食品加工原理-罐藏课件

食品工艺学教师：刘雄西南大学食品科学学院2012.10.食品工艺学教师：刘雄1第四章第四章 罐头食品加工原理罐头食品加工原理第四章罐头食品加工原理2n罐藏罐藏食品原料经预处理后，密封在容器或包装袋中，通过杀菌工艺杀灭致病菌、腐败菌等微生物，并维持密闭和真空的条件下，食品能在常温下长期保存的食品保藏方式。n罐藏食品特点：必须有一个能够密闭的容器（包括复合薄膜制成的软袋）必须经过排气、密封、杀菌、冷却这四个工序。从理论上讲必须杀死致病菌、腐败菌、中毒菌，在生产叫商业无菌，并使酶失活。罐藏的定义和特点罐藏的定义和特点3 一、罐藏原理罐藏原理（一）罐藏食品与微生物的关系 嗜氧微生物 厌氧微生物 兼性厌氧微生物微微生生物物生生存存条条件件营养源水分pH值温度氧碳源、氮源抽真空高温杀菌调酸碱抑抑制制微微生生物物生生长长一、罐藏原理（一）罐藏食品与微生物的关系嗜4（二）罐藏食品与酶活性的关系罐藏食品与酶活性的关系q酶失活时间曲线，D、F、Z值表示酶耐热性（三）罐藏食品与氧的关系q食品氧化q好氧菌生存q金属氧化 一、罐藏原理罐藏原理（二）罐藏食品与酶活性的关系一、罐藏原理5二、罐藏食品加工工艺原料预处理原料预处理检验检验冷却冷却密封密封排气排气杀菌杀菌装罐装罐(预封预封)成品成品二、罐藏食品加工工艺原料预处理检验冷却密封排气杀菌装罐(预封6食品加工原理-罐藏课件7食品加工原理-罐藏课件8食品加工原理-罐藏课件9微生物生长发育程度与微生物生长发育程度与pHpH值的关系值的关系35678410050pH酵母菌霉菌细菌生长发育程度/%pH值对微生物的影响值对微生物的影响微生物生长发育程度与pH值的关系35678410050pH酵10pH值对微生物的影响值对微生物的影响食品分类pH值腐败菌类型常见食品低酸性4.5脂肪芽孢杆菌(嗜热)、解糖梭状芽孢杆菌(嗜热)、致黑梭状芽孢杆菌、肉毒杆菌（嗜温）青豆、蘑菇、芦笋、肉类、肠制品、鱼肉制品酸性3.74.5耐酸热芽孢杆菌、巴氏固氮梭状芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、软化芽孢杆菌番茄、水果制品高酸性3.7乳酸菌、明串珠菌、霉菌、纯黄丝衣霉、雪白丝衣霉果汁、水果、酸渍食品、果酱按按pH值分类罐头食品中常见腐败菌值分类罐头食品中常见腐败菌pH值对微生物的影响食品分类pH值腐败菌类型常见食品脂肪芽孢11生活环境低温环境温泉环境2.1微生物对温度的适应性嗜温菌40-50嗜热菌60-80嗜冷菌非芽孢细菌食品中，芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌生活环境低温环境温泉环境2.1微生物对温度的适应性嗜温菌嗜热12n（1）微生物的种类和数量微生物的种类和数量n（2）杀菌温度杀菌温度和时间和时间n（3）食品理化性质食品理化性质2.2 2.2 影响微生物耐热性的因素影响微生物耐热性的因素（1）微生物的种类和数量2.2影响微生物耐热性的因素13（1 1）微生物的种类和数量）微生物的种类和数量n各种微生物的耐热性各有不同，而且即使是同一菌种，各种微生物的耐热性各有不同，而且即使是同一菌种，其耐热性也因菌株而异，正处于生长繁殖的微生物营养其耐热性也因菌株而异，正处于生长繁殖的微生物营养细胞的耐热性较它的芽孢弱。细胞的耐热性较它的芽孢弱。n各种芽孢菌的耐热性也不尽相同，一般厌氧菌芽孢的耐各种芽孢菌的耐热性也不尽相同，一般厌氧菌芽孢的耐热性较需氧菌芽孢强，嗜热菌的芽孢耐热性最强。热性较需氧菌芽孢强，嗜热菌的芽孢耐热性最强。n微生物的耐热性，与一定容积中所存在的微生物的数量微生物的耐热性，与一定容积中所存在的微生物的数量有关。有关。n微生物的种类及数量取决于原料的状况（来源及储运过微生物的种类及数量取决于原料的状况（来源及储运过程）、工厂的环境卫生、车间卫生、机器设备和工器具程）、工厂的环境卫生、车间卫生、机器设备和工器具的卫生、生产操作工艺条件、操作人员个人卫生等因素。的卫生、生产操作工艺条件、操作人员个人卫生等因素。（1）微生物的种类和数量各种微生物的耐热性各有不同，而且即使14（2 2）杀菌温度和时间）杀菌温度和时间n在微生物生长温度以上的温度，就可以导致微生物的死亡。在微生物生长温度以上的温度，就可以导致微生物的死亡。n微生物的种类不同，其最低热致死温度也不同。微生物的种类不同，其最低热致死温度也不同。n对于规定种类、规定数量的微生物，选择了某一个温度后，微生对于规定种类、规定数量的微生物，选择了某一个温度后，微生物的死亡就取决于在这个温度下维持的时间。物的死亡就取决于在这个温度下维持的时间。（2）杀菌温度和时间在微生物生长温度以上的温度，就可以导致微15（3 3）食品理化性质）食品理化性质npHpH值的影响值的影响 n水分活度的影响水分活度的影响 n溶质的影响溶质的影响 n糖的影响糖的影响 n脂肪的影响脂肪的影响 n蛋白质的影响蛋白质的影响 n盐类的影响盐类的影响 n植物杀菌素的影响植物杀菌素的影响（3）食品理化性质pH值的影响163.1 pH3.1 pH值的影响值的影响n酸碱度对微生物的繁殖及酶活性影响很大，对热敏感酸碱度对微生物的繁殖及酶活性影响很大，对热敏感性的影响也很显著。