果蔬加工工艺学-第三章 果蔬罐藏

第三章果蔬罐藏

主要内容：

1、罐藏的基本原理和果蔬罐头制品简介

2、罐头制品加工工艺

第一节食品罐藏的基本原理和果蔬罐头制品简介

一、罐藏加工简介

罐藏食品即先把整理好的原料连同辅料（盐水、糖液等）密封于气密性的容器中，以隔绝外界空气和微生物，再进行加热杀菌，使内容物达到“商业无菌”状态，且维持密封状态，防止食品继续感染，借以获得在室温下较长时间的贮藏。所以，凡是密封容器包装，并经加热杀菌保藏的食品，都称为罐藏食品，习惯上称之为罐头。

罐藏作为食品保藏的一种方法也有其自己的发展过程。

罐藏食品的正式出现，始于法国，是由战争的需要而产生的。大约在200年前的1809年法国人Nicholas Appert首先发明了食品罐藏。1810年Appert 发表了关于罐头食品加工的专著，书中描述了50种食品原料的罐藏加工方法，将食品放置在广口罐中，密封好，然后放置在沸水中煮一段时间，可以长期贮存食品。由于他的发明，法国政府给予了他重奖。由于当时法国正处同几个其它欧洲国家的战争中，而在此之前，唯一的可以向军队连续不断地提供食品的方法便是干制。食品对居民和军队都是短缺的。

Appert虽然发明了罐藏技术，但对食品腐败变质的科学原理没有足够的认识，故在以后的半个世纪内，技术上改进缓慢。直到1864年，另一位法国人，Louis Pasteur第一次指出了饮料酒和啤酒的变质起因于微生物的繁殖，从而打破了长期的“自生”学说的束缚，找到了真正败坏的原因。1895年

H.L.Russel发现青刀豆罐头爆裂是杀菌后残存的产气菌活动的结果。1897年

S.C.Prescott 和W.L.Vnderwood在青刀豆罐头内接入各种腐败菌，发现有些菌的抗热性比另一些强，这就需要更高的温度，如115.6℃，才能杀死。1920年 C.Olin Ball经过不断研究，积累了微生物耐热性和罐藏食品传热性的资料，提出了用数学方法确定罐藏食品的合理杀菌温度和时间的关系，从而使

得杀菌有了科学的方法和依据。目前，罐藏工业正在向机械化、连续化、自动化的方向发展，容器也由以前的焊锡接缝罐变成电阻焊接缝罐，层压塑料蒸煮袋等。

罐藏食品同其它食品相比，有其独特之处：

①罐头食品可以直接食用，它的食味基本上能保持原有的风味和营养，

并且有些罐头风味胜于鲜果，如菠萝罐头、板栗罐头等。

②罐头食品可在常温下保存，加工良好的可保存1—2年不坏，是军需、

旅游、航空和野外工作优良而方便的食物，且能常年供应市场，不受季节影响。在国外罐头食品已成为人们的日常食品。

③罐头食品装潢美观、大方，可以随处陈列展销，无需冷藏，而且有相

当长的货架寿命。

④由于密封于容器中，不受外界环境的影响和微生物感染，便于携带，

便于运输。

二、罐藏原理

（一）微生物与罐头食品的败坏

罐头食品经过排气、密封、杀菌，防止微生物的再次感染，而得以长期保存。许多微生物能够导致罐头食品的败坏，罐头食品如杀菌不够，残存在罐头内的微生物当条件转变到适于其生长活动时，或由于密封不严而造成微生物重新侵入时，就能造成罐头食品的败坏。各种微生物的生长活动要求的条件不同，因而在罐头食品条件下所涉及的微生物就有一定的限度。在正常的罐藏条件下，霉菌和酵母菌不能耐罐藏的热处理和在密封条件下活动。导致罐头食品败坏的微生物主要是细菌，我们现在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。

