食品殺菌新技術
出版時間：2004-1 出版社：中國輕工業(yè)出版社發(fā)行部 作者：涂順明 編
內容概要
本書結合大量圖表，介紹了新型超高溫殺菌技術、微波加熱殺菌技術、高壓殺菌技術、臭氧殺菌技術、天然生物抗菌技術殺菌技術等。
書籍目錄
第一章 高壓釜式熱殺菌技術拓廣應用第二章 新型超高溫殺菌技術(UHT殺菌)第三章 微波加熱殺菌技術第四章 高壓殺菌技術第五章 臭氧殺菌技術第六章 天然生物抗菌劑殺菌技術第七章 紫外線殺菌技術第八章 電離放射線殺菌技術第九章 微生物培養(yǎng)系統(tǒng)的殺菌第十章 植物組織細胞培養(yǎng)系統(tǒng)的殺菌第十一章 水產養(yǎng)殖系統(tǒng)的殺菌第十二章 脈沖放電、電解、交變電流殺菌技術第十三章 超聲波、激光、磁場殺菌技術
章節(jié)摘錄
書摘 1．消費者的需求與食品包裝的關系 隨著社會環(huán)境的變化，社會化和個性化的需求使人們飲食生活變成多樣化。多樣化的飲食生活對食品保存和包裝具有各種不同的需求。 從社會化方面看，生活富裕使人們有追求高檔、獨特生活方式的需求。獨身者、單身人群的增加和家庭小型化，帶來商品小額化、簡便性的需求。高齡化社會有健康、安全、食用方便的需求。國際化和自由貿易關系到匯率和利息，直接影響到產品的價格問題。除上述需求外，在社會環(huán)境方面，包裝還需考慮節(jié)能、省資源、廢棄物處理等環(huán)保問題。 從個人方面的因素看，個性化的獨自主張和選擇性消費需求欲望比較強烈，這和以家庭生活為樂、追求高品質、飲食個性化、偏食等需求密切相關。此外，隨著閑暇時間的增多，外出機會亦增多，因此，對食品產生了簡便化、小額化、易開封的要求。在健康方面，產生了低熱量、低糖、低鹽、多水分食品的要求。 綜合上述飲食多樣化的需求，主要有如下幾種傾向：低熱量、多水分食品，清淡口味、低糖、低鹽、低脂肪食品，天然的、手工制作的、小型化的食品。要滿足這些要求，必將產生新的食品保存方法。這些要求和傳統(tǒng)的保存方法，如鹽藏、糖漬、干燥、熏制、添加食品添加劑等完全不同。要達到這些新的需求，依靠食品包裝的技巧和方法是非常重要的。 在流通方面，如果是常溫下流通的食品，要求有任何時間、任何場合均可食用的特點。因此，食品和包裝之間具有相互彌補的關系，也可稱包裝是食品的一部分。 可以認為，高壓釜式熱殺菌食品符合消費者飲食多樣化的需求，也符合食品保存新的要求，是簡便化、小型化、低鹽、低糖、多水分、無添加劑、商業(yè)無菌、在常溫下可以流通的食品。 2．食品的變質及其防止方法 引起食品變質的因素從大的方面分，有化學、物理學和生物學等三大因素。 在化學變化中，氧氣、光照是主要的原因。氧氣的存在，易引起食品的油脂酸敗、營養(yǎng)素減少、香氣和顏色變化等。防止方法是盡可能減少氧的含量，使用具有阻隔氧氣的包裝材料。具體辦法有減少頂隙、裝入脫氧劑、真空包裝、充人惰性氣體、使用阻隔氣體的包裝材料等。光照易引起褐變、退色、風味變化、促進氧化。防止方法是使用遮光的包裝。具體有使用金屬罐、鋁箔、紙等遮光性好的包裝材料，盡可能不用透明的包裝材料。 在物理變化中，有水蒸氣引起的吸濕、干燥程度的變化、產生有害物質和異味。干燥變化易使食品出現(xiàn)開裂、硬化、香氣成分揮發(fā)的問題。