软包装水果罐头工艺研究

，卜 7，／ 取邑象 水弓帜 。傲 ，工艺 双 双 f ／ 《 器《 (甘肃省农科院果树所) 摘 要 关键词：水果软罐头 蒸煮袋 真空包装 最低热杀菌 常压急速冷却 本文提出采用耐蒸煮铝塑复台薄膜袋新型包装材料，高酸 (PH<3 7)低糖 (12～l6弼)液体保护 的配方，真空包装．最低热杀菌，常压快速冷却等工艺。生产袄包装水果罐头．对主要配方的构成与工 艺参数如杀菌公式、封口真空鏖、糖液台量等进行了单因素，多因素二次旋转组合设计试验．通过电子 计算机综台 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 、模拟．建立数学模型．确定最佳工艺参数． ABSTRACT This paper deals with how to mak e retort pouch fruit s by adoptie technique s of higk aeid(PH< 3．7)and low sugar (12~ i6 ) with liquid pro— tection condition， vacuum packaging (pressure 0．021N O．034MPa) ，minimum thermal process and 1ast cooling under normal pressure etc。Besides， signal factor and multiple~actor s design experim,’nt s were made amoag tke Illain for— mulas，technological parameters (such as Scheduled process，sealed pressure and sugar content s)．By Co．m pu Let analy sis and imitation，the math ematical patterns have been built，th e optimum processln t echnique and teehnological parameter s have been abtained． K ey wordsl retort pouch fruits， retort pouch， "~ac Ltum packaging， minimum th ermal Pro cCSS， fast cooling． 一 前 官 蒸煮袋食- (也称软罐头)是罐头行业的换代新产品。该产品的研究 始于凳目。目前 盛行于H本、美国、意大利、西德、英、法、丹麦。产量及技术领先的国家为 日本 和 美 国 C1J 。 我国197 9年开始研究。北京市鼗品工业研究所、上海市食品工业研究所在软罐头 的研 究方面做了大量的工作，为我国软罐头的技术引进、消化及发展奠定了基础。 目前国内外开发的产品主要有咖喱类、汉堡鸡、备式米饭、肉类、中国调味汁等。综 合其生产工艺为t 一 原料验收及处理一装袋一封 口一加匾杀苗及加压冷却一撩平包装“ 。 其中杀菌方法最为关键，多采用高压杀菌和高温短时法 ，其共同特点为高温 加 压 杀菌、加压冷却。杀苗温度为121~1 35。C，加压0．14～O．15MPa。 l2 维普资讯 http://www.cqvip.com 我们进行的蒸煮袋水果罐头产品研究．拟通过改变高温加压杀稿、加压冷却曲工艺方 法，采用高酸 (PHi3．7)低糖(12～ 1 6 )液体保护的配方、真空包装、最低热杀菌、 常压快速冷却等工艺，达到生产设备、包装材料国产化，并利 用现有硬罐头设备生产水果 软罐头 经过三年的研究，通过了小样制作、批量试制、中试，现已正式投产，工 艺 路 线 可 行。产品经国内外专家及消费者品评，普遍认为该产品较好地保持果品的原有风睐。