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学习加工食品的保鲜技术

时间:2023-10-08 百科知识 版权反馈
【摘要】:本项目主要介绍了冻干食品和几类加工食品的贮藏保鲜技术,通过学习,学生能够深入了解食品的冻干技术以及常见的加工食品在贮藏过程中的不良变化及其原因,并掌握相应的应对措施;通过本章的学习,学生能够在生产和生活中具备正确的贮藏保鲜加工食品的能力。但是当时我国的人民生活水平低,人们有爱吃新鲜食品的习惯,冻干食品在国内市场不大。

任务九 学习加工食品的保鲜技术

课前准备

【学习目标】

本项目主要介绍了冻干食品和几类加工食品的贮藏保鲜技术,通过学习,学生能够深入了解食品的冻干技术以及常见的加工食品在贮藏过程中的不良变化及其原因,并掌握相应的应对措施;通过本章的学习,学生能够在生产和生活中具备正确的贮藏保鲜加工食品的能力。

【导入案例】

罐头——由战争催生的食品

时至今日,罐头已成为人们远行旅游或家庭的必备食品。那么你知道吗?最早出现的罐头则是为了战争而发明的。

故事还要从18世纪末期的法国说起。当时法国皇帝拿破仑野心勃勃,企图独霸整个欧洲,陆续发动了一次次的远征作战。由于远离国土,运送到前方战场的食品,尤其是肉类食品常常发霉、变质,不能供作战士兵食用,令一向足智多谋的拿破仑大伤脑筋。为了尽快找到解决办法,1795年,拿破仑发布了一道旨在解决食品长期贮存的问题悬赏,谁能解决肉类食品长期贮存的问题,谁就可以获得一笔12 000法郎的奖金。

常言道:“重赏之下,必有勇夫。”许多人都跃跃欲试,希望能拿到巨奖。但科技发明不同于打仗,不是靠“勇”,而是靠“技术和智慧”。在如今看似简单的问题,但在200多年前则是一道难题,因为那时人们还不知道食物为什么会腐烂变质。

有一名叫阿培尔的法国人,为了能获得成功,用长达14年的时间潜心钻研,反复实践,最终利用“加热杀菌”的方法发明了世界上第一种可长期贮存的罐头。阿培尔也由此得到那12 000法郎的巨额奖金。阿培尔的发明立即招来了不少人的嫉妒,甚至是非议和诬蔑。为了证实自己发明罐头的可靠性,还自己一个清白,1824年,阿培尔专门制造了一个1.8千克重的红烧马肉罐头,在贮存了一段时间后当众打开,并喂给12只小老鼠,这样连续喂了12天,小老鼠个个肚大体胖,欢蹦乱跳。

罐头的研制成功,为部队实施远距离、长时间行军作战带来了许多便利条件。此后不久,这项技术在世界上许多国家的军队中传递开来,第一、二次世界大战期间,罐头作为士兵作战口粮成了世界各国军队作战的必备给养品。

问题:

1.通过上述案例,你认为罐头食品能长期保存的主要原因是什么?

2.你认为传统铁皮罐头在贮藏运输方面哪些地方需要改进?

教学内容

子任务一 学会冻干食品的贮藏保鲜

一、冻干食品的特点及发展

冷冻干燥是一种新型干燥技术,即在低温条件下,对湿物料冻结,再在较高真空度下加热,使固态冰升华,脱去物料中的水分,全称为真空冷冻干燥技术,简称冻干技术。采用冻干技术获得的食品就叫冻干食品,也叫FD食品。

与其他干燥方法如晒干、煮干、烘干、喷雾干燥等相比,冷冻干燥技术有着以下几方面的特点:更加适用于热敏性和易氧化食品的干燥,最大限度地保留新鲜食品的色、香、味及维生素;由于物料在升华脱水之前,先经冻结处理形成了稳定的固体骨架,水分升华后,不会出现收缩和变形,体积几乎不变;避免了表面硬化现象,干制品形成的多孔海绵状结构具有理想的速溶性和快速复水性;冻干食品重量轻体积小,易于储存和运输。冻干技术对热能利用率高,但费用高,成本高。

冷冻干燥能保存食物很早就为人们所知。古代北欧的海盗利用干寒空气的自然条件来干燥和保存食物,就是其中一例。但是,将冷冻干燥作为科学技术还是近百年来的事。19世纪末至20世纪30年代,冷冻干燥技术最早应用于生物和医药领域。第二次世界大战前后,对冻干血浆和青霉素的大量需求,促进了商用冻干机的问世和冻干技术的迅速发展,并使冻干技术从实验室阶段向工业生产和冻干产品商品化的发展。

1930年,沸烙斯道夫进行了首次食品冻干的试验,并在随后的著作中展望了冻干在食品和其他疏松材料方面应用的前景。二次世界大战后,英国也进行了食品冻干的研究,证明了冻干法用于食品加工是一种能获得优质食品的方法。随后,美、日、英、加等国相继建立起冻干食品的工厂,到1965年全球已有食品冻干工厂50多家。后来随着越南战争的需要和冻干工艺的改进、生产成本的降低,日、美等国食品冻干技术的发展就更为迅速。现在冻干食品除在宇宙航行、军队、登山、航海、探险等特殊场合受到欢迎外,在一般民用食品中也确立了稳定的地位。1985年仅日本就有25家公司生产冻干食品,其总销售额为1 700亿日元。

经过约半个世纪的研究和应用,冻干设备和技术已趋于完善,不仅能满足各种冻干食品加工的要求,而且在操作控制上已采用了计算机全自动控制,在工艺上也能够缩短冻干周期。当然冻干技术还有许多尚待解决的问题,如妨碍冻干技术更为广泛应用的最大障碍是生产成本高,因此如何进行能源的综合利用、强化装置的功能、降低设备造价都是冻干行业特别是食品冻干行业发展需要解决的重要课题。

