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高溫蒸煮袋的食品殺菌過程。「建議收藏」
文章來源：巨人包裝 發(fā)布日期:2022-09-27 15:42 文章作者：巨人包裝小編
日本自生產(chǎn)蒸煮袋裝食品距今已有 33 年了。通過不斷的努力，蒸煮袋裝食品已在市場上站穩(wěn)了腳跟，市場上正流通著種類繁多的蒸煮袋裝食品。
目前的蒸煮袋裝食品的消費量有近 27 萬噸 / 年，國民人均消費 2.1 公斤 年，換算為 180g / 袋的話可相當(dāng)于人均 12 袋 / 年左右。這個數(shù)字是 10 年前的 1.3kg 、 7 袋的 1.6 倍，預(yù)計今后還會繼續(xù)增長。蒸煮袋裝食品除包括可直接食用的已烹調(diào)完成的食品、烹調(diào)用的材料、可作為茶點或甜點的食品外還有各種飲料、湯料、調(diào)味料等。
因此，除了家庭消費外還大量地被應(yīng)用于賓館、餐館、飲食店、茶坊，列車食堂等的炊飲行業(yè)或?qū)W校、工廠、醫(yī)院等團(tuán)體用餐的部門。蒸煮袋裝食品與其他的加工食品相比較，其優(yōu)點是能在常溫下流通，且具有較高的安全性、營養(yǎng)性、經(jīng)濟(jì)性、方便性，所以我們認(rèn)為這種食品具有較好的普及性。
本文就日益發(fā)展著的中國蒸煮袋裝食品殺菌裝置行業(yè)正在追求的殺菌裝置的機(jī)能、性能方面的要求作一些介紹。
何謂蒸煮袋裝食品
在日本蒸煮袋裝食品的定義是對根據(jù)日本農(nóng)林標(biāo)準(zhǔn)、食品衛(wèi)生法的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)等所規(guī)定的。歸納為是使用合成樹脂薄膜或合成樹脂與鋁箔粘合的不透光材質(zhì)制成的包裝袋或成形容器，充填入包裝物并完全密封后進(jìn)行加壓加熱殺菌（熟食殺菌）加工的袋裝或成形盒包裝的食品。多數(shù)的蒸煮袋裝食品是采用不透光的包裝袋，但有些食品不會因油脂變質(zhì)造成降低質(zhì)量的情況下也會采用透明袋包裝。因此，在這些產(chǎn)品上標(biāo)明“氣密性容器密封、加壓加熱殺菌”的殺菌方法是日本農(nóng)林法和衛(wèi)生法所規(guī)定的義務(wù)。
I ：對肉毒桿菌必須采取措施的食品范圍
II ： pH 值超過 4.6 的食品范圍
III ：水分活性超過 0.94 的食品范圍
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圖 1 所示的屬于 pH 超過 4.6 ，且水分活性超過 0.94 范圍的食品一般稱為“低酸性食品”，需加熱殺菌的對象菌是會給人體帶來危害，從衛(wèi)生角度來講毒素產(chǎn)生菌的肉毒桿菌芽孢是主要殺菌對象。我們都知道肉毒桿菌芽孢是在 pH 為 4.8 以上的食品中發(fā)育并產(chǎn)生毒素的。
在日本，根據(jù)厚生省告示第 17 號“容器包裝、充填加壓加熱殺菌食品”的標(biāo)準(zhǔn)中被定義為 如圖 1 所示 pH 值超過 4.6 、且水分活性超過 0.94 的范圍，在充填該類食品進(jìn)行加熱加壓時，必須對中心部采取以 120 ℃ 、加熱 4 分鐘的方法或與其具有同等效力以上的方法進(jìn)行殺菌。
在 USA-FDA （美國食品醫(yī)藥局）“ 21CFR108 ， 113 ， 114” 中 , 把 pH 值超過 4.6 、且水分活性超過 0.85 的食品作為低酸性食品，并對肉毒桿菌芽孢及其所造成的毒素的安全性方法確立作了規(guī)定。
蒸煮袋裝食品殺菌的安全性
FDA 要求在向 FDA （美國食品醫(yī)藥局）申請食品注冊時，必須出示加熱殺菌充分程度的科學(xué)依據(jù)，并要求把所使用的殺菌機(jī)上的溫度分布調(diào)查資料及實施傳熱試驗和實測數(shù)據(jù)作為附件遞交。
溫度分布調(diào)查的目的是為了確認(rèn)將食品放置在殺菌機(jī)內(nèi)時的溫度分布的均勻度，它是由對殺菌機(jī)內(nèi)溫度上升最慢的區(qū)域進(jìn)行特定的測試及對該區(qū)域的溫度最低的部分 ( 低溫點 ) 進(jìn)行特定的測試的二個部分所構(gòu)成。
傳熱測試通過測定放置在特定低溫點食品的溫度變化 , 以證明在設(shè)計的殺菌條件下，即使處于條件最差的位置，也可有以得到充分的加熱殺菌效果。 FDA 對這些調(diào)查和測試的實施有詳細(xì)的規(guī)定指南。