该项 研究经中国科学技术情报所查棱，证明在国内尚无相同的专利及文献，并 申请 关于撤销行政处分的申请关于工程延期监理费的申请报告关于减免管理费的申请关于减租申请书的范文关于解除警告处分的申请 了 中 国 专 利，于1991年 5月22日公开 1991年在西安举办的第六届发明展览会上获铜牌奖硬北京举 行的垒国 “七五”星火 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 成果博览会上获银牌奖。 一 、 试验材料、设备方法 (一) 试材 选用当地优质桃、杏、梨，苹果等四种水果为原料 ，配以蔗糖，柠檬酸等为辅料。选用 武汉 印刷厂13o×17o蒸煮袋为包装材料。 (二) 主要设备 自动真 空包装机，温控杀菌槽 (自制)，Y一3型热分布测定仪 (轻工部发酵所)， 数字式PH酸度计，测糖仪，硬 度讣，真空表．压力表及微生物检验设备 (三)试验及分析方法 1．单因素试验 进行温度一一时间曲线，杀菌时间与杀菌效果试验j封口真空度 与 品 温 (袋 内 温 度)1蒸煮袋耐压耐热性能试验。软罐头开罐糖度12~16％，酸度PHi3．7，真 空 度500 ～ 600mmHg。杀菌时 用罐头中心测温仪监侧并 自动绘制罐头中心温度变化曲线，重复 4 次以上 用平板培养和镜检评价杀苘效果，找出达到商业无葡要寐的最低F值。 2．多困素试验 选择杀菌H寸问 ( 1)、封口真空度 ( 2)、糖液含量 0 8)三因 素 五 水 平 (用 一 r，一l， 0， 1， +r表示)二 十个处理的二次通用旋转组合设计。 对按二次旋转组合设计fi~20个处理制作的样品，从卫生指标、净重、跌落性能、外形、 质地 汤汁 风睐 色泽，气体残留等九个方面进行评判，构成综合质量指标，从中选出 最佳工艺参数。 3．分析方浩 采用曲线回归分析方法及F、t显著 测验。 =、试验结果与分析 (一)单囚素试验结果与分析 1．软硬罐头的温度一一时间曲线 (1)挑、杏、梨软罐头杀菌温麈一一时间曲线，经实罐杀菌试验、测温仪测定、 自 动 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 ，电子计-算机曲线回归分析并绘图 (见图 1)，纵坐标Y为温度 (。c)，横坐标x为时 阅 (分)。试验杀菌介质温度为96．0。C，罐中心最高温度为95．O。C。 从 图 1看出杀菌初期 1～ 4分钟，y值变化迅速，随后变化平绥。 曲线回归方程为 y0：=X／ (A +BX) 维普资讯 http://www.cqvip.com ■ ： ． 。 置I-， ■ I 三 ·L ， 言’ ^ O 00"5258 B；0 0192o6 R 0．999+65 软杏 R一■ 0．999131 图1 ■桃、梨软罐头温度 y我一一软罐头中心温度 (。C) 相关系数经t测验，t>t o 。 将图 1中各种软罐头的系数A、 程。 14 r ， 一 一 一一吉一_耋亨一 一言⋯ =^o 004158 一 j盼 ： ： 软桃 ： ：菱 软纂 R， =0 99942{ 1 0 ： (。C)一一时间 (分)曲线图 ， X一一杀菌时问 (分) B实际值代入 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 方程，便得到各个品种 的 回 归 方 (2)桃、梨硬罐头 (500克玻璃罐)杀菌温 度一一时间 曲线见图 2 ^ ， 4’： t．I= ^=1 "0 机 ， 一0 q8999i 一 ； 6l 一 、一 - n 4j、 硬 巢 ，一 ：hI 图 2桃、梨硬 罐头温度 (。C)一一时问 (分) 曲线图 纵坐标y为温度 (。C)，横坐标X为时间 (分)，回归方程为 维普资讯 http://www.cqvip.com y硬 =k，(1+Ae一 ) 相关系数经t测验，t>tO．01。 将两种罐头的温度一一时问曲线加以比较，不难看出，软罐头在杀菌前期 升 温 速 度 快，达到有效杀菌温度所需时间短；而硬罐头升温缓慢，达到有效杀菌温度所需时间长。 这是软罐头杀菌时问短 节约能源的依摒。 2．