在我国,1953年卫生部所属的北京、武汉两生物制品研究所先后安装了大型冻干设备,迈开了我国生物制品冻干工业化的第一步。

在冻干食品方面,20世纪60年代后期北京、上海等地相继建立了一些实验性冻干设备,70年代中期在上海建立了年产3 000吨的食品冻干车间。但是当时我国的人民生活水平低,人们有爱吃新鲜食品的习惯,冻干食品在国内市场不大。除北京、福建、广东、青岛等地还在生产少量的蘑菇、调料以外,食品冻干几乎没有发展。我国可用于冻干加工的食品资源特别是土特产十分丰富,如豆制品、蘑菇、苔菜、猕猴桃、椰汁、大蒜、茶叶、蜂蜜等产品在世界上都是有名的。随着冻干技术的发展进步和进一步推广,我国人民饮食结构的改变,食品冻干业在我国将会得到迅速发展。

二、食品冷冻干燥的预冻结

为了有利于干燥,一般先将冻干产品配制成含固体物质4%~15%的稀溶液或糊状液体。将配成的溶液进行预冻结是冻干过程的第一步。

预冻就是将溶液中的自由水固化,赋予干后产品与干燥前有相同的形态,防止抽真空干燥时起泡、浓缩、收缩和溶质移动等不可逆变化产生,减少因温度下降引起的物质可溶性降低和生命特性的变化。

溶液需过冷到冰点以下,其内产生晶核以后,自由水才开始以纯冰的形式结晶,同时放出结晶热使其温度上升到冰点。随着晶体的生长,溶液浓度增加,当浓度达到共晶浓度,温度下降到共晶点以下时,溶液就全部冻结。溶液结晶的晶粒数量和大小除与溶液本身性质有关外,还与晶核生成速率和晶体生长速度有关,而这两者又都随冷却速度和温度而变化。一般来说,冷却速度愈快、过冷温度越低,晶体来不及生长就被冻结,此时所形成的晶体数量多,晶粒细;反之晶粒数量少,晶粒大。

冻结温度也与晶体的形状有关。在0℃附近开始冻结时,冰晶呈六角对称形,在六个主轴方向向前生长,同时还会出现若干副轴,所有冰晶将逐渐丧失容易辨认的六角对称形式,加之成核数多,冻结速度快,可能形成一种不规则的树枝型。他们有任意数目的轴向柱状体(轴柱),而不像六方晶型那样只有六条。

溶液的结晶形式对冻干速率有直接影响。结晶升华后留下的空隙是后续冰晶升华时水蒸气逸出的通道,大而连续的六方晶体升华后留下的空隙通道大,水蒸汽逸出的阻力小,因而制品干燥速度快;反之树枝形和不连续的球状冰晶通道小或不连续,水蒸气靠扩散或渗透方能逸出,因而干燥速度慢。因此仅从干燥速率来说慢冻为好。

三、食品的冷冻干燥技术

冻干食品的种类很多,例如:咖啡、茶叶、发酵豆酱、肉类、海产品、蔬菜、蘑菇、水果、海藻、奶酪、汤面、豆腐、咖喱食品、草药、高浓度蜂蜜、天然色素、香料等。其中产量最多的为速溶咖啡、方便面调料、速溶汤等。

食品冻干一般按下述工艺流程进行:

原料——检查挑选——洗涤——前处理——预冻结——冻干——检查——包装——成品。

(一)前处理

不同的物料在预冻和冷冻干燥前要有必要进行预处理,使之便于加工。水果蔬菜类的物料需要拣选检测、清洗、去皮去核、切割、热漂烫和冷却处理;肉和水产品物料需要检测筛选、冷却排酸熟化、切片(可在预冻步骤之后)处理;熟食产品(鱼香肉丝等中式菜品)需在烹调后按标准挑取和混均,取样测出水分含量以便确定冷冻干燥技术参数;蛋白和乳制品需要加入蛋白质冻干制品保护剂,如甘油、山梨醇、双糖、氨基酸、聚乙二醇、重组蛋白等,以避免冻干过程中冻结应力、干燥应力、低温应力等导致的蛋白质不稳定。

(二)预冻

产品用适宜的容器分装,预先冻结至共晶点以下,才能进行冷冻干燥。预冻的目的是保护物料的主要性能不变,生产的冻干制品有合理的结构以有利于水分升华。冻干的物料需配置成10%~15%溶液,采用散装或瓶装方式分装。预冻可以直接在冻干箱内进行,也可在箱外进行,必要时用旋冻方法或离心预冻法缩短预冻时间。

预冻的速率影响到产品的物理结构及冻干产品显微组织的质量。常见的液态及糊状制品均需在冻结之前进行预处理或在低温下使其变硬,特别对于那些需要一定结晶成长时间的制品更是如此,在预先选择的温度(如-1℃~-10℃间)保留一段时间,使晶体生长。这种在规定的物理条件下形成的冰核,对于实现经济冻干来说,具有合适的大小。

(三)冻干

将冻结后的产品置于密闭的真空容器中加热,其冰晶就会升华成水蒸气逸出而使产品脱水干燥。干燥是从外表面开始逐步向内推移的,冰晶升华后残留下的空隙变成之后升华水蒸气的逸出通道。已干燥层和冻结部分的分界面称为升华界面。食品冻干过程分为第一阶段干燥和第二阶段干燥。在产品的冻结冰消失前的升华过程为第一阶段干燥,即升华干燥。当全部冰晶除去时,第一阶段干燥就完成了,此时约除去全部水分的90%左右。此时注意提供适宜速率的热通量保证升华的进行而又不致达到共熔点以上,温度过低升华时间太长,温度高于共熔点将发生产品体积缩小、出现气泡溶解困难等不良现象。同时,为排除升华产生的大量水蒸气,需用适当的冷凝器捕获水蒸气凝结后排出,以保持系统内的真空度。一般冷凝器需要维持-40℃以下的低温,可以保证1Pa气压。

表5-1  主要食品的冷冻干燥温度

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续表

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不含冻结冰的产品尚含有10%的水分,为使产品达到预定的残余含水量,必须对其进一步干燥,称之为解析干燥。这一阶段的干燥对象是部分吸附水,由于其吸附能量高,如果不给它们提供足够的能量,它们就不可能从吸附中解析出来。因此,这一阶段产品的温度应足够的高,只要不破坏产品和不造成产品过热而变性就可。此阶段可使产品温度迅速上升至该产品允许最高温度(一般是25℃~40℃),以利于降低残余水量并减少解析干燥的时间。同时,为了使解吸出来的水蒸气有足够的推动力逸出产品,必须使产品内外形成较大的蒸汽压差,因此此阶段中箱内必须是高真空。

