第二節 果蔬罐藏的保藏原理
罐頭食品之所以能夠長期保藏,主要是借助罐藏條件(排氣、密封、殺菌)殺滅罐內能引起敗壞、產毒、致病的微生物,同時破壞原料組織中自身酶的活性,并保持密封狀態使罐頭不再受外界微生物污染來實現的。
許多微生物能夠導致罐頭食品的敗壞。引起罐藏制品發生敗壞的微生物有霉菌、酵母菌和細菌,其中最重要的是細菌。罐頭食品殺菌的目的,一是殺死一切對罐內食品起敗壞作用和產毒致病的微生物,二是鈍化原料中易引起品質變化、色澤改變的酶類,三是起到調煮作用,以改進食品質地和風味,使其更符合食用要求。罐頭食品的殺菌不同于細菌學上的殺菌,后者是殺滅所有的微生物,而前者是在罐藏條件下殺死造成食品敗壞的微生物,即達到“商業無菌”狀態。
各種罐頭食品,由于原料的種類、來源、加工方法和加工衛生條件等不同,使罐頭食品在殺菌前存在著不同種類和數量的微生物,生產上不可能也沒有必要對所有的不同種類的細菌進行耐熱性試驗。生產上總是選擇最常見的、耐熱性最強、并有代表性的腐敗菌或引起食品中毒的細菌作為主要的殺菌對象。一般認為,如果熱力殺菌足以消滅耐熱性最強的腐敗菌時,則耐熱性較低的腐敗菌是很難殘留下來的。所以只有了解微生物的耐熱性、熱在殺菌時的傳遞情況以及影響殺菌的因素,然后制訂出合理的殺菌條件,才能達到殺菌的目的。
影響罐頭殺菌效果的因素很多,主要有微生物的種類和數量、食品的性質和化學成分、傳熱的方式和傳熱速度等幾個方面。
1.微生物的種類和數量
不同的微生物耐熱性差異很大,罐頭制品加工過程中,從原料處理至灌裝殺菌各個環節,食品均會受到不同程度的微生物污染,污染率越高,在同樣溫度下,殺菌所需的時間就越長。不同種類的微生物具有不同程度的耐熱性,酵母菌40~70℃,嗜熱性細菌75~80℃,肉毒桿菌A型、B型芽孢要在100℃下經過6h或在120℃下經過4min加熱才能被殺死。微生物芽孢越多,在同樣致死溫度下殺菌所需的時間也越長。
2.食品的性質和化學成分
微生物的耐熱性,很大程度上與加熱時的環境條件有關,而食品的化學成分及性質是微生物得以生存的重要條件。罐頭食品中含有的糖、酸、鹽、蛋白質、脂肪等能影響微生物的耐熱性;而含有植物殺菌素的食品如辣椒、洋蔥、生姜、蒜等則具有抑制或殺滅微生物的作用。
食品中的酸度對微生物的耐熱性影響很大,未解離的有機酸分子很容易滲入細菌的活細胞中而離解為離子,從而轉化細胞內部反應,引起細胞死亡。所以酸度高的食品一般殺菌溫度可低些,時間可短些。
3.熱的傳遞
罐頭加熱殺菌時,熱的傳遞主要是以熱水或蒸汽為介質的,所以殺菌時必須使每個罐頭都能直接與介質接觸。另外熱量由罐頭外部傳至罐頭中心的速率,對殺菌來說也是至關重要的。罐頭殺菌傳熱方式主要有傳導和對流兩種。影響罐頭食品傳熱速率的因素如下。
(1)罐頭容器的種類和罐型 在罐頭所用的幾種包裝材料中,傳熱最快的是蒸煮袋,其次是鍍錫薄鋼板罐,玻璃罐傳熱最慢。從罐型來說,小罐比大罐傳熱快。
(2)食品的種類和裝罐狀態 流質食品如清湯和果汁類傳熱較快,但含有糖液、鹽水或調味液的,傳熱速率隨其濃度增加而降低。固體食品傳熱慢。塊狀食品加湯汁比不加湯汁傳熱快,塊狀大的較塊狀小的傳熱慢。裝罐緊的較裝罐松的傳熱慢。總之,各種食品的含水量多少、塊狀大小、裝罐松緊、汁液濃度等都會影響罐頭食品殺菌時的傳熱速率。
(3)殺菌鍋形式和罐頭在殺菌鍋中的位置 回轉式殺菌比靜置式殺菌效果要好,所需的時間短。回轉式殺菌因為能使罐頭在殺菌釜內進行轉動,罐內食品形成機械對流,從而可提高傳熱速率,加快罐內中心溫度的升高,所以可有效地縮短殺菌時間。需要注意的是鍋內空氣的排除量、冷凝水的積聚、殺菌鍋的結構等均會影響殺菌效果。
(4)罐頭初溫 罐頭在殺菌前中心溫度(即冷點溫度)的高低,也會影響殺菌效果。一般情況下,罐頭食品的初溫越高,初溫與殺菌溫度之間的溫差越小,達到罐中心的殺菌溫度所需的時間也就越短。因此,殺菌前應提高罐內食品的初溫(如裝罐時提高食品和湯汁的溫度、排氣密封后要及時殺菌),這對于不易形成對流和傳熱較慢的罐頭尤為重要。