食品化学5.4 罐头加工

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1、罐头加工 一、食品罐藏 食品罐藏就是将食品密封在容器中，经高温处理，将绝大部分微生物消灭掉，同时在防止外界微生物再次入侵的条件下，借以获得在室温下长期贮存的保藏方法。 二、罐藏容器 1、罐藏容器的性能和要求 (1)对人体无害 (2)具有良好的密封性能 (3)具有良好的耐腐蚀性能 (4)适合于工业化的生产 2、金属罐 （1）常用材料 镀锡薄钢板 涂料铁 镀铬薄板 铝材 （2）空罐制造 圆罐罐身制造：镀锡薄板 剪切切角切缺端折成圆踏平焊锡翻边罐身 底盖的制造：切板涂油冲盖圆边浇皎烘干 空罐的卷封：将罐身与罐底用封罐机进行卷封形成二重卷边，便制成了空罐。 3、玻璃罐 玻璃为石英砂（硅酸）和碱，即中性

2、硅酸盐熔融后在缓慢冷却中形成的非晶态固化无机物质。其中部分硅酸盐还可被磷酸盐和硼酸盐所取代。其性质随成分而异。玻璃的特点是透明、质硬而脆、极易破碎。 制造流程：原料磨细 过筛 混匀 加热熔融 成型 退火 检查 旋转式、卷封式、抓式、侧封盖式或套压式 4、软罐头 用复合塑料薄膜袋代替铁罐或玻璃装制食品，并以杀菌后能长期保存的袋装食品叫做软罐头。它质量、体积小、开启方便、耐贮藏。 软罐头具有如下特点： 能够进行杀菌，微生物不会侵入，贮存期长 不透气及水蒸汽，内容物几乎不可能发生化学作用，能较长期地保持内容物的质量 封口简便牢固 可以利用罐头食品的制造技术，杀菌时传热速度快。 开启方便，包装美观 5

3、、其他 国外有用纸质罐及塑料罐等装制食品。 三、装罐和预封1、 装罐前容器的准备（1）铁罐清洗一般清洗过程是先用热水冲洗后再用蒸汽消毒3060秒钟。a、链带式洗罐机b、滑动式洗罐机c、旋转式洗罐机（2）玻璃罐的清洗 玻璃罐（瓶）壁上的油脂和污物过去常采用具有毛刷的机械刷洗，现在则常用高压水喷洗，有利于清洁卫生。 2、装罐的工艺要求（1）预处理完毕的半制品和辅助料应迅速装罐（2）食品装罐时应保质保量，力求一致，符合部颁标准（3）装罐时必须注意合理搭配，务必使它们的色泽、成熟度、块形大小，全数基本上一致（4）装罐时不必须留有适当的顶隙3、装罐方法（1）人工装罐（2）机械装罐4、预封预封是食品装罐后

4、用封罐机的滚轮初步将罐盖的盖钩卷入到罐揣翻边的下面，相互钩连成，其松紧程度以能让罐盖沿罐身自由地回转但不允许脱开为度，以便排气时使罐内的空气、水蒸汽及其他气体自由地从罐内逸出。四、排气1、目的（1）阻止需氧菌及霉菌的发育生长（2）防止或减轻因加热杀菌时空气膨胀而使容器变形或破损，特别是卷边受到压力后，易影响其密封性（3）控制或减轻罐藏食品贮藏中出现的罐内壁腐蚀（4）避免或减轻食品色、香、味的变化（5）避免维生素和其他营养素遭受破坏（6）有助于避免将假胀罐误认为腐败变质性胀罐 2、效果（1）排气和微生物发育的生长关系（2）排气和加热杀菌时罐头变形破损的关系（3）排气和罐头食品贮藏过程中容器内壁腐

5、蚀的关系（4）排气和食品维生素的破坏的关系（5）排气和食品色、香、味的变化的关系（6）排气和罐头外观的关系3、罐头内真空度的测定罐内真空度=大气压力-罐内残留气体压力4、排气方法（1）热力排气法a、热装罐密封法就是先将食品加热到一定温度（一般为70-75）后立即装罐密封的方法。b、加热排气法就是食品装罐后经预封或不经预封而覆有罐盖的罐头在用蒸汽或热水加热的排气箱内，在预定的排气温度（一般82-96，有的高达100）中经一定时间的热处理，使罐内中心温度达到70-90左右，并允许食品内空气有足够外逸的时间情况下，立即封罐的排气方法。（2）真空封罐排气法真空封罐排气法就是在真空环境中进行排气封罐的方