第二阶段干燥后,产品内残余水分的含量视产品种类和要求而定。一般在0.5%~4%之间。

(四)贮存

冻干过程结束后,应当对食品进行适当的调节:解除真空环境之前,需要稳定一段时间,使食品中剩余水分和温度完全均匀。为抑制微生物在消除真空环境后继续滋生,应该用干燥、清洁无菌的氮气消除真空,出箱时放入的应是无菌干燥空气。干燥后的产品应迅速分装保存或暂时保存到干燥柜中,尽快包装贴标,检测合格后即成正式产品。

四、冻干食品的品质

不同的冻干食品有不同的质量指标,例如产品的含水率、贮存的稳定性、还原性、食品中的营养成分、风味成分的保存率等。这些指标中许多需要用专门仪器设备进行检验。在冻干现场,则主要根据产品的外形进行分析判断。

(一)外形不合要求

冻干食品正常的外形应是颜色均匀、孔隙致密、保持冻干前的体积、形状基本不变,形成海绵状团块结构。如果出现有硬壳、萎缩、塌陷、空洞、灰散和破碎等现象,均属不正常外形,均为不合格产品。下面分几种情况加以分析。

1.产品干燥不彻底

产品出箱前看上去质量很好,但出箱后不久就萎缩了,或出现空洞。其原因是产品干燥不彻底,还有残存冰晶。出箱后,产品的温度、压力均在共溶点以上,冰溶化成水,水被其周围的已干物质吸收,而产生空洞、萎缩现象。

产品干燥不彻底,可能是由下述一些原因产生的:

(1)干燥时间太短或温度太低,或两者兼而有之。若温度计、真空表正常,如果出现连续几批干燥不彻底,则应延长干燥时间,在可能的情况下提高升华温度。若以前产品质量正常,则可能因分装误差、冻结速度误差、真空度误差造成,也应适当延长干燥时间。还可能是温度计不准,实际升华温度低于设定升华温度。

(2)冻结速率太快,晶格太细,使升华速率减慢。由于室温过低、装量变少,或空箱降温时间延长,使冻结速率加快,晶格变细,阻碍水蒸气的逸出,因而需延长干燥时间,或降低冻结速率。

(3)冻结不彻底,使冻结产品与容器壁间形成间隙或气阻,降低传热效果。由于冻结不彻底,在抽空升华时产生蒸发冻结,使产品的体积变小,在产品与容器壁间形成间隙,热不能直接传给产品。随着升华的进行,冻结块周围的冻首先升华,形成一层绝热的干燥层包围了冻结块,使热量更难传给冻结物,因此所需干燥时间延长。

2.前处理时产品溶液配制不当

如果产品出箱时就是间隙很大的骨架结构,甚至是绒毛状物质,出箱后绒毛状物质又很快消散,则其主要原因是产品配方中所含固体物质太少,冻结时,自由水结成纯冰所占体积大,升华后形成的孔隙也大,可能使有用成分在升华时随水蒸气一起飞散。所形成的绒毛状物质,本来是产品的固体组分,一遇空气就会吸收水蒸汽溶化而消失。解决的办法是在配方中增加填充剂或适当加大固形物含量。

3.预冻结过程中水未完全冻结

产品出箱时,如果发现有泡坑、干缩、塌陷、空洞等缺陷,则其主要原因可能是预冻结温度过高、或时间太短,产品尚未完全冻结;或第一阶段干燥时温度过高,压力过高,使部分产品熔化所致。在未冻牢时抽空升华,外部压力迅速降低而引起鼓泡;熔化了的产品产生蒸发浓缩,就会呈萎缩形状;一部分未干产品因加热过猛而熔化,则将会使已干部分的固体物质溶解于其中,造成已干部分熔成空洞或塌陷。因此,操作时,一定要使产品冻牢,升华时不能超过产品的共晶点温度,其固体部分不能超过崩解温度。

4.产品在深度方向上颜色和孔隙度不均匀

可能是由于分装后搁置时间太长,溶液中不能溶解的成分发生沉淀。

(二)含水率不合要求

含水率太低的脂肪或脂溶性食品,会增加贮存期的氧化变质。含水率太高,则为细菌提供了生长繁殖的条件,降低贮存的稳定性。一般产品的残余水分含量为1%~4%。

造成残余水分含量过低,主要是干燥时间过长,或第二阶段干燥温度过高。产品含水量过高,主要因下列原因造成:

(1)第二阶段干燥时间太短,干燥温度太低。

(2)干燥层和瓶塞的流动阻力太大,水蒸气不易逸出。

(3)装量过厚。一般装量厚度应在10~15毫米以内。

(4)产品出箱后、密封前搁置时间太长,或环境湿度太高,使空气中的水汽又返回到干燥产品中。

(5)贮存期间,从瓶塞或包装的不密封处漏入水蒸气。

子任务二 学会常用加工食品的贮藏保鲜

一、干制品贮藏保鲜

干制食品的耐藏性主要取决于干燥后的水分活度或水分含量,只有将食品物料水分降低到一定程度,才能抑制微生物的生长繁殖、酶的活动、氧化和非酶褐变,保持其优良品质。

(一)干制品在贮藏期的变化

干制品在不同相对湿度的环境中有不同的平衡水分含量,食品的成分和干制的方法也会影响平衡水分含量。干制品如果没有良好的包装就会吸水回潮。

水分含量高的干制品在贮藏期的变化主要有变色、氧化、蛋白质的变性等。

干制蔬菜、果汁粉等在贮藏中容易发生褐变;花青素在无水状态下能长期稳定,而在水分含量3%~5%以上时容易分解;叶绿素在水分含量6%以上时,首先变成脱镁叶绿素,进而分解为无色物质。芳香物质的损失随水分含量的上升而加速。如香菇含水分2%以下时三年内香味无太大变化;但水分含量在6%以上时,香味在一年内完全消失。水分含量达到5%~10%时,未失活酶的活力恢复。

