果品蔬菜罐藏.ppt
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1、第四章 果品蔬菜罐藏,第四章 果品蔬菜罐藏 2006年,我国規模以上罐頭制造企業累計實現工業總產值355亿元,比上年同期增長了22.60%累計實現產品銷售收入335亿元,比上年同期增長了19.59%累計實現利潤總額11亿元,比上年同期增長了45.51%。2007年1-8月,規模以上罐頭制造企業累計實現工業總產值289亿元,比上年同期增長了34.21%累計實現產品銷售收入278亿元,比上年同期增長了36.25%累計實現利潤總額8亿元,比上年同期增長了34.60%。,食品罐藏:是将经过一定处理的食品装入一种包装容器中,经过密封杀菌,使罐内食品与外界环境隔绝而不被微生物再污染,同时杀死罐内有害微生物
2、(即商业灭菌)并使酶失活,从而获得在室温下长期保存的保藏方法。罐藏食品:凡用密封容器包装并经过杀菌而在室温下能够较长期保存的食品称为罐藏食品,俗称罐头。果蔬罐藏:将水果或蔬菜进行预处理后装罐,经排气、密封、杀菌等措施,从而使果蔬在室温下能长期保存的方法。具有保存期长,能较好地保持果蔬的风味和营养价值,可直接食用,便于携带等特点,是较先进的加工方法。,第一节 概况,一、发展历史 果品蔬菜罐藏有200多年的历史。1804年由法国工人尼古拉、阿培尔试验成功。1810年向拿破仑政府申请专利自己发明的食品保藏法:将食物预先加热,再加入瓶内,用软木塞住瓶口(仍可漏气),置于热水中加热,至瓶内食物沸腾30-
3、60min,取出趁热将软木塞塞紧,并用线栓紧或涂蜡密封最早的罐头食品。1812年世界上第一家罐头厂成立,“阿培尔之家”。1823年罐头容器由玻璃瓶马口铁罐(手工、不卫生)。1849年制成了冲盖机。,1876年开始机械制罐。1879年卷缝封罐机问世,制罐技术大为改进。罐头生产除了制罐技术的提高和保证质量外,杀菌技术也非常关键:阿培尔最初煮沸30-60min;长期保存则煮沸6h,后改用CaCl2溶液:115.6,1.5h(但常爆罐)。1851年出现了高压杀菌锅,但不安全。1874年改进型的杀菌锅问世,既缩短了杀菌时间,又保证了操作安全。19世纪罐头食品由欧美传入中国,1906年在上海最先设厂生产。
4、,二、罐头食品的特点 1、保存期较长(常温下保存1-2年不坏),加工后营养物质变化少,能保持原有风味,有的产品如菠萝罐头还胜于鲜食。2、可直接食用,又便于携带,是很好的旅游食品,对矿区、野外作业、航空、航海和军备都是不可缺少的食品。3、不受季节和地区限制,对调节市场、丰富人民生活都有作用。4、因为经过密封和杀菌处理,已无致病菌和腐败菌,且没有微生物再污染的机会,故食用安全卫生。,三、果蔬罐头生产和贸易概况 罐头工业在我国食品工业中是起步较早,发展较快的行业之一。罐头的分类:共分为肉类、禽类、水产、水果、蔬菜、其它(根据原料)6大类。产量最多的为水果罐头,其次为蔬菜罐头,两者合计占罐头总量的70
5、%以上,为罐头食品的龙头产品。据统计,果蔬罐头1995年产量为135多万吨,占当年罐头总产量的71.3%;1996年为225多万吨,占当年罐头产量的79.7%;1997年为202多万吨,占当年罐头产量的79.6%。,全国现有罐头生产企业约1655家,主要分布在福建、浙江、河北、山东、广西、海南、安徽、四川、河南、广东等省区,进入80年代,随着改革开放的深入进行,罐头行业取得了显著成绩。目前世界罐头工业已发展成为大规模现代化工业部门,全世界罐头总产量已接近5000万吨,主要生产国家有美国、苏联、意大利、西班牙、法国、日本、英国等,其中美国产量最多,占56%以上。,四、罐头工业的新特点 1、罐藏原
