1.王錦國 東港市出入境檢驗檢疫局
2.王鐵龍 中國檢驗檢疫科學研究院
摘要
番茄制品熱加工設備涉的好壞之間關系到殺菌過程的時間的長短，由于很多設備存在不足，造成殺菌過程時間過長，不僅浪費大量的能源和時間，還使得產品的褐變嚴重，進而影響產品品質。本文從小處著手，對設備改造及日常操作提出了合理的意見和建議，對未來殺菌設備的操作提出了寶貴的參考價值。
關鍵字：熱分布，改造，操作規程
第一章 緒論
番茄（Lycopersicum esculentum Mill.），又名西紅柿,是世界各國主要蔬菜之一，在我國大部分地區均有栽培。番茄果實圓整、酸甜多汁，含可溶性糖，有機酸、蛋白質、脂肪、纖維素、礦物質、果膠質等多種營養物質。富含維生素 A、維生素 C，平均 100克鮮果中，含維生素 A0.27mg，維生素 C18.5~25.0mg，此外，果中還含有鈣、鐵、磷、硫、鈉、鉀、鎂等礦物鹽類[1，2]；《新編本草綱目》第三冊中記載番茄中還含有生物堿番茄定（tomatidine）及其甙，蘆丁以及新綠原酸（neochlorogenic acid）及呋喃香豆精（marmesin）等[3]。經過古今醫家對番茄的研究，認為除食用外，還是不可多得的藥用菜果。它性微寒，味甘酸，生津止渴，涼血養肝清熱解毒，治高血壓、壞血病、胃熱、口干舌燥，預防動脈硬化、肝臟病、牙齦出血等[2]。
番茄為一年四季之佳蔬。生吃，細嫩酸甜，風味鮮美；熟食，滋味濃香宜口。可將其烹飪，糖漬，制醬，制罐頭等。由于番茄及其制品的獨特食用、保健及輔助治療的功效，近年來已成為國內部分地區以及西方國家餐桌上不可缺少的佐餐食品。目前，番茄出口多為加工出口。加工番茄專用品種干物質含量很高，主要包括可溶性固形物和類胡蘿卜素等，其制品已成為西方國家人們的膳食結構中不可缺少的部分，消費量極大。據 FAO 統計，全世界每年用于加工的番茄達 3000 多萬噸，產品以番茄醬為主，在全部番茄制品中占 70%~80%，并以平均每年 3%的速度遞增。目前，世界每年番茄醬貿易量為 100 萬~200 萬噸，主要番茄制品生產國分布在北美、地中海沿岸以及南美的部分地區，如美國、法國、希臘、意大利等[4]。
在番茄醬生產過程中殺菌工藝是關鍵的環節之一，僅就殺菌來說溫度越高，殺菌效果越好、保質期越長是勿容置疑的，殺菌效果越好是勿容置疑的，但同時，溫度越高番茄的營養損失越大，色澤越差，這也是不容許的。由于我國的配套生產條件較國外偏低，像供電電壓、物料變化、殺菌過熱水溫度等均不夠穩定，如果殺菌溫度按國外的工藝要求的溫度進行殺菌，往往達不到商業無菌的要求。所以有效設備的改造對于未來殺菌穩定及有效控制是一個有效的手段和方式。
第二章 實驗過程
2.1 實驗設計
2.1.1實驗原料及儀器
筆記本電腦、丹麥ELLAB無線記錄器、白紙、簽字筆、相關罐型番茄醬罐頭產品若干、相關罐型番茄丁罐頭若干、相關罐型番茄果罐頭。
2.1.2實驗過程要求
2.1.3參考標準及文獻
IFTPS、FDA 21 CFR 113[5]，114[6]已經中國的SN/T 0400.6-2005[7], 進出口罐頭食品檢驗規程, 第六部分: 熱力殺菌
2.2 熱布檢測
2.2.1 蒸煮機熱分布檢測
首先按照要求啟動丹麥Ellab檢測設備，按照（圖1）的要求在蒸煮機同一排不同的位置進行布點。在正常生產，滿載的條件下，選定排列最為密集的產品做熱分布實驗。把傳感器呈“一”字排成一排與產品一同進入蒸煮隧道（一共進行4次重復試驗，選取最有代表性的數據進行分析），其排列形式見下圖1，根據熱分布檢測結果（圖2.數據見附錄一）進行最終的評估。
圖2：蒸煮機熱分布檢測圖
Fig2: Temperature distribution for No.2 steam tunnel
根據附錄一的檢測數據，我們得出，該蒸煮機實際的殺菌溫度在85℃~88℃之間，與實際設定的殺菌溫度92℃之間存在較大偏差；在同一時刻，不同點位的最大溫差達到了3.8℃，所以蒸煮機的熱分布也是不均勻的。根據布點的位置，我們得出，蒸煮的溫度相對低點為，從產品進入方向看，蒸煮機最左側位置。
2.2.2殺菌鍋熱分布檢測
首先按照要求啟動丹麥Ellab檢測設備，按照（圖3）的要求在殺菌鍋不同的位置進行布點。在正常生產，滿載的條件下，選定排列最為密集的產品做熱分布實驗（一共進行4次重復試驗，選取最有代表性的數據進行分析：以下所有檢查均是按照此標準進行）。根據熱分布檢測結果（圖4.數據見附錄二）進行最終的評估。
圖4：殺菌鍋熱分布檢測圖
Fig4: Temperature distribution for No.2 retort