干制品的表面积一般都比干制前大,冻干食品的表面积比原料大100~150倍,因此,脂类物质容易氧化,包括类胡萝卜素等脂溶性色素都易氧化脱色。水分含量低于2%时氧化速度也较高。

蛋白质在干燥中因热效应和盐类浓度提高而变性;在贮藏中如果水分含量大于2%,变性仍在缓慢进行,低于2%则变性基本不再继续。

(二)干制品的贮藏方法

由于各种食品的成分和性质不同,干制终点时干制的程度要求也不一样,因此不同的干制食品贮藏的方法也略有不同。

1.鱼干、肉干类

干燥到较低水分含量的肉制品虽有较好的保藏性,但会带来食用品质(如硬度、风味)下降的问题。因此这类制品在干制的过程中,常结合其他保藏工艺,如盐腌、烟熏、热处理、浸糖、降低pH值、添加亚硝酸盐等,以达到一定保质期而又能保持其优良食用品质。

为了抑制嗜盐细菌的生长,干制品的水分活度需低于0.75,此时,盐溶液的浓度需达到饱和浓度。肉类尤其是鱼类腌制多采用干盐分层腌制方式,以降低肉内水分,增加盐分的渗入,然后再沥干干燥或烟熏,储藏过程保持肉处于盐的饱和状态(如咸鱼)。但也有发现,即使水分活度降至0.75,在20℃储藏2~3个月后会发现微生物腐败现象,而此时只要将储藏温度降到10℃以下,则几年内都不会再产生微生物腐败问题,但鱼体将有变软、酸败现象的发生,食用品质也下降。多数烟熏鱼(大约0.85aw)应该储藏在0℃以下。

对于多数脱水肉制品的贮藏,水分活度并不是唯一的控制因素,仅依靠降低水分常难以达到鱼、肉类干制品的长期常温保藏。加工过程的卫生控制以及包装贮藏条件对这类食品的贮藏保鲜仍相当重要。

2.乳制品

干乳制品如全脂、脱脂乳粉,在储藏过程发生的变质腐败主要是产品吸湿所致。我国国家标准要求全脂乳粉水分小于2.5%~2.75%,脱脂乳粉水分小于4.0%~4.5%,调制乳粉小于2.5%~3.0%,脱盐乳清粉(特级品)小于2.5%。由于乳粉易吸湿,发生乳糖结晶而结块,故其最高水分不宜超过5%。

另一种脱水乳制品甜炼乳,其糖含量可达到45.5%(质量分数),其水分活度约为0.85~0.89。这种水分活度范围仍不能完全抑制霉菌及某些耐渗酵母生长,因此甜炼乳生产过程的热处理及卫生条件将是决定制品储藏期的重要因素。

干酪的品种比较复杂,其水分活度一般在0.92~0.93,这种水分活度只在储藏初期有一些抑制作用,但其表面将会受到霉菌的污染。因此这类制品需在贮藏的过程中配合低温保存。

3.脱水蔬菜和水果

脱水蔬菜,如洋葱、豌豆和青豆等,原料中通常携带较多的微生物,尤其是芽孢细菌,因此脱水干制前的预处理(清洗、消毒或热烫漂)是保证产品符合微生物指标以及延长货架期的重要环节。干制品的最终水分活度为0.10~0.35,这种产品只有在储藏过程吸湿才可能造成变质,因此采用合适包装一般有较长的储藏稳定性。

多数脱水干制的水果果肉较厚、韧,可溶性固形物含量多,干燥后含水量较干蔬菜高,通常达14%~24%,水分活度一般在0.60~0.65范围内。为了加强保藏性,通过干制前的预处理减少水果表面微生物数量十分重要;对于许多水果,硫熏也是一个重要的延长贮藏期的方法。不经硫化处理的水果,如梅干、葡萄干,若不降低水分活度或采用其他防腐措施(如添加山梨酸等),则会引起微生物的腐败变质。各种脱水干燥果蔬,在不损害干制品品质的前提下,含水愈小,保存性愈好。

4.中湿食品

经过长期生产实践的经验证明,将食品水分降低到足以抑制微生物生长活动的程度就可有效地保藏食品,食品的干藏也是控制食品低水分活度(低水分含量)来达到目的的。有部分食品其水分含量达40%以上,却也能在常温下有较长的保藏期,这就是中湿食品。包括天然中湿食品例如蜂蜜,含糖量高的加工糖食,加上果冻、干酱和水果蛋糕之类的焙烤食品,以及部分干制品包括无花果、风干肉条、干肉饼、意大利式香肠等。

中湿食品(Intermediate moisture foods)缩写IMF,也称半干半湿食品。中湿食品的水分比新鲜食品原料(果蔬肉类等)低,又比常规干燥产品水分高,按质量计一般为15%~50%。多数中湿食品水分活度在0.60~0.90。多数细菌在水分活度0.90以下不能生长繁殖,但霉菌在水分活性0.80以上仍能生长,个别霉菌、酵母要在水分活度低于0.65时才被抑制。可见靠中湿食品的水分活度仍难以达到常温保藏的目的。若将其脱水降低水分活度以达到常规保藏要求的水分,则会影响到制品的品质,这类“半干半湿”食品之所以有较好的保藏性,除了水分活度控制外,尚需结合其他的抑制微生物生长的方法。

中湿食品的保藏方法有:用脱水干燥方式去除水分,提高可溶性固形物(多糖类、盐、多元醇等)的浓度以束缚住残留水分,降低水分活度;靠热处理或化学作用抑制杀灭微生物及酶,如添加山梨酸钾(用量0.06%~0.3%质量分数)等防霉剂;添加抗氧化剂、赘合剂、乳化剂或稳定剂等添加剂增加制品的储藏稳定性;强化某些营养物质以提高制品的营养功能。

由于中湿食品较多地保留食品中的营养成分(无需强力干燥),又能在常温下有较好的保藏性,包装简便,食用前无需复水,生产成本较低,成为颇有发展前途的产品,其生产技术也获得不断发展。