杀菌时间与杀菌效果 (1)以桃软罐头和硬罐头温度一一时间曲线数据，查致死率表计算出的F 00值，经回 归分析 绘图，见图 3，纵坐标为杀菌效率值F 00，横坐标为杀菌时间 (分)。回归方程 为： Y=k／(1+A e_Il ) 其 显著水平达到t0．01。 ‘ { ． _ ：／j 三0 ‘J I — ’ } ! 一亨 专— 图 8杀菌效率值F o0与杀菌时间 (分)图 从图 8看出，达到相同杀菌效率f赶F 1 0 1．0,~ 11·5分钟 ，而硬罐头则需22 分钟。 (2)以250克桃软罐头为例，按其温度一一时问曲线数据 查致死率表计算出的结果见 表 1。 注： F1800=∑ (L。T) T=1分钟 由表 1得知，杀菌10分钟 (包括预热时问)处理，测得杀菌效率隹【F 0o为0．67， 经 卫生检验 ，细菌总数为64个 鹰 升，有微生物增殖现象，其种类为杆菌、球菌 ，表现为严重杀菌 15 头 堰 硬 ■ 一蠢 一 _羔鞋 ， ～ ： h ． ￡ }_ 目 ， _ ． ●- ：_ 1J 头 罐 软 l ． _ ' ． ： ，r _ 强 ¨ ． I 、 h IT，． ： 一 f；‘ = I1 _‘ 维普资讯 http://www.cqvip.com 表 1、挑子软罐头 同杀茁时间处理与效果 J 杀菌时间(分钟)j平扳培养(个／m 1) l 2 l4 l 6 25(硬罐) 微生物种类殛增殖情况 f — — 。 。。。 。 ’ ‘。 。。 。。 。。 。 。 。 。● 。。 。。 。。 。。 。’ ～ 杆菌．球菌 ； 来见增殖 1 来见增殖 I 来见增殖 I 未见增殖 罐中心展高温度(‘c) 94．2 94．8 95．0 95．o g5．2 不足，迭不到茼_皿无菌的要求。杀菌12分钟以上的处理 (F。nn三1、18)，经检验可达到 商业无菌要求 。杏、梨软罐头试验结果与桃软罐头杀菌效率值大致相同，杀菌 12分 钟 ， F 00>1．0是安垒的。因此，把F 00 1确定为软包装水果罐头杀菌效率值的撮低 限。 8．封口真空度试验 试验结果表明，在不同真空度下进行热封口，台适的品温 (袋内温度)如表 2。 表 2、封口真空度与品温的关系 处 理 l 2 3 4 8 9 封口真空度 (mmHg) 0 44O 480 48O 5OO 520 54O 58O 580 1 28％糖液沸点 l 液固混合物实 f 封口时最高 1． ． ． _ ( c) 璺 l¨ll ’c) 96．4 68．0 84．o 6【．O 59．0 94．o 8 0．o 58．o 54．o 49．o 45．o 42．O 38．o 34．0 4．蒸煮袋耐压耐热试验 (1)在常温下蒸煮袋水果罐头成品可耐静压50公斤，1分钟不破裂，此 时 内压 为 0．08M pa。 (2)在96。c常压杀蓿状态下，藩煮袋内压>0．01MPa就会破裂或 泄 漏 ， 而 内 压 F0．O5)说明方程式能很好地反映综合质 量指标与三个主要园素之闻的关系，具有代表性，同时试验设计无失撤因素，设计合理。 (3)偏回归系数经t检验其结果：杀菌时问对综合质量指标影响极显著(t>t0．01)， 其次是封 口真空度，再次为糖液含量，交互作用不显著。 8、回归方程解析 (1)各因素对质量指标的主次效应影响，依次为；杀菌时问>封 口真空度>糖泼含 量，与回归系数显著性测验一致。 (2)主教因子分析由图4看出杀菌时 间呈抛物线型变化，铀 开始呈上jl 趋势，枉编 码缸一1．235处出现高峰，之后随杀菌时咖延 ~lf,i 降。封 L】真空度与糖液含量均呈 抛 翱 l7 维普资讯 http://www.cqvip.com 表4、=次旋转组合设计结构矩阵及试验结果 序 l 因 素 号 l 可 结 果 总 分 I反正弦转换值I —Y ： 二= — — 1 ’ l l l 1 81 ．7 2 64．6l 65．1e — 0．49 i J l l 1 一l 79．49 B3．08 63．9l —0．83 1 1 —1 1 79 67 B3．22 62．90 0．32 l l — 1 一 I 76．04 80．B7 e1．OO — 0．