细菌对氧的需要有很大的差异，在罐头食品中，好氧菌由于罐头的排气密封而受到限制，而厌氧菌仍能存在活动，如果在加热杀菌时没有被杀死，则会造成罐头食品的败坏。

（二）杀菌的理论依据

罐头食品之所以能长期保存，是因为通过加热杀菌将罐内的微生物杀死的缘故。罐头食品杀菌的目的，一是杀死一切对罐内食品起败坏作用和产毒致病的微

生物，二是钝化原料中易引起品变化、色泽改变的酶类；三是起到调煮作用，以改进食品质地和风味，使其更符合食用要求。罐头食品的杀菌不同于细菌学上的杀菌，后者是杀灭所有的微生物，而前者是在罐藏条件下杀死造成食品败坏的微生物，即达到“商业无菌”状态。所谓“商业无菌”是指在一般商品管理条件下，消灭罐内能使食品败坏的微生物及可能存在的致病菌，以确保罐头食品的贮藏效果。

各种罐头食品，由于原料的种类、来源、加工方法和加工卫生条件等不同，使罐头食品在杀菌前存在着不同种类和数量的微生物，我们不可能也没有必要对所有的不同种类的细菌进行耐热性试验。生产上总是选择最常见的、耐热性最强、并有代表性的腐败菌或引起食品中毒的细菌作为主要的杀菌对象菌。一般认为，如果热力杀菌足以消灭耐热性最强的腐败菌时，则耐热性较低的腐败菌是很难残留下来的。芽孢的耐热性比营养体强，若有芽孢菌存在说，则应以芽孢菌作为主要的杀菌对象。所以只有了解微生物的耐热性、热在杀菌时的传递情况以及影响杀菌的因素，然后制订出合理的杀菌条件，才能达到杀菌的目的。

1．微生物的耐热性衡量微生物的耐热性常见的参数有：

（1）F值：在恒定的加热标准温度条件下（121℃或100℃），杀灭一定数量的细菌营养体或芽孢所需要的时间（分钟），也称杀菌效率值、杀菌致死值或杀菌强度。在制定杀菌规程时，要选择最常见的、耐热性最强、并有代表性的腐败菌或引起食品中毒的细菌作为主要的杀菌对象菌，并测定其耐热性。

（2）D值：在指定的温度条件下（121℃或100℃），杀死90%原有微生物芽孢或营养体细菌所需要的时间（分钟），D值大小与该微生物的耐热性有关，D值越大，它的耐热性越强，杀灭90%微生物芽孢所需要的时间长。

（3）Z值：表示使加热致死时间变化10倍时所需的温度。Z值越大，说明该微生物的抗热性越强。

2．杀菌温度与时间的关系

在杀菌操作中最重要的是合理安排杀菌温度和时间，可用杀菌公式表示杀菌温度与时间的关系：

杀菌式= t1—t2-- t3/ T℃

T---表示所需杀菌温度

t1—表示从料温达到杀菌温度所需要的时间

t2—表示维持杀菌温度所需要的时间

t3--表示消压降温所需要的时间

3．罐头的初温与中心温度

罐头在杀菌前罐内的温度叫初温，初温高就容易在预定时间内获得杀菌效果，杀菌效率高。一般均要求罐头的杀菌初温在70℃以上，尤其对于传热慢的酱体或固态食品更为重要。

中心温度是指罐头内最迟加热点的温度，杀菌所需要的时间必须从中心温度达到杀菌所需要温度时算起。

4．传热的方式和传热速度

罐头食品杀菌时，热的传递主要是借助热水或蒸汽为介质，因此杀菌时必须使每个罐头都能直接与介质接触。热量由罐头外表传至罐头中心的速度，对杀菌有很大的影响。流动的食品是以对流传热为主，固态食品是以传导热为主，对流传热的速度比传导加热快，罐头的转动有利于热传导，

5.影响杀菌的主要因素

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、传热的方式和传热速度等几个方面。

①微生物的种类和数量

不同的微生物抗热能力有很大的差异，而芽孢又比营养体更加抗热，即嗜热性最强。食品中细菌数量也有很大影响，特别是芽孢存在的数量，即数量愈多，在同样的致死温度下所需时间愈长。

食品中细菌数量的多少取决于原料的新鲜程度杀菌前的污染程度。所以采用的原料要求新鲜清洁，从采收到加工要及时，加工的各工序之间要紧密衔接，不要拖延，尤其是装罐以后到杀菌之间不能积压，否则罐内微生物数量将大大增加而影响杀菌效果。另一方面，工厂要注意卫生管理、用水质量以及与食品接触的一切机械设备和器具的清洗和处理，使食品中的微生物减到最低限度，否则都会影响罐头食品的杀菌效果。