二、腌制食品贮藏保鲜

腌制保藏是指让食盐渗入食品组织内,降低水分活度,提高渗透压,借以有选择地控制微生物的活动和发酵,抑制腐败菌的生长,从而防止食品腐败变质,保持它们的食用品质。盐腌的过程称为腌制。

(一)盐在腌渍中的作用

1.食盐的防腐机理

无论是蔬菜还是肉、禽、鱼在腌制时,食盐是腌制剂中最重要的一种成分,它不仅起着调味的作用,而且还发挥着重要的防腐功能。

(1)食盐溶液对微生物细胞的脱水作用。食盐在溶液中完全解离为Na+和Cl,其质点数比同浓度的非电解质溶液要高得多,以致食盐溶液具有很高的渗透压。例如1%食盐溶液就可以产生61.7kPa的渗透压,而通常大多数微生物细胞的渗透压只有30.7kPa~61.5kPa,因此食盐溶液会对微生物细胞产生强烈的脱水作用。所以食盐具有很强的防腐能力,不过食盐的防腐作用不仅是由于脱水作用的结果。

(2)食盐溶液对微生物的生理毒害作用。食盐溶液中的一些离子,如Na+、Mg2+、K+和Cl等,在高浓度时能对微生物发生毒害作用。Na+能和细胞原生质的阴离子结合产生毒害作用,而且这种作用随着溶液pH值的下降而加强。例如酵母在中性食盐溶液中,盐液的浓度要达到20%时才会受到抑制,但在酸性溶液中时,浓度为14%就能抑制酵母的活动。

(3)食盐对酶活力的影响。食品中溶于水的大分子营养物质,微生物难以直接吸收,必须先在酶作用下降解成小分子物质之后才能利用。有些不溶于水的物质,更需要先经微生物酶的作用,转变为可溶性的小分子物质。不过微生物分泌出来的酶的活性常在低浓度的盐溶液中就遭到破坏,有人认为这是由于Na+和Cl可分别与酶蛋白的肽键和-NH3+相结合,从而使酶失去催化活力。例如变形菌处在浓度为3%的盐溶液时就会失去分解血清的能力。

(4)食盐溶液降低微生物环境的水分活度。食盐溶于水后,解离出来的Na+和Cl与极性的水分子通过静电引力的作用,形成水化离子层,食盐浓度越高,Na+和Cl的数目就越多,所吸收的水分子就越多,这些水分子因此由自由状态转变为结合状态,导致了水分活度的降低。例如欲使溶液的水分活度降低到0.85,若溶质为非理想的非电解质,其质量摩尔浓度需达到9.80mol/1 000g,而溶质为食盐时,其质量摩尔浓度仅需为4.63mol/1 000g。

(5)食盐溶液中氧气浓度的下降。氧气在水中具有一定的溶解度,食品腌制使用的盐水或由食盐渗入食品组织中形成的盐液浓度较高,氧气难以溶解在其中,形成了缺氧的环境,在这样的环境中,需氧菌就难以生长。

2.不同微生物对食盐溶液的耐受力

微生物不同,其细胞液的渗透压也不一样,因此它们所要求的最适渗透压,即等渗溶液也不同,而且不同微生物对外界高渗透压溶液的适应能力也不一样。微生物等渗溶液的渗透压越高,它所能忍耐的盐液浓度就越大,反之就越小。

一般来说,盐液浓度在1%以下时,微生物的生理活动不会受到任何影响。当浓度为1%~3%时,大多数微生物就会受到暂时性抑制。当浓度达到6%~8%时,大肠杆菌、沙门氏菌和肉毒杆菌停止生长。当浓度超过10%后,大多数杆菌便不再生长。球菌在盐液浓度达到15%时被抑制,其中葡萄球菌则要在浓度达到20%时,才能被杀死。酵母在10%的盐液中仍能生长,霉菌必须在盐液浓度达到20%~25%时才能被抑制。所以腌制食品易受到酵母和霉菌的污染而变质。

蔬菜腌制过程中,几种微生物所能忍受的最高的食盐溶液的浓度如下:

表5-2  腌制微生物及最高耐盐浓度

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续表

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上述前两种乳酸菌是蔬菜腌制中引起乳酸发酵的主要乳酸菌,对食盐的忍耐力较强,而一些有害的细菌对食盐的忍耐力较差,所以掌握适当的食盐溶液就可以抑制这些有害细菌的活动,达到防腐的效果,同时并不影响正常的乳酸发酵。

腌制食品时,微生物虽不能在浓度较高的盐溶液中生长,但如果只是经过短时间的盐液处理,那么当微生物再次遇到适宜环境时仍能恢复正常的生理活动。

(二)各种腌制品的贮藏保鲜方法

1.火腿

火腿有中式和西式之分。中式火腿是我国著名的传统产品,属上等腌腊猪肉制品。因成品呈酱红色,似火烤,故名火腿。按加工地区分,有南腿、北腿和云腿三类。南腿指浙江金华地区所制,又称“金华火腿”;北腿是指江苏如皋、泰兴等地所制;云腿的产地以云南宣威为中心。

西式火腿种类繁多,有用整块精猪肉制成的熏腿、方圆腿、里脊火腿等,也有用碎肉块压制成的挤压火腿,如鸡肉火腿、鱼肉火腿以及我国的火腿肠等。

为保持火腿在储藏中的良好质量,可以采取以下措施:(1)用动物胶、面粉加水调成糊状,涂于火腿表面,防止水分蒸发而干缩,并可隔绝空气,避免油脂氧化,产生哈喇味以及长霉、生长虫蛆。(2)用动物胶、甘油、苯甲酸钠、维生素C等混合,加热熔化后刷于火腿表面,即能防腐、抗氧化,又可增加火腿光泽。

家庭储存方法:(1)常温储存:用纸包严后放入盛有米糠或玉米皮、大豆、玉米的容器内储藏。如有条件,可放入提炼出来的麦胚酚(天然抗氧化剂),然后密封容器,如此可贮存半年以上。(2)低温贮藏:用碱水洗去火腿上的油垢,再用清水冲洗干净,根据需要切成若干小块,分别装入塑料食品袋包装密封,然后放入冰箱冷冻室贮藏。贮藏温度控制在-10℃左右,要求稳定、少变动,保质期约为3个月。如能抽真空密封包装,则保质期还可延长。

