第一节罐头食品保藏与杀菌

1、果蔬罐藏技术果蔬罐藏技术第二章第二章学习目标学习目标v1 1、了解罐头食品保藏的影响因素、了解罐头食品保藏的影响因素v2 2、掌握果蔬罐藏常见的质量问题及对策。、掌握果蔬罐藏常见的质量问题及对策。v3 3、掌握罐头食品加工基本技术。、掌握罐头食品加工基本技术。一、概念一、概念罐头食品罐头食品： 又称罐头，是将食品原料经过又称罐头，是将食品原料经过预处理预处理，装入，装入容器容器，经经密封、杀菌、冷却密封、杀菌、冷却等工序制成的食品。等工序制成的食品。v特点：特点： 商业灭菌商业灭菌 常温达到六个月以上。常温达到六个月以上。v果酱属于罐头食品吗？果酱属于罐头食品吗？二、现状二、现状v1. 1.世

2、界罐头年产量约世界罐头年产量约40004000万万t t左右，其中水果和蔬菜罐左右，其中水果和蔬菜罐头占头占7070以上以上. .v主要的生产国和消费国有美国、日本、俄罗斯、澳大主要的生产国和消费国有美国、日本、俄罗斯、澳大利亚、德国、英国、意大利及加拿大等。目前罐头食利亚、德国、英国、意大利及加拿大等。目前罐头食品的消费呈现越是发达国家越多的趋向。品的消费呈现越是发达国家越多的趋向。v以年人均消费量计，美国为以年人均消费量计，美国为90kg90kg，西欧，西欧50kg50kg，日本，日本23kg23kg，而我国则不足，而我国则不足1 kg1 kg。v2.2.我国的罐头工业创建于我国的罐头工业

3、创建于19061906年，新中国成立以前仅年，新中国成立以前仅在沿海的少数大城市有一点设备简单的罐头食品厂，在沿海的少数大城市有一点设备简单的罐头食品厂，年产近年产近500t500t。v新中国成立以后才得到较大速度的发展，生产技术和新中国成立以后才得到较大速度的发展，生产技术和设备也不断提高和完善。进入二十一世纪，是我国罐设备也不断提高和完善。进入二十一世纪，是我国罐头行业飞速发展的时期，产量大幅度提高。图表头行业飞速发展的时期，产量大幅度提高。图表中国罐头工业产量中国罐头工业产量v我国罐头产品不仅销售国内市场，还远销多个国家和我国罐头产品不仅销售国内市场，还远销多个国家和地区，出口的国家和地

4、区有地区，出口的国家和地区有140140余个，遍及五大洲。余个，遍及五大洲。出口市场主要为日本、美国、欧盟出口市场主要为日本、美国、欧盟1515国、俄罗斯、东国、俄罗斯、东盟国家和中东地区。盟国家和中东地区。罐头出口情况罐头出口情况三、罐藏的优点三、罐藏的优点 作为一种食品的保藏方法，罐藏具有作为一种食品的保藏方法，罐藏具有以下优点：以下优点：v 罐头食品经久耐藏罐头食品经久耐藏v 食用方便食用方便v 食用安全卫生食用安全卫生v 对于新鲜易腐产品，储藏可以起到对于新鲜易腐产品，储藏可以起到调节市场调节市场，保证制品品质的目的。，保证制品品质的目的。四、罐头食品保藏的影响因素四、罐头食品保藏的影

5、响因素v（一）（一） 微生物与罐头食品的罐藏微生物与罐头食品的罐藏v1. 1.罐头食品中的微生物罐头食品中的微生物l微生物的生长繁殖是导致食品败坏的主要原因之一。微生物的生长繁殖是导致食品败坏的主要原因之一。l常见的微生物主要有霉菌、酵母菌和细菌。常见的微生物主要有霉菌、酵母菌和细菌。l霉菌、酵母霉菌、酵母耐低温耐低温，但它，但它耐热的能力差耐热的能力差，一般在加热杀菌后的，一般在加热杀菌后的罐制品中不能生存。罐制品中不能生存。l细菌是引起罐头食品败坏的主要微生物细菌是引起罐头食品败坏的主要微生物，尤其是细菌的，尤其是细菌的芽孢芽孢。l罐头工业中所采用的杀菌理论和计算标准都是以罐头工业中所采用

