食品工艺学复习重点

食品在低温保藏中易发生哪些变化，如何控制？

第4章 食品的热处理工艺

1、实现商业无菌的三条途径：

先罐装密封后，再加热杀菌、冷却（现在大多数的蔬菜、水果、肉、禽、水产类罐头所采用，是一种最普通的方法。）

先加热，再装入容器密封、冷却

先加热杀菌冷却，再在无菌条件下装入已灭菌的容器中密封（主要用于牛奶制品、果汁饮料、豆奶等液体食品中：如纸盒装的果汁、豆奶等）

2、罐藏容器的种类：金属罐（镀锡板罐、镀铬板罐、铝 罐）、非金属罐（玻璃管、蒸煮袋）

金属罐的分类

（1）按照制罐方式分：三片罐(由罐盖、罐底和罐身三个主要部分连接而成)、两片罐(由连底的罐身和罐盖两个主要部分组成，根据罐径与罐高之比可分为浅冲罐(高径比小于1)和深冲罐(高径比≥1))

（2）按照接缝方式分：焊锡罐、电阻焊罐、粘结罐（有机粘合剂）

（3）按照罐体形状分：圆罐、方罐、椭圆罐、梯形罐、马蹄形罐等，除圆罐外的其他罐都称异形罐。 3、镀锡薄钢板(简称镀锡板，俗称马口铁)：由钢基、锡铁合金层、锡层、氧化层和油膜共5层构成。

三片罐根据罐身制造工艺的不同，可分为焊锡焊接法、电阻焊接法和有机粘合剂粘合法三种。（这三种罐的区别在于罐身侧缝的结合方法不同，而罐盖、罐底，以及罐盖和罐底与罐身的结合方法基本相同。）

4、二重卷边：

定义：金属罐藏容器的一种封口结构，它由五层板材组成，其中盖钩3层，身钩2层，但在罐身接缝叠接部位则为7层板材组成，身钩多2层；在卷边缝的内部则衬垫以富有塑性的胶膜。

二重卷边结构：5层,2层为罐身，3层为罐盖

二重卷边结构对于容器有着良好的封口作用，完善的致密性能，从而保证罐头食品的罐藏效果。

形成：首先将罐身固定在压头和托底盘之间，头道辊轮围绕罐身作圆周旋转和自转，并逐步沿径向切入，将罐盖盖钩与罐身的身钩卷合在一起，随着退出；紧接着二道辊轮作相同运动沿径向切入，盖钩和身钩进一步弯曲钩合，最后紧密钩合，形成五层板材的二重卷边。卷边作业的同时，盖钩内的密封胶紧紧地卷在二重卷边缝隙中，从而加强二重卷边的密封效果。

卷边厚度(T)：卷边五层铁皮总厚度和间隙之和，约1.5 mm;

卷边宽度(W)：卷边顶部至卷边下缘的尺寸，约3.0 mm ； 埋头度(C)：卷边顶部至盖平面的高度，通常为3.1-3.2mm; 身钩宽度(BH)：罐身翻边弯曲后的长度，约2.0 mm；

盖钩宽度(CH)：罐盖的圆边向卷边内部弯曲的长度，约2.0 mm； 身钩间隙(LC) ，盖钩间隙(UC)：尽量小， 约0.3 mm。 技术指标：

叠接率（OL）：卷边内部身钩与盖钩重合的程度，要求不低于50％。 紧密度（TR）：卷边内部盖身钩边紧密结合程度，要求不低于50％。

接缝盖钩完整率（JR）：盖钩与罐身钩接处的接缝完整程度，要求不低于50％。 5、玻璃罐

玻璃罐的封口形式及其相应的罐盖结构可将常用的玻璃罐大致分为：卷封式玻璃罐、螺旋式玻璃罐、压入式玻璃罐、垫塑螺纹式玻璃罐

最大缺点：不能承受较大温差

6、软罐头

蒸煮袋是一种能进行加热处理的复合塑料薄膜袋，属于软质包装容器，适宜于填充多种食品，可热熔封口，并能耐高温高湿热杀菌，常称为“软罐头”