工厂大量储存火腿的保藏要点:库房条件要求宽敞、牢固、阴凉、通风、干燥、门窗齐全,最好是楼上;进库前,要对仓库和工具进行清扫和严格消毒,火腿要逐只检验,无虫卵的才可入库;堆码方法一般4只为一层,堆高6~8层为宜,储存期间隔5d应翻动一次,秋凉后10d翻动一次;库温要求25℃以下。

火腿在高温及湿热季节里常常滴油,可通过保持仓库的通风干燥,降低库温以及避免堆叠过高而重压等措施来减少滴油。对滴油应进行收集利用。涂植物油于火腿表面可防止毛虫的滋生。贮存期间还需防止油脂氧化,产生哈喇味和变质,措施是避免火腿受日光照射,保持库房低温、干燥,并及时翻动。

2.中式香肠(腊肠)

中式香肠是以鲜、冻猪肉为主要原料,经切碎或绞碎后按一定比例加入食盐、酒、糖、酱油等辅料拌匀,腌渍后充填入肠衣中,经风干、烘焙或烟熏等工艺制成的一类生干肠制品。食用前需经熟化加工。

白酒涂抹保鲜:贮藏前,在香肠上涂一层白酒(45°~55°),然后将香肠放入密封性能良好的容器内,将盖子盖严,置于阴凉干燥通风处。采用此法的原因在于香肠涂抹具有杀菌功效的烈性白酒,不仅能杀灭吸附在香肠表面上的细菌,在短期内还能有效地抑制细菌在贮藏容器内滋生繁殖,从而有利于香肠保鲜贮藏,而且香味不变。

熟猪油保鲜:将猪油置于锅中熬炼,将熬炼出的液状猪油滤去油渣后倒入陶罐(或陶坛、搪瓷桶)中,将盖子盖严后置于阴凉、干燥、通风处。香肠沉入容器底部后,凝固后的猪油不仅能使香肠避免直接与空气接触而变质,还能阻止香肠的气味外溢,有利于长期保存。

菜缸保鲜:先在缸底部垫3cm~5cm厚的干咸菜,用厚塑料布封口扎紧,或加盖后置于阴凉干燥通风处存放即可。用此法保存香肠,由于干咸菜具有吸湿、抑菌、隔温功能,当空气湿度过大时,干咸菜能吸收贮藏箱内滞留的湿气,待空气干燥时再将吸收的湿气散发。这样,干咸菜在缸内不仅能调控湿气,对高温也有一定的缓冲和阻隔作用,从而使香肠能够在良好的“小环境”中妥善保存较长时间,色、香、味完好如初。

真空包装方法:可延长保质期,在常温下可达6个月以上。包装材料选用不透氧、不透水气、耐油的塑料复合薄膜袋。包装时注意待产品热气散尽后再包装。

3.肉松

肉松是我国著名的特产,具有营养丰富、味美可口,耐贮藏,携带方便等特点,是老人和幼儿补充动物蛋白质的优良食品。以福建肉松和江苏太仓肉松最为有名。

肉松的保藏方法一般是通过包装,延长其保藏期。保质期与包装方式有关,如纸袋包装仅能保存1~2个月,塑料袋能保存3个月,普通罐装可存放6个月,而用白铁罐真空保存可存放12个月。

4.咸肉

咸肉是原料肉经腌制加工而成的生肉类制品,食用前需经熟化加工。咸肉又称腌肉,其主要特点是成品肥肉呈白色,瘦肉呈玫瑰红色或红色,具有独特的腌制风味,味稍咸。浙江咸肉是历史悠久的传统特产,称南肉,产于苏北的叫北肉。

(1)冷库保藏:将咸肉存放于冷库,是最科学、理想的方法。要求进库的咸肉必须质量良好。堆码时撒些保质盐,避免片与片之间粘结。冷库温度控制在-5℃~0℃,储存期为6个月,损耗量为2%~3%。

(2)仓库储存:咸肉一般在冬季加工,气温低,可以采用“轻盐密封”的方式,在仓库中贮存。库温维持在16℃以下,超过20℃就不宜在仓库中贮存。堆码时宽度一般为1.2m,高度为2m,最高不超过3m,以免长期重压,咸肉脱水走油,增加损耗。

(3)盐卤浸压贮存:这是在夏秋两季保藏咸肉的有效方法,但浸压时间不宜过长,否则会使咸肉发苦,影响食用。盐卤最好利用加工和保藏过程中,从咸肉排除的原卤,加盐烧煮凉透,也可用储存和出仓时排下的脚盐加水烧煮成盐卤。要规定专人定期检查卤水质量,如发现卤水上面起白色霉点或绿霉,乃属正常现象,如发现卤水变黑,四周起泡或发出异味,是卤水变质的征兆,应迅速采取有效措施及时抢救(重新熬卤或及时起池销售)。卤池浸压保藏咸肉不宜超过6个月。

5.咸干鱼

咸干鱼是鱼类经过盐渍后干燥的制品。多用于不宜进行生干或煮干的大中型鱼类和不能及时进行煮干的小杂鱼加工。通常有两种,一种是腌渍后直接进行晒干的鱼制品,一种是腌渍后经漂淡再进行干燥的制品。

咸干鱼制品容易吸湿,因此咸干鱼制品仓库应具有较好的防潮条件,尽可能保持低而稳定的仓库温度和湿度,定期检查库存制品质量状况,及时处理和翻晒。咸干鱼还容易受到苍蝇类、蛀虫类的侵害,故鱼干制品应放在不适于害虫生活和活动的环境下贮藏。也可以利用冷藏,10℃~15℃以下。

三、焙烤食品贮藏保鲜

焙烤食品是指粮食制品在加工过程中,最后熟制工艺是采用焙烤工艺的一大类产品的统称。通常因其水分含量较高或者含油量较高,如果在冷却、包装和贮藏的过程中采取的方式不当,极易因自身原因或受到微生物污染而发生变质。因此,了解在贮藏过程中可能发生的不利变化并采用针对性的贮藏方法,对于延长焙烤食品的贮藏期尤其重要。

