罐头杀菌技术操作要点.pdf

2 0 0 8年第 1 0期 总第 3 3 0期 由 凑工 业 肉制品加工与设备专te AT I NI)I y T 1R MEAT NDUS T RY 一 罐 头杀菌技术操作要点 赵君哲抚顺市独凤轩食品有限公 司 辽宁抚顺 l 1 3 1 2 2 摘要用定量的方法，简明扼要地论述 了诸如杀菌强度设计、杀菌公式测定等困扰罐头类产品生产的棘手问 题；同时，介绍了不同包装类型产品在杀菌时应注意的事项。关键词 杀菌强度杀菌公式F值 Ope r a t i o n po i n t s of s t e r i l i z a t i o n t e c hn i que i n c a n Abs t r a c t Tr o u b l e s i n c a n pr o d u c t ma n uf a c t u r i n g s u c h a s de s i g n o f s t e r i l i z a t i o n s t r e n g t h，d e t e r mi n a t i o n o f s t e r i l i z a t i o n f o r mu l a we r e b r i e fly d i s c us s e d wi t h t h e me t h o d o f r a t i o n An d ma t t e r s n e e d e d a t t e n t i o n s u c h a s di f f e r e n t p a c k a g i n g t y p e p r o du c t d u r i n g s t e r i l i z a t i o n wa s i n t r o d u c e d Ke y wor d s t e r i l i z a t i o n s t r e n g t h；s t e r i l i z a t i o n f o r mul a；F v a l u e 罐藏技 术是食 品保鲜技 术 中最 有效 的方 法之 一，并且 目前 市场 J 二 罐头食 品也琳琅满 目、种类 繁 多，但罐头产品有效杀菌的问题却是个棘手的事情。因为很多人缺乏 系统解决此类 问题 的方法，全凭一 知半解 的、不 可靠 的经验操作，产 品安全得不 到保 障，同时给企业带来极大的质量风险，甚至造成无法 弥补的损失。笔者以多年的罐头杀菌经验和对罐头 杀菌理论的理解，总结 出一套行之有效的操作方法。1 罐 头的分 类(以包装划分)罐头从包 装形式上 可分 为：软包 装和硬包 装。软包装品种很多，比如多层塑塑复合包装、多层 塑铝 复合包装、P V C肠衣(或袋)包装、多层共挤塑料包装 等。硬包装分为金属罐和玻璃罐。金属罐又分为铁 罐和铝罐。2 不同包装形式杀菌操作 的特点及反压冷 却注意事项 不同包装形式 的产 品对杀菌的要求是不 同的。玻璃罐包装的产品最主要是防止产品在加热和冷却 时，急速的温度变化造成玻璃瓶的破裂；软包装 产品 主要防止的是产品冷却时，压力的瞬间变化造成包 装的撕裂；金属罐产品要防止低温时压力过大，造成 产 品瘪罐。2 1 软包 装 罐头 的杀 菌操 作要 点(关注压 力 变化)(1)杀菌开始。为避免产 品变形，软包装产品达 到 9 0 C以上应有压力。因此，为防止产品局部过热，无论汽杀菌，还是水杀菌，在加热前均应先加压再加 热。一般来说压力 0 0 1 MP a。(2)杀菌压力。一般 无需过高，控制在 0 1 6 0 2 MP a为好。(3)反压冷 却。冷却开始前应先将 压力提高 0 0 3 MP a，这样便 于降压缓冲，对防止包装 袋破损、变形、产品 出水尤 为 重要。一 定 要 在 高 于 蒸 煮 压 力 下 冷 却，不 允 许 在 1 0 0 以上冷却过程中出现压力低于蒸煮压力，特别 是刚开始冷 却 的几 秒钟 时 间。产 品冷却 IJ 4 0 C以 下，方可放水 出锅。2 2 玻璃瓶罐头的杀菌操作要点(关注冷却水温度)玻璃瓶包装必须防止温度骤升、骤降，造成的破 裂。