6、法，一般都是在真空封罐机中进行，现在都采用高真空封罐机。封罐时利用真空泵先将真空封罐机密封室内的空气抽出，建立一定的真空度（一般为24-55CM汞柱或46.0-73.0千米/平方米）,处于室温或高温预封好的罐头,通过密封阀门(俗称六开花)送入已建立一定真空度的密封室内,罐内部分空气就在真空条件下立即被抽出,同时立即封罐而后再通过另一密封阀门送出。（I） 真空封罐时影响罐内真空度的基本因素及相互的关系a、真空封罐时，真空密封室内真空度，食品温度和罐头真空度的关系b、食品密封温度同真空封罐机密封室内真空度的关系（II）真空封罐时补充加热问题a、密封室内的真空度达不到76厘米汞柱（101.3千米/平

7、方米）,为了使罐内真空度能达到最高值,就需要补充加热.b、真空膨胀系数高的的食品也需要补充加热c、真空吸收程度高的食品需要补充加热()喷蒸汽封罐排气法喷蒸汽封罐排气法就是在封罐时向罐头顶隙内喷射蒸汽,将空气驱走而后密封,待顶隙内蒸汽冷凝时便形成部分真空的方法。()各种排气方法的比较适用 优点 缺点热力排气法液态或半液态食品以及加糖水或盐水食品等那些容易取得加热效果的食品,对非常多的罐头食品都适用,并能获得良好的真空度,排气箱占地面积大,蒸汽使用量多,和真空封罐相比,卫生情况比较差。真空封罐排气法 对鱼肉固态食品和孔隙非常多而汤汁少的蔬菜罐头适用,设备所占面积小,并能使加热困难的罐头食品内形成较

8、好的真空度,糖水和盐水多的罐头食品真空封罐时易在密封室内出现汁液外溅现象。蒸汽喷射排气法只限于氧溶解量和吸收量极低的一些食品罐头,车间内蒸汽散布量少,蒸汽使用比较经济,封罐后所得的真空度随溶解和吸收于食品中的空气外逸的程度而异,不很稳定。4、影响罐头食品真空度读数的因素(1)食品罐头的顶隙和装罐状况(2)气温的高低(3)气压和海拔高度五、罐头的密封1、金属罐的密封（）封罐机的种类根据封罐机械化程度分 手板封罐机 半自动封罐机 自动封罐机 根据滚轮数目分 双滚轮封罐机 四滚轮封罐机 根据封罐机机头数分 单机头 双机头 四机头 六机头 根据封罐的罐型分 圆罐封罐机 异形罐封罐机 （） 二重卷边的技

9、术标准a、卷边外部的技术标准b、 卷边内部技术标准() 封罐的调节a、压头的调节b、托板的调节c、滚轮的调节（）卷边的检查a、罐身钩边和底盖钩边的规格及两种钩边相互钩合的紧密度。b、卷边顶部空隙、身钩空隙、盖钩空隙和两种钩边的叠接度。c、罐身钩边和底盖钩边上的皱纹。d、已焊锡身缝的检查。（）常见二重卷边缺陷的类型a、快口b、垂边c、边唇2、玻璃罐（瓶）的密封()优点a、玻璃的化学性质很稳定，不会与食品发生作用，能保存食品原有品质。b、由于玻璃具有透明性，因此可以看到食品的色泽与形状，便于消费者选择。c、玻璃罐可以重复使用，甚为经济。()缺点重量重、容易破碎，故在生产上受到一定限制，不能与镀锡薄

10、板罐相比。()种类a、卷边式玻璃罐b、螺旋式玻璃罐c、旋转式玻璃罐d、抓式玻璃罐e、套压式玻璃罐六、软罐头（高压杀菌复合薄膜袋）的装料、排气和密封1、 软罐头的装料（）软罐头的装料操作a、物料一般可用泵、输送带、螺旋推运器等推送至复合薄膜袋袋口所在处。b、物料准确到位并向压送室供应，容积定量则由准确定时切断物料进行控制。c、装料前薄膜袋口须先用劈分刀片、喷气嘴、真空吸杯、内插扩袋鸭嘴器等打开，然后再移至装料处。（）装料设备a、齿轮泵b、活塞型正压排量泵c、锥形螺旋推运装料机d、各种定容或量料室的装料机2、软罐头的排气（）排气方法a、斯诺凯（Snorkel）法b、真空抽气法c、加压或反压法d、蒸