6、料品种日趋优化:早、中、晚品种都有。西班牙6月-10月采收期长番茄不用支架。日本蜜橘无核,易分辨 2、生产作业的自动化,使生产效率大大提高,如桃、杏的定位切半、挖核。3、大量引进先进的工艺技术:如微波、红外线、超声波、反渗透、超滤、酶制剂,促进罐头工业高速度、高质量、连续化生产。4、新型包装材料日新月异,如软包装罐头、组合罐头、聚酯罐等;罐头的开启方式也多种多样,如卷开式、拉环式、按钮式、剥开式。5、罐头生产的方式专业化:空罐制造与实罐生产分开,效率升高,总之,随着科学技术的进步和人民生活水平的提高,罐头工业的发展朝着自动化、连续化、卫生化、方便化发展。,五、发展前景与对策 在各种食品保藏技术
7、中,200多年前发明的罐藏技术,一直以其强劲的生命力迅速发展,至今不衰,越是高度发达的国家,罐头食品的消费越多,以人均年消费量计,美国为90kg,西欧为50kg,日本为23kg,而我国则不到1.5kg。80年代以来,全国罐头食品一直保持在450万吨以上,出口量则在1000t以上,换汇总额约120亿美元。95年,我国出口罐头创汇100多亿美元,在国内食品工业中虽名列前茅,但在国际罐头食品出口量中所占份额却很少,仅为8.3%左右。我国幅员辽阔,适合发展热带、亚热带和温带的罐藏种类,何况我国还有丰富的劳动力资源,只要充分利用各种有利因素,我国罐头食品出口确有很大的发展潜力。此外,扩大罐头食品内需是今
8、后重要的任务,国内市场是发展罐头食品的最大市场,也是可靠的市场。,为适应国内外市场的需要,罐头食品在质量、品种、密封、容量、包装、装潢和经营机制等方面仍需进行全方位提高。我国21世纪罐头工业的战略目标:2005年全国罐头食品总产量达到450万吨,出口量120万吨,创汇14亿美元;2010年总产量达到800万吨,出口量160万吨,创汇22亿美元;以提高经济效益为重点,从根本上使全行业扭亏为盈。,第二节 果品蔬菜罐藏的基本原理,新鲜水果蔬菜原料及其罐藏制品,如处理不当,易发生败坏,如发酵、生霉、变酸、变色、软化、腐臭、汁液浑浊,其主要原因是:由于各种酶的活动促进了果蔬自身的生理变化,导致了果蔬的衰
9、老变质;各种微生物的浸染。一、酶和罐头食品(一)酶的概念:酶也称为酵素,是催化性很强的蛋白质,称为生物催化剂。果蔬原料中都含有各种酶,它参加并能加速果蔬中有机物质的分解变化,如不控制就会造成品质变坏。,(二)酶的特性和影响酶作用的主要因素 1、酶的特性 与蛋白质性质相似,具有胶体性质,一般都不耐热,易于变性,对高温尤其敏感。酶不同,最适pH不同,一般在中性、弱酸、弱碱的介质中,酶具有最大活性,如介质pH值偏高或偏低,则其活性受到抑制或失活。2、影响酶活性的主要因素 凡能引起蛋白质变性的因素,均可导致酶的钝化或变性失活。,温度:影响酶促反应速度、抑制作用、破坏性。在一定范围内,温度升高10,反应
10、速度增加1-2倍,0-50之间:温度升高时,酶活性升高,一般在37-50之间活性最强,超过一定温度范围后,无论高温还是低温,酶活性都要受到抑制,一般在80-90时,加热几分钟即可失活。生产实践中发现:有些酶经巴氏杀菌后仍有活性,如过氧化物酶需在90-100下加热5min才失活。pH值:各种酶只有在一定的pH范围内活性最强,pH改变,酶活性和稳定性也发生改变,一般在pH6-7左右为酶的最适pH,故可以通过调整pH来达到抑制酶活性的目的。,氧气:O2的存在使酶活性升高,尤其为多酚氧化酶和过氧化酶,故在果蔬罐头加工中,常用盐水(NaCl)CaCl2浸泡及抽空等方法,减少氧气含量,抑制酶的活性,防止酶