根據附錄二的檢測數據，我們得出，殺菌鍋自01:05:00時刻開始計時升溫，到01:18:00時刻我們選定為排氣規程，即排氣規程為13min,105℃。到01:32:00時刻殺菌鍋內所有溫度均達到113℃以上，進入恒溫階段，即升溫時間為27，在恒溫階段殺菌鍋內，在同一時刻所有檢測點位中最高溫度與最低溫度之差為3.7℃。所以殺菌鍋的熱分布也是不均勻的。根據布點的位置，我們得出，通過分析數據確定出殺菌鍋溫度相對低點位置，為LC11，殺菌鍋第四籃筐第三層中間位置。
第三章 熱加工設備改造建議
3.1 蒸煮機整改建議
蒸煮機的熱分布結果顯示，蒸煮機熱分布不均勻，因此我們提出以下整改建議：
1. 在蒸煮機最左側大約產品出口位置安裝水銀溫度計。水銀溫度計的最低要求水銀溫度計的分度值為0.5℃，每厘米溫度不得超過3.7℃。
2. 校正溫度計與溫度自動控制系統的溫度，使得溫度自動控制系統的溫度不得大于水銀溫度計的溫度。
3. 檢查加熱管，加熱管的分布是夠均勻，開孔是否均勻、一致。
3.2蒸煮機操作規程
為了使得殺菌更加有效，為此根據實際情況提出以下操作規程：
1. 每天到崗后，注水后，首先確認蒸煮機水位是否合適。
2. 開啟殺菌機電控柜電源，打開蒸汽閥門，檢查蒸汽的流通性和分布的合理性。
3. 開啟殺菌機運行按鈕，放入當天生產產品或是樣品罐，調整機器的頻率轉速，找出相對應的殺菌時間進行校正，填寫校正結果，每班一次。
4. 每天早上對水銀溫度計與在線記錄儀數顯溫度進行一次校正，填寫校正結果；如果出現在線記錄儀溫度大于水銀溫度計溫度，應該進行調整；保證水銀溫度計顯示溫度不小于在線記錄儀數顯溫度。
5. 每班按時、按量向冷卻水池添加次氯酸鈉，并按規定頻次對冷卻水余氯進行監測，發現不足，立即補充。
6. 按照殺菌記錄規定頻次及時認真規范填寫《殺菌/冷卻日報表》。
7. 聯系實際，視水質情況適時對殺菌機各段用水進行更換，最長更換周期不得長于3天。
8. 每周至少一次，對殺菌機內部異物進行一次徹底清理。
3.3 殺菌鍋整改建議
殺菌鍋的熱分布結果顯示，殺菌鍋熱分布不均勻，因此我們提出以下整改建議：
1. 在殺菌鍋側壁上安裝合適的水銀溫度計。水銀溫度計的最低要求水銀溫度計的分度值為0.5℃，每厘米溫度不得超過3.7℃。
2. 校正溫度計與溫度自動控制系統的溫度，使得溫度自動控制系統的溫度不得大于水銀溫度計的溫度。
3. 更換壓力表，要求壓力表的量程為0~0.25Mpa,分度值不大于0.014Mpa。
4. 增加進汽旁通管，管徑與進汽管相當或是略小于進汽管管徑。
5. 殺菌籃筐分隔板開孔比率太低，要求在開孔分布均勻，孔徑、孔距一致的前提下，開孔比率不得低于23%。
6. 在條件允許的條件下，盡可能改為自動或是半自動控制來進行操作。
3.4殺菌鍋操作規程
為了使得殺菌更加有效，為此根據實際情況提出以下操作規程：
1. 每天到崗后，檢查閥門開閉情況，是否能夠正常使用。
2. 打開蒸汽閥門，檢查蒸汽進汽管和蒸汽擴散管是否正常流通。
3. 打開蒸汽進行預殺菌，調整水銀溫度計與在線記錄儀數顯溫度進行一次校正，填寫校正結果；如果出現在線記錄儀溫度大于水銀溫度計溫度，應該進行調整；保證水銀溫度計顯示溫度不小于在線記錄儀數顯溫度。
4. 每班按時、按量向冷卻水池添加次氯酸鈉，并按規定頻次對冷卻水余氯進行監測，發現不足，立即補充。
5. 對殺菌鍋每半年或是一季度清洗一次。
6. 每周至少一次，對殺菌鍋內部異物進行一次徹底清理。
參考文獻
[1] 張德權，艾啟俊主編.蔬菜深加工新技術. 北京：化學工業出版社，2003：318-320
[2] 于謙林主編.出口創匯蔬菜生產新技術. 北京：中國農業出版社， 2003：24-25
[3] 吳征鎰主編.新編本草綱目. 上海：上海科學技術出版社，1990：291
[4] 閆國宏.論新疆加工番茄醬產業的發展. 罐藏食品 2007 ,63 (1) :24～31
[5] 21 CFR 113, Thermally Processed Low-Acid Foods Package in hermetically Sealed, the U.S. Government Printing Office
[6] 21 CFR 114, Acidified Foods, the U.S. Government Printing Office
[7] SN/T 0400.6-2005, 進出口罐頭食品檢驗規程, 第六部分: 熱力殺菌. 中國標準出版社: 2006
第一作者簡歷：
姓名：王錦國 性別: 男 工作單位：東港出入境檢驗檢疫局 職務： 綜合與認證監管科科長 研究方向：衛生注冊評審與認證監管