酸碱能够促使蛋白质的热变性，性的影响也很显著。酸碱能够促使蛋白质的热变性，细胞的表层构造、机能以及细胞的代谢系统都受其影细胞的表层构造、机能以及细胞的代谢系统都受其影响，因此是影响杀菌效果的最显著因子。响，因此是影响杀菌效果的最显著因子。n根据微生物对酸性环境的敏感性，可把罐头食品分为根据微生物对酸性环境的敏感性，可把罐头食品分为四类：即四类：即低酸食品低酸食品(pH(pH4.5)4.5)、酸性食品酸性食品(PH(PH值值3.7-3.7-4.5)4.5)和和高酸食品高酸食品(pH(pH3.7)3.7)。n一般把一般把PHPH值值4.64.6作为酸性食品和低酸食品的分界线，作为酸性食品和低酸食品的分界线，pHpH值高于值高于4.64.6、水分活度大于、水分活度大于0.850.85的食品为低酸食品。的食品为低酸食品。3.1pH值的影响酸碱度对微生物的繁殖及酶活性影响很大，对173.1 pH3.1 pH值的影响值的影响3.1pH值的影响183.2 3.2 水分活度的影响水分活度的影响n水分活度是影响微生物耐热性的另水分活度是影响微生物耐热性的另个重要因素。个重要因素。n在在110110下对凝结芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、下对凝结芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、E E型肉型肉毒梭茵、枯草芽孢杆菌等微生物芽孢的耐热性反应的比毒梭茵、枯草芽孢杆菌等微生物芽孢的耐热性反应的比较，显示在较，显示在AwAw0.2-0.40.2-0.4范围内芽孢具有最强的耐热性，范围内芽孢具有最强的耐热性，AwAw大于大于0.40.4时，时，D D值显著下降，值显著下降，A wA w1.01.0时为最低。时为最低。n微生物耐热性因不同的菌种而有差异。微生物耐热性因不同的菌种而有差异。n凝结芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢的耐热性随凝结芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢的耐热性随AwAw提提高而下降的显著性不高，高而下降的显著性不高，AwAw1.01.0时比时比AwAw0 0时的时的D D值大，值大，而而E E型肉毒梭菌在高湿度下的热敏感性极强。型肉毒梭菌在高湿度下的热敏感性极强。3.2水分活度的影响水分活度是影响微生物耐热性的另个重要193.33.3溶质的影响溶质的影响3.3溶质的影响203.43.4糖的影响糖的影响n糖类对微生物耐热性有一定影响。高浓度糖液能够吸收细菌细胞糖类对微生物耐热性有一定影响。高浓度糖液能够吸收细菌细胞的水分，致使细胞原生质脱水，影响了蛋白质凝固速度，从而增的水分，致使细胞原生质脱水，影响了蛋白质凝固速度，从而增强了芽孢的耐热性能。强了芽孢的耐热性能。n糖的浓度越高，杀灭芽孢所需的时间越长，低浓度糖对芽孢耐热糖的浓度越高，杀灭芽孢所需的时间越长，低浓度糖对芽孢耐热性的影响很小。性的影响很小。n如酵母在如酵母在100100、43.843.8糖液中的致死时间为糖液中的致死时间为6min6min，在，在66.966.9糖液糖液中为中为28min28min。牛奶中金黄色葡萄球菌的。牛奶中金黄色葡萄球菌的D60D605.34min5.34min，而牛奶加，而牛奶加57%57%蔗糖时蔗糖时D60D6042.53min42.53min，如果蔗糖浓度低于，如果蔗糖浓度低于1414则几乎无影则几乎无影响。响。3.4糖的影响糖类对微生物耐热性有一定影响。高浓度糖液能够吸213.53.5脂肪的影响脂肪的影响3.5脂肪的影响22n明胶、血清等可提高细菌耐热性3.6 3.6 蛋白质的影响明胶、血清等可提高细菌耐热性3.6蛋白质的影响233.73.7盐类的影响盐类的影响n盐类对微生物耐热性的影响随盐的种类、浓度及菌种等盐类对微生物耐热性的影响随盐的种类、浓度及菌种等因素而有相当大的差异。因素而有相当大的差异。n盐类对微生物产生的作用包括：不同浓度盐类可以调节盐类对微生物产生的作用包括：不同浓度盐类可以调节细胞内外渗透压的平衡，从而减少一些重要成分在加热细胞内外渗透压的平衡，从而减少一些重要成分在加热过程中向胞外泄漏；能够透过胞壁的盐类对细胞内的过程中向胞外泄漏；能够透过胞壁的盐类对细胞内的pHpH值有影响；二价阳离子与蛋白质结合生成稳定的复合体值有影响；二价阳离子与蛋白质结合生成稳定的复合体而有助于耐热性的增强；一定浓度盐类的存在使水分活而有助于耐热性的增强；一定浓度盐类的存在使水分活度降低，从而使细胞的耐热性增强。度降低，从而使细胞的耐热性增强。n食盐是盐类中最重要的一种，关于它对微生物耐热性的食盐是盐类中最重要的一种，关于它对微生物耐热性的影响已有较多报道，其影响效果因菌种、盐浓度及其他影响已有较多报道，其影响效果因菌种、盐浓度及其他环境条件而有变化。