第四章_果蔬罐藏.ppt

第四章果蔬罐藏,11级园艺马玉萍20111070183,本章内容,第一节果蔬罐藏的基本原理第二节罐藏容器第三节罐藏工艺第四节罐头败坏检验及贮藏第五节常见果蔬罐头的原料要求及工艺要点,罐头食品的定义,罐头食品：是指将经过一定处理的食品装入一种包装容器中，经过排气、密封杀菌，使罐内食品与外界环境隔绝而不被微生物再污染，同时杀死罐内有害微生物（商业灭菌）并使酶失活，从而在室温下能长期保存的食品。果蔬罐头是罐头食品中的一大类。,罐头食品的发展史,诞生：法国拿破仑时代1810年：法国阿培尔发表专著密封容器贮藏食品之法1864年：巴斯德发现微生物，从理论上揭示了食品罐藏的原理1874年：高压杀菌锅的发明使罐藏技术得到普遍的推广,罐头食品的发展史,19201923年：用数学方法来确定罐头食品合理杀菌温度和时间的关系1948年：斯塔博和希克斯提出罐头食品杀菌的理论基础F值，使罐藏技术趋于完善；目前：罐藏工业正在向连续化、自动化方向发展，品种和产量都在发展。,罐头食品的特点,（1）经久耐藏，在常温下可保存12年不败坏；（2）食用方便，无需另外加工处理；（3）食用安全卫生;（4）罐藏可以起到调节市场、保证制品品质的目的;（5）为特殊行业及长途旅行者提供方便食品。,第一节果蔬罐藏的基本原理,按包装容器分：玻璃瓶罐头、铁盒罐头、软包装罐头、铝合金罐头以及其它，例如塑料瓶装罐头。按照pH大小分：低酸性罐头（pH4.5）酸性罐头（pH4.5）,果蔬罐头的分类,低酸性食品（pH5.06.8）中酸性食品（pH4.55.0）酸性食品（pH3.74.5）高酸性食品（pH3.7）,果蔬罐藏的基本原理,果蔬败坏的元凶是有害微生物，其次才是酶和化学反应；一切食品加工的首要任务是解决微生物的污染问题，而酶和化学反应的问题相对而言比较容易解决。,果蔬罐藏的基本原理,基本原理：罐藏果蔬之所以能长期保存，是因为罐藏工艺杀灭了罐内有害微生物的营养体，罐内的真空状态又抑制了微生物残存芽孢的生长活动和一切需氧的化学反应，罐藏工艺也破坏了酶的活性。,一、罐藏食品与微生物的关系,凡是导致罐头食品腐败变质的微生物被统称为腐败菌。随着罐头食品的种类、性质、加工和贮藏条件不同，腐败菌可以是细菌、酵母菌或霉菌，也可以是某些菌的混合体。现代罐藏工业所采用的杀菌理论和计算标准都是以某类细菌的致死为依据的。,一、罐藏食品与微生物的关系,1、细菌对营养物质的要求果蔬含有细菌生长活动所需要的全部营养物质2、细菌对水分的要求果蔬原料及罐头制品含有大量可供细菌利用的水分，随着水分活度的下降，细菌的活动能受到一定的抑制3、细菌对氧的要求不同种类的细菌对氧气的需求差异很大，果蔬罐头中好氧菌因真空环境受到抑制，但厌氧菌仍能活动，若厌氧菌在杀菌的时候没有被杀死，就会造成罐头的腐败。,一、罐藏食品与微生物的关系,4、细菌对酸的适应pH值对细菌的重要作用是影响其对热的抵抗能力；pH值越低，在一定温度下，降低细菌及其芽孢抗热力的效应越显著，也就是提高了热力杀菌的效应。5、细菌对热的适应性嗜冷性细菌抗热性较差，对罐藏食品的安全影响不大；嗜温性细菌是引起食品原料和罐头败坏的主要细菌，对食品安全影响较大；嗜热性细菌在食品败坏中不产生毒素。,二、罐头食品杀菌的理论依据,罐头食品杀菌的目的：1、杀死一切对罐内食品起败坏作用和产毒致病的微生物，同时钝化能造成罐头品质变化的酶，使食品得以稳定保存；2、起到一定的烹调作用，以改变食品的质地和风味，使其更符合食用要求。