第二节 果蔬罐藏的保藏原理
罐头食品之所以能够长期保藏,主要是借助罐藏条件(排气、密封、杀菌)杀灭罐内能引起败坏、产毒、致病的微生物,同时破坏原料组织中自身酶的活性,并保持密封状态使罐头不再受外界微生物污染来实现的。
许多微生物能够导致罐头食品的败坏。引起罐藏制品发生败坏的微生物有霉菌、酵母菌和细菌,其中最重要的是细菌。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质变化、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。
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,生产上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。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。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。
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
不同的微生物耐热性差异很大,罐头制品加工过程中,从原料处理至灌装杀菌各个环节,食品均会受到不同程度的微生物污染,污染率越高,在同样温度下,杀菌所需的时间就越长。不同种类的微生物具有不同程度的耐热性,酵母菌40~70℃,嗜热性细菌75~80℃,肉毒杆菌A型、B型芽孢要在100℃下经过6h或在120℃下经过4min加热才能被杀死。微生物芽孢越多,在同样致死温度下杀菌所需的时间也越长。
2.食品的性质和化学成分
微生物的耐热性,很大程度上与加热时的环境条件有关,而食品的化学成分及性质是微生物得以生存的重要条件。罐头食品中含有的糖、酸、盐、蛋白质、脂肪等能影响微生物的耐热性;而含有植物杀菌素的食品如辣椒、洋葱、生姜、蒜等则具有抑制或杀灭微生物的作用。
食品中的酸度对微生物的耐热性影响很大,未解离的有机酸分子很容易渗入细菌的活细胞中而离解为离子,从而转化细胞内部反应,引起细胞死亡。所以酸度高的食品一般杀菌温度可低些,时间可短些。
3.热的传递
罐头加热杀菌时,热的传递主要是以热水或蒸汽为介质的,所以杀菌时必须使每个罐头都能直接与介质接触。另外热量由罐头外部传至罐头中心的速率,对杀菌来说也是至关重要的。罐头杀菌传热方式主要有传导和对流两种。影响罐头食品传热速率的因素如下。
(1)罐头容器的种类和罐型 在罐头所用的几种包装材料中,传热最快的是蒸煮袋,其次是镀锡薄钢板罐,玻璃罐传热最慢。从罐型来说,小罐比大罐传热快。
(2)食品的种类和装罐状态 流质食品如清汤和果汁类传热较快,但含有糖液、盐水或调味液的,传热速率随其浓度增加而降低。固体食品传热慢。块状食品加汤汁比不加汤汁传热快,块状大的较块状小的传热慢。装罐紧的较装罐松的传热慢。总之,各种食品的含水量多少、块状大小、装罐松紧、汁液浓度等都会影响罐头食品杀菌时的传热速率。
(3)杀菌锅形式和罐头在杀菌锅中的位置 回转式杀菌比静置式杀菌效果要好,所需的时间短。回转式杀菌因为能使罐头在杀菌釜内进行转动,罐内食品形成机械对流,从而可提高传热速率,加快罐内中心温度的升高,所以可有效地缩短杀菌时间。需要注意的是锅内空气的排除量、冷凝水的积聚、杀菌锅的结构等均会影响杀菌效果。
(4)罐头初温 罐头在杀菌前中心温度(即冷点温度)的高低,也会影响杀菌效果。一般情况下,罐头食品的初温越高,初温与杀菌温度之间的温差越小,达到罐中心的杀菌温度所需的时间也就越短。因此,杀菌前应提高罐内食品的初温(如装罐时提高食品和汤汁的温度、排气密封后要及时杀菌),这对于不易形成对流和传热较慢的罐头尤为重要。