防止方法是必須使用具有阻止水分變化的防濕包裝。此外，防止損傷的方法是注意包裝材料的強度和加強生產、流通、銷售的管理。 在生物學的變化中，除昆蟲和老鼠引起的外部損傷外，主要有細菌、酵母、霉菌等微生物引起的發(fā)酵和腐敗變質問題。防止方法有殺菌和低溫(—18℃以下)抑制微生物生長等。在殺菌條件中，水分活度和pH是必須考慮的兩大因素。在pH4．5以下的酸性食品中，除酵母和霉菌外，一般細菌不繁殖，而且，此時70℃左右的溫度就可殺死酵母和霉菌。因此，酸性食品只需低溫殺菌即可。但在pH4．5以上的低酸性(或非酸性)食品中，易出現(xiàn)問題的是產芽孢的耐熱菌，必須采用100℃以上的高溫長時間加熱才能將其殺死。土壤中的芽孢菌和肉毒芽孢桿菌等耐熱菌是引起食物中毒的病原菌。其中肉毒桿菌是產生毒素使人致死的厭氧菌，由于它在無氧的條件下繁殖，因此，具有在無氧狀態(tài)的罐頭中生長繁殖引起食物中毒的危險。所以，人們將它作為pH4．5以上的低酸性食品殺菌的對象菌。此外，水分活度與微生物生長具有密切的關系。一般情況下，細菌在Aw0．9以上易于產生腐敗，酵母在Aw0．88以上產生發(fā)酵，霉菌在Aw0．8以上易于繁殖。當Aw降至0．65時，能生長的微生物為數(shù)極少，很少會出現(xiàn)腐敗變質現(xiàn)象。從食品保藏學看，水分活度越低越好，但目前人們對食品的需求趨勢是從干燥食品轉向多水分食品，需求與保藏要求有矛盾，因此必須采用新的殺菌技術來解決。 由上可知，要使以土壤栽培的農產品為原料的低酸性、多水分調理食品在常溫下長期流通不是件簡單的事，必須要以殺滅最危險的肉毒桿菌為基本殺菌條件，而且食品中心部分也要達到完全殺菌的條件?？о浌揞^通常采用121℃，30min的殺菌，F(xiàn)o值為6—7，即考慮了中心部分的充分殺菌問題。日本在食品衛(wèi)生法“容器包裝密封加壓加熱殺菌食品標準”中規(guī)定，pH5．6以上、Aw超過0．94的食品，為了達到完全殺死耐熱性芽孢菌即肉毒桿菌的目的，必須采用120℃，加熱4min或與此同等以上效果的加熱殺菌作為殺菌條件。 高壓釜式熱殺菌食品在微生物方面達到了商業(yè)無菌的狀態(tài)，和罐頭食品一樣可以長期保存。但隨著時間的延長，在物理、化學方面會有緩慢的變化。因此，完全遮光的產品貨架期通常為1年，不遮光的透明包裝產品因食品種類不同而異，大致為3—6個月。為防止物理和化學變化，氧氣隔絕性非常重要，水汽阻隔性和遮光性等也是影響此類食品保存性的重要因素。 3．包裝材料的要求和功能 高壓釜式熱殺菌食品用的包裝材料應具有如下一些功能和要求。 首先，該材料必須符合食品衛(wèi)生法標準中食品用材質安全性和溶出試驗的要求，符合標準中封口強度、耐壓強度、趺落強度的要求。同時，要求材料能耐受120℃，30min的高壓殺菌強度。根據(jù)要求不同，對有些材料要求做成的包裝容器經135℃，數(shù)分鐘處理后，不出現(xiàn)破損、變形、變色、被染色等現(xiàn)象。 其次，為了防止化學變化中因氧氣引起的酸敗和褐變，包裝材料必須具有很好的氧氣阻隔性。光照的影響也不能忽視，光的能量在直接使食品發(fā)生褐變的同時，易使氧分子更活化產生化學反應，進一步加劇氧化和褐變。光促反應不僅對脂肪，對蛋白質也會引起變化。