因此，要求升温前加入温水，水的温度与罐头温 度相当或略高(不高于 2 0 C)。一般来说，瓶子包装 前 要经 过清 洗、消 毒，灌 装 时 大 多 是 热 灌 装，这 样 瓶 子也有一定 的温度。冷却时要加入低 于高压釜内水温的热水进行冷 却。刚开始，冷 却水温度 8 09 0 ，不断加人 冷却 水，不断排出热水。随着釜内温度的降低，加入冷却 水的温度可 以不断降低：釜内温度 降到 1 0 0 以下，专肉制品加工与设备 由 凌工 业 MEAT I NDUS TRY 2 0 0 8年第 l 0期 总第 3 3 0期 可以用 6 0 C 左右的温水来降温；釜内温度降到8 0 c【二 以下，可以用 4 0 C左右的温水来降温；釜内温度降到 6 0 以下，相对比较安全了，可以用 2 0 C左右的凉水 来降温；一般产品冷却到 4 0 以下就可以出锅了。2 3金属罐罐头的杀菌操作要点 金属罐罐头 的杀菌操作要求相 对 比较 宽松，金 属 的热、冷 变形对 产 品没有影 响，金 属包 装 具有 一 定 的抗内外压差变化能力，需要注意的是，产品温度降 到 1 0 0 C以下，高压釜内只需 少许 压力(0 0 5 MP a)即可。具体操作：冷却操作刚开始加反压，不断通入 冷水，不断排热水，不断通高压空气；维持几分钟反 压，之后关 闭高压空气阀，继续通冷水、排热水，进一 步冷却。冷却反压过大、空隙余度过大、罐体强度不 足等，均会造成罐体变形(瘪罐)。3 杀菌强度的设定 3 1 F值 在某一温度下，杀灭产 品中某 种微生物数量 的 9 0 所需要的时间，即为该微 生物在此温度下 的 F 值。3 2 F。值 在 1 2 1 0【=，杀 灭 产 品 中 肉毒 梭 菌 芽孢 数 量 的 9 0 所需要的时间，一般取 4 m i n。3 3 杀菌强度 对微生物杀灭的力度，称为杀菌强度；杀菌强度 与采用若干个 F值杀菌有关。同样的杀菌强度，不 同的原始微生物含量，最终产 品微生物含量是不 同 的。因此，要保障产品质量的一致性，必须对原始微 生物的数量加 以控制。这可以从灌装温度、工艺 时 间、环境卫生、甚至原材料等，影响微生物存在 和变 化的方面加以控制。杀菌强度的设定，以能达到商业无菌为标准，一 般使产品中的微生物，能降低到含菌可能为百万分 之一以下，对应 的杀菌强度即可达到商业无菌。这 时对应的若干个 值，即为有效杀菌时间。3 4 杀菌强度的计算()0(1 0 )1 0 即 Q o 1 0 1 0 Q，为原始菌数 n为非整数时，小数部分无论大小要按 1进位。2 F 即为有效杀菌时间。为保证灭菌的有效性，防止因原始菌数()。)的 偏离造成杀菌效果 的降低，一般可以把有效杀菌时 间在 n F o 的基础上，再增加 1 2个 值。3 5 经验参数 杀菌 强度一 般 取 91 2个 值。高 温灌 装，低 一些；低温灌装，高一些。4 杀菌时间的计算方法 4 1 有效杀菌时间的确定 杀菌温度和时间以物料 的最低 温度点测量，最 低温度点有时是一点、一线或一面，一般在物料的中 心。杀菌时问只计算该最低温度点在 1 0 0 C以上的 时间，即升温到 1 0 0 T；以后至降温到 1 0 0 C以前这段 时间(以下升 温、降温时间，均为此意)，计算办法如 下：(1)t 2 至 问恒温时间，按 1 0 0 计算有效时间；(2)t 至 t 2、t 3 至 t 间按 1 31 2折算有效时间。则，总的有效杀菌时问 T=(t 3 一t 2)+1 31 2 (t 2 一 t 1)+(t 4一 t 3)=n X go 恒温时间：nF 0 1 31 2 (t 2 一t 1)+(t 一 )(3)罐头在釜杀菌时间(即总的加热时间)罐头在釜杀菌时间：罐头 内升温时问+恒温时 问=升温时间+nF o 一1 31 2 (t 2 一t 1)+(t 4 一 t )1 4 2应用举 例 某 产 品 要 求 杀 菌 条 件 为 1 2 1，有 效 时 间 3 5 mi n。