6、的杀菌理论和计算标准都是以某类细菌的致死某类细菌的致死为依据。为依据。 2.2.细菌对罐藏制品环境的要求细菌对罐藏制品环境的要求v（1 1）细菌对营养物质的要求）细菌对营养物质的要求果蔬原料含有细菌生长活动所需要的全部营养物质，是细菌生长发育的良好培养基。v（2 2）细菌对水分的要求）细菌对水分的要求 细菌对营养物质的吸收，只有在充分的水分存在下才能进行正常的新陈代谢。2.2.细菌对罐藏制品环境的要求细菌对罐藏制品环境的要求v（3 3）细菌对氧的要求）细菌对氧的要求l细菌可分嗜氧微生物、厌氧微生物和兼性厌氧微生物。l在罐藏食品方面，嗜氧微生物因罐头的排气密封而受到限制，而厌氧微生物仍能活动，如

7、果在加热杀菌时没有被杀死，则会造成罐头食品的败坏。2.2.细菌对罐藏制品环境的要求细菌对罐藏制品环境的要求 v （4 4）细菌对）细菌对pHpH值的要求值的要求 产品的产品的pHpH对细菌的重要作用是影响其对热的抵抗能力。对细菌的重要作用是影响其对热的抵抗能力。根据食品酸性强弱可分为根据食品酸性强弱可分为A 酸性食品(pH4.5)和低酸性食品(pH4.5)。B 低酸性食品(PH5.06.8)、 中酸性食品(pH4.65.0)、酸性食品(pH3.74.6)、高酸性食品(pH3.7以下)。v 杀菌温度的确定：杀菌温度的确定： 酸性食品(pH4.5)：不超过l00 低酸性食品(pH4.5)： l00

8、以上v这个界限的确定是根据肉毒梭状芽孢杆菌在不同这个界限的确定是根据肉毒梭状芽孢杆菌在不同pHpH下的适应情下的适应情况而定的，况而定的，pHpH4.54.5时，该菌生长受到抑制，不产生毒素；时，该菌生长受到抑制，不产生毒素；PHPH4.54.5时，该菌适宜生长并产生致命的外毒素。时，该菌适宜生长并产生致命的外毒素。 1. 1.微生物的种类和数量微生物的种类和数量v（1 1）污染微生物的种类：罐头食品污染的微生物种类）污染微生物的种类：罐头食品污染的微生物种类很多，微生物种类不同，耐热性明显不同。很多，微生物种类不同，耐热性明显不同。v（2 2）污染微生物的数量：食品中微生物数量的多少）污染微

9、生物的数量：食品中微生物数量的多少取决于原料的新鲜程度和杀菌前的污染程度。取决于原料的新鲜程度和杀菌前的污染程度。v所以原料要求新鲜清洁，从采收到加工要及时，不能所以原料要求新鲜清洁，从采收到加工要及时，不能积压，工厂要注意卫生管理。积压，工厂要注意卫生管理。 (5)(5)细菌的耐热性细菌的耐热性最低最低37.8 37.8 左右，左右，最适在最适在5050一一65.6 65.6 ，有的可有的可以在以在76.776.7下缓慢下缓慢生长生长v活动的活动的温度范围温度范围在在3030一一36.736.7，生长在这生长在这个温度范个温度范围内的细围内的细菌，是引菌，是引起食品原起食品原料和罐头料和罐头