因此，含脂肪和蛋白質多的食品包裝有遮光性的要求。 近年來消費者對包裝的簡便性和易開性的要求越來越強烈。簡便性包括包裝食品能用熱水簡單再加熱后食用的要求以及用微波爐再加熱的要求。適應微波爐加熱的要求非常重要，因為微波爐越來越普及，美國普及率近80％，日本約70％，我國正處在快速普及之中。油性食品用微波爐加熱時，溫度一般超過土00℃，有達到120—150℃的可能，因此，包裝材料要考慮適合這種高溫的耐熱性要求。 下面重點介紹適應近年來消費者需求的新型包裝材料。如具有耐熱性、氣體阻隔性、能微波加熱的蒸鍍陶瓷的聚酯薄膜材料，能高壓殺菌的高阻隔性的新型成形容器等。 歐姆加熱殺菌法是近年來發(fā)展起來的新型加熱殺菌方法之一。利用該方法開發(fā)的歐姆超高溫殺菌設備備受人們關注，在此重點介紹有關歐姆加熱新技術、新設備的情況。目前，在高黏性、含粒狀固形物的食品無菌加工生產中，歐姆加熱法具有逐步取代刮板式加熱法和管式加熱法的趨勢。歐姆加熱法是誘使導電性流體自身內部產生電阻熱的加熱方法，它不但可以處理高黏性食品，甚至可以加熱處理含25mm方丁粒狀物的固液混合食品。在設備方面，除進料泵外，它幾乎不需要刮板式那樣的運動部件，因此對剪切敏感食品的機械損傷可以控制在最低程度。 歐姆加熱法與以前含粒狀物的熱處理方法相比具有如下一些優(yōu)點：①可以生產新鮮的、含固形物的高營養(yǎng)價值的產品；②沒有熱傳導界面，因此可連續(xù)加熱；③可以處理鮮美的食品；④污染少；⑤對液體和固體快速均勻加熱，具最少熱破壞和最短熱加工時間；⑥生產很安靜；⑦維修成本低；⑧啟動、停止操作簡單，加工控制方便；⑨具有降低前處理、生產制造和包裝成本的可能性。 在歐姆加熱法中，產品中心位置的熱滲透率和其導電性相關，但幾乎不受物體的大小及傳熱系數(shù)的影響。在實際應用該法的過程中，被加熱物質自身內部不會產生溫度梯度，而且液狀物和粒狀物同時被加熱，因此，不必為確保大粒固形物中心部位的殺菌而讓液體物質加熱過度的現(xiàn)象出現(xiàn)。歐姆加熱法沒有傳熱界面，所以減少了產生沉積物的可能性。在APV食品研究中心進行的廣泛范圍食品試驗中，沒有出現(xiàn)過沉積物污染的問題。在電費高的地區(qū)使用歐姆加熱法可能熱能成本比其它加熱方法高，但本法熱能轉換率可高達90%，而其它方法熱能效率只有45％—50％，因此，最終噸產品的加熱成本大致相同。在APV食品研究中心有供客戶試驗用的試驗設備，設備生產能力為400kg／h，最高處理溫度可達140℃。 UHT殺菌乳產品的品質好是因為牛乳的許多化學成分其耐熱性好于微生物的耐熱性，在UHT殺菌時幾乎不被破壞。但這方面有時也會帶來負面影響，特別是對酶的鈍化不利。譬如在UHT牛乳存放過程中，有時會出現(xiàn)風味變化，影響產品品質。風味變化主要在于產生加熱臭、氧化臭或游離脂肪酸臭等問題，一般認為后兩種現(xiàn)象的產生是因為脂肪氧化酶殘存的緣故。 另外，有的產品在存放3—6個月后，出現(xiàn)凝膠化現(xiàn)象。這雖然有各種化學、物理的原因，但與蛋白酶的殘存有相當大的關系。因此，為了防止酶的殘存，有報道指出，在擠奶后應盡快在低溫下進行加熱處理(50—60℃下，10—60min)，而且在UHT殺菌處理后，再經55℃下60min加熱處理使酶失活。 