在低浓度下食盐对细胞有保护作用，环境条件而有变化。在低浓度下食盐对细胞有保护作用，高浓度高浓度(5(5以上以上)则使其耐热性减弱，当浓度加大到则使其耐热性减弱，当浓度加大到1010左右，对细胞耐热性的影响度又减小。左右，对细胞耐热性的影响度又减小。3.7盐类的影响盐类对微生物耐热性的影响随盐的种类、浓度及菌243.8 3.8 植物杀菌素的影响植物杀菌素的影响n一些高等植物的液汁和分泌的挥发性物质对微生物有抑制和杀一些高等植物的液汁和分泌的挥发性物质对微生物有抑制和杀菌作用，这种具有抑制和杀菌作用的物质称植物杀菌素。菌作用，这种具有抑制和杀菌作用的物质称植物杀菌素。n某些罐头食品在杀菌前加入适量的富有植物杀菌素的蔬菜或调某些罐头食品在杀菌前加入适量的富有植物杀菌素的蔬菜或调料如葱、辣椒、胡椒、丁香、蒜、胡萝卜等，可以促使微生物料如葱、辣椒、胡椒、丁香、蒜、胡萝卜等，可以促使微生物在杀菌时死亡。在杀菌时死亡。3.8植物杀菌素的影响一些高等植物的液汁和分泌的挥发性物质252.3 微生物耐热性的测定及表示方法n（1）加热时间与细菌芽孢致死率的关系加热时间加热时间1040 1D103102103D2D4D5D热力致死速率曲线热力致死速率曲线每每1ml1ml芽孢数芽孢数指数递减时间（D值）：在一定的环境和热力致死温度下，杀死某细菌群原有残存活菌数的90%所需加热时间。杀菌温度2.3微生物耐热性的测定及表示方法（1）加热时间与细菌芽26热力致死时间热力致死时间（Thermal death time，TDT）n定义：在一定的恒定温度条件下，将食品中的某定义：在一定的恒定温度条件下，将食品中的某种微生物活菌（细菌和芽孢）全部杀死所必需的种微生物活菌（细菌和芽孢）全部杀死所必需的最短热处理时间（最短热处理时间（min）。）。热力致死时间（Thermaldeathtime，TDT27F值值 n定定义义为为特特定定温温度度下下的的细细菌菌或或芽芽孢孢的的热热力力致致死死时时间，间，min。n在在121.1下下热热致致死死温温度度下下细细菌菌或或芽芽孢孢的的热热力力致死时间，通常用致死时间，通常用F0值来表示。单位为值来表示。单位为min。F值定义为特定温度下的细菌或芽孢的热力致死时间，min。28Z值值 n引起热力致死时间产生一个对数循环减少所需要增加的引起热力致死时间产生一个对数循环减少所需要增加的温度，温度，即即TDT变化变化90%（一个对数循环）所对应的温度（一个对数循环）所对应的温度变化值，变化值，。即热力致死时间曲线上的斜率。即热力致死时间曲线上的斜率。Z值引起热力致死时间产生一个对数循环减少所需要增加的温度，29D值、F值和Z值三者间关系仿热力致死时间曲线仿热力致死时间曲线104.599110 115.5 121.1温度温度208010814060100642D值值 zD2D1D2=nDD值、F值和Z值三者间关系仿热力致死时间曲线104.59930热力递减致死时间热力递减致死时间（Thermal reduction time，TRT）n定义：在任何特定的热力致死条件下将细菌或芽定义：在任何特定的热力致死条件下将细菌或芽孢数减少到某一程度如孢数减少到某一程度如10-n时所需要的热处理时间时所需要的热处理时间（min）。）。nn值就是活菌递减的对数周期数，故可称之为递减值就是活菌递减的对数周期数，故可称之为递减指数。选取的指数。选取的n值愈大，活菌的残存概率愈小。值愈大，活菌的残存概率愈小。热力递减致死时间（Thermalreductionti31温度对酶的影响温度对酶的影响32温度对酶的影响温度对酶的影响33原料预处理去皮去骨取片n目的q去粗留精、去害留益q分类分级q切分造型调质n内容漂洗挑选去囊衣原料预处理去皮去骨取片目的漂洗挑选去囊衣34原料预处理原料预处理35食品加工原理-罐藏课件36罐藏容器准备n罐藏容器应具备的条件罐藏容器应具备的条件q1.对人体没有毒害，不污染食品，保证食品符合卫生要求。q2.具有良好的密封性能，保证食品经消毒杀菌之后与外界空气隔绝，防止微生物污染，使食品能长期贮存而不致变质。q3.具良好的耐腐蚀性。q4.适合工业化生产，能随承受各种机械加工。q5.容器应易于开启，取食方便，体积小，重量轻，便于携带，利于消费。罐藏容器准备罐藏容器应具备的条件37n常用的罐藏容器常用的罐藏容器q薄锡薄板罐薄锡薄板罐（马口铁罐），简称铁罐n马口铁罐是两面镀锡的低碳薄钢板，含碳量在0.060.12%，厚度0.150.49。n为五层结构，包括：钢基、合金层、锡层、氧化膜层、油膜层q铝合金薄板罐铝合金薄板罐（铝罐）n此类罐质轻，便于运输；抗大气的腐蚀不生锈；通常不会受到含硫产品的染色；易于成型；不含铝，无毒害。n但强度低，易变形；不便于焊接；对产品有漂白作用；使用寿命不及马口铁罐；成本费用比马口铁昂贵。常用的罐藏容器38金属罐金属罐盖罐身金属罐金属罐盖罐身39q玻璃罐玻璃罐n是用碱石灰玻璃制成，即将石英砂，纯碱（Na2CO3）以及石灰石（CaO）按一定比例配合在1500高温下熔融，再缓慢冷却成型铸成的。