軟罐頭食品的殺菌控制

發布日期：2010-10-07 來源：食品伙伴網

核心提示：所謂軟包裝食品，從根本上說就是用軟包裝類塑料袋或軟包裝鋁塑復合的多層袋取代金屬容器或玻璃容器而制成的包裝食品。其制造原理和相關規則與罐頭食品相同。軟罐頭生產工藝中，殺菌是道難關。它首先要求蒸煮袋要能耐高溫，在殺菌過程中不出現破袋現象；其次是要使殺菌設備內各部位受熱均勻。

方奇林成十周

（北京陸橋質檢認證中心國家危害分析與關鍵控制點應用研究中心）

摘要：所謂軟包裝食品，從根本上說就是用軟包裝類塑料袋或軟包裝鋁塑復合的多層袋取代金屬容器或玻璃容器而制成的包裝食品。其制造原理和相關規則與罐頭食品相同。軟罐頭生產工藝中，殺菌是道難關。它首先要求蒸煮袋要能耐高溫，在殺菌過程中不出現破袋現象；其次是要使殺菌設備內各部位受熱均勻。

關鍵詞：軟罐頭殺菌

1前言

目前，軟包裝食品在我國市場十分活躍繁榮，由于其生產技術多年來得到許多改善，促進了食品軟包裝有了較快發展和增長。但是，食品軟包裝還尚未完全取代金屬罐和阻隔性塑料罐頭的市場，只是處在不斷滲透進入食品、家禽肉、休閑食品以及自熱型主餐之間的小食品中，并逐漸獲得市場的階段性發展。在通過與低酸的無菌食品包裝的市場競爭后，食品軟包裝以供給高質量加工食品的身份被推廣進入世界食品業中，成為堂堂正正的一員。

但是，幾乎所有的塑料都要受到最大加熱溫度的限制，一般121℃是界限耐熱溫度。兩者相比較，塑料即使在比之較低的低溫加熱，也會因為受熱而變形。一般軟包裝采用加熱熔融法進行包裝袋的密封粘接。目前還不敢說與金屬罐的雙重卷邊密封法具有同樣程度的可靠性。軟包裝食品的優點是初期品質良好，容器的重量比金屬罐或玻璃瓶輕，開啟密封更為方便容易。因此，軟包裝食品更適合如今追求方便性的社會生活類型的要求。而且軟包裝袋的表面積大，更適合包裝裝潢的設計和印刷，對消費者具有更佳的商品吸引力。

低酸性軟罐頭食品是指用高壓殺菌鍋經100℃以上的濕熱加熱達到商業無菌，以塑料薄膜與鋁箔復合的薄膜用熱封法制成的密封容器所包裝的食品。而日本對軟罐頭食品的定義為：除用蒸煮袋包裝的食品以外，凡裝在密封容器內，經封口或包扎，在細菌孢子的致死溫度(即120℃)下，經過4分鐘以上的高溫高壓殺菌過的食品，包括兩端用鋁絲結扎的火腿和香腸，都稱軟罐頭食品。

根據這項規定的定義，軟罐頭食品是“用塑料薄膜、金屬箔或其多層復合薄膜制成袋狀和其它形狀的容器(限于只有氣密性和避光性的材料)，裝入調制過的食品，經熱熔融封口，進行加壓加熱殺菌過的制品”。該定義明確規定，包裝容器必須是經過熱封的，具有氣密性、遮光性的容器。

軟罐頭食品對于一般消費者來說，優點是不需要冰箱保存，煮沸5分鐘即可嘗到如剛烹調出來的紅燒牛肉那樣的食品。從生產工廠來說，具有運輸費用比金屬罐和玻璃瓶罐大大減少，殺菌時間縮短，節約能源等優點。但是，中間夾有鋁箔的蒸煮袋與同容積的空罐相比，卻有成本比較高，充填速度比較慢等缺點。

軟罐頭食品一般都是將各種不同的食品原料加工處理后，裝入熱熔封口的蒸煮袋內，經過適度的加熱殺菌，使之成為能長期保存食用方便的食品。其中軟袋罐頭的生產工藝如圖1所示。

圖1 袋裝罐頭食品的加工流程圖

2軟罐頭的殺菌控制

軟包裝食品的加熱殺菌技術是以保證低酸性食品能夠在常溫下保存為目的的。軟包裝食品在開發初期時的品質要比傳統的罐頭食品要好，因此也有人稱之為軟罐頭食品。軟包裝食品在常溫下流通時不發生化學變化，常溫保存時與微生物無關。

軟罐頭要能達到長期保存的目的，其合理的加熱殺菌條件就至關重要。一般殺菌條件的設定需要關注產品的PH和水分活性、產品厚度、產品性質、殘存空氣量、殺菌設備情況等。以軟袋食品罐頭為例淺談制定殺菌條件時必須注意到的因素。

2.1產品的特性

2.1.1產品PH值和水分活度

PH<4.6 的食品也叫高酸性食品，如西紅柿等，由于水果和水果飲料中的微生物比較穩定，所以只需進行100℃以下的熱包裝，如低溫滅菌就可以了。

對于植物性食品如糖水果品軟罐頭，因其酸性較強，在生產場地衛生條件較好的情況下，可用100℃沸水殺菌。因為酸性內容物既有利于殺菌，也有利于殺菌后罐頭的貯藏，還能抑制一些微生物的活動，如100℃殺不死的細菌芽孢和霉菌孢子的萌發。

100℃沸水殺菌是設備最簡單、費用最低的殺菌方法。殺菌時將待殺菌的蒸煮袋逐袋平放于一個托盤中（托盤底有孔供蒸汽流通），一只托盤只能放一層產品，再一托盤一托盤疊起來放入沸水鍋內，進行沸水殺菌。