11、汽冲洗法()残留气体确定法a、破坏性方法：是将软袋内外逸的气体（空气）收集在倒置在水中的量筒中（量筒口向下）。在水中将软袋打开而空气则经漏斗引入量筒并用波义耳定律以大气压为标准进行校正。b、非破坏性方法：即平衡浮力，是将被测定的包装袋首先保持在水面下称出它在水中的重量。然后将软包装放入透明真空室内并使它的压力下降到恰好使它在水中开始上浮为止。()软罐头的密封a、密封方法 高频密封法 热压密封法 脉冲密封法 b、对软罐头的密封性应有的一定要求 封边熔合问题 封边的检查 封边污染 保证封边良好的措施七、罐头食品的杀菌和冷却1、罐头食品的腐败及腐败菌()食品pH值与腐败菌的关系罐头食品 pH 值 罐

12、头食品 pH 值 平均 最低 最高 平均 最低 最高 苹果 3.4 3.2 3.7 番茄汁 4.3 4.1 4.4 杏 3.6 3.2 4.2 芦笋 ( 绿 ) 5.5 5.4 5.6 红酸樱桃 3.5 3.3 3.8 青刀豆 5.4 5.2 5.7 葡萄汁 3.2 2.9 3.7 黄豆猪肉 5.6 5.0 6.0 橙汁 3.7 3.5 4.0 蘑菇 5.8 5.8 5.9 酸渍黄瓜 3.9 3.5 4.3 青豆 6.2 5.9 6.5 菠萝汁 3.5 3.4 3.5 马铃薯 5.5 5.4 5.6 番茄 4.3 4.6 4.6 菠菜 5.4 5.1 5.9 酸度级别 pH 值 食品种类 常见

13、腐败菌 热力杀菌要求 低酸性 5.0 以上 虾、蟹、贝类、禽、牛肉、猪肉、火腿、羊肉、蘑菇、青豆、青刀豆、笋 嗜热菌、嗜温厌氧菌、嗜温兼性厌氧菌 高温杀菌 105-121 中酸性 4.6-5.0 蔬菜肉类混合制品、汤类、面条、沙司制品、无花果 酸性 3.7-4.6 荔枝、龙眼、桃、樱桃、李、苹果、枇杷、梨、草莓、番茄、什锦水果、番茄酱、各类果汁 非芽孢耐酸菌、耐酸芽孢菌 沸水或 100 以下介质中杀菌 高酸性 3.7 以下 菠萝、杏、葡萄、柠檬、果酱、果冻、酸泡菜、柠檬汁、酸渍食品等 酵母、霉菌、酶 图1、图2、图3 常见的罐头食品腐败变质的现象和原因 a 胀罐 低酸性食品胀罐时常见的腐败菌大

14、多数属于 专性厌氧嗜热芽孢杆菌、厌氧嗜温芽孢菌 酸性食品胀罐时常见的有专性厌氧嗜温芽孢杆菌如巴氏固氮芽孢杆菌、酪酸梭状芽孢杆菌等解糖菌，常见于梨、菠萝、番茄罐头中。 高酸性食品胀罐时常见的有小球菌以及乳杆菌、明串珠菌等非芽孢菌。 b 平盖酸坏 外观正常，内容物变质，呈轻微或严重酸味， pH 可能可以下降到 0.1-0.3 导致平盖酸坏的微生物称为平酸菌，平酸菌常因受到酸的抑制而自然消失，即使采用分离培养也不一定能分离出来。 平酸菌在自然界中分布很广。糖、面粉及香辛料是常见的平酸菌污染源。 低酸性食品中常见的平酸菌为嗜热脂肪芽孢杆菌 酸性食品中常见的平酸菌为凝结芽孢杆菌，它是番茄制品中重要的腐败

15、变质菌。 c 黑变或硫臭腐败 在细菌的活动下，含硫蛋白质分解并产生唯一的 H 2 S 气体，与罐内壁铁发生反应生成黑色硫化物，沉积于罐内壁或食品上，以致食品发黑并呈臭味 原因是致黑梭状芽孢杆菌的作用，只有在杀菌严重不足时才会出现。 d 发霉 一般不常见。只有在容器裂漏或罐内真空度过低时才有可能在低水分及高浓度糖分的食品表面生长 e 产毒 如肉毒杆菌、金黄色葡萄球菌等 从耐热性看，只有肉毒杆菌耐热性较强，其余均不耐热。 因此，为了避免中毒，食品杀菌时必须以肉毒杆菌作为杀菌对象加以考虑 2、 细菌的耐热性()影响微生物耐热性的因素a、菌种和菌株b、热处理前细菌芽孢的培育和经历c、热处理时介质或食品