②食品的性质和化学成分

微生物的抗热性，在一定程度上与加热时的环境条件有关。食品的性质和化

学成分是杀菌时微生物存在的环境条件，因此食品的酸分、糖、蛋白质、脂肪、盐类等都能影响微生物的抗热性。尤其是pH值，产品的pH值对细菌的重要作用是影响其对热的抵抗能力，pH值愈低即酸度愈高，在一定的温度下，降低了细菌及孢子达到抗热能力，也就提高了杀菌效力。罐头食品的酸度是选定杀菌对象的重要因素。不同pH值的罐头食品，所选择的对象菌也不同。一般来说，在pH值4.5以下的酸性或高酸性食品中，酶类、霉菌和酵母菌这类耐热性低的作为主要杀菌对象，所以比较容易控制和杀灭。而pH值4.5以上的低酸性罐头食品，杀菌的主要对象是那些在无氧或微氧条件下，仍然活动而且产生孢子的厌氧性细菌，这类细菌的孢子抗热力是很强的。

在低酸性食品中常选择抗热力能代表食品内有害细菌的菌种作为杀菌的对象菌。在罐头食品工业上一般认可的试验菌种，是采用产生毒素的肉毒梭状芽孢杆菌的孢子为杀菌对象菌。后来又发现一种同类无毒、能产生孢子的细菌，菌号为P.A.3679，抗热力更强，以这种菌的孢子作为杀菌对象所得的数据更为可靠。在杀菌过程中，只要使杀菌对象菌杀死，也就基本上消灭了其它的有害菌类。③罐头在杀菌锅中的位置

在采用静止杀菌时，由于罐头在杀菌过程中固定不动，所以罐头在上、中、下都受热不匀，易发生受热过度或杀菌不彻底的现象，在有条件的情况下，最好使用回转式杀菌方法。

3．果蔬罐头制品简介

以果蔬为原料制作的罐头制品主要可以分为两类：即糖水类清渍类。

糖水类主要用于果品罐头的加工，将水果原料预处理后，注入糖液，制品能较好地保存原料固有的外形和风味；清渍类主要用于蔬菜罐头的加工，蔬菜新鲜原料经预处理后，加入稀盐水或糖盐混合液或沸水或蔬菜汁而制作的罐头，能基本保持新鲜蔬菜为原料应有的色、形、味，开罐后多用配菜。

第二节罐头食品加工工艺

一、工艺流程

果蔬罐头的工艺流程：

空罐→清洗、消毒→检验

↓

原料→预处理→分选装罐→排气密封→杀菌→冷却→

↑

罐液配制

保温检验→包装→入库→成品

二、操作要点

1．原料预处理

根据罐藏的要求选择原料，按品种特点选择色泽艳丽、果形大小一致、形态饱满、组织致密、细嫩、耐煮制、纤维少、无不良风味、可溶性固形物含量高、可利用部分比例大、成熟度8——9成熟的原料。目前，果蔬中长用的原料为柑橘、黄桃、荔枝、苹果、梨、蘑菇、青刀豆、甜玉米等。

要严格工艺，以减少带菌量。

根据本厂的具体条件采用最有效和经济的去皮方法，使原料吨耗低，且去皮后品质好。

采用预煮或药剂处理方法进行原料的护色。在果品或蔬菜罐头的制作中，果品预煮是为了护色，而蔬菜进行预煮，对制罐还有更大的意义，蔬菜柔嫩多汁，脱水率高，除番茄外一般的原料均需预煮，这样可以使原料中的氧气排除，组织软化，便于装罐，此外还可以排除原料中的一些不良风味。在预煮中应注意，由于原料中可溶性固形物的流失，应尽量少更换预煮水或只更换一部分。对于一些护色或需降低pH值的原料，和蘑菇、石刁柏（芦笋）等可以在预煮水中加入0.05—0.1%的柠檬酸。原料和预煮水的比例通常为1：1.5。

2.分选、装罐

2.1容器的准备

罐头容器对罐头食品的长期保存有重要作用，要求容器能耐高温，能密封，不

与食品起化学变化，便于制作和使用，能耐生产、运输等操作处理，价廉、轻便、易开等。现在使用的容器有金属罐和非金属罐之分。非金属罐主要有玻璃瓶和软罐；金属罐又有铁罐和铝罐之分。