低酸性食品由于容易發生耐熱性芽孢增殖和生成有關的食品中毒的毒素的危險，因此必須進行高溫高壓滅菌處理，其加熱殺菌的溫度條件必須在100℃以上，并保持此溫度條件達到一定時間，具體的溫度和時間因不同食品原料的起始微生物污染程度而定，要通過相應溫度的滅菌程度的試驗來最終確定。

在傳統的食品加工制造過程中，低酸性食品在充填入金屬罐或玻璃容器以后，經過機械密封，需要進行121℃的高溫加熱和滅菌處理過程。為了達到無菌性，通常都是進行過剩殺菌或過度殺菌。

2.1.2產品的形態和厚度

軟罐頭食品有液體、流體、固體三種。這些食品的加工過程雖有些差別，但是主要加工過程是相同的。軟罐頭殺菌時熱傳遞主要還與產品的厚度有密切的關系，但較普通的鐵罐還是具有優勢的（見圖2）。

圖2 蒸煮袋和罐頭食品傳熱速度的比較

2.1.3產品的包裝材料

軟罐頭使用的包裝材料，可分為袋狀(俗稱蒸煮袋)、盤狀(俗稱蒸煮容器)和圓筒狀三種類型。這些包裝材料，或者是單層的塑料薄膜，或者是塑料薄膜和鋁箔的復合制品。

軟罐頭用的包裝材料，多半是塑料薄膜和鋁箔復合而成。由于包裝食品的種類、殺菌溫度和保存條件的不同，所以必須仔細考慮各種原材料的組合，這步操作是包裝設計中最重要的一環。軟罐頭用包裝材料的構成和形態由食品的種類、食品的液態或固態等因素決定。

軟包裝袋使用的材料一般是聚乙烯（PE）鋁箔（AL）聚丙烯（PP）三層材料的復合袋。

蒸煮袋和其它的食品包裝材料不同，由于蒸煮袋要在熱水或水蒸汽中以110-140℃的高溫殺菌，所以必須有良好的熱封性、耐熱性、耐水性和隔絕性。蒸煮袋需要考慮因素主要是復合部分及封口部分不能因熱處理而發生剝離及強度降低；袋內密封面之間不得發生粘連；而且尺寸要穩定等。

2.1.4產品的空氣殘余量

空氣混入袋內，會使袋內食品因氧化褐變而使制品質量下降，熱傳導減慢，且常常發生制品變形或破袋現象。加工軟罐頭食品時，一般采用真空抽氣等方法排除袋內的空氣，際上真空包裝后，袋內難免留有少量氣泡，此氣泡在100℃時遇上水蒸氣其體積可以脹得很大，有可能將蒸煮袋脹破，但要注意調節真空機的真空度以防止湯液崩。

由于軟罐頭內部如有空氣等氣體殘留時，不僅會降低食品質量，而且在高殺菌時引發袋子破裂，需要控制產品中的空氣殘余量，而測定袋內殘存空氣量的方法有破壞性方法，即把軟罐頭置于水中剪開袋口，用捕氣漏斗收集袋內氣體，并測出其量。

2.2軟罐頭的殺菌裝置

制作軟罐頭食品用的殺菌裝置大體可分為間歇式和連續式兩種。

2.2.1連續式殺菌設備

對于使用連續式殺菌裝置加工軟罐頭，一般采用水蒸氣式殺菌，因為在連續式殺菌設備中，使用熱水式殺菌的話，必須要有熱水槽，這樣就增加了冷卻區和鏈條，而使殺菌機本身的構造變得復雜。另外為使溫度分布一致，需要根據熱水槽的大小采用循環泵等附屬設備。

2.2.2間歇殺菌裝置

間歇式殺菌裝置的加熱介質又可分為熱水式和水蒸氣式兩種。在熱水式殺菌裝置中，為了提高熱效率，有采用回轉式殺菌的，但為了防止袋子破裂和成品折皺，也有采用靜置式殺菌的。

目前許多食品工廠都在使用熱水式殺菌裝置，最近更傾向于使用不銹鋼制熱水式殺菌裝置，熱水式殺菌裝置具有升溫時間短、均勻加熱、壓力調節等優點。如圖3所示表示熱水式殺菌裝置的操作流程的程序。在熱水儲存罐中，利用水蒸氣將水加熱到約135℃，壓力3.3kg/cm，該圖下半部的程序表示殺菌鍋處理罐內溫度、壓力、水位的變化。

間歇式殺菌裝置的控制主要包括以下方面，溫度的控制，包括加熱升溫、殺菌保溫、冷卻降溫等過程，以及升溫與降溫的速度；壓力的控制，可以實現殺菌釜內壓力的恒定控制、壓力隨溫度的變化而調整的控制，可以調整控制壓力的范圍；殺菌時間的控制，其中殺菌時間為殺菌釜內溫度達到要求數值后在這一溫度下保持的時間；測量被殺菌產品中心溫度并同時換算出殺菌強度F值，并以F值為殺菌時間的控制依據；另外需要自動記錄裝置，以記錄各種殺菌參數，可以選擇不同的記錄載體（電子數據存儲或紙介質存儲）及數據表現形式，如表格數據、曲線、圖形等；并配備各種參數的超限報警、異常情況的報警等。

為了使加熱殺菌時的熱移動達到最大，而且密封或沸騰時的損傷最小，最好在袋上設置固定或加固裝置。而且殺菌過程中必須進行謹慎而又微妙的精細控制。成形后的軟包裝袋充填密封機械的生產速度較慢，與傳統罐頭的高速生產無法相提并論。密封檢查還不能引入自動裝置，仍需要用肉眼人工檢查。