16、成分的影响d、热处理温度e、原始活菌数()有关细菌耐热性的特性a、热力致死速率曲线或活菌残存数曲线b、D值c、热力致死时间曲线（TDT曲线）d、热力指数递减时间（TRT）e、F值和Z值f、温度系数及其和Z值的关系()酶的耐热性()罐头食品的传热a、罐头食品中常见的传热方式I、传导：加热和冷却过程中，受热温度不同，分子所产生的振动能量不同，在分子之间相互碰撞下，热量从高能量分子向邻近低能量分子依次传递的方式称为传导。II、对流：借助于液体和气体流动传递热量的方式称为对流，即流体各部位上的质点发生相对位移而产生的热交换。III、对流传导结合式传热：食品传热时对流和传导同时存在，或先后相继出现。b、

17、影响罐头食品传热的因素I、食品物理性质：由于食品的形状、大小、粘稠度和比重不同，传热速度也将随之而不同。II、食品初温：食品初温指的是装入杀菌锅后开始杀菌前的温度。III、容器：容器的热阻对传热速度有一定的影响。它取决于罐壁的厚度与导热系数，可用/值表示之。IV、杀菌设备的型式：罐头食品在回转式杀菌设备内杀菌，是处于不断旋转状态中，因而其传热速度比在静置式杀菌设备内杀菌时迅速，也比较均匀。除以上各种因素外，其它还有很多的影响因素，如装罐量、顶隙度、真空度、罐内汁液和固形物的比例，食品的成熟度、食品原料的加工方法、加热时食品的特性（如有无颗粒体沉积于罐底），加热前罐内温度的分布情况、杀菌锅的装罐

18、量、装罐的排列方式（如条装食品宜直立装笼，层装宜横臣装笼）、杀菌锅内蒸汽喷射孔的位置及喷射压力、杀菌锅的温度分布、杀菌锅内有无气囊、升温时间的长短等等，都有程度不同的影响，必须加以注意。c、罐头食品传热的测定通过罐内温度的测定，可以达到下述几项目的：I、掌握罐食品的传热特性，以便进一步分析、试验和研究为保证达到杀菌的温度，找出合理的加热杀菌方法。II、尽量为满足实际杀菌条件或根据实验室内细菌试验确定的杀菌条件所必需的杀菌时间建立相应的加热和冷却方法。III、根据测得的加热和冷却传热曲线直接对杀菌效果作出评价。d、罐头食品的传热曲线e、罐头食品杀菌加热时间的推算I、比奇洛基本推算法II、现用杀菌

19、时间推算法f、杀菌工艺条件杀菌工艺条件主工由温度、时间、反压三个主要因素组合而成。I、杀菌工艺条件-温度和时间的选用I、杀菌罐内外压力的平衡g、 罐头食品加热杀菌方法和装置I、金属罐头的静止高压杀菌 静止式高压杀菌的装置蒸汽的供应空气的排除水的供应和排除空气的供应仪表 静止高压杀菌锅的操作 高压杀菌金属罐装食品的冷却 冷却水加氯问题II玻璃罐装食品的静止高压杀菌 空气加压水煮杀菌法 空气加压的蒸汽杀菌法III、软罐头或高压杀菌薄膜袋装食品的静止高压杀菌 静止高压杀菌用的物架或物盘 加压水煮杀菌法 空气和蒸汽混合气体的高压杀菌法 软罐头杀菌工艺IV常压杀菌（100以下的杀菌）V、其它杀菌方法 搅

20、动杀菌法：围绕罐头轴心回转的方式、上下筋斗回转的方式、前后摇荡的方式。 高温短时杀菌法（HTST）食品装罐后的高温短时杀菌法分层装罐热力杀菌法预热处理热装罐法预杀菌和无菌装罐系统VI、特种杀菌装置 无篮静止高压杀菌锅或马洛无篮高压杀菌锅 搅动式连续式高压杀菌系统 回转式高压杀菌锅 水封式连续杀菌设备 静水压杀菌设备 火焰杀菌设备 斯托克拉夫连续杀菌设备八、罐头食品容器的腐蚀和变色1、常罐壁腐蚀和变色的现象（）罐外壁的腐蚀现象（）罐内壁的腐蚀现象a、酸性均匀腐蚀b、集中腐蚀c、氧化圈d、异常脱锡腐蚀()罐壁变问题a、罐壁局部性黑斑点腐蚀b、硫化腐蚀2、 镀锡铁罐内壁的酸腐蚀（1）金属腐蚀的电化学