11、褐变,提高果蔬原料及罐头制品质量。糖液:试验表明,热力钝化酶活性时,随着糖液浓度升高,给钝化工作带来困难,如高浓度的糖液对桃梨中的酶有保护作用。SO2及亚硫酸盐液:可以破坏氧化酶系统的活性,降低果蔬组织中的褐变率。其他因素:高压超声波、紫外线射线等,也可导致酶活性的钝化或使之失活。,二、微生物和罐头食品(一)罐头食品中常见的微生物 1、霉菌:耐低温能力耐热能力,为好气性微生物,因此加热杀菌后在罐头中不能生存;在缺氧或无氧条件下被抑制而不能生活。单纯黄丝衣霉菌可在水果、果汁罐头中生存,其耐热性强。2、酵母菌:适宜生长温度为25-32,大多数生活在含有糖和有机酸的食品中,通常加热杀菌后的罐头不会有
12、酵母菌存在。但若杀菌不彻底或密封不严,也会引起酵母菌的罐头败坏。3、细菌:是引起罐头食品败坏的主要微生物,尤其是细菌的芽孢,对罐头生产至关重要。芽孢是某些细菌在其发育过程中的特殊休眠状态,具有度过不良坏环境抗逆性能,如芽孢的耐热性很强,抗干燥能力也很高,对此菌要求杀菌必须充分。,(二)影响微生物生长发育的条件 1、水分:微生物细胞含水量很高,一般在75%-85%之间,其芽孢的含水量较低,约30%-40%(细菌、酵母菌),因此各种微生物需要从环境中吸收较多的水分才能维持生命活力。同时,微生物对营养物质的吸收,也是通过水溶液的渗透和扩散作用实现的。微生物所利用的水分为自由水,自由水含量的高低与食品
13、的水分活性密切相关。果蔬原料及罐头制品中含有水分,可以被微生物利用,但随着盐水或糖液浓度增高,水分活性降低,微生物能够利用的自由水减少,有利于抑制微生物的活动。故对于水分活性低的制品(如糖浆罐头、果酱罐头)杀菌温度相应低些,杀菌时间也可缩短。,2、温度:温度对于微生物的生命活动有着极其重要的影响。每一种微生物都有其生长适温,超过或低于这个适温,生长将受到影响,甚至死亡。根据生长适温不同,可将微生物分为以下几种类型:,温度36,细菌繁殖速度下降,80左右能杀菌,但不能杀死孢子,温度达到100-121时,才能杀灭。高温能使细胞内蛋白质凝固变性,同时菌体中酶遇热后失去活性,使代谢发生障碍,而引起菌体
14、死亡,从而达到高温杀菌的目的,温度越高,死亡越快。但微生物对高温的抵抗力依菌的种类、有无芽孢而异,如无芽孢的细菌在液体中加热到55-60、30min即可死亡;70、10-15min死亡;100几分钟即可死亡。而细菌的芽孢,因含水分较少,菌体蛋白质不易凝固,芽孢本身有较厚而致密的膜,热不易透入,对热的抵抗力很强,如肉毒梭状杆菌的芽孢在100需6小时才能杀死。,3、pH值:可以改变细胞原生质膜的渗透性,从而影响微生物对营养物质的吸收,影响代谢过程中酶的活性。4、氧气:微生物对氧的需要有很大的区别,霉菌必须在有氧的环境中才能生长。在制造罐头中,嗜氧细菌易被控制,因为罐头密封后有较高的真空状态。而缺氧
15、性细菌和酵母菌如果在热处理时没有被杀死,易造成罐头的败坏。,5、营养物质:任何有生命的物体(包括微生物)都要求某些营养物质,以供其生长发育所需。罐藏原料及其制品中含有各种营养物质如糖、淀粉、蛋白质、脂肪等,为微生物的生长发育提供了丰富的物质基础。由于原料本身附有大量微生物,就增加了制品败坏的潜在危险,因此对原料的洗涤、厂房及用具的消毒、工厂的清洁卫生管理显得十分重要。6、化学药品:能够抑制微生物的生长或毒害死亡。化学消毒剂:可以杀死致病菌及其它有害微生物的化学药品。防腐剂:能够抑制微生物活动的药剂。,一般常用的消毒剂:(1)氧化剂:如KMnO4溶液,0.1%的KMnO4溶液用于厂房、用具或水果