10、制品败坏制品败坏的主要细的主要细菌菌 生长最生长最适温度为适温度为 14.420 14.420 。霉。霉菌和部分菌和部分细菌能在细菌能在这种温度这种温度下生长，下生长，抗热性不抗热性不强强嗜冷性细菌嗜冷性细菌嗜温性细菌嗜温性细菌嗜热性细菌嗜热性细菌（二）果蔬中的酶与罐制品的保藏（二）果蔬中的酶与罐制品的保藏v果蔬中含有各种酶，它参加并能加速果蔬中有机物质的分解变化，如对酶不加控制，就会使原料或制品发生质变和营养成分损失。v 酶的活性与温度有密切关系。酶的活性与温度有密切关系。大多数酶适宜的适宜的活动温度为30-4030-40，当温度超过超过80-9080-90时，受热几分钟后，几乎所有的酶的活

11、性都遭到了破坏破坏。（二）果蔬中的酶与罐制品的保藏（二）果蔬中的酶与罐制品的保藏v 实践中发现，有些酶还会导致罐藏的酸性或高酸性食实践中发现，有些酶还会导致罐藏的酸性或高酸性食品变质，甚至某些酶经过热力杀菌后还能促使其再度品变质，甚至某些酶经过热力杀菌后还能促使其再度活化，如活化，如过氧化物酶过氧化物酶在超高温热力杀菌（在超高温热力杀菌（121-150121-150瞬瞬时处理）时能再度活化，微生物虽全被杀死但某些酶时处理）时能再度活化，微生物虽全被杀死但某些酶的活力却依然存在。的活力却依然存在。 因此在加工处理中，要完全破坏酶活性，防因此在加工处理中，要完全破坏酶活性，防止或减少由酶引起的败坏

12、，还应综合考虑采用止或减少由酶引起的败坏，还应综合考虑采用不同的措施。不同的措施。 （三）排气处理与罐制品的保藏（三）排气处理与罐制品的保藏v 排气处理如不达标，对罐制品造成的影响：排气处理如不达标，对罐制品造成的影响： 容易使需氧菌特别使其容易使需氧菌特别使其芽孢芽孢生长发育，从而使罐内生长发育，从而使罐内食品腐败变质食品腐败变质 过多氧会对食品的色、香、味及营养物质的保存产过多氧会对食品的色、香、味及营养物质的保存产生影响生影响 有氧会使罐内壁在其他食品成分的影响下出现腐蚀有氧会使罐内壁在其他食品成分的影响下出现腐蚀现象现象（四）密封措施与罐制品的保藏（四）密封措施与罐制品的保藏v罐制品能

13、长期保存不坏，一方面是充分杀灭了能在罐罐制品能长期保存不坏，一方面是充分杀灭了能在罐内环境中生长的内环境中生长的腐败菌腐败菌和和致病菌致病菌，另一方面依靠罐藏，另一方面依靠罐藏容器的密封。容器的密封。v密封使罐内食品与罐外环境完全隔绝，使其不再受到密封使罐内食品与罐外环境完全隔绝，使其不再受到外界空气及微生物污染而引起腐败。外界空气及微生物污染而引起腐败。小结小结v罐头食品保藏的影响因素：罐头食品保藏的影响因素：（1 1）微生物与罐头食品的罐藏）微生物与罐头食品的罐藏（2 2）果蔬中的酶与罐制品的保藏）果蔬中的酶与罐制品的保藏（3 3）排气处理与罐制品的保藏）排气处理与罐制品的保藏（4 4）密

14、封措施与罐制品的保藏）密封措施与罐制品的保藏五、罐头食品杀菌五、罐头食品杀菌F F值的计算值的计算v1. 1.罐头食品杀菌的意义罐头食品杀菌的意义v腐败菌定义腐败菌定义l凡能导致罐头食品腐败变质的各种微生物称为腐败菌。细菌、酵母菌或霉菌，也可以是混合而成的某些菌类。v杀菌目的杀菌目的l杀死一切对罐内食品起败坏作用和产毒致病的微生物l钝化能造成罐头品质变化的酶l起到一定的调煮作用v微生物学上的杀菌微生物学上的杀菌v是指杀灭所有微生物是指杀灭所有微生物，v达到绝对无菌状态v罐头食品的杀菌是在罐头食品的杀菌是在罐藏条件下杀死造成罐藏条件下杀死造成食品败坏的微生物食品败坏的微生物，即达到“商业无菌商业