21、基础a、电极电位：在电解质溶液中，在水化能作用下，金属面层上就会有部分金属离子进入溶液中，而将电子留在金属面上，这样金属面和溶液相互间就会出现双电层。b、电动序：金属和氢按照其标准电位顺序排列，即可获得电动序或电化学序。c、原电池和极化：两片不同的金属浸入酸性或电解质溶液内，并用导线偶合在一起形成闭合电路，这就是原电池。d、去极化：任何因素消除电极极化的作用称为去极化。e、金属局部性腐蚀和微电池：单一金属浸入电解质溶液中金属面上各部位和电解质溶液之间的电位差常存在着差异。同一片金属上能产生电位差的因素很多，在能溶解金属表面氧化膜的溶液中常见的因素大致如下：金属内存在有正电性比它强的杂质或薄膜。

22、金属不同区域间存在着机械性的差异，变形或拉紧部分的正电性比未变形或未拉紧部分强。晶体结构的不一致或多相性促使颗粒界面上方位不同的晶面上会产生不同的反应。f、偶合金属的腐蚀和偶合电池：两种不同金属同时和同一种溶液接触时，每一种金属首先会像上述微电池那样出现局部性金属腐蚀，不过它们同时还受到两种金属在同一溶液中偶合后按照各自总腐蚀电位间的关系形成一组原电池的影响。（2）镀锡薄板酸腐蚀的机理锡和铁的电化关系：锡和铁在电动序中都为负电性金属，它们的负电性都比氢强，因此它们在酸性溶液中都能将氢取代出来，镀锡薄板腐蚀时氢气成为常见的腐蚀现象。（）罐头内壁的腐蚀过程第一阶段：是镀锡薄钢板的钢基面上始终维持着

23、完全有锡层覆盖的过程 第二阶段：镀锡薄钢板内的露铁面积扩大到相当大的阶段第三阶段：镀锡薄板上的锡层全部溶解完毕的阶段（）影响罐内壁腐蚀的各种因素、氧、有机酸、亚锡离子、食盐、硫及硫化物、硝酸盐、花青素（花色苷色素）、焦糖、氧化三甲胺、铜、低甲氧基果胶（）镀锡薄钢板的质量对腐蚀的影响、镀锡量、孔隙度、锡的纯度和晶粒大小、钢基成分、钢基板表面状态、合金层的质量问题-合金锡偶合试验（值）（）食品加工工艺和贮藏条件对罐内壁腐蚀的影响、清洗、原料处理、排气、杀菌和冷却、贮藏温度、水质控制、原料中腐蚀因子的控制3、镀锡铁罐内壁的变色（）硫化变色a、镀锡薄钢板硫化变色的形成及其有关因素不少试验的迹象表明，在

24、镀锡薄板硫化变色过程中存在着二个控制阶段：I、元素金属只有转变成金属离子如亚锡离子或亚铁离子才能和二价硫离子形成金属硫化物。II、蛋白质内的含硫氨基酸或硫化氢只有转变成二价硫离子，才能和金属离子反应形成金属硫化物。在罐内顶隙上开成硫化变色，必须在游离状态硫化氢和潮湿气体共存时才能形成。b、硫变色的防止I、加酸的方法II、阴极保护法III、抗硫涂料IV、钝化处理()水果的变色()铁质导致的变色() 花青素的褪色问题4、罐头食品外壁的腐蚀()镀锡薄钢板锈蚀的机理()导致罐外壁锈蚀的原因a、生产操作不当时造成罐外壁锈蚀的原因 高压蒸汽杀菌锅内所造成的锈蚀 排气箱内发生的锈蚀 因杀菌后冷却不当引起的锈蚀 常压温水杀菌引起的锈蚀 水抽导致的锈蚀 罐壁表面上附着的残渣所导致的锈蚀 制罐和生产操作中镀锡层擦伤或磨损出现伤痕所导致的锈蚀 b、包装上导致锈蚀的原因 商标纸用胶粘剂导致的锈蚀 潮湿包装材料导致的罐外壁锈蚀 c、仓贮中罐头锈蚀原因() 罐头的主要防锈措施a、罐外壁吸附的任何吸湿物质如油滴、肉片、食盐、糖浆等必须用水清洗干净。罐外壁上残留的水分也必须完全拭干。装箱后罐壁表面不允许有冷凝水出现。b、设法在罐外壁表面形成膜层，以阻止金属表面直接和空气中的水蒸汽接触。c、包装时采取控制箱内湿度措施