4-1思考题

1、对罐头食品容器有哪些要求，为什么？

2、简述镀锡薄钢板的结构，各层主要成分及性能特点？ 3、镀锡板的抗腐蚀性能有哪几项指标？

4、高频电阻焊的原理及影响焊接质量的主要因素？ 5、罐盖生产中膨胀圈与埋头度作用？

6、何谓二重卷边，有哪些主要部件，相应的作用如何？

7、二重卷边的技术要求(三率)。

8、玻璃罐有何特点，封口形式有几种？ 9、蒸煮袋的典型结构。 第4章（二）

食品罐藏的基本工艺过程

罐藏容器的准备→装罐与注液→预封→排气→密封→杀菌→冷却→检测→包装

1、罐藏容器的准备：罐头食品加工前，应先根据食品的种类、特性、产品的规格要求及有关规定选择罐藏容器，再进行清洗（人工清洗和机械清洗）、消毒、罐盖打印等处理。

2、装罐与注液：装罐的方法分为：人工装罐、机械装罐。应根据产品的性质、形状和要求等不同选用不同的装罐方法。

人工装罐：多用于肉类、禽类、水产和水果等块状、固体的装罐。优点：简单，有广泛适应性并能选料装罐。缺点：装量偏差较大；劳动生产率低；清洁卫生条件较差；生产过程连续性较差。

机械装罐：主要用于颗粒状、粉末状、半固体和液体状食品的装罐。如：青豆、甜玉米、午餐肉、番茄酱、果汁、调味汁等。优点：劳动生产率高；劳动强度低，能保证食品卫生；适宜于连续化生产。缺点：不能满足式样装罐的要求，适应性小。

3、预封：是在食品罐装后进入加热排气之前，用封口机将罐盖与罐身初步钩连上，其松紧度以能允许罐盖沿罐身旋转而又不会脱开为度。可采用手扳式或自动式预封机

作用：便于排气时罐内空气、水蒸汽及其它气体自由溢出；防止排气时排气箱顶上蒸汽冷凝落入罐内污染食品；防止排气后冷空气的侵入，保持顶隙内的温度，处于较高温度下封罐，提高罐头的真空度；可防止罐头在排气过程中食品过度膨胀和汁液外溢。

预封并非所有产品所必须，一般用于需要热力排气的产品。 4、排气

排气：是指将罐头顶隙间、装罐时带入的空气以及原料组织细胞内空气尽量从罐内排除，从而使密封后罐头顶隙内形成部分真空的过程。

作用：

1．防止或减轻罐头在高温杀菌时发生容器的变形和损坏，防止玻璃罐跳盖； 2．防止需氧菌和霉菌的生长繁殖；

3．有利于食品色、香、味的保存和减少维生素和其他营养素的破坏； 4．防止或减轻罐头在贮藏过程中罐内壁的腐蚀；

5．有助于“打检”，检查识别罐头质量的好坏。 方法： （1）、热力排气法（最早、最基本、仍有应用）：是利用空气、水蒸气以及食品受热膨胀的原理，通过对装罐后食品的加热，使罐内食品和气体膨胀，罐内部分水汽化，水蒸汽分压提高来排出罐内空气。

排气后立即密封，罐头经杀菌冷却后由于食品的收缩和水蒸气的冷凝而获得一定的真空度。 常用热力排气法有：热装罐排气、加热排气

a、热装罐排气：先将食品加热到一定温度，然后趁热装罐并密封的方法。

适用于流体、半流体食品，如番茄汁、番茄酱、糖浆苹果等，可先将食品加热到一定温度(70~75℃)，趁热装罐、密封并及时杀菌，以防嗜热菌的生长繁殖而使食品败坏变质。

b、加热排气(食品装罐后再加热排气的方法)：将预封或不经预封的罐头送入排气箱内，经一定时间的加热(一般为90~100℃加热5~20min)，使罐内中心温度达到70~90℃左右，食品内部的气体充分外逸后封罐。

对于含气量低的食品，加热排气主要排出的是顶隙中的空气，因此封罐温度是关键因素；

对于含气量高的食品，在达到预定排气温度后还要适当延长排气时间，使存在于食品组织中的气体有充分的时间外逸。

热力排气的优点：

适用于各种食品的排气，尤其适用于含气量高的食品，能使食品组织内部的空气得到较好地排除； 能起到一定的杀菌作用；

可以起到某种程度的脱臭作用，尤其是对于水产品罐头，如鲭鱼罐头。 热力排气的缺点：

劳动强度大，生产效率低；

对食品色香味有不良影响，对某些水果罐头有不利的软化作用（如糖水桃）或造成破裂（如整装番茄）。

排气设备占地面积大；

耗能高，水蒸汽利用率仅10%。

(2)、真空封罐排气法（后来发展、目前应用最广）：利用密封室内的真空度，使罐内空气外逸后在真空环境中封罐。是一种真空条件下进行的排气封罐方法，它将排气和封罐两道工序在真空封罐机内完成