15、无菌”状态状态，v并不要求达到绝对无并不要求达到绝对无菌菌。罐头食品杀菌与微生物学杀菌相同吗罐头食品杀菌与微生物学杀菌相同吗? ?2.2.杀菌对象的选择杀菌对象的选择v 生产上常以难以杀灭的菌种作为杀菌对象菌。致病菌中的肉毒梭状芽孢杆菌，耐热性很强，其芽孢在100经6h或120经4min的加热条件下才能杀死，并在食品中出现的概率较高，常以肉毒梭状芽孢杆菌的常以肉毒梭状芽孢杆菌的芽孢作为芽孢作为pHpH4.54.5的低酸性食品杀菌的对象菌。的低酸性食品杀菌的对象菌。v 肉毒杆菌有肉毒杆菌有A A、B B、C C、D D、E E、F F六种类型，六种类型，食品中常见的有食品中常见的有A A、B B

16、、E E三种。其中三种。其中A A、B B类型芽孢的耐酸性较类型芽孢的耐酸性较E E型强。型强。v 它们在适宜条件下生长时能产生致命的它们在适宜条件下生长时能产生致命的外外毒素毒素，对人的，对人的致死率致死率可达可达65%65%。v 肉毒杆菌为抗热肉毒杆菌为抗热厌氧土壤菌厌氧土壤菌，广泛分布于，广泛分布于自然界中，主要来自土壤，故存在于原料自然界中，主要来自土壤，故存在于原料中的可能性很大。中的可能性很大。v 罐头内的缺氧条件又对它的生长和产毒颇罐头内的缺氧条件又对它的生长和产毒颇为适宜，因此罐头杀菌时破坏它的芽孢为为适宜，因此罐头杀菌时破坏它的芽孢为最低的要求。最低的要求。v pHpH值低于

17、值低于4.54.5时肉毒杆菌的时肉毒杆菌的生长就受到抑生长就受到抑制，制，它只有在它只有在pHpH大于大于4.54.5的食品中才能生的食品中才能生长并有害于人体健康。长并有害于人体健康。v 故肉毒杆菌能生长的最低故肉毒杆菌能生长的最低pHpH值成为两类食值成为两类食品分界的标准线。品分界的标准线。Clostridium botulinum3.3.杀菌杀菌F F值的计算值的计算v 合理的杀菌工艺条件是确保罐制品质量的关键，而合理的杀菌工艺条件是确保罐制品质量的关键，而杀菌工艺条件主要是确定杀菌的杀菌工艺条件主要是确定杀菌的温度温度和和时间时间。v制定的原则制定的原则: : 是在保证罐藏食品安全性

18、的基础上，尽可能的缩短杀是在保证罐藏食品安全性的基础上，尽可能的缩短杀菌时间，以减少热力对食品品质的影响。菌时间，以减少热力对食品品质的影响。v杀菌温度的确定杀菌温度的确定 以对象菌为依据，一般以对象菌的热力致死温度作为以对象菌为依据，一般以对象菌的热力致死温度作为杀菌温度。杀菌温度。v杀菌时间的确定杀菌时间的确定 受多种因素的影响，在综合考虑的基础上，通过计算受多种因素的影响，在综合考虑的基础上，通过计算确定。确定。 （1 1）微生物耐热性的常见参数值）微生物耐热性的常见参数值v影响微生物耐热性的因素影响微生物耐热性的因素 菌种与菌株、热处理前细菌芽孢的培育、热处理时介菌种与菌株、热处理前细