希望能導(dǎo)入提高蒸煮袋裝食品安全管理方面的有效武器亦即危害分析的重要管理要點（ HACCP ）系統(tǒng)。利用這個系統(tǒng)對從生鮮原料到最終制品的一系列的制造工共中，可對有效地降低該食品對人體健康造成重大危害所須控制的重要管理點進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)偏離了管理點，就必須按照預(yù)先規(guī)定的方法將產(chǎn)品進(jìn)行隔離、再處理或廢棄。
對于作為密封容器充填食品在常溫下流通的蒸煮袋裝食品其最大危害是肉毒菌毒素。因此，蒸煮袋裝食品的重要管理點中必須高度給予重視的是容器的密封與加熱殺菌工藝。可以說蒸煮袋裝食品制造工藝的重點之重是在加熱殺菌工藝，實際上承擔(dān)此關(guān)鍵的也就是蒸煮袋裝食品殺菌機(jī)。
蒸煮袋裝食品殺菌所必須具備的基本性能
本裝置的標(biāo)準(zhǔn)配置是在殺菌裝置的控制箱上裝備有 PCM( 性能檢查模式 ) 、 ECM( 簡易調(diào)整模式 ) 、 MCM( 維護(hù)檢查模式 ) 、模式設(shè)定器等，以此保證裝置運轉(zhuǎn)的重復(fù)性。
◆ PCM( 性能檢查模式 )… 以此設(shè)置可在生產(chǎn)開始前簡易地進(jìn)行機(jī)械正常狀態(tài)的確認(rèn)。具體地來講也就是在生產(chǎn)開始前進(jìn)行空轉(zhuǎn)，用基準(zhǔn)模式曲線確認(rèn)裝置可否正常運轉(zhuǎn)。并可以此確認(rèn)公用設(shè)施、計量控制裝置、機(jī)械的動作，裝置的正常工作。
◆ ECM （簡易調(diào)整模式）…將溫度·壓力傳感器的指示值對水銀溫度計·壓力計可以容易地進(jìn)行確認(rèn)的運轉(zhuǎn)模式。
◆ MCM （維護(hù)檢查模式）…可確認(rèn)組裝在裝置中的閥、泵等的使用頻度，起到維持裝置正常運轉(zhuǎn)的參照指標(biāo)作用。
◆模式設(shè)定器… .. 可以此區(qū)分由蒸煮食品管理者進(jìn)行的設(shè)計殺菌條件設(shè)定·變更登錄的工程卡與進(jìn)行殺菌產(chǎn)品對應(yīng)的模式卡，以防止操作者錯誤地輸入設(shè)計殺菌條件。
監(jiān)視與記錄作為 HACCP （重要管理項目）的第 4 原則，定義為“對于 1 個 CCP 相關(guān)的管理基準(zhǔn)，根據(jù)規(guī)定的方法的測定和觀測”。通過對是否準(zhǔn)確地進(jìn)行 CCP 的管理進(jìn)行的監(jiān)視和記錄，可在確認(rèn)微生物控制的情況的同時進(jìn)一步確保產(chǎn)品的安全和明確制造職責(zé)。
標(biāo)準(zhǔn)裝備還包括可進(jìn)行將處理開始·升溫·冷卻·完成的日期時間印字的高性能溫度 / 壓力記錄儀，在 CPU 中還可保存運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)·發(fā)生異常信息記錄。
另外，本裝置還配置了通過專用電腦對重要管理點的自動監(jiān)視·記錄的最新數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。通過這個系統(tǒng) , 可對進(jìn)行何種食品的加工、用哪一種殺菌機(jī)、在何種條件、由誰擔(dān)當(dāng)進(jìn)行殺菌等方面進(jìn)行管理。并可在運轉(zhuǎn)前進(jìn)行條件設(shè)定及在運轉(zhuǎn)后編制報告。
最佳蒸煮殺菌
◆袋制品
袋裝蒸煮食品（即食袋包裝食品）對耐容器內(nèi)升壓能力較差，但對耐容器外壓力負(fù)荷的能力是極為穩(wěn)定的。殺菌工藝中的壓力相對于殺菌溫度下的飽和蒸氣壓力，通常是要將蒸煮處理槽內(nèi)的壓力控制在＋ 0.8 ～ 1 .0kg 的一定壓力下進(jìn)行加熱處理。
曲線 1 是在袋中裝入水、中餐盒飯調(diào)料、漢堡不同類型的蒸煮袋裝食品進(jìn)行的試驗，將中心溫度測定用傳感器安裝在產(chǎn)品中心部，通過蒸煮殺菌裝置（本公司的熱水噴淋式）進(jìn)行產(chǎn)品溫度的測定和對最終 Fo 值進(jìn)行計算的結(jié)果。殺菌條件為升溫時間 10 分鐘，在 121 ℃× 30 分的加熱殺菌后，再進(jìn)行冷卻的時間為 10 分鐘。