(一)面包的贮藏保鲜

面包是以面粉、酵母、水和其他辅料调制成面团,经发酵烘烤后制成的一种营养丰富、老少皆宜的方便食品。但新鲜面包的贮藏期很短,在贮存过程中很容易出现面包老化、瓤心发粘、霉变等质量问题。

1.面包的老化

(1)面包老化的概念和原因

面包加工好以后,在冷却贮藏过程中,面包中非结晶结构的淀粉会逐渐转变成有序的结晶结构,这种有序的结晶结构使淀粉的体积逐渐缩小,内含的气体逼迫逸出,面包组织变的紧密、开始变硬、掉渣,这就是通常所说的面包老化,在感官上表现为质地发生了改变,口感坚韧,面包瓤硬化、无弹性、干燥、易掉屑且香味丧失等现象。

面包老化的实质是淀粉的变性过程。在面包制作过程当中,随着烘烤温度的升高,面包坯中的淀粉颗粒吸水溶胀到一定程度发生破裂即糊化,如图5-1所示,糊化后并破裂的淀粉分子重新排列组合,形成一种类似天然淀粉结构的物质,使淀粉原来有序的结晶结构变成无序非结晶结构,加上面筋蛋白的框架结构,使二氧化碳及香味物质均匀分散在面团中,烘烤成熟的面包组织疏松、柔软、有弹性;若淀粉过度的糊化,破裂后的淀粉分子进入水中形成半透明的胶体悬浮液,面包中这种半透明的淀粉胶体悬浮液缓慢冷却并长期放置时,淀粉分子会自动聚集并借助分子间的氢键形成不溶性微晶束,又变得不透明,甚至凝结沉淀,这种现象是淀粉糊化的逆过程,从而使得面包成品不仅口感变差,而且人体食用后消化吸收率也随之降低。

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图5-1 面包的老化与淀粉的结构图

(2)影响面包老化的因素及延缓措施

①温度的影响。面包老化与贮藏温度有很大关系。面包在室温下放置0~5天,硬度呈线性增加。-7℃~20℃是面包老化速度最快的老化带,其中1℃老化最快。贮藏温度在20℃以上,老化进行的较缓慢;温度降低到-7℃以下,水分开始冻结,老化速度减慢。

因此,若要长时间贮藏面包,基本有高温和低温两种保藏方法。一种是冷冻保存:一般情况下,面包配方中使用了糖、盐,导致面包的冻结温度为-3℃~-8℃,所以要使面包中80%的水分冻结成稳定状态,至少要在-18℃条件下贮藏。需要注意的是冻藏的过程中降温速度易快不易慢,缓慢降温会使淀粉分子有时间取向排列,反而加速老化。另一种方法是高温保存:温度越高,面包的延伸性越大,也越柔软。另外,已经老化的面包,当重新加热至50℃以上时,可以恢复到新鲜柔软的状态。

②原材料的影响。高面筋的小麦粉,会推迟面包的老化时间。例如,在小麦粉中混入3%的黑麦粉就有延缓面包老化的效果,在小麦粉中加入膨化玉米粉、大米粉、α-化淀粉、大豆粉以及糊精等,均能延缓老化。另外,在面包中添加辅料,如糖、乳制品、蛋(蛋黄比全蛋效果好)和油脂等,也有延缓老化的作用,其中牛奶的效果最显著。糖类具有良好的持水性,油脂则具有疏水作用。在糖类中单糖的抗老化效果优于双糖。

表5-3  面包在贮存中面包心可溶性淀粉数量和组成的变化

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③使用食品添加剂。使用食品添加剂是一种简单有效的面包保鲜方法。常用的食品添加剂有抗老化剂等。在面包中添加甘油单硬脂酸酯、卵磷脂等表面活性物质可与淀粉形成络合物,增进面团强度,稳定气泡组织,提高食品内在质构,使面包柔软,从而延缓老化。

2.面包的腐败

面包在贮藏过程中发生的腐败现象主要包括由细菌引起的面包瓤心发粘和由霉菌作用所致的面包霉变。

(1)面包瓤心发粘

瓤心发粘是由普通马铃薯杆菌和黑色马铃薯杆菌引起的。马铃薯杆菌孢子的耐热性很强,可耐140℃的高温。面包在烘焙时,瓤心的温度在100℃以下,所以部分孢子被保留下来并在适宜的温度和水分环境中繁殖增长。病变先从面包瓤心开始,原有的多孔疏松体被分解,变得发粘、发软,颜色灰暗,最后变成粘稠状胶体物质,产生香瓜腐败时的臭味,用手挤压可成团,若将面包切开,可看见白色的菌丝体。夏季高温季节,面包最容易发生这种病害。

预防措施:马铃薯杆菌主要来自于原材料、调料、工具、面团残渣以及空气,所以制作面包的原材料要进行检查;所用工具应经常进行清洗消毒;厂房应定期采用稀释20倍的福尔马林喷洒墙壁,或用甲醛等熏蒸。

另一种预防方法是适当降低面包的酸度。当面包的pH值在5以下时,可以抑制这种菌的生长。也可以添加下列防腐剂:用面粉量的0.05%~0.1%的醋酸,0.25%的乳酸、磷酸、磷酸氢钙,或0.1%~0.2%的丙酸盐,都有一定的效果。但面包的酸度过高不受消费者欢迎,所以上述防腐方法只能在一定范围内使用。

在工艺上采用低温延长发酵时间,用质量好的酵母,在炉中将面包烤熟烤透,冷透后再包装,低温下贮藏等方法也可预防瓤心发黏。

(2)面包霉变

面包霉变是由霉菌引起。污染面包的霉菌种类很多,有青霉菌、青曲霉、根霉菌、白霉菌等。初期生长霉菌的面包,就带有霉臭味,表面具有彩色斑点,斑点继续扩大,会蔓延至整个面包表皮。菌体还可以侵入到面包深处,占满面包的整个蜂窝,以致最后使整个面包发生霉变。

预防措施:添加常用的面包防腐剂如丙酸钙、山梨酸钾、双乙酸钠、脱氢醋酸等也能有效的延缓面包的霉变。按0.016%剂量将山梨酸和丙酸钙添加到面粉中制作面包,可以使面包的贮藏期由3天延长到15天而不霉变。