优点：速度快，效率高；适用于各种食品的排气，对于不宜加热的食品尤其适宜，能较好地保存维生素和其他营养成分；设备占地少。

缺点：不能很好地将食品组织内部和罐头中下部空隙的空气加以排除，不适合组织含气量高的食品；容易产生暴溢现象，造成净重不足。

(3)、蒸汽喷射排气法（近年发展、应用较少）：蒸汽喷封排气是在罐头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、置换顶隙内的空气，密封、杀菌冷却后顶隙内蒸汽的冷凝而形成一定的真空度。

适用于罐内顶隙能加以调整的罐头食品；不适用于空气含量较多的食品；不适合于干装食品 优点： 蒸汽使用量少；排气速度快，排气封罐一起进行；

缺点：对顶隙要求较高；排气效果受食品含气量的影响较大，只能排除顶隙中的空气，不能将食品组织中的空气排净，常需与真空排气或热力排气相结合。不适用于干装食品。

无论采用哪种排气方法，其排气效果的好坏都以杀菌冷却后所获得的真空度大小来评定。

影响排气效果的因素就是影响真空度的因素。这些影响因素主要有：a排气温度和时间b食品的密封温度c罐内顶隙大小d食品原料的种类、新鲜度和酸度e气温、气压与海拔

5、杀菌

罐头食品杀菌的目的和要求：

a、达到商业无菌：杀死食品中所污染的致病菌、产毒菌、腐败菌，并破坏食物中的酶，使食品耐藏2年以上而不变质。

b、尽可能保持食品原有色泽、风味和营养：杀菌除了实现商业无菌目的外，还必须注意尽可能保存食品品质和营养价值，最好还能做到有利于改善食品品质。

罐头食品中的微生物

罐藏食品中的微生物很多，但杀灭对象主要是致病菌和腐败菌。

在致病菌中危害最大的是肉毒梭状芽孢杆菌，常以肉毒梭状芽孢杆菌的芽孢作为pH＞4.6的低酸性食品杀菌的对象。

腐败菌是能引起食品腐败变质的各种微生物的总称。

不同种类的食品的酸度或pH值是不同的，而各种腐败菌对酸性环境的适应性不同，所以在各食品中出现的腐败菌也不同。

根据腐败菌对不同pH值的适应情况及其耐热性，可按照pH值将罐头食品分为4类：

低酸性食品:pH>5.0 虾、蟹、贝类、禽、牛肉、猪肉、火腿、羊肉、蘑菇、青豆 嗜热菌、嗜温厌氧菌、嗜温兼性厌氧菌

中酸性食品:pH4.6~5.0 蔬菜肉类混合制品、汤类、面条、无花果 嗜热菌、嗜温厌氧菌、嗜温兼性厌氧菌 酸性食品:pH3.7~4.6 荔枝、龙眼、樱桃、苹果、枇杷、草莓、番茄酱、各类果汁 非芽孢耐酸菌、耐酸芽孢菌 高酸性食品:pH3.7以下 菠萝、杏、葡萄、柠檬、果酱、果冻、酸泡菜、柠檬汁等 酵母、霉菌 影响罐头热杀菌的因素:影响微生物耐热性的因素,影响罐头传热的因素

腐败菌和致病菌是罐头食品杀菌的对象，其耐热性与罐头食品的杀菌条件的选择有着直接的关系。

食品杀菌方法很多，如加热法、电离辐射法、高压处理、高频脉冲电场、高频脉冲磁场以及化学法等。罐头杀菌通常采用的是热力杀菌。

pH值：是对微生物耐热性影响最大的因素之一.pH值偏离中性的程度越大，耐热性越低。 酸性食品 pH<4. 6 采用常压杀菌，即杀菌温度<100℃ 低酸性食品pH≥4. 6 采用高温高压杀菌，即杀菌温度>100℃ 应用举例：热敏性食品通过酸度调整后采用常压杀菌

酸化食品：某些低酸性食品不宜采用高温加热，可通过加酸或酸性食品的办法，将整罐产品的最终平衡pH控制在4.6以下，称为“酸化食品”。酸化食品可按照酸性食品杀菌要求处理。

植物杀菌素：有些植物的汁液以及它们分泌的挥发性物质对微生物有抑制或杀灭作用 。如番茄、辣椒、大蒜、洋葱、芥末、花椒等.