n玻璃罐的特点：q化学性质稳定，一般不与食品发生化学反应；可直观罐内产品的色泽、形状、产生吸引力或反感；可重复使用；原料丰富，成本低；硬度高，不变形。q热稳定性差；质脆易破；重量大；导热系数小；因它透光，因而对某些色素产生变色的反应。n玻璃瓶由三部分组成：瓶身、瓶盖、瓶圈。玻璃罐40q软罐头（软罐头（第二代罐头）n由聚酯、铝箔、聚烯烃等组成的复合薄膜为材料制成的。n这种软罐头包装具有如下特点：q能够忍受高温杀菌，微生物不会侵入，贮存期长。q不透气及水蒸汽、内容物几乎不可能发生化学作用，能够较长期的保持内容物的质量。q质量轻，密封性好，封口简便牢固，可以电热封口。q杀菌时传热速度快。q开启方便，包装美观。软罐头（第二代罐头）41n罐藏容器的清洗与消毒罐藏容器的清洗与消毒q金属罐的清洗n分为人工清洗和机械清洗。q玻璃瓶的清洗和消毒n对于回收的旧瓶子，应先用温度为4050，浓度为23%的NaOH溶液浸泡510min，以便使附着物润温而易于洗净。n具有一定生产能力的工厂多用洗瓶机清洗，常用的有喷洗式洗瓶机，浸喷组合式洗瓶机等。罐藏容器的清洗与消毒42半自动洗瓶机半自动洗瓶机43n原料准备好后应尽快装罐。若不赶快装罐，易造成污染，细菌繁殖，造成杀菌困难。若杀菌不足，严重情况下，造成腐败，不能食用。1.装罐注意事项装罐注意事项q装罐量必须准确装罐量必须准确n要求净重偏差不超过3%n含量包括净含量和固形物含量q按大小、成熟度分级装罐按大小、成熟度分级装罐n无论是果蔬原料，还是肉禽类，在装罐时都必须合理搭配，并注意大小、色泽、成熟度等基本一致，分布排列整齐，特别是玻璃更应注意。装罐操作装罐操作原料准备好后应尽快装罐。若不赶快装罐，易造成污染，细菌繁44q应保持一定的顶隙应保持一定的顶隙n顶隙顶隙实装罐内由内容物的表面到盖底之间所留的空间叫顶隙。n罐内顶隙的作用很重要，需要留得恰当，不能过大也不能过小，顶隙过大过小都会造成一些不良影响。应保持一定的顶隙45n、顶隙过小的影响qa、杀菌期间，内容物加热膨胀，使顶盖顶松，造成永久性凸起，有时会和由于腐败而造成的胀罐弄混。也可能使容器变形，或影响缝线的严密度。qb、顶隙过小，有的易产生氢的产品，易引起氢胀，因为没有足够的空间供氢的累积。qc、有的材料因装罐量过多，挤压过稠，降低热的穿透速率，可能引起杀菌不足。此外，内容物装得过多会提高成本。、顶隙过小的影响46n、顶隙过大的影响qa、引起装罐量的不足，不合规格，造成伪装。qb、顶隙大，保留在罐内的空气增加，含量相应增多，2易与铁皮产生铁锈蚀，并引起表面层上食品的变色，变质。qc、若顶隙过大，杀菌冷却后罐头外压大大高于罐内压，易造成瘪罐。因而装罐时必须留有适度的顶隙，一般装罐时的顶隙在mm，封盖后为3.24.7mm。、顶隙过大的影响47食品加工原理-罐藏课件48n严格防止夹杂物混入罐内严格防止夹杂物混入罐内q装罐时应特别重视清洁卫生，保持操作台的整洁，同时，要严格规章制度，工作服尤其是工作帽必须按要求穿戴整齐，严防夹杂物混入罐内，确保产品质量。此外，瓶口应清洁，否则会影响封口的严密性。严格防止夹杂物混入罐内492装罐方法q人工装罐n块状食品，形态，组织结构大小不一致的，机械装罐较困难，多采用人工装罐。q机械装罐n适于流体、半流体、颗料体、较整齐的食品。n机械装罐的特点：q准确干净，汤汁的外流较少，可人为的调节装罐量，便于清洗，保持一定的卫生水平，劳动生产率高，但适应性较小。2装罐方法50罐装设备含颗粒灌装机罐装设备含颗粒灌装机51啤酒/汽水灌装机重力式灌装机重力式灌装机啤酒/汽水灌装机重力式灌装机52食品加工原理-罐藏课件53（四）注液n除了流体食品、糊状、糜状及干制食品外，大多数食品装罐后都要向罐内加注液汁。所加注的液汁视罐头品种的不同而不同，有的加清水，如清水马蹄；有的加注糖液，如糖水苹果；有的加注盐水，如蘑菇、青豆等；有的加注调味液，如红烧猪肉，等等。（四）注液54n有的罐头食品装罐后，在排气前要先进行预封。n所谓预封就是用封口机将罐身初步钩连上，其松紧程度以能使罐盖沿罐身旋转而不会脱落为度，此时，空气能流通，在热排气或在真空封罐过程中，罐内的气体能自由免同，而罐盖不会脱落。预封预封有的罐头食品装罐后，在排气前要先进行预封。预封55原料装罐注液后，封罐前要进行排气，将罐头中和食品组织中的空气尽量排除，使罐头封盖后能形成一定程度的真空度防止败坏，有助于保证和提高罐头食品的质量。排气排气原料装罐注液后，封罐前要进行排气，将罐头中和食品组织中的空气56（一）排气的目的（一）排气的目的q抑制好氧性微生物的活动，抑制其生长发育。q减轻食品色、香、味的变化，特别是维生素等营养物质的氧化损耗。q减轻加热杀菌过程中内容物膨胀对容器密封性的影响，保证缝线安全。q罐头内部保持真空状态，可以使实罐的底盖维持一种平坦或向内陷入的状态，这是正常良好罐头食品的外表征象。以此与微生物败坏产生气体而引起的胀罐相区别。q排除空气后，减轻容器的铁锈蚀n因为空气中有氧存在，会加速铁皮的腐蚀。罐头经过排气，减少了残存氧含量，可减缓罐内壁的腐蚀程度。（一）排气的目的57（二）真空度及测定（二）真空度及测定q罐头食品真空度真空度罐外的大气压与罐内气压的差。