16、的消毒。(2)卤素:如漂白粉,0.5-1.0%的漂白粉溶液能在1-5分钟内杀死大部分细菌。5%的溶液在1小时内可杀死芽孢。一般用2-5%的水溶液消毒工艺用水及用具。(3)乙醇:它的杀菌力与浓度有关,70%(以重量计)的酒精杀菌力最强。(4)硫磺:通过硫磺、亚硫酸及其盐类均可致死细菌。罐头生产中,一般不采用硫及亚硫酸盐。熏硫时,硫磺粉的用量为2-3克/米2。(5)光线:日光是天然的灭菌因素,强烈日光对细菌具有很大的破坏力,生产中可将用具洗净,在日光下曝晒数小时,可以杀灭大部分微生物。高剂量的紫外线对微生物有很强的杀伤力,如波长2537A的紫外线灭菌率最高,一般车间或库房照射20-30min即可达
17、到灭菌目的。,三、罐头食品杀菌 1、为什么要杀菌:果蔬原料来自田间,带有多种微生物及污物,这些微生物有的能使食品成分分解变质,甚至使人体中毒,故罐藏原料经过预备处理后装罐密封,故进行杀菌,以破坏或杀死原料本身所含的酶和罐内残存的绝大部微生物,并且由于罐内的各种条件,如一定的真空度、酸碱度等,抑制罐内残存微生物的发育,从而使罐头食品能较长时间的保存而不至腐败变质。腐败菌:导致(罐头)食品腐败变质的各种微生物。腐败菌的种类:细菌、酵母菌、霉菌。导致罐头食品败坏的微生物最重要的是细菌。,2、杀菌的目的 杀死一切对罐内食品起败坏作用和产毒致病的微生物,同时钝化能造成罐头品质变化的酶,使罐内食品在一般保
18、管条件下,不腐败变质,不因致病菌活动造成食物中毒。在考虑杀菌工艺的同时,尽可能地保存食品的色香味、质地及营养价值,有时起到一定的调煮作用,以改进食品质地和风味,使其更符合食用要求。,3、杀菌的含义 罐头食品的杀菌并不要求做到绝对灭菌,即使加强到一定程度,罐内还残留微生物或芽孢,但是由于罐内的特殊条件(缺氧),在一定的保存期内也不致引起食品变质腐败。因此,罐头杀菌是指商业杀菌,其含义是杀死致病菌,并不是杀死一切微生物。,(1)罐头食品的杀菌和微生物学上的灭菌的区别 微生物学上的灭菌是指杀灭所有的微生物,达到绝对无菌状态;罐头食品的杀菌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
19、,并不要求达到绝对无菌。商业无菌:是指在一般商品管理条件下的贮藏运销期间,不致因微生物所败坏或因致病菌的活动而影响人体健康。如果罐头杀菌也达到绝对无菌的程度,那么杀菌的温度和时间就要增加,这将影响食品的品质,使色香味和营养价值大大下降。所以罐头食品的杀菌,要尽量做到在保存食品原有色泽、风味、组织质地及营养价值等条件下,消灭罐内能使食品败坏的微生物及可能存在的致病菌,以确保罐头食品的保藏效果。,(2)杀菌对象菌的选择 各种罐头食品,由于原料的种类、来源、加工方法和加工条件等不同,使罐头食品在杀菌前存在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微生物进行耐热性试验,而是选择最
20、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微生物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很难残留;芽孢的耐热性比营养体强,若有芽孢菌存在,则应以芽孢作为主要的杀菌对象。,罐头食品的酸度是选定杀菌对象菌的重要因素。根据pH大小,可将罐头食品分成两大类:pH4.5者为低酸性食品,如肉类和大多数蔬菜罐头。杀菌的主要对象是那些能在无氧或微量氧的条件下活动且产生孢子的厌氧性细菌,这类细菌的孢子耐热性强。罐头食品工业上,通常采用能产生毒素的肉毒梭状芽孢杆菌的孢子作为杀菌对象,采用100以上的高温杀菌(115-121),又称为加压杀菌。pH4
