防止軟罐頭破袋 在殺菌和冷卻時要用空氣進(jìn)行加壓 與玻璃罐頭一樣 可以采用高壓水煮殺菌或空氣加壓的蒸汽殺菌法 不銹鋼氣墊密封臥式殺菌鍋 可采用蒸汽式 熱水循環(huán)式 熱水殺菌式 12000自動回轉(zhuǎn)殺菌鍋 雙鍋并聯(lián)殺菌釜 碳鋼雙層熱水殺菌釜 具備蒸汽殺菌 熱水靜止浸泡式殺菌 熱水循環(huán)式殺菌 熱水噴淋式殺菌四種工藝殺菌方法 電腦全自動智能程控殺菌鍋 GT7殺菌自動控制系統(tǒng) 5 8殺菌技術(shù)進(jìn)展殺菌技術(shù) 熱殺菌 非熱殺菌熱殺菌技術(shù)應(yīng)用已久 非熱殺菌技術(shù)在近年發(fā)展較快 非熱殺菌的特點 在降低微生物危害的同時 可最大限度地保持食品的營養(yǎng)成分和新鮮食品所具有的獨特風(fēng)味 5 8 1超高壓殺菌在高壓下 將水強(qiáng)制浸透入微生物體內(nèi)后 瞬間解除周圍壓力時 浸入細(xì)胞內(nèi)水分的絕熱膨脹增大 把微生物的細(xì)胞膜從內(nèi)側(cè)向外側(cè)壓出 當(dāng)絕熱膨脹力超過細(xì)胞膜的承受能力時 細(xì)胞膜被破壞 造成微生物死亡 5 7 2強(qiáng)光脈沖殺菌使以稀有氣體為發(fā)光成分的閃光放電燈在瞬間發(fā)光 用由此產(chǎn)生的脈沖光照射微生物 從而達(dá)到殺菌的目的 由于脈沖光具有廣域的光譜和很強(qiáng)的能量 因而微生物的致死率很高 5 8 3超臨界CO2殺菌原理當(dāng)溫度為31 2 壓力為73 7Mpa時 CO2變?yōu)榧炔皇且后w 又不是氣體的高壓流體 其特征之一是溫度和壓力的微小變化 可使密度發(fā)生很大的變化 通過超臨界CO2的急劇膨脹 破壞微生物的細(xì)胞 達(dá)到殺菌目的 5 9新含氣調(diào)理食品加工技術(shù) 新含氣調(diào)理食品加工保鮮技術(shù)是一種適合于加工各類新鮮方便食品或半成品的新技術(shù) 可彌補(bǔ)常規(guī)罐頭食品加工方法的不足 加工特點 原料經(jīng)減菌化處理 充氮包裝 溫和殺菌 多階段升溫 產(chǎn)品特點 能較好保存食品原有色澤 風(fēng)味 口感 形態(tài)和營養(yǎng)成分 不使用防腐劑 能在常溫下貯運(yùn) 貨價期6 12個月 加工工藝過程 原料預(yù)處理 清洗 燙漂 切分等 調(diào)味 烹飪 蒸 煮 炸 烤 煎等 同時進(jìn)行減菌化處理 原料的活菌數(shù)可由105 106降至10 102個 氣體置換包裝將處理后原料及調(diào)味汁裝入具高阻隔性的包裝袋 盒 以氮氣進(jìn)行氣體置換后密封 調(diào)理滅菌 調(diào)理滅菌鍋采用波浪狀熱水噴淋 加熱均一 多階段升溫 二階段急速冷卻的溫和滅菌方式 多階段升溫可縮短食品表面與中心之間的溫度差 第一階段 預(yù)熱階段 第二階段 調(diào)理入味階段 第三階段 滅菌階段 采用雙峰系統(tǒng)法 特點 食品內(nèi)部溫度上升快 加熱溫度和時間限定在最低限度 從而可最大限度保留食品的色 香味 食品的物性變化最小 6罐頭食品的檢驗與變質(zhì) 6 1 1保溫檢查肉類 水產(chǎn)類罐頭 37 2 5 7天 糖水水果 鹽水蔬菜 果汁等罐頭 20 25 7天 高于25 5天 含糖高于50 的濃縮果汁 果醬 糖漿水果罐頭 干制水果罐頭 可以不進(jìn)行保溫檢查 6 1罐頭的檢驗 6 1 2敲音檢查將經(jīng)過保溫的罐頭排列成行 用敲音棒敲打罐頭底蓋 發(fā)音清脆者為正常罐頭 發(fā)音混濁者為膨脹罐頭 6 1 3真空度檢查有破壞性檢查和非破壞性檢查 6 1 4外觀檢查檢查二重卷邊的質(zhì)量 罐身縫質(zhì)量及容器的外形等 6 1 5開罐檢查A 感官檢驗 組織形態(tài)檢驗 色澤檢驗 香味 滋味的檢驗 B 重量檢驗 包括凈重和固體重 肉類 魚類罐頭 固體重 肉 魚 重 油重 水果罐頭 固體重 果塊瀝干重 蔬菜罐頭 固體重 蔬菜重 小配料重 C 罐內(nèi)壁檢驗D 化學(xué)檢驗 一些食品營養(yǎng)成分的檢驗 E 微生物檢驗通過接種培養(yǎng)檢查平酸菌 致病菌等是否存在 判斷殺菌是否達(dá)到商業(yè)無菌的要求 6 2罐藏食品的變質(zhì) 罐頭食品常見的腐敗變質(zhì)現(xiàn)象 脹罐 平蓋酸敗 黑變 長霉 6 2 1脹罐根據(jù)脹罐程度 可分為隱脹 輕脹 硬脹 根據(jù)脹罐原因 分為物理性 化學(xué)性和細(xì)菌性脹罐 化學(xué)性脹罐酸性食品與罐內(nèi)壁發(fā)生電化學(xué)反應(yīng) 使罐內(nèi)壁被腐蝕 同時產(chǎn)生氫氣聚積在罐內(nèi) 一般要在罐頭貯藏了一定時間才能發(fā)現(xiàn) 物理性脹罐裝罐量過多 頂隙太小 排氣不足 殺菌后冷卻速度過快等造成 一般在殺菌冷卻后即可發(fā)現(xiàn) 原因 A 殺菌不足如好氣及厭氣性芽孢菌 耐熱性較強(qiáng) 嗜熱菌等在罐頭內(nèi)殘留 細(xì)菌的種類較單純 主要是一些耐熱性強(qiáng)的細(xì)菌 細(xì)菌性脹罐 微生物性脹罐 由產(chǎn)氣細(xì)菌的生長繁殖引起 在罐頭貯藏期間出現(xiàn) 同時伴隨著食品的變質(zhì) 經(jīng)保溫檢查也能發(fā)現(xiàn) 腐敗菌進(jìn)入罐頭的途徑 一般在罐頭殺菌結(jié)束冷卻時與冷卻水一起進(jìn)入 解決辦法 對封口質(zhì)量嚴(yán)格要求 加強(qiáng)冷卻水的衛(wèi)生管理 B 罐頭密封不完全或罐泄漏所引起的腐敗變質(zhì)幾乎都是脹罐 開罐檢查時表現(xiàn)為腐敗菌的菌種雜 耐熱性較低 以非芽孢菌為主 6 2 2平蓋酸敗罐頭外觀無正常 但內(nèi)容物已酸敗變質(zhì) 常見菌 凝結(jié)芽孢桿菌 嗜熱脂肪芽孢桿菌 特點 產(chǎn)酸不產(chǎn)氣 6 2 3黑變或硫臭腐敗常發(fā)生在低酸性罐