33 1 一 1 1 l 86．38 68．3 6 68．98 — 0．62 7 6 l 一 l 1 一 1 85．3 3 67．45 68．72 — 1．27 l — l 一 L l 85．1T 6T．3T 6T 49 —0．12 1 — l 一 1 一 1 83．6 2 66．11 66．57 — 0．46 l 1．68； O O 80．25 63．65 ∞ ．34 0．3l ：： 1 一l 68 2 O 0 90．70 2．24 n．24 1．O l O 1．68 2 O 85．25 67．45 6( ul 1．t4 1 l 3 2 l 0 一 1．68 2 0 T8．22 62．17 62．6 0 — 0 1 3 1 O O 1．68 84．84 eT．05 66 99 0．06 l 14 5 1 O O 一 1．68 83．9 66．42 65．1 T l，25 l O 0 0 82．55 65．35 69．98 — 4．63 ； l 0 O O 92．20 ，3．78 69 98 3．80 1 0 O 0 88．8l 7O．45 60 98 0．47 l 0 O 0 87．98 69．73 69．08 — 0．25 l 0 0 0 88．15 69。01 69 98 一 O．67 ⋯ 2D l 0 O 0 88．86 T0．64 69．98 0·56 线型，分别在编码值0．2678，0．1956处出现峰值。 (3)最优工艺参数的选择 用编码值塔配组合代人方程式，在计算机上模 拟 1 25个组合垒因子试验结果，选出综台质量指 标 程 60 ～ 8O(正弦转换值)区间内满足条件的194 组合 ，进 行频数分析(见表5) 在上述19个组合中，指标值最高的71．38，其组合 为 (一1， 0， 0)，次高值为71．24，组台 为(一r， 0、 0)。若将各因素的峰值 (一1．2351，0．2678， 0．1956)代人方程，得到指标值71．4O，高于 前 两 个 数值，又因三个峰值都在95 置信区间内，所以 苛 信的，即最佳工艺参数就是峰值，将其代换为实际 量 即可 。 三、讨论 (一)加压杀菌与常压杀菌 丫I=6q q8 十一 ?50 f— 一 9514~}一0 r 2=b9 9822+ l I?3f,K 0+一：060擅 ： j=b q ’ 0 5；％ t ：+ 1]79jfj《 图 4．三因素曲线图 目前国内外软罐头均采用加压杀茵、加压冷却的杀萄方式。庞志瑞先生指出： “蒸煮 袋食品的杀菌无论是低温杀菌或高温杀荫都采用加压冷却 目的是保持蒸煮袋容器内外的 I8 维普资讯 http://www.cqvip.com 表 5、额数分析表 压力平衡 ，免除由于热效应作用，致使容器内压过高而使蒸煮袋破损或变形 ，．-⋯·”“ 。 我们认为低酸性食品的高温杀菌必须加压杀菌、加压冷却，而高酸性食品低温 (i00。C以 下)可采用常压杀菌，其理由如下， 1、袋内糖液与固形物混合后其沸点比杀菌介质沸点高 1～1．2。C，在杀菌介质沸 腾 时，袋内物质处于微沸状态，水蒸汽压力较小。如杀菌介质沸点96。c时 ，袋内物 质 沸 点 9 7。c，杀菌时软罐头中心温度最高为95。c。 2、在96。c常压杀菌状态下，蒸煮袋的承压能力>0．01MPa，而采用真空包装 ， 袋 内产生的蒸汽压力<0．006MPa，采用非真空包装袋内产生的混合气体压力<0．008MPa， 对蒸煮袋是安垒的。由此可见，高酸性食品可采用常压杀菌。 (二)最低热杀菌及F，： 值 l v v 为保证软包装水果罐头既达到商业无菌，保证其原有风味损失少，又减小对蒸煮袋的 工艺创伤，采用最低热杀菌是必要的。为达到这一目的，采用了如下步骤： 1、从软包装水果罐头中分离出耐热性最强的微生物，经提纯、培养，专家鉴定，确 认共对象菌的种类，然后进行耐热性研究，确定杀菌温度 经鉴定水果软罐头的对象菌为 软化芽孢杆菌、多牯芽孢杆菌，共耐热性为D100。C：0．1～0．5分钟，敬可采用低温杀 菌。 