即真空度大气压罐内残留压力常用mmHg表示q2真空度的影响因素n排气的时间与温度是决定罐头真空度的重要因素。n罐头排气后，封罐前的时间间隔也影响罐头的真空度，即封口时罐头食品的温度，也叫密封温度。排气后应迅速封盖，使封罐时保持较高温度。n罐内顶隙的大小。n食品原料的种类和新鲜度。n食品的酸度。n外界条件变化也会影响罐内真空度。（二）真空度及测定58（三）排气方法（三）排气方法q目前我国罐头食品厂常用的排气方法有热排气，真空封罐排气和蒸汽喷射排气三种。q1热力排气法热力排气法n这种方法是利用食品和气体受热膨胀的基本原理，使罐内食品和气体膨胀，罐内部分水分汽化，水蒸汽分压提高来驱赶罐内的气体。排气后立即密封，这样，罐头经杀菌冷却后，由于食品的收缩和水蒸汽的冷凝而获得一定的真空度。（三）排气方法59n（1）加热排气法）加热排气法将装好原料和注液的罐头，放上罐盖或不加盖送入排气箱，进行加热排气。利用热使罐头中内容物膨胀，而原料中存留或溶解的气体被排斥出来，然后立即趁热密封、杀菌、冷却后罐头就可得到一定的真空度。加热时，使罐头中心温度达到工艺要求温度，一般在80左右，使罐内空气充分外逸。n（2）热装法热装法热装罐排气就是先将食品加热到一定温度，然后立即趁热装罐并密封的方法。这种方法适用于流体、半流体或食品的组织形态不会因加热时的搅拌而遭到破坏的食品，如果酱等。（1）加热排气法602真空封罐排气法真空封罐排气法这是一种借助于真空封罐机将罐头置于真空封罐机的真空仓内，在抽气的同时进行密封的排气方法。优点：能在短时间内使罐头获得较高的真空度，能较好地保存维生素和其他营养素（因为减少了受热环节），适用于各种罐头的排气，以及封罐机体积小，占地少的优点。缺点：罐内食品易暴沸飞溅。2真空封罐排气法61n3蒸汽喷射排气法（蒸汽密封排气法）蒸汽喷射排气法（蒸汽密封排气法）原理：在封罐的同时向罐头顶隙内喷射具有一定压力的高压蒸汽，利用蒸汽驱赶，置换罐头顶隙内的空气。优点：速度快，设备紧凑，不占位置，但排气不允分，使用上受到一定的限制。缺点：只能排除顶隙中的空气，对食品组织中和溶液中残留的空气作用就很小。3蒸汽喷射排气法（蒸汽密封排气法）62食品加工原理-罐藏课件63罐头真空度的检测方法：n破坏性检测：用特制的真空表测定罐头的真空度。检验部门常用。罐头真空度的检测方法：破坏性检测：用特制的真空表测定罐头的64非破坏性检测：n“打检”用特制的小棒敲击罐头底盖，根据棒击时发出的清、浊声来判断罐头真空度的大小。n罐头真空度自动检测仪是一种光电技术检测仪，利用凹面镜聚焦产生光点，光亮度与凹面的曲率有关，真空度低，凹面的曲率半径就大。（要求罐盖表面为平滑面）nToptone真空检测器是利用声学原理来检查单个罐头或封在纸盒里的罐头及包装食品的真空度。非破坏性检测：65（一）目的q与外界隔绝，不致受外界空气及微生物污染而引起败坏。（二）封罐机q封罐机的类型很多，有半自动封罐机，自动封罐机，半自动真空封罐机，自动真空封罐机等。密封密封（一）目的密封66 （1 1）金属罐的密封金属罐的密封n金属罐的密封是指罐身的翻边和罐盖的圆边在封口机中进行卷封，使罐身和罐盖相互卷合，压紧而形成紧密重叠的卷边的过程。所形成的卷边称之为二重卷边。卷边封罐机（1）金属罐的密封卷边封罐机67二重卷边卷封示意图（1）头道滚轮的卷封过程（2）二道滚轮的卷封过程叠接率、紧密度和接缝盖钩完整率三者都要求 50二重卷边卷封示意图叠接率、紧密度和接缝盖钩完整率三者都要求68（2）玻璃瓶的密封玻璃瓶的密封q玻璃瓶与金属罐不同，它的罐身是玻璃的，而罐盖是金属的，一般为镀锡薄钢板，它的密封是靠镀锡薄钢板和密封压在玻璃瓶口而形成密封的。q目前常用的有：n卷封式玻璃瓶：采用卷边密封法密封n旋转玻璃瓶：采用旋转式密封法密封n揿压式玻璃瓶：采用揿压式密封法密封（2）玻璃瓶的密封69（3）软罐头的密封软罐头的密封热封口机热封口机（3）软罐头的密封70n1.目的：杀灭罐头食品中能引起疾病的致病菌和能在罐内环境中生长引起食品败坏的腐败菌。这种杀菌称之为“商业无菌”q杀菌时必须考虑两方面的因素：即既要杀死罐内的致病菌和腐败菌，又使食品不致加热过度，而保持较好的形态，色泽、风味和营养价值。杀菌杀菌1.目的：杀灭罐头食品中能引起疾病的致病菌和能在罐内环境中生71n2.杀菌分类q低温杀菌为80-100，又称常压杀菌，时间10-30分钟，适合于含酸量较高（pH 值在4.6以下）的水果罐头和部分蔬菜罐头；q高温杀菌为105-121，又称高压杀菌，时间40-90分钟，适用于含酸量较少（pH值4.6以上）和非酸性的肉类、水产品及大部分蔬菜罐头。n3.杀菌传热介质：水和蒸汽2.杀菌分类72n4.杀菌热传递方式q传导传热q对流传热n5.影响热传递的因素q 罐藏容器的性质n热阻R=壁厚/导热系数q 罐型大小 4.杀菌热传递方式73 罐内食品的性质 与热传导有关的食品物理特性主要是形状、大小、浓度、粘度、密度等，食品的这些性质不同，传热的方式就不同，传热速度自然也不同。