,二、罐头食品杀菌的理论依据,罐头食品的杀菌不同于微生物学上的杀菌！罐头食品杀菌后的状态是“商业无菌”,二、罐头食品杀菌的理论依据,商业无菌：是指在一般商品管理条件下的贮藏运输和销售期间，食品不致因微生物而败坏或因致病菌的活动而影响人体健康。商业无菌：罐头食品经过适度的杀菌后，不含有致病性微生物，也不含有在常温下能在其中繁殖的非致病性微生物。这种状态叫做商业无菌。,罐藏食品为什么可以在“商业无菌”状态下保存？尽管微生物种类很多，但并不是每一种微生物都能在所有罐头中生长繁殖；微生物的生存状况取决于其本身的特性和环境条件；大多数罐头中出现的细菌为需氧性芽孢菌，罐内的缺氧环境能抑制它们的生长繁殖。,罐头食品的杀菌原则：在保证杀灭罐内起腐败作用和产毒致病微生物的前提下，尽量保持罐内食品原有的色泽、香气、口味、质地及营养成分，以使其不致因过度的加热而蒙受损失。,罐头食品的杀菌公式,式中：T要求达到的杀菌温度（）t1为使罐头升温到杀菌温度所需的时间（min）t2为保持恒定杀菌温度所需要的时间（min）t3为罐头降温冷却所需的时间（min）p为反压冷却时杀菌锅内应采用的反压力（Pa),杀菌规程的制定,杀菌规程制定的依据有：1、杀菌对象菌的选择；2、微生物耐热性的测定3、罐头食品的传热特点4、罐头冷点（罐中心）温度的测定,1、杀菌对象菌的选择,选择最常见、耐热性最强、最有代表性的腐败菌或致病菌作为主要的杀菌对象菌。在pH4.5以下的酸性或高酸性食品中：以耐酸性细菌、霉菌和酵母菌这类耐热性较弱的菌作为杀菌对象菌；在pH4.5以上的中酸性或低酸性食品中，以能在无氧或微氧条件下活动且产生孢子的厌氧性细菌为对象菌。,1、杀菌对象菌的选择,在罐头工业中，通常采用能产生毒素的肉毒梭状芽孢杆菌的孢子作为中酸性或低酸性食品的对象菌；后来，人们又提出以生芽孢梭状芽孢杆菌为中酸性或低酸性罐头食品的对象菌，进一步提高罐头杀菌的可靠性。,2、微生物耐热性的测定,（1）TDT值热力致死时间，表示在特定条件和特定温度下，使一定数量微生物全部致死所需的时间。,罐头食品主要败坏微生物耐热性参数值主要有TDT值、F值、D值和Z值。,杀灭某一对象菌，使之全部死亡的时间随温度不同而异，温度越高，时间越短。热致死时间TDT值是通过实验测定而获得的。,（2）D值指在指定的温度条件下，杀死90原有微生物芽孢或营养体细菌数所需要的时间，相当于热力致死时间曲线通过一个对数循环时间。,D值大小与该微生物的耐热性有关，D值越大，耐热性越强，杀灭90微生物芽孢所需的时间越长。,（3）Z值在加热致死时间曲线中，时间降低一个对数周期（即缩短90的加热时间）所需要升高的温度数。Z值越大，说明该微生物的耐热性越强。,（4）F值指在恒定的加热标准温度下（121或100），杀灭一定数量的细菌营养体或芽孢所需的时间（min），也称杀菌效率值、杀菌致死值或杀菌强度。F值通常以121的致死时间表示，如F20121.15，表示121.1时对Z值为20的对象菌，其致死时间为5min。,（4）F值F值越大，杀菌效果越好。F值大小还与食品的酸碱度有关。F值包括安全杀菌F值和实际杀菌条件下F值。,安全杀菌F值：也称标准F值，是指在瞬时升温和降温的理想条件下估算出来的，作为判断某一杀菌条件合理性的标准值。