關于UHT殺菌食品在貯藏中品質變化情況，日本藤原等人在1983年以甜玉米湯產品為例進行了研究。將甜玉米湯原料用表面刮板式熱交換器分別在140℃／29s和135℃／29s條件下加熱殺菌，以道爾無菌裝罐設備將產品無菌裝入2號罐中。另外，作為對照樣，將原料裝入2號罐中，以20r／min的上下回轉的高壓釜式熱殺菌裝置進行120℃下35min的殺菌處理。將上述產品進行比較。產品在常溫及35℃下貯藏3個月，了解pH、顏色、維生素B1的變化情況。結果是，在整個貯藏期間，UHT殺菌的產品品質均優(yōu)于回轉式高壓釜式殺菌產品。但UHT殺菌產品的品質劣化速度比較快，在35℃下貯藏3個月的產品和剛生產出來的高壓釜式殺菌產品的品質大致相同。由此結果可知，UHT殺菌食品雖然可以在常溫下貯藏，但為了品質更好，最好在低溫下貯藏。 此外，UHT殺菌食品的耐藏性與溫度、容器中溶存的氧、包裝容器的特性，尤其是容器的透氧性和遮光性有很大關系。因此，在確定產品保質期時，應充分考慮上述這些重要因素。 ……
媒體關注與評論
前言在食品加工中，殺菌技術是非常重要的關鍵技術之一，它與食品的保鮮和營養(yǎng)以及產品的品質和風味密切相關，一向受到工程技術人員的高度重視。 100多年來，經過研究人員的不懈努力，殺菌技術從普通的加熱殺菌發(fā)展到今天各種先進的熱力殺菌和非熱力殺菌，特別在非熱力的高壓殺菌，生物技術、輻射及電效應殺菌等方面，有了重大的進展，取得了許多新成果，對我們日常飲食生活的安全方便和營養(yǎng)健康產生了深遠的影響。 在全世界，每年因殺菌不當所引起的食品腐敗變質現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)，甚至因微生物誘發(fā)的食物中毒等事故也屢見不鮮，為了減少或杜絕此類事故的發(fā)生，幫助人們更好地了解食品殺菌的基本知識及掌握正確的殺菌方法、技術和工藝，我們編寫了本書。書中內容包括各種不同殺菌技術的現(xiàn)況和發(fā)展趨勢、殺菌基本原理和主要設備、微生物控制和包裝材料的特性等。 全書共分十三章，編寫分工如下： 涂順明 教授級高工 中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院 第一、二、三章 鄧丹雯 研究員 南昌大學中德食品工程中心 第四、七章 余小林 副教授 華南農業(yè)大學食品學院 第五章 楊榮華 教授 杭州商學院食品學院 第六章 徐步前 副教授 華南農業(yè)大學園藝學院 第八章 歐朝東 高級工程師 廣西糧油科學研究所 第九、十、十一章 李儒荀 教授 江南大學 第十二、十三章 全書由江南大學高福成教授主審。 編著者署名順序按章序排列。 目前，全面系統(tǒng)地介紹食品殺菌技術的書籍在國內并不多見，希望本書的出版，能為從事食品科學研究和生產的有關大專院校師生、科研單位和企業(yè)的技術人員及實際操作者 有所幫助，我們將感到莫大的欣慰。 在編寫過程中，我們得到了各方的大力支持和協(xié)助，在此深表謝意! 由于時間倉促，收集的資料不盡全面，書中難免出現(xiàn)錯漏或不當之處，懇請讀者批評指正。 編者
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