正如通過曲線 1 我們可了解到，不同內(nèi)容物其溫度的上升速度也有很大的區(qū)別。
另外，如商用大包裝白色調(diào)味料等需要長時間殺菌的食品，如果對其從一開始就用高溫加熱，這樣由于在中心溫度上升前，其表面上就會發(fā)生褐變等劣化現(xiàn)象的食品進(jìn)行殺菌時，也有要預(yù)先用 100 ℃ 以下的溫度進(jìn)行予加熱，然后再升溫至規(guī)定的殺菌溫度的 2 級加熱法。
最近在中國國內(nèi)，多級加熱方式是可以高溫短時間殺菌的認(rèn)識在蔓延，本公司表示對實際的袋裝蒸煮食品（即食袋裝包裝食品）的殺菌條件采用多級加熱方式提出疑問。
曲線 2 是為了驗證這個問題 , 在本公司的食品試驗室進(jìn)行測試的結(jié)果。使用樣品與曲線 1 所使用的同樣是水、中餐盒飯調(diào)料、漢堡，將中心溫度 F 值測定用傳感器安裝在產(chǎn)品的中心部，通過蒸煮殺菌裝置（本公司的熱水噴淋式）進(jìn)行產(chǎn)品升溫的測定和對最終 F 值的測定結(jié)果。包括升溫、加熱、冷卻在內(nèi)的工藝時間與曲線 1 的測試一樣，時間同為 50 分鐘。
從曲線 2 中也可看到，水在槽內(nèi)的溫度上升情況較好，尚能同步，但中餐盒飯調(diào)料、漢堡等卻幾乎不能同步。最終達(dá)到 Fo 值時分別為水： 2.2 、中餐盒飯調(diào)料： 0.7 、漢堡： 0.2 。可以說這種現(xiàn)象就是使加熱殺菌對象菌會發(fā)生危及人體的情況，從衛(wèi)生角度對重要的產(chǎn)生毒素菌的肉毒桿菌的殺滅，多級加熱法的殺菌條件是非常不充分的。以同樣的工藝時間測試的曲線 1 的測試中，最終達(dá)到 Fo 值時分別為水： 41.5 、中餐盒飯調(diào)料： 33.3 、漢堡： 18.1 ，可以說殺菌條件相當(dāng)充分。
通過以上情況來看，在實際進(jìn)行包括固態(tài)物在內(nèi)的蒸煮袋裝食品（即食袋包裝食品）的殺菌要采用多級加熱方式進(jìn)行處理時，必須將最終加熱溫度的保持時間延長至達(dá)到充分的 F0 值。鑒于這種情況，與通常的 1 級加熱相比較，從結(jié)果上來看僅僅是延長了處理時間，作為現(xiàn)實的殺菌條件使用是留有疑問的。
◆ 含氣制品
食品容器的形態(tài)各種各樣。其中，使用塑料成形容器的蒸煮食品近年來增長較快。究其原因主要有以下幾點
①與蒸煮袋包裝產(chǎn)品相比，其內(nèi)容物不易潰散。
②包裝容器可直接作為餐具使用
③可提高商品價值
在裝入這樣的塑料成形容器中的蒸煮食品時，為了防止開封時的漏液等，一般都將內(nèi)容物的充填率控制在 80 ％左右。一般情況下在充填內(nèi)容物后，再將其空間部用氮氣或碳酸氣等惰性氣體進(jìn)行氣體置換，以防止內(nèi)容物的變色或油脂氧化 , 目前此方法被廣泛應(yīng)用。
在將這些制品用一般的蒸煮殺菌的方法進(jìn)行處理時，由于容器內(nèi)有氣體，所以在處理過程中易發(fā)生膨脹、頂破、密封薄膜部分受損傷的情況、有時往往會招致商品價值下降及殺菌后的二次污染。
為了解決這些問題，在蒸煮殺菌的全工藝過程中，特別是在升溫與冷卻工藝中，必須控制容器內(nèi)壓與殺菌裝置內(nèi)壓相等。
即使是袋裝產(chǎn)品、為了保持粟、米飯、面類等，固態(tài)制品的形狀，有些產(chǎn)品有時也采用氣體置換的方法、但液態(tài)食品采用充填后進(jìn)行抽氣密封、而固態(tài)物則采用真空包裝的情況還是占主流。液態(tài)制品用氮氣置換的方法找不到優(yōu)勢，相反從其阻礙傳熱的情況來看，不利因素更大。
結(jié)論
對充填在密封容器里的食品進(jìn)行加熱殺菌后，通過常溫流通，向消費者的食桌提供“安全可口”的食品，其實，最為重要的是食品的“安全”，在確保食品安全性的前提下滿足“可口度”是非常重要的。
為了中國的蒸煮袋裝食品的健康的發(fā)展，希望能在得到充分正確認(rèn)識的基礎(chǔ)上來選擇和使用蒸煮袋裝食品的殺菌裝置。
我們希望能通過蒸煮袋裝食品的殺菌裝置，對中國的蒸煮袋裝食品工業(yè)今后的發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
日阪制作所于 1975 年開發(fā)了蒸煮袋裝食品殺菌裝置，迄今為止，該本公司已制造并銷售了用于食品、醫(yī)藥品等的殺菌裝置 2000 臺以上。
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