a 流体食品流体食品：粘度和浓度不大，加热杀菌时产生对流，传热速度快。如：果汁、肉汤、清汤类罐头。b 半流体食品半流体食品：浓度大、粘度高，流动性很差，杀菌时很难产生对流，主要靠传导传热，如：番茄酱、果酱等罐头。罐内食品的性质74n c 固体食品：这类食品呈固态或高粘度状态，加热杀菌时不可能形成对流，主要靠传导传热，传热速度很慢，如：红烧类，糜状类、果酱类罐头等。n d 流体和固体混装的食品：这类罐头食品中既有流体又有固体，传热情况较为复杂，这类罐头加热杀菌时传导和对流同时存在。如：糖水水果罐头，清渍类蔬菜罐头等。一般来说，颗粒、条形、小块形食品在杀菌时罐内液体容易流动，以对流为主，传热速度比大粒、大块形的快；片层状食品的传热比竖条装食品的慢。c固体食品：这类食品呈固态或高粘度状态，加热杀菌75 罐内食品的初温 罐内食品的初温是指杀菌开始时，也即杀菌釜开始加热升温时食品的温度。杀菌釜的形式和罐头在杀菌釜中的位置 杀菌器操作温度 罐内食品的初温76n6.杀菌温度的确定q通过检测确定主要杀灭对象菌，确定安全的杀菌时间值F0（安全杀菌F值）q实际杀菌条件下的安全杀菌值q实际杀菌时间计算公式加热滞后因子加热滞后因子降低一个对数循环所需的加热时间降低一个对数循环所需的加热时间杀菌温度与杀菌结束时冷点最高温度之差杀菌温度与杀菌结束时冷点最高温度之差杀菌温度与杀菌开始前食品初温之差杀菌温度与杀菌开始前食品初温之差6.杀菌温度的确定加热滞后因子降低一个对数循环所需的加热时777罐头热杀菌的工艺条件 罐头杀菌条件的表达方法:罐头热杀菌过程中杀菌的工艺条件主要是温度，时间和反压力三项因素，在罐厂通常用“杀菌公式”的形式来表示，即把杀菌的温度，时间及所受用的反压力排列成公式的形式。一般的杀菌公式为：7罐头热杀菌的工艺条件788.杀菌操作阶段qa.排气升温：将杀菌釜内部温度升到杀菌温度，即升温期。qb杀菌阶段：维持杀菌温度下达到要求的时间。qc.消压降温。8.杀菌操作阶段795杀菌器的类型 杀菌器的类型设计很多，大致大致分为下面几个类型：间歇式开口杀菌锅。常压杀菌器n 封闭式杀菌器：又分为间歇静止的和n 连续回转自动装御操纵的。间歇式密封杀菌器：间歇静止操作。加压杀菌器 连续式密封杀菌器：自动装御和回转操作。5杀菌器的类型80常压杀菌设备常压杀菌设备81常压杀菌设备常压杀菌设备82常压杀菌设备常压杀菌设备83高压杀菌设备高压杀菌设备84高压杀菌设备双层热水循环式杀菌釜 静置式高压蒸汽杀菌釜静置式高压蒸汽杀菌釜高压杀菌设备双层热水循环式杀菌釜静置式高压蒸汽杀菌釜851目的 防止罐头内容物的色泽、风味、组织、结构受到破坏；防止嗜热性微生物的生长；防止罐头腐蚀的反应冷却冷却1目的冷却862冷却的方法n 加压冷却 加压冷却也就是反压冷却。杀菌结束的罐头必须在杀菌釜内维持一定压力的情况下冷却，主要用于一些高温高压杀菌，特别是高压杀菌后容易变形损坏的罐头。n 常压冷却 常压冷却主要用于常压杀菌的罐头和部分高压杀菌的罐头。罐头可在杀菌釜内冷却，也可在冷却池中冷却，可以泡在流动的冷却水中冷却，也可采用喷淋冷却。2冷却的方法873冷却时应注意的问题n 冷却时金属罐头可直接进入冷水中冷却，而玻璃罐冷却时水温要分阶段逐级降温，以避免破裂损失。n 冷却的速度越快，对罐内食品质量的影响越小，但要保证罐藏容器不受破坏。n 罐头冷却所需要的时间随食品种类，罐头大小，杀菌温度，冷却水温等因素而异。但无论采用什么方法，罐头都必须冷透，一般要求冷却到40左右以不烫手为止。此时罐头尚有一定的余热以蒸发罐头表面的水膜，防止罐头生锈。n 用水冷却罐头时，要特别注意冷却用水的卫生，以免因冷却水质差而引起罐头腐败变质，一般要求冷却用水必须符合用水标准。3冷却时应注意的问题88罐头食品的检验与保存罐头食品的检验与保存 罐头食品的检验与保存，是罐头食品生产的最后一个环节，也是罐头食品生产方面不应缺少的部分。罐头食品的检验与保存罐头食品的检验与保存，是罐头食品89n一、检验方法一、检验方法n1罐头的外观检查 a）密封性能的检查b）底盖状态检查c）真空度的测定n2感观检验 包括罐头内容物的色泽、风味、组织形态、无形杂质等。n3细菌检验 将罐头抽样，进行保温试验（37，5-7d），检验细菌。为了获得准确的数据，取样要有代表性。一、检验方法904化学指标的检验n 包括总重、净重、汤汁浓度、罐头本身的条件等评定和分析。n 如果品罐头，可溶性固形物的含量，要求总酸0.20.4,总糖为1418（以开取罐时计）。n 蔬菜罐头：要求含盐量12。5重金属与添加剂指标检验n重金属指标：Sn200mg/kg Cu10mg/kg Pb2mg/kg As0.5mg/kgn添加剂指标按国家标准执行。4化学指标的检验91二、常见的败坏征象及其原因二、常见的败坏征象及其原因 罐头食品败坏的原因可以归纳为两类，即理化变化和微生物的败坏。现将常见的败坏分以下三类作简单说明。1罐形的损坏是罐头外形不正常的损坏现象，一般用肉眼就可以鉴别。胀罐胀罐的形成可能是由于细菌的存在和活动，产生气体、恶臭味和毒物。轻微的胀罐也是可能由于装罐过量，排气不够而造成，但这种胀罐对内容物的品质无影响。