D值：指数递减时间(Decimal reduction time)：在一定的环境和一定的热力致死温度条件下，杀死某细菌群中90%原有活菌数所需加热时间。

D值反映微生物的抗热能力，D值大小与细菌耐热性的强度呈正比；

D值的大小取决于直线的斜率，与原始菌数无关；D值与加热温度、菌种及环境的性质有关。

热力指数递减时间(Thermal Reduction Time, TRT)：在任何热力致死温度条件下将细菌或芽孢数减少到原有残存活菌数的10-n（1/10n）时所需的热处理时间(min)，以TRTn表示，n称为递减指数，表示在TRT的右下角。即：从a个/mL至a×10-n 个/mL 所需热处理时间。

热力致死时间(TDT)曲线

热力致死时间(Thermal Death Time，TDT)

定义：是指热力致死温度保持不变，将处于一定条件下的食品中的某一对象菌(或芽孢)全部杀死所必须的最短的热处理时间。

判断活菌全部被杀死的标准：以热处理后接种培养时无菌生长，作为活菌全被杀死的标准。 由于杀死全部细菌所需时间因原始菌数的不同而有差异，因此TDT值受原始菌数的影响。

Z 值：热力致死时间成10倍增加或减小时，所对应的杀菌温度的变化值。在热力致死时间曲线上，Z值为直线横过一个对数周期所对应的温度差(℃)。

Z 值的实际含义：致死时间缩短一个对数周期应提高的温度度数。即：致死时间要缩短一个对数周期，杀菌温度应提高Z℃。

Z 值的性质:Z值表示微生物耐热性的强弱，Z 值越大微生物耐热性越强；Z值与D值一样，与原始菌数无关，是微生物耐热性特征值；不同的微生物有不同的Z值，同一种微生物只有在相同的环境条件下才有相同的Z值；当已知某一温度下的致死时间时，用Z值可以估算任意温度下的致死时间。

F值

定义：在一定的标准致死温度(一般为121℃)下，杀死一定数量的微生物所需的加热时间(min)； 又称杀菌效率值，杀菌致死值，杀菌强度等。

意义：如F=5min表示在121℃下杀死一定数量的微生物所需时间为5min。 F值的性质

F值可用来比较Z值相同的微生物的耐热性，Z值不同时则不适用。F值越大，细菌耐热性越强。 F值表示杀菌强度，随微生物和食品的种类不同而异，一般必须通过试验测定。 对于低酸性食品，一般取标准杀菌温度为 121℃， Z=10℃

对于 酸性食品， 一般取标准杀菌温度为 100℃， Z=8℃

非标准温度下的F值须在其右下角标明温度，如：F105℃=5min，表示在加热温度为105℃下杀死一定数量的微生物所需时间为5min。

罐头杀菌条件的表达方式 杀菌操作过程中罐头食品杀菌工艺条件主要由温度、时间、反压三个重要因素组合而成。在工厂常用杀菌公式表示对杀菌操作的工艺要求，也叫杀菌规程。

杀菌公式(书130页)

t1—升温时间，即杀菌锅内加热介质由环境温度升到规定的杀菌温度θ所以需要的时间，默认单位min； t2—恒温时间，杀菌锅内介质温度达到θ后维持的时间，默认单位min； t3—冷却时间，即杀菌温度由θ降低到出罐温度所需时间，默认单位min； θ —杀菌操作温度，即规定的杀菌锅温度，℃;

P—反压，加热杀菌或反压冷却时杀菌锅内需要施加的压力。 罐头杀菌强度的计算（书124页）

理论杀菌强度F安的计算：

杀菌条件的合理性通常通过罐头杀菌值F的计算来判别。

罐头杀菌值又称杀菌致死值、杀菌强度，它包括安全杀菌F值（ F安）和实际杀菌条件下的F值（ F实）两个内容。

F安是指在某一恒定的杀菌温度下（通常以121℃为标准温度）杀灭一定数量的微生物或芽孢所需要的加热时间。

F实是指在某一杀菌条件下的总的杀菌效果，在实际杀菌过程中罐头中心温度是变化的。

安全杀菌F值（ F安）也称为标准F值，用作判别某一杀菌条件合理性的标准值。