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罐头的杀菌技术与设备 [摘要] 杀菌是食品生产加工过程中一个非常重要的环节，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。通过杀菌，可以有效地防止食品不受病虫害及霉菌和细菌等微生物的危害，并破坏食品中的酶，使食品贮藏两年以上而不变质。传统的食品杀菌工艺，是采用蒸、煮、加热的方法，利用传导和对流换热，热源从食品的外表向内部传递进行加热，在一定的温度作用下，使食品中的微生物达到热力致死。随着科技的进步和人们生活及消费水平的提高，对各种食品的总体质量要求越来越高，要求食品不破坏或少破坏营养成分，保持原有的风味。这就对罐头的杀菌工艺及设备提出了新的要求。近年来，国内外研制开发出了一系列食品杀菌的新技术。这些技术与传统的巴斯德食品杀菌方法相比，不仅避免使用高温而使食品质量受损害，而且还增强了杀菌效果，提高了食品的质量。我国目前常用的杀菌技术分为热杀菌和冷杀菌。 [关键词] 罐头杀菌 热杀菌技术 冷杀菌技术 杀菌设备 1．热杀菌技术 1.1超高温瞬时杀菌 众所周知，杀菌时间过长，必然导致食品的品质下降，特别是对食品的颜色及风味影响较大，而缩短杀菌时间的措施之一是提高杀菌温度。据介绍，杀菌温度增加10℃，取得同样杀菌效果的时间仅为原杀菌时间的1/10。还有研究表明，在杀菌条件相同的情况下，超高温瞬时杀菌与低温长时间杀菌相比，不仅细菌致死时间显著缩短，而且食品成分的保存率也显著提高。如在120℃以下杀菌，细菌芽孢致死时间是4分钟以上，食品成分的保存率为73%以下，当杀菌温度上升到130℃，细菌芽孢的致死时间下降到30秒，成分保存率上升到92%，温度到达150℃，芽孢的致死时间为0.6秒，成分保存率上升到99%，证明了超高温瞬时杀菌的优越性。 超高温瞬时杀菌技术于1949年随着斯托克装置的出现问世，其后国际上出现了多种类型的超高温杀菌装置。超高温处理可分为间接加热和直接加热两大类型。它是使料液迅速升温至130℃以上，然后保持几秒种，从而实现对料液瞬间的杀菌。 超高温瞬时杀菌技术的杀菌效果特别好，几乎可达到或接近灭菌的要求，而且杀菌时间短，物料中营养物质破坏少，营养成分保存率达92%以上。 1.2微波杀菌 传统的热力杀菌是通过传导、对流等传热方法将热量传递给食品，使之温度升高，达到预定杀菌温度并保持一定的杀菌时间，从而达到杀菌目的。热量是由表层逐步往中心传递，由于食品的传热性能较差，食品的中心达到杀菌温度所需时间较长。另外，由于加热装置本身的热容量引起能量损失而能耗高，同时高温也会影响食品品质。微波技术是一种理想的杀菌途径，相对热力杀菌来说，微波杀菌具有加热时间短、升温速度快、杀菌均匀、食品营养成分和风味物质破坏和损失少等特点。与化学方法杀菌相比，微波杀菌无化学物质残留而使安全性提高。因此，食品的微波杀菌保鲜技术已被食品厂家所采用。 1.2.1食品微波杀菌机理 在相同条件下，微波杀菌致死温度比传统加热杀菌低，它不仅具有因生物体吸收微波能量而转换的热效应，而且还存在一种非热效应。 1.2.1.1热效应 热效应是指生物体吸收电磁波的能量后，体温升高，从而发生各种生物功能变化。微波作用于食品，食品表面和中心同时吸收微波能，温度升高。食品中的微生物在微波场作用下，温度也升高，温度的快速升高，使其蛋白质结构发生变化，从而失去生物活性，使菌体死亡严重干扰而无法繁殖。 1.2.1.2非热效应 非热效应是在电磁波的作用下，生物体内不产生明显的升温，却可以产生强烈的生物响应，使生物体内发生各种生理、生化和功能的变化。微波的作用会使微生物在其生命化学过程中所产生的大量电子、离子和其它带电粒子的生物性排列组合状态和运动规律发生变化。同时，电场也会使细胞膜附近的电荷分布改变，导致膜功能障碍，使细胞的正常代谢功能受到干扰破坏，使微生物细胞的生长受到抑制，甚至停止生长或使之死亡。微波还能使微生物细胞赖以生存的水分活度降低，破坏微生物的生存环境。Desell等在食品中接种细菌，然后用2450MHZ微波杀菌，结果表明所需时间仅为传统加热方法的1/9至1/12。 1.2.2应用 微波混合室系统由附有相应电源设备的微波发生器、波导管连接器及处理室三部分组成。该杀菌处理系统能够以食品内极其微小的温度差异，对在连续流动的食品进行快速的加热处理，在处理室内，微波的能量可以均匀地分布于被处理的食品上，加热到72~85℃菌温度时间保持1~8分钟，而后送入隧道至冷却室，在贮藏之前将温度降至15℃以下。 采用微波杀菌可以在包装前进行，也可以在包蝶好边料锡膜或复合薄膜以后进行。 1.3电阻加热杀菌 它是利用连续流动的导电液体的电阻热效应来进行加热，以达到杀菌目的。是酸性