21、.5者为酸性食品,如水果罐头。主要杀菌对象是酶类、及霉菌、酵母菌这类耐热性低的微生物,在杀菌中比较容易控制和杀灭。这类食品采用100以下的温度杀菌,又称常压杀菌(60-80杀菌又称为巴氏杀菌)。,(3)微生物耐热性的常见参数值 TDT值、F值、D值和Z值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。TDT值:表示在一定的温度下,使微生物全部致死所需的时间。如121.1下肉毒梭状芽孢杆菌的致死时间为2.45min。杀灭某一对象菌,使之全部死亡的时间随温度不同而异,温度越高,时间越短。,F值:指在恒定的加热标准温度下(100 或121)杀灭一定数量的细菌营养体或芽孢所需要的时间,
22、也称为杀菌效率值、杀菌致死值或杀菌强度。在制定杀菌规程时,要选择耐热性最强的常见腐败菌或引起食品中毒的细菌作为主要杀菌对象,并测定其耐热性。计算F值的代表菌,国外一般采用肉毒梭状芽孢杆菌。F值通常以121.1的致死时间表示,如F20121.1=5,表示121.1 时对Z值为20的对象菌,其致死时间为5min。F值越大,杀菌效果越好。F值的大小还与食品酸碱度有关,低酸性食品要求F值为4.5,中酸性食品F值为2.45,酸性食品F值在0.5-0.6之间。,D值:指在指定的温度条件下(100 或121)杀死90%原有微生物芽孢或营养体细菌数所需要的时间,相当于热力致死时间曲线通过一个对数循环的时间(图
23、2-1)。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%微生物芽孢所需的时间越长。,Z值:在加热致死时间曲线中,时间降低一个对数周期(即缩短90%的加热时间)所需要升高的温度数(图2-2)。Z值越大,说明该微生物的耐热性越强。,4、罐头的杀菌规程 杀菌规程用来表示杀菌操作的全过程,主要包括杀菌温度、杀菌时间和反压力三项因素。在罐头厂通常用杀菌公式来表示,即把杀菌的温度、时间及所采用的反压力排列成公式的形式。一般杀菌公式为:(t1-t2-t3)/T 或(t1-t2)p/T 式中:T-要求达到的杀菌温度()t1-使罐头升温到杀菌温度所需的时间(min)t2-保持恒定的杀菌温度
24、所需的时间(min)t3-罐头降温冷却所需的时间(min)p-反压冷却时杀菌锅内应采用的反压力(Pa),罐头杀菌条件的确定,也就是确定其必要的杀菌温度、时间。杀菌条件确定的原则:在保证罐藏食品安全性的基础上,尽可能地缩短加热杀菌的时间,以减少热力对营养成分等食品品质的影响。也就是说,正确合理的杀菌条件是既能杀死罐内的致病菌和能在罐内环境中生长繁殖引起食品变质的腐败菌,使酶失活,又能最大限度地保持食品原有的品质。,四、影响罐头杀菌效果的主要因素 1、食品在杀菌前的污染情况:微生物污染率越高,在同样的温度下,杀菌时间就越长,如果同样时间条件,则所需温度就越高。2、微生物的耐热性:与其种类、数量及食
25、品介质条件有关。种类:最不耐热的是酵母菌,通常加热到55-56保温5-10min就能杀死全部酵母菌。在霉菌中最耐热的是子囊孢子,可以承受85温度,个别种类甚至在94保温2min才会死亡。微生物中最耐热的为细菌,尤其为细菌芽孢。但细菌对酸敏感,当pH4.5时,只有少数细菌如乳酸菌、醋酸菌和酪酸菌才能繁殖。而这几种细菌巴氏杀菌(75-80)温度5-10min后就会死亡。数量:原始菌数越多,所需杀菌时间越长。,食品成分:罐头杀菌是利用加热促使微生物死亡,因为加热使细胞蛋白质凝固而失去新陈代谢的能力,因此,细胞内蛋白质凝固难易程度直接关系到微生物的耐热性,而蛋白质凝固又受食品的成分乳酸、碱、盐、水分、
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