玻璃罐的特点是：性质稳定，不与食品起化学变化，容器透明，消费者可以直接看到食品的外观，容器可重复使用。但玻璃瓶质脆易破，不耐机械运输操作，自重大，比同容积的铁罐重4—5倍，而且热传导慢，膨胀系数小，在杀菌及冷却中易破碎。

软罐：是用复合薄膜材料制成的容器，无毒、卫生，不与食品发生化学反应，能密封，耐热性强，不透水或空气，又能避光。食品装入后经抽空密封、加热杀菌后，便能长期保存。软罐重量轻，体积小，柔软，包装美观，开启方便，耐高机械强度，是罐头包装较为理想的包装容器。

金属罐：机械化程度较高的大型食品厂的主要包装容器均为金属罐，金属罐具有轻便、传热快、抗机械力强、便于包装运输等优点。

玻璃容器在使用前需要进行选择（瓶的厚薄度、砂粒大小、气泡多少、罐口的平面差及合缝线的完整性），并进行消毒处理，尤其是对回收容器。

2.2罐液的配制

①糖水

糖水类罐头要求开罐后糖水浓度为14—18%。由于每种原料在不同的成熟度其含糖量不相同，所以在糖液灌入前必须先测定预处理后原料中可溶性固形物的含量（以糖量计）按应加入的糖液量计算出相应加糖的浓度。

糖液的配制方法有两种，一是直接法，即按照所需要的糖液浓度直接配置；一是稀释法，是先配制高浓度的母液，再根据要求的浓度稀释。一般母液浓度为65%，且应当天用完，否则应低温贮藏，次日再用。

糖液的浓度生产上采用白利糖度计或波美比重计进行测量。

②盐水

盐液的配制必须使用精盐，按生产要求对盐分进行浓度配制，蔬菜的清渍类罐头盐水浓度一般为 1.5—2.0%。盐液中是否加糖，视品种而定，如石刁柏、青豌豆可加2—4%的糖。由于蔬菜柔软多汁，为了保证其脆度，可在盐液中添加适量的氯化钙，加入的浓度依各种菜类质地不同而定，为了护色和降低pH值，还可加入柠檬酸0.05—0.1%。盐液配成后过滤使用。

各类蔬菜添家氯化钙的浓度（ppm）

蔬菜名称石刁柏青刀豆胡萝卜甜玉米青豌豆番茄

氯化钙 45—80 45—80 100—200 50—100 20—65 250—500

2.3分选装罐

将预处理的原料，经冷水漂洗后，进行整理分等即可装罐，水果及蔬菜类罐头多用手装罐，一般流体或酱体用机械装罐。

装罐时需要注意以下问题：

装罐的外形要求：玻璃容器中原料外形的整齐一致、色泽美观，对于商品化有重要意义，所以对各种准备装罐的原料要进一步地整修、分级，以达到要求，

原料与罐液的比例：应按照规定量装入固形物及罐液。固形物量过多，成本增高，装量过少，消费者吃亏，一般要求开罐时固形物装量在50—65%。

需要注意的是在杀菌中固形物失水有多、有少，应在开罐要求的基础上多装5—10%。罐液一般应淹没原料。总净重的误差只能是±3%。

装罐要留有一定的顶隙：顶隙是罐液面至罐顶盖的垂直距离，要求为3—4毫米，顶隙在生产上是有积极作用的。有利于在杀菌中受热膨胀，而不影响罐头的密封性；顶隙的真空度的高低是通过“打检”检验罐头质量好坏的标志；顶隙是否适度也是检验装量的标志，顶隙小，装量多，使密封性降低，顶隙大装量少，原料易氧化，一般对于易氧化的蔬菜原料罐液应淹没原料。