二、常见的败坏征象及其原因92n 假假胀:装罐过量，排气不够而造成,但这种胀罐对内容物的品质无影响。n细菌性胀罐细菌性胀罐:由于细菌的存在和活动，产生气体,使罐内压力增大造成的。此类胀罐，食品已经变质，不能食用。q低酸性食品嗜热解糖梭状芽孢杆菌、肉毒杆菌、生芽孢梭状芽孢杆菌、双酶梭状芽孢杆菌等q酸性食品专性厌氧嗜温芽孢杆菌如巴氏固氮梭状芽孢杆菌、酪酸梭状芽孢杆菌等解糖菌q高酸性食品小球菌、乳杆菌、明串珠等非芽孢杆菌n氢胀（氢罐）：氢胀（氢罐）：多发生在酸性食品罐头中，原因是由于罐头内壁的铁皮及镀在铁皮上的锡与食品中的酸起作用，因此产生氢气积累在罐内，产生内压，使罐头底盖外突。假胀:装罐过量，排气不够而造成,但这种胀罐对内容物的品质无93 漏罐 由罐头缝线或眼渗漏出部分内容物。这是：a.封盖时缝线形成的缺陷；b.铁皮腐蚀生锈穿孔，或是由于腐败微生物产生气体引起过大的内压，损坏缝线的密封；c.机械损伤也可能造成这种泄漏。变形罐 罐头底盖不规则的突出成峰脊状，很象胀罐。瘪罐 多发生在大型罐上，罐壁内陷入变形。食品加工原理-罐藏课件942 2平酸败坏平酸败坏n由于细菌生长繁殖过程中产酸，使食品酸度增加，呈轻微或严重酸味，pH值可降至0.10.3。n由于平酸菌败坏不产生气体，罐头外观正常，不变形，需开罐或经细菌分离培养后才能确定，消费者不易辨。q低酸性食品：嗜热脂肪芽孢菌和它的近似菌，它们的耐热性很强，能在49-55温度中生长，最高生长温度为55。q酸性食品：嗜热嗜酸芽孢杆菌,它能在pH值为4.0或略低的介质中生长，适宜生长温度为45或55，低于25生长缓慢。它是番茄制品中常见腐败菌。2平酸败坏953 3 黑变黑变n在一些海产品、肉类等硫蛋白质含量较高的罐头食品中，微生物生长繁殖致使食品中的含硫蛋白质分解产生H2S气体，与金属罐罐壁中的铁质反应生成黑色的硫化物，沉积于罐内壁或食品上，使食品出现黑色并呈臭味。n致黑梭状芽孢杆菌（Clostridium Nigrificans），它的适宜生长温度为55，在35-70温度范围内都能生长。4.4.霉霉 变变n若罐头容器出现裂漏或罐内真空度过低时，可能会出现长霉的现象。在果酱、糖水水果罐头中出现的霉菌有青霉菌、曲霉菌和柠檬霉菌，除个别青霉菌株稍耐热外，大多数为不耐热菌。3黑变965.5.容器内壁腐蚀容器内壁腐蚀q在酸性罐头食品中，酸性食品与金属罐内壁发生一系列的化学反应和电化学反应。q在高酸性罐头食品中，由于金属罐内壁防腐涂料耐酸性差或处理不当，会造成罐内壁的迅速腐蚀，锡、铁溶解并产生氢气，大量氢气的积聚则会出现胀罐现象。q镀锡板的镀锡层若纯度不高，则易被腐蚀，尤其是含有比锡、铁的正电性更强的金属，腐蚀会加剧。q食品中含有的铜离子在酸性条件下，会促进罐壁锡层的脱落，并能对铁进行局部性腐蚀而导致穿孔。另外，当食品中抗坏血酸在加工储藏过程中转变为脱氢抗坏血酸，也可能成为一个腐蚀性很强的因子。5.容器内壁腐蚀97三、罐头食品的贮存三、罐头食品的贮存 罐头食品的贮存涉及的问题很多：首先是仓库地位的选择，要便于进出库的联系；库房的设计要便于操作管理，防止不利环境因子的影响；库内的通风、光照、加热、防火等均要安排以利工作和保管的安全。贮存库要有严密的制度，按顺序编排号码，安置标签，说明产品名称，生产日期，批次和进库日期，或预定出库日期。管理人员必须详细记录，便于管理。三、罐头食品的贮存98 贮存库有避免过高或过低的温度，也要避免温度的剧烈波动。空气温度和湿度的变化是影响生锈的条件，因此，在仓库管理中，应防止湿热空气流入库内，避免含腐蚀性的灰尘进入。对贮存的罐应经常进行检查，以检出损坏漏罐，避免污染好罐。贮存库有避免过高或过低的温度，也要避免温度的剧烈99第六节第六节 罐藏技术的进展罐藏技术的进展一、无菌装罐法一、无菌装罐法 无菌罐装法使高温短时杀菌原理和无菌装罐操作相结合，这种方法适应于各种不同性质的原料，无菌装罐系统都是在密闭和消毒条件下进行。第六节罐藏技术的进展一、无菌装罐法100n 这种系统包括有以下几个部分：（1）热交换系统 热交换系统一般有4种类型，即蒸汽注射式、刮刀式、管式和平板式。n 食品通过热交换器有三个阶段：升温阶段：迅速升温到杀菌温度（132149）；持温阶段：保持在杀菌温度下达到要求的时间；降温阶段：立即降到冷却的温度。这种系统包括有以下几个部分：101n（2）罐身的消毒n（3）罐盖的消毒n（4）无菌罐装和封罐n 这几个部分是在密封的条件下相连通的。在使用之前都用高压过热蒸汽进行消毒并维持整个操作时期内都处于无菌状态。n 这种系统设计多样，原理相同。目前还只限于流体和半流体食品的罐头。这种方法热处理时间短，冷却迅速，质量有很大的提高，特别是大型罐，在传统的杀菌处理下受热时间长而不均匀，在无菌装罐条件下大罐和小罐都是一样。（2）罐身的消毒102二、杀菌新技术原理：通过将食品原材料预处理后，装在高阻氧的透明软包装袋中，抽出空气并注入不活泼气体(通常使用氮气)并密封，然后在多阶段升温、两阶段冷却的调理杀菌锅内进行温和式灭菌。优点：用最少的热量达到杀菌目的，较好地保持了食品原有的色、香、味和营养成分，并可在常温下保藏和流通长达6一l2个月。