19、菌芽孢的培育、热处理时介质（或食品成分）及热处理时的质（或食品成分）及热处理时的湿度湿度等。等。vF F值、值、D D值和值和Z Z值值是研究罐头食品杀菌条件时，该产品是研究罐头食品杀菌条件时，该产品的主要败坏微生物耐热性的参数值。的主要败坏微生物耐热性的参数值。一定温度下一定温度下残存菌数杀死菌数灭菌时间10%10%90%90%第第1 1分钟分钟90%=9%0.1%0.1%0.9%0.9%第第3 3分钟分钟1%1%9%9%第第2 2分钟分钟90%=0.9%90%=0.09%v试验证明，细菌被加热致死的速率与被加热体系中现存的细菌是试验证明，细菌被加热致死的速率与被加热体系中现存的细菌是成正比

20、。成正比。这表明在恒定热力条件下，在相等的时间间隔内，细菌被杀死的百分比是相等的，与现存细菌多少无关。也就是说，在一定致死温度下，若第一分钟杀死原始菌数的90%的细菌，第二分钟杀死剩余细菌数的90%，依次类推。 热力致死速率曲线热力致死速率曲线 D D值值是指在一定的环境和一定热致死温度条件下、杀死90原有微生物芽孢或营养体细菌数所需要的时间(min)，相当于热力致死时间曲线通过一个对数循环的时间。 vD D值可以根据图值可以根据图2-12-1中直线横过一个对数循环所需的中直线横过一个对数循环所需的热处理时间求得。当然也可以根据直线方程式求得，热处理时间求得。当然也可以根据直线方程式求得，因为

21、它为直线斜率的倒数，即：因为它为直线斜率的倒数，即： t tD=D= log a log a log b log b t： 加热处理时间 a：原始芽孢浓度 b：残存芽孢浓度D值大小与该微生物的耐值大小与该微生物的耐热性有关热性有关D值越大、它值越大、它的耐热性越强，杀灭的耐热性越强，杀灭90微生物芽孢所需的时间越微生物芽孢所需的时间越长。长。 v例：例：100100热处理时，原始菌数为热处理时，原始菌数为1 110104 4，热处理，热处理3 3分钟后分钟后残存的活菌数是残存的活菌数是1 110101 1，求该菌，求该菌D D值。值。 3 3D= D= log1.0 log1.0 10 104

22、 4 log1.0log1.010101 1即即D D 100100 =1.00 =1.00 热力致死速率曲线热力致死速率曲线Z Z值值是指在热致死时间曲线中，使热致死时间降低一个对数周期(即热致死时间降低10倍)所需要升高的摄氏温度数。 Z值越大，说明该微生物的耐热性越强。 热力致死速率曲线热力致死速率曲线F F值值指在恒定的加热标准温度下(国外用国外用250F250F或或121.1121.1)，杀灭一定数量的细菌营养体或芽孢所需要的时间(min)，也称为杀菌效率值、杀菌致死值或杀菌强度。 杀菌杀菌F F值值安全杀菌安全杀菌F F值值（标准（标准F F值）值）v安全杀菌安全杀菌F F值值指在

23、瞬时升温和降温的理想条件下估算出来的。它被作为判别某一杀菌条件它被作为判别某一杀菌条件合理性合理性的标准值的标准值。v计算方法计算方法 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的种类和数量并以对象菌的耐热性参数为依据，用计算方法估算出来的。v F F安安=D=DT T(lga-lgb)(lga-lgb)D DT T; ;在恒定的加热致死温度下，每杀死在恒定的加热致死温度下，每杀死 90%90%的对象菌所需的时间的对象菌所需的时间 a a：杀菌前对象菌的总数：杀菌前对象菌的总数 b b：罐头允许的腐败率：罐头允许的腐败率v实际杀菌条件实际杀菌条件F F值值v在安全杀菌F值