装罐的步骤：固态食品即糖水或清渍罐头人工装罐步骤为

原料装入滤水板滤水→按规定称取应装重量→装罐（注意外形的排列）→加罐液→称净重→清洁罐口

3.排气密封

3．1排气

装罐后将罐加盖，在密封前对罐内的空气进行适当的排出，使罐内形成一定的真空度，该过程叫排气。

排气的目的：

可以阻止好氧性微生物的生长，减少可能致污的微生物种类；防止在热力杀菌中，因罐内空气的膨胀而造成对密封性能的影响；减少罐内壁或罐盖

因气过多而造成的氧化；减少罐内食品的氧化变质；便于检查罐头是否腐败，良好的罐头其罐面的平坦稍内陷的，如果罐面凸出尤其是易产气的罐头即表示产品已腐败。

真空度的形成及影响因素：

抽空：这是目前生产上形成真空度所采用的最广泛的方式，即利用半自动或自动的真空封口机，在罐头装罐完毕后，加盖送入真空抽气室，在真空室内利用抽气机的作用将罐内的空气抽出。罐内真空度的高低，决定于所调节的真空度及抽气时间，同时罐装食品时温度高则罐内真空度高。

加热排气：在无电源或抽气封罐设备检修时，以及小型企业生产罐头食品时采用，是将果蔬罐头在装罐加盖后利用传送带或人工送入排气箱，当排气温度达到82—96℃，一般500克装的玻璃罐，受热7—20 分钟，罐内温度达到75℃以上，只需立即加盖，即可形成需要的真空度。加热排气法形成的真空度，受加热排气的温度、时间的影响，温度高、时间长则真空度高。

其他因素：不管排气或抽气同时都受到罐内顶隙大小及原料所含空隙多少的影响，顶隙小含空气少，相对的真空度高。真空度还受气温高低及海拔高度的影响，罐头运到热带，罐内残留气体膨胀，增加了罐内压力，可能回产生假胖听，而到高原上由于外界大气压力下降，如下降到低于罐内压力，也可以产生胖听，所以在制作罐头时，罐内真空度应是多少，应根据销地来考虑。

3.2密封

主要是靠封罐机的操作过程来完成，封罐的严密性如果不能达到一定要求，则罐头食品就不能达到一定要求，则罐头食品就不能长期保藏的目的。

4.杀菌

影响杀菌的因素在前面已经做了详细的讲解，在此重点介绍几种杀菌方法。

常压杀菌：一般用于大多数的糖水水果罐头或咸菜罐头。杀菌温度不超过100℃。一般采用立式开口杀菌锅，操作方法比较简单。先在杀菌锅内注入需要量的水，然后通过蒸汽加热，待锅内水沸腾时，将装好罐头的杀菌篮放入锅内（为了避免杀菌锅内水温急剧下降和玻璃罐破裂，可预先加热到50

℃）。注意此时不作为计算杀菌时间的开始，待锅第二次沸腾，开始计时，并保持沸腾至杀菌时间终了，迅速将杀菌篮取出，进行冷却。

巴氏杀菌：60℃维持30分钟

高压蒸汽杀菌：主要用于大多数蔬菜、肉类及水产类罐头杀菌。冷却时必须采取打反压，以防止容器破裂。

高压水杀菌：主要用于大直径的高罐和玻璃罐，可以保持罐内外压力的平衡。

超高温瞬时杀菌：通常情况下，是使原料在140℃左右维持5秒钟左右，然后进行无菌灌装。

5．冷却

冷却实际上是散热的过程，罐头杀菌后要求在5—15分钟内快速冷却到35—40℃。

冷却的目的主要在于不使食品的色泽风味和组织结构产生明显的变化，尤其是果蔬类原料，散热慢可使果蔬品质变劣；冷却有利于防止罐内残留微生物尤其是嗜热菌的活动造成的腐败；而长时间的高温易使罐壁受腐蚀。但冷却温度并非越低越好，只需冷却到35—40℃，此时罐内的余热能干燥罐面，尤其在南方高温地区尤为重要，否则易造成罐头生锈，影响外观。

冷却时需要注意的问题：

玻璃罐耐急冷温差只有40℃，所以冷却时一定要分段冷却，杀菌后放入70℃水中5 分钟，再放入40℃水中10分钟。

加压杀菌的罐在冷却前必须进行消压（即逐步减小压力至常压），尤其要注意在罐头内部的压力恢复正常后再进行分段冷却。

6．罐头产品的检验

糖水罐头、果酱、果泥、咸菜、糖醋渍品用20℃7天或25—28℃5天；清渍类蔬菜罐头用37±2℃7天进行保藏实验。