含气调理杀菌技术含气调理杀菌技术二、杀菌新技术原理：通过将食品原材料预处理后，装在高阻氧的透103含气调理杀菌技术含气调理杀菌技术含气调理杀菌技术104含气调理杀菌技术含气调理杀菌技术含气调理杀菌技术105欧姆杀菌n基本原理：将电流直接通人食品中，利用食品本身的介电性质产生热量达到杀菌的目的，特别适合带颗粒的流体食品。n对于带颗粒的流体食品如使用常规的杀菌方法，要使颗粒内部达到杀菌温度，其周围液体必须过热，从而影响产品的品质，但采用欧姆杀菌，由于流体食品中的颗粒加热速度几乎与流体的加热速度相近，因此可以避免过热对食品品质的破坏。这种技术首先由英国州公司开发成功，目前一些国家已将该技术应用到食品的加工中。欧姆杀菌基本原理：将电流直接通人食品中，利用食品本身的介电性106 超高压杀菌高压杀菌：就是将食品物料以某种方式包装以后，置于高压(100MPa以上)装置中加压处理，从而达到杀灭微生物的目的。杀菌机理杀菌机理：高压会导致微生物的形态结构、生物化学反应、基因机制以及细胞壁膜发生多方面的变化，从而影响微生物原有的生理活动机能，甚至使原有功能破坏或发生不可逆变化，最终造成微生物的死亡。超高压杀菌超高压杀菌：就是将食品物料以某种方式包装以后，置于高压(107效果：效果：压力越高杀菌效果越好，在相同压力下延长受压时间并不一定能提高灭菌效果。一般而言，300MPa以上的压力下细菌、霉菌、酵母菌大多都被杀死，但一些芽孢杆菌属的芽孢耐压性较强，可以在高达1000MPa的压力下生存，目前尚无很好的处理方法。优势：优势：超高压杀菌是现代食品工业中的一项高新技术。高压处理通常在室温或较低的温度下进行，物料中的蛋白质等生物高分子物质及色素、维生素、香气成分等低分子化合物的共价键却不发生变化，因而高压处理过的食品仍然保持其原有的营养价值、色泽和天然风味。超高压杀菌效果：压力越高杀菌效果越好，在相同压力下延长受压时间并不一定108超高压杀菌设备 超高压杀菌设备109超高压冷杀菌设备超高压冷杀菌设备110超声波杀菌超声波杀菌超声波：超声波：一种高频率的声波。当频率在920KHz以上时，声波对微生物有破坏作用。灭菌机理：一般认为主要是空化作用所致，当超声波作用于液体物料时，在介质中引起微气泡的形成，外观上看来象水沸腾似的，有人称之为“冷沸”。这些微气泡很快破裂产生细小的空穴并发出冲击波。存在液体中的微生物细胞由于受到外部强弱不等的压力撞击而迅速溃破。超声波杀菌超声波：一种高频率的声波。当频率在920K111超声波杀菌超声波杀菌超声波对微生物的杀菌效果受声强度、频率、作用时间、温度等多种因素的影响。如微生物对强度高的超声波很敏感，其中以革兰氏阴性菌最敏感，而葡萄球抵抗最强，杆状细菌较球菌敏感，芽孢菌很难被杀死。不同种类的微生物对不同频率的声波也存在很大差异。超声波杀菌超声波对微生物的杀菌效果受声112脉冲电场技术n 将食品置于一个带有两个电极的处理室中，然后给予高压电脉冲，形成脉冲电场，从而将食品中微生物杀灭。n基本原理：q电穿孔在外加电场的作用下细胞膜压缩并形成小孔，通透性增加，小分子如水透过细胞膜进入细胞内，致使细胞的体积膨脓，最后导致细胞膜的破裂，细胞的内容物外漏而引起细胞死亡。q电崩解微生物的细胞膜可以看作是一个注满电解质的电容器，当外加电场强度增加，膜电位差的增大，导致细胞膜的厚度减少，当细胞膜上的电位差达到临界崩解电位差时，细胞膜就开始崩解，导致细胞膜上孔(充满电解质)的形成，进而在膜上产生瞬间放电，使膜分解。当细胞膜上孔的面积占细胞膜的总面积很少时，细胞膜的崩解是可逆的。如果细胞膜长时间地处于高于临界电场强度的作用处理会致使细胞膜大面积的崩解，由可逆变成不可逆，最后导致微生物死亡。nPET技术中的电场强度一般为15-80kVcm-1，杀菌时非常短，不足ls，通常是几十微秒便可以完成。脉冲电场技术将食品置于一个带有两个电极的处理室中，然后给予113是指波长0.11m、频率30MHz300GHz范围内的电磁波。以加热为目的时多用915MHz和2450MHz。微波能穿透并使内容物吸收，转变成热能而得以加热，内部加热，具有迅速、均匀的特点。食品中的微生物吸收微波能温度上升，这种热效应破坏了菌体中蛋白质等成分，从而达到杀菌的目的。微波杀菌是指波长0.11m、频率30MHz300GHz范围内的114微波杀菌设备 微波杀菌设备115真空杀菌设备真空杀菌设备是蔬菜类罐头进行高温短时杀菌的新技术，是将排气和杀菌合为一个工序的杀菌设备。其热源与火焰连续杀菌设备一样，采用火焰直接对罐头加热的方法。真空杀菌设备116本章思考题n1.概念：罐藏食品、冷点、D值、Z值、F值、热力指数递减时间（TRT值）n2.罐头食品按pH分类的标准。n3.罐头排气的目的和方式。n4.杀菌的方式有哪几种，各种杀菌方式适宜哪种食品？杀菌式中各符号代表什么？n5.影响杀菌效果的因素有哪些？n6.引起罐头胀罐的因素有哪些？罐头食品出现黑变的原因？n7.了解几种新型杀菌技术的基本原理。本章思考题1.概念：罐藏食品、冷点、D值、Z值、F值、热力117