24、的基础上根据实际的升温和降温过程，根据罐头内部中心温度的变化情况修正的F值。杀菌杀菌合理性判别合理性判别 若F实F安，则杀菌不足或强度不够；应适当提高杀菌温度或延长杀菌时间 若F实等于或略大于F安，则杀菌条件合理； 若F实F安，则杀菌过度。应适当降低杀菌温度或缩短杀菌时间（2 2）杀菌公式）杀菌公式v 一般杀菌公式为：一般杀菌公式为： T T1 1-T-T2 2-T-T3 3 v 说明说明：为规定的杀菌温度（），即杀菌过程中杀菌机达到的最高温度。l T1为升温时间，表示杀菌机内的介质由初温升高到规定的杀菌温度时所需要的时间（min）l T2为恒温杀菌时间，即杀菌机内的热介质达到规定的杀菌温度后

25、，在该温度下所持续的杀菌时间（min）l T3为降温时间，表示恒温杀菌结束后，杀菌机内的热介质由杀菌温度下降到开机出罐时的温度所需要的时间（min） v有时也用另外一种公式表示：有时也用另外一种公式表示： p p表示加热杀菌或冷却时杀菌锅内采用的反压力表示加热杀菌或冷却时杀菌锅内采用的反压力（PaPa）. . 加反压目的是为了抵消杀菌或冷却时罐内过高的压力加反压目的是为了抵消杀菌或冷却时罐内过高的压力（2 2）杀菌公式）杀菌公式T1-T2-T3tp杀菌的温度与时间选择原则杀菌的温度与时间选择原则 食品杀菌工艺条件以杀灭罐内的致病菌、腐败菌、使食品杀菌工艺条件以杀灭罐内的致病菌、腐败菌、使酶失活

26、，酶失活，保证罐藏食品的贮藏安全性，同时尽可能地保证罐藏食品的贮藏安全性，同时尽可能地缩短加热杀菌时间缩短加热杀菌时间，减少热力对食品品质的影响，最，减少热力对食品品质的影响，最大限度地保持食品原有的风味品质为原则进行确定。大限度地保持食品原有的风味品质为原则进行确定。 估计杀菌条件的经验原则估计杀菌条件的经验原则v酸性食品 85100 1030minv蔬菜类 115121 1530minv动物类 115121 5090minv一般：一般： 大罐、难煮、固体取上限； 酸度高、不耐煮的取下限。确定食品杀菌条件的过程确定食品杀菌条件的过程加热杀菌条件的理论计算（T、)实罐试验（感官品质和经济性评价

27、）微生物接种试验保温贮藏试验（3035，13个月）正常生产线上实罐试验保温贮藏试验（3035，36个月）正常作为生产上杀菌工艺条件腐败异常腐败腐败原因菌分离微生物耐热性试验微生物耐热特性值（F、Z)食品传热特性值六、影响杀菌的主要因素六、影响杀菌的主要因素v影响罐头加热杀菌的因素影响罐头加热杀菌的因素 食品的特性 杀菌方式 罐头容器 罐头初温 杀菌器操作的初始温度 装罐方式 杀菌锅内的排气情况 海拔高度 原料的微生物污染程度2.2.食品的性质和化学成分食品的性质和化学成分v（1 1）罐头食品的酸度（）罐头食品的酸度（pHpH） 原料的原料的pHpH值是影响细菌抗热力的一个重要因素值是影响细菌抗热力的一个重要因素 v绝大多数能形成芽孢的微生物在绝大多数能形成芽孢的微生物在pHpH中性范围内耐热性中性范围内耐热性最强，随着食品最强，随着食品pHpH值的下降，其抗热力逐渐下降，甚值的下降，其抗热力逐渐下降，甚至受到抑制。至受到抑制。v在低酸性食品中加酸（如醋酸、乳酸、柠檬酸等，以在低酸性食品中加酸（如醋酸、乳酸、柠檬酸等，以不