计算方法：通过杀菌前罐内食品微生物的检验，选出该种罐头食品常被污染的腐败菌种类和数量，并以这种对象菌的耐热性参数为依据，用计算方法估算出来。,（1）安全杀菌F值的估算,安全杀菌F值的大小，取决于所选择的对象菌的抗热性F值及生产过程中卫生情况。如果已知某种罐头食品杀菌时所选择的对象菌的D值，则安全杀菌F值可由下式计算求得：F安DT（lgalgb）式中：DT在恒定加热致死温度下，每杀死90对象菌所需要的时间（min）；a杀菌前对象菌的芽孢总数；b罐头允许的腐败率,实际杀菌条件下F值：在实际生产杀菌过程中有一个升温和降温的过程，只要在致死温度下都有杀菌作用，所以可根据估算的安全杀菌F值和罐头内食品的导热情况制定杀菌公式来进行实际试验，并测定杀菌过程中罐头中心温度的变化情况，来算出罐头实际杀菌F值。要求实际杀菌F值应略大于安全杀菌值。,F实F安：说明杀菌过度，使食品遭受了不必要的热损伤，杀菌条件也不合理，应适当降低杀菌温度缩短杀菌时间，以提高和保证食品品质。,（2）罐头实际杀菌条件下F值计算,安全杀菌值是在瞬时升温、瞬时降温的理想条件下算得的，但实际生产中都有一个升温和降温的过程，在该过程中，只要在致死温度下都有杀菌作用，所以可以根据估算的F安值和罐内食品的导热情况制定杀菌公式。然后根据杀菌公式进行实际试验，并测其杀菌过程中中心温度的变化情况，算出F实值，若F实略大于或等于F安，则说明该杀菌公式合理。F实的算法参考罐头工业手册。,3、罐头食品杀菌时的传热情况,杀菌传热介质：热水或蒸汽热传递方式：对流和传导对罐头传热的影响因素：该食品的理化性质、装罐数量、形式、固体和液体的比例、装排情况、罐型大小、容器种类、罐头在杀菌器中的位置及堆叠情况、杀菌前罐头的初温等。,罐头食品杀菌时，不能立即使罐内各个部位的温度同时提高到要求温度，要达到杀菌目的就必须使罐内升温最慢的部位满足杀菌的要求。一般将罐内食品温度变化最缓慢的点称为罐头食品的冷点。,以传导方式传热的罐头其冷点一般在罐头的几何中心处，冷点温度变化缓慢，加热杀菌需要的时间长；以对流传热的罐头其冷点在罐头轴上约离罐底2040mm的部位，冷点温度变化快，杀菌的时间短。罐头杀菌必须以冷点作为标准、杀菌时间以从冷点温度达到杀菌所需温度算起，使罐内升温最慢的部位满足杀菌要求，才能使罐头食品安全保藏。,图罐头传热的冷点,4、罐头冷点温度（中心温度）的测定,为了确定罐头杀菌条件和计算F值，必须测定杀菌过程中罐内食品温度的变化情况，即测定其传热最慢部位的冷点温度（即罐中心温度）与时间的变化关系。,（1）罐头中心温度测定的简单原理将感温部件插入冷点处，将测得的温度转化为电流信号，以导线引出杀菌锅外，再转换成温度。,（2）罐头中心温度测定的方法,打孔将热电偶插座螺母拧入孔中，并用手拧紧；把热电偶套管插入压紧螺母和热电偶插座螺母的孔中，插入深度为热电偶接点在中心处，然后拧紧压紧螺母，使热电偶套管固定在罐头中；,（2）罐头中心温度测定的方法,将装上热电偶的几个实罐，分别放在杀菌锅内不同位置上的几个测定点；测定各个罐头在杀菌过程中中心温度的变化情况，并将各个罐头每隔三分钟测定一次中心温度记录下来。,三、影响杀菌的因素,影响罐头杀菌效果的因素很多，主要有微生物的种类和数量、食品的性质和化学成分、传热方式和速度、海拔高度等几个方面的因素。,1、微生物种类和数量不同微生物耐热性差异很大，一般嗜热性细菌耐热性最强，芽孢比营养体更耐热。