1 0 0 以后的升温时间为 5 m i n，1 O 0 r以前 的降温时间为 7 rai n，则这两段 的有效杀菌时间折算 为4 6 ra i n(按 4 mi n计算)，总的杀 菌时间减去这 2 0 0 8年第 1 0期 总第 3 3 0期 由痍工 业 肉制品加工与设备 F I NI)U TRMEAT I NDU S TRY 折算 的4 ra i n为恒温时间，即 3 1 ra i n。也就是，操作 时，表温 1 2 1 o C计时，恒温 3 6 ra i n(即 3 1+5)后冷却。，1 _ 5 杀菌公式的测定 一般 企业都 没有 设 备、没 有 方 法 测 定 产 品 杀 菌 的 F 值，全凭技术人员或操作人员的经验，大致估计 杀菌情况，这给产品带 来极大的质量风险。以下介 绍一种简单、有效、便于操作的测定方法。由热传导公式：产品 温度变化形象视矧 Q=k A (其中 Q为热交换量；为传热系数；A为加热面 积；t 为加热时间；T为温差、为传热距离)我们可以得 出如下结论：产 品在加热和冷却过 程中，中心温度的变化速度(V)与该点和加热介质的 温差(T)成正 比，与最 近加热路径 长 度(L)成反 比；与加热的介质没有关系。上式可以如下表示：Q：k A ：Vx t,即，推理曲线 测定曲线 举例：某铁罐罐头，装 罐温度是 2 9 ，杀菌温度 是 1 2 1 c lC，温差是 9 2 C；按以上平移测温办法，将实 验的初始温度设 为 8 C，杀 菌温度 I O 0 C。测得8 C 到 1 0 0 的升温 时 问为 4 7 m i n，其 中，7 9 (2 到 1 0 0 c c的 升温时间为 1 6 m i n；从 I O 0 C到 7 9 的降温时间 1 2 m i n。另 外，经 测 定 原 始 微 生 物 含 量(Q 、)为 1 01 0 00 ，由 Q X 1 0 1 0，解得 n 1 1 0 0 4 可以取 n：1 2或 1 3，即有 效 杀 菌 时 间 4 8或 根 据祖 咂原 理，两个 物体(或 图形)向 度相 l司，任 5 2 mi n。意高度的水平切面(或切线)的面积(或长度)都相 罐头在釜杀菌时间：4 7+4 8(或 5 2)一1 3(1 6 同，则这两个物体(或 图形)的体 积(或 面积)相 同。+1 2)=8 6或 9 0 rai n !：篓 塞 皇 即 杀 菌 公 式：温 度 1 2 1 C，时 间 8 6 9 0 m i。在 升 温 和 降 温 过 程 中 时 间 的 变 化。这 就是我们只需 一 一 保持温差对应一致，就能把高温的情形转化(或平 6 商业无菌 的验证 方法 移)到常压条件下测定。经 3 6l，恒温保存 7 d，微生物检验呈阴性，比如：装罐 温度是 4 0 ，杀菌温度是 1 2 1 ，温 判定为合格 差是 8 1 c IC；我们 可以按温差 8 1 o C，平移为初始温度。1 9 C，杀菌温度 I O 0 C。测定 1 9 C到1 0 0(2 的升温时 7 提高杀菌设备的有效安装方法 间，也就等同于 4 0 到 l 2 l 的升温时间。其 中，测 把两 台单杀菌罐(釜)并联安装，使其在生产中 定 7 9 c I=到 1 0 0 的 升 温 时 间，也 等 同于 1 0 0 到 互为热水贮罐，轮流“杀菌冷却”，这样可 以大大 l 2 l 的时间。同理，1 2 1 c c到 1 0 0 的降温时 间，也 提高生产效率。可以从 too J 7 9 的降温过程中得到测定。(收稿日 期 2 0 0 8-0 6-2 3)(接 3 0页)参 考 文 献 1 周家华等编 食品添加剂 M 北京：化学工业出版社，2 001 2 邓字编 淀粉化学品及其应用 M 北京：化学工业出 版社，2 0 0 2 3 黄德智编 肉制品添加物的性能与应用 M 北京：中 国轻工业出版社，2 0 0 1 4 洪雁，顾正彪 变性淀粉在食品工业中的应用 J 食 品科技，2 0 0 2，(1 1)：4 4 4 5，5 0 5 刘东亚，金征宇变性淀粉在我国应用、研究现状及发 展趋势分析 J 粮食与油脂，2 0 0 5，(1 0)：71 0 6 张海艳，董树 亭，高荣岐 植 物淀粉研 究进展 J 中国 粮油学报，2 0 0 6，(1)：4 1 4 5 (收稿 日期2 0 0 8 0 7 1 1)