2、采用Y一8型热分布测定仪对软罐头热传导进行监测，得到温度一时问曲线， 杀 菌效率值F ： 一时间曲线及回归方程。 ． ⋯ 8、经过二次旋转组台设计试验及微生物杀灭效果检验，确定软罐头灼最优杀菌时间 参数。 4、 用F 一时间曲线求出最优杀菌效率值，以此怍为衡量杀菌强度的指标， 制 定 不同条件下的杀菌公式，并严袼控制杀菌工艺，即可做到最低热杀菌。 (三)封口真空度与品温 真空包 装的目的在于封口瞬间，抽 出袋内间隙及液体中的空气，减少空气残留，防止 杀菌时鼓袋，贮运中酶褐变及微生物败坏，但提高封口真空度，就必须降低袋内品温，否 则就会暴溢。 在杏、桃等水果加工季节，气候在25~35。C之间，一方面袋内品温不能 降 低 气 温 以 下，故封口真空 度不得低于0．021 MPa, 另一方面软罐头为薄板型，升温 (下转第 7页) 1 9 维普资讯 http://www.cqvip.com 乳制品6O毫克／千克。过去使用硫酸亚铁作添加剂，食 品中楷有铁腥味。现在许多厂家使 用葡萄糖酸亚铁和乳酸亚铁，对改善铁强化食品的风味起刊了较好怍用。 5．生理活性物质一一真菌多糖：真菌多糖是 当前研究的热门课题之一。食 品应具有 营养、感官、免疫三种功能，而很多加工食品只具备前两种功能。如何从天然食物 中分离 提取具有免疫功能的生理活性物质，制取具有免疫功能的新一代功能食品，是当前食 品和 营养工作者所要定决的重要课题。 国内外研究结果表明；真菌类食物如蘑菇 香菇，银耳等所含的多糖，具有一定的免 疫功能。国内已开发应用于 口服液，临床证明的确有明显的免疫效果，引起重视。真菌多 糖经分析是一种肽葡聚糖，有的研究结果表现出抗癌活性。这种多糖类比起我们从动物体 中提取的免疫球蛋 白有较好的稳定性和实用性。 6．术糖醇 糖尿病人理想的甜味剂、营养剂和辅助治疗剂。过去，糖尿 病 人 采 用 控制饮食的方法，不能吃糖。所以甜味剂采用无热量和低热量甜 味剂 但木糖醇热量并不 低 ，与葡萄糖都是16．94焦耳／克，甜度与蔗糖相同，可以百分之百地代替蔗糖作为 食 品 添加原料 。食品添加剂使用卫生标准按GB2760规定，木糖醇适用于糖尿病人食 用，可 按 正常需 要代替糖。由于术糖进入血液，不需要胰岛素就可透过细胞膜被细胞利用，代谢速 度快，又可补给能量。但木糖醇和其它糖醇有相同的润肠作用，所以一次不能食用太多 临床试验表明：糖屎病人每天服用30~50克，经过 8～ 6个 月，即有减轻症状、恢复体力 的功效。 鉴于木糖醇有润肠 怍用，也可作老年人便秘的缓冲剂。术糖醇还是 一种防龋齿食品， 芬兰和瑞 士专门生产的木糖醇无糖口香糖销往欧洲和美洲各国。 (上接第19页)快，降温亦快 ，品温很难维持在50。C以上，真空度亦不能高于0．03 4Mpa， 而真空度应在0．021～0．03 4 MPa之间，品温应 在3 5～45。C之间 四、结论 1、该项目研究突破 了软罐头高温加压杀菌，加压冷却的常规工艺，采用高酸 (P H < 3． )低糖 (12～16 )液体保护的配方 。真空包装 常压最低热杀菌、常压急冷工 艺 ，为 改造利用我国现有硬罐头设备，采用国产包装材料生产软包装水果罐头提供了生产技术。 2、从软包装水果罐头的配方，工艺中筛选 出了影响软罐头综合质量指标的三个主要 因素。分析了影响软罐头效应大小依次 为杀菌时间、封 口真空度、糖液 占量}确定了最佳 工艺参数。 8、本文 中提 出了在软包装水果罐头杀菌中，采用最低热杀菌与其它软罐头高温短时 法Ls 确有异同处，电一时难于作出优劣定论。但最低热杀菌对水果罐头的形态、原 有 风 味的保持以及对减轻包装材料的工艺创伤方面确有特 点。 参考文献 1、张嘉芷，蒸煮袋米饭的理论初探与实践，食品工业科技，1988·2 2．上海食品工业研究所软罐头工艺研究组，软罐头生产工艺的研究，上 海 食 品 科 技，1981， 4 3、软罐头 (蒸煮袋)加热杀菌技术，姚其生译 自《缶诰时报》，1980·8 4、庞志瑞，蒸煮袋食品的杀菌，天津食品与发酵，1982·3 7 维普资讯 http://www.cqvip.com