控制措施：（1）选择新鲜清洁的原料；（2）各工序之间要紧密衔接；（3）注意工厂卫生管理、用水质量及与食品接触的一切机械设备和器具的清洁处理；,2、食品的性质和化学成分微生物的耐热性在一定程度上还与加热时的环境条件有关，因此食品的酸、糖、蛋白质、脂肪、酶、盐类等都能影响微生物的耐热性。（1）原料的酸度（pH值）食品pH的下降可以减弱微生物的耐热性，甚至抑制其生长；,2、食品的性质和化学成分（2）食品的化学成分罐头内容物中的糖、盐、淀粉、蛋白质、脂肪及植物杀菌素等对微生物的耐热性有不同程度的影响。（3）酶在酸性或高酸性罐头生产过程中，如果采用高温短时杀菌或无菌罐装等新方法时，常会出现过氧化物酶没有彻底杀灭，引起罐头食品风味、色泽和质地的败坏；因此，将果蔬中过氧化物酶的钝化作为酸性罐头食品杀菌的指标。,3、传热方式和速度,影响罐头传热速度的因素主要有：（1）罐头容器种类和型式（2）食品种类和装罐状态（3）罐内食品的初温（4）杀菌锅的形式和罐头在杀菌锅中的位置,4、海拔高度海拔高度影响气压的高低，从而影响水的沸点温度。海拔高，水的沸点低，杀菌时间应相应增加。一般海拔升高300m，常压杀菌时间在30min以上的，应延长2min。,第二节罐藏容器,罐藏容器材料要求：无毒、耐腐蚀、能密封、耐高温高压、与食品不起化学反应、质量轻、价廉易得、能耐机械化操作等。罐藏容器：金属罐（马口铁罐、铝合金罐）玻璃罐软包装（蒸煮袋）,1、金属罐优点：能完全密封，耐高温高压，耐搬运，质量轻。缺点：易与内容物发生化学反应，不透明，不能重复使用，成本高。2、玻璃罐优点：性质稳定，与食品不起化学反应，透明可见罐中内容物便于顾客选购，卫生、无毒、无味，空罐可重复使用，经济便利；缺点：重量大，质脆易破，运输和携带不方便，传热性差，要求温度变化均匀缓和，不能承受骤冷和周热的变化，内容物易受光线影响，退色或变色。,3、软包装优点：质量轻，体积小，易开启，携带方便；加工成型简便，封口容易，传热速度快，杀菌时间短；不透光，内容物几乎不发生任何化学变化，能较好地保持食品的色香味品质。,第三节罐藏工艺,抑制或破坏了引起果品蔬菜的腐败变质的酶，有效地预防了微生物的侵染，从而达到长期保存的目的。,加热杀灭大部分微生物,抑制酶的活性，软化原料组织，固定原料品质。,排气除去果蔬原料组织内部及罐头顶隙的大部分空气，抑制好气性细菌和霉菌的生长繁殖，有利于罐头内部形成一定的真空度，保证大部分营养物质不被破坏。,密封使罐内与外界环境隔绝，防止有害微生物的再次侵入而引起罐内食品的腐败变质。,加热杀菌杀死一切有害的产毒致病菌以及引起罐头食品腐败变质的微生物，改善食品质地和风味，实现罐头内食品长期保藏的目的,第四节罐头败坏检验及贮藏,一、常见的罐头败坏现象及其原因1、理化性败坏因物理或化学因素引起罐头或内容物的败坏，包括容器的变形、腐蚀和内容物的变色、变味、浑浊、沉淀等变质现象。2、微生物败坏由于罐内微生物的活动而造成的败坏。罐头外观发生胀罐或不胀罐。,二、常规的检验方法,1、打检法用金属或小木棒轻击罐盖，根据声音的不同来判断罐头的真空状态。2、开罐检验法（1）感官检验开罐观察内容物的组织形态、色泽、风味等。（2）物理检验包括容器外观、重量和容器内壁的检验。（3）化学检验分析气体成分、pH、糖水浓度、食品添加剂等项目。（4）微生物检验检验溶血