特殊的包装不但可以保持面包卫生,防止水分散失,保持面包的柔软和风味,还能防止霉变。面包采用气调包装主要以CO2为主要调节气体。试验表明面包的货架期随着包装内CO2含量(0%~60%)的增加而增加。充氮包装(包装内有1% O2)与99% CO2、1% O2的气调包装相比较,前者5天后就有霉菌繁殖,后者的无霉菌货架期可达100天。

(二)糕点的贮藏保鲜

糕点是以面粉、油脂、糖、蛋品等为主要原料,添加果仁、蜜饯等辅料混合后,经熟制而成的方便食品。各地生产的糕点种类特色各不相同,按照制作工艺,主要可以分为烤制糕点、炸制糕点、蒸制糕点、熟粉糕点以及其他类糕点。有的糕点含水量极高,如蛋糕、年糕;有的含水量极低,如桃酥等;有的含油脂很高,如油酥饼、开口笑等;有的包陷,如月饼等。糕点如果贮藏不当或超过保存期,很容易变质。

1.糕点在贮藏过程中的不良变化

(1)回潮。凡经烘制而含水量低的糕点,如酥皮类、浆皮类、混糖皮类、酥类及饼干类等糕点,在贮藏中因易吸收水分而回潮。回潮后的糕点,不仅色、香、味变劣,失去原有风味,而且还会出现软塌、变形、发轫或霉变等现象。

(2)干缩。含水分较多的糕点,如蒸制品、蛋糕、糕团等,在空气干燥的环境中,水分容易蒸发散失,出现皱皮、僵硬、减重等干缩现象。干缩后的蛋糕,不仅形态改变,口味和口感也显著变劣,严重时呈硬块状,不能食用。

(3)走油。由于油脂的表面张力较大,容易聚集在一起形成大油滴,从糕点中游离出来,从而产生“走油”现象。此外,环境温度高,存放时间长,或用吸油性强的包装纸和包装袋,也容易引起糕点“走油”。糕点“走油”后,表面容易失去光泽,并产生油脂酸败的味道。

(4)发霉。糕点是一种营养丰富的食品,是微生物的良好培养基,极易变质污染而发生霉变现象,特别是含水分较多的糕点,在高温下更易发霉。

(5)变味。在糕点的销售过程中,由于霉变、油脂氧化酸败以及糕点吸收异味(如汽油、煤油、卫生球等)等原因,糕点容易出现变味的现象。

2.糕点的包装与贮藏

不同种类的糕点,由于其原料特点和成品特性不同,所采用的包装材料和包装方式也有所不同。

含水分较低的糕点如酥饼、香糕、酥糖、蛋卷等,应选择防潮、阻气、耐压、耐油和耐撕裂的材料。主要包装形式有塑料薄膜袋充填包装、纸盒或浅盘包装、外裹包薄膜包装;纸盒内衬塑料薄膜袋包装、泡罩包装。

含水量较高的糕点如蛋糕、奶油点心等应选用具有较好阻湿阻气性能的包装材料包装。如塑料薄膜包装、塑料片材热成型盒包装。或使用真空或充气包装技术,在包装中同时可封入抗氧化剂和抗菌抑菌剂,可有效地防止氧化、酸败、霉变和水分散失,显著延长其货架寿命。常用的抗氧化剂有丁基羟基茴香醚(BHA),二丁基羟基甲苯(BHT),没食子酸丙脂(PG)等;天然的油溶性抗氧化剂,如愈疮树脂、生育酚混合浓缩物等。

贮藏油炸类糕点如开口笑、麻花等食品的关键是防止氧化酸败,其次是防止油脂渗出包装材料造成污染而影响外观。因此,其内包装常采用防潮耐油的薄膜包装材料裹包或袋装。

(三)饼干的贮藏保鲜

饼干是以小麦粉、糖类、油脂、乳品、蛋品等为主要原料经调制烘焙而成的制品。饼干口感酥松,水分含量少,体积轻,块形完整,易于保藏,便于包装和携带,食用方便。但是在饼干的生产和贮藏过程中,如果生产操作或管理不善,容易出现碎裂、油脂氧化酸败和吸潮变软等质量问题。

1.饼干在贮藏过程中的质量问题

(1)碎裂。碎裂是饼干在贮运过程中经常出现的质量问题,韧性饼干断裂的主要原因是饼干内部受力不均,产生一定应力,从而导致饼干断裂。饼干碎裂可以分为非自然破裂和自然破裂。引起应力产生的因素包括配方、调粉、成型、烘烤和冷却等,只要对于工艺条件加以适当地调节,在一定程度上可以控制和防止饼干断裂现象的产生。

(2)氧化酸败。一般饼干中含油脂都较高。尤其是酥性饼干,易氧化酸败,直接影响产品的保质期,影响销售。添加适宜的抗氧化剂是防止或延缓饼干氧化酸败、延长产品保质期的有效方法。常用的抗氧化剂有BHA,BHT、茶多酚、异抗坏血酸钠等。

(3)吸潮变软。饼干的水分含量很低,如果选用的包装材料阻湿性差,很容易从环境中吸收水分使饼干质地变软,进一步发生氧化和霉变,使饼干品质降低。因此,饼干最好采用防潮包装,贮藏环境中的相对湿度不超过70%~75%。

2.饼干的包装和贮藏

饼干包装的目的就是防止饼干在贮运和销售过程中出现破碎、吸潮和“走油”等现象。因此,需要选择防潮、耐油脂且遮光、防止饼干破碎的包装。包含果浆的饼干容易长霉,包含果仁的饼干容易酸败,都应采取措施加以防护。饼干的包装形式主要有塑料薄膜密封包装、蜡纸裹装、纸盒包装以及铁听包装等。

四、罐头食品贮藏保鲜

(一)罐头食品在贮藏过程中的质量问题

1.胀罐

罐头胀罐又称为胖听,是指罐头内部压力大于外界空气的压力时,底盖鼓胀,形成胀罐的现象。根据胀罐原因的不同,又可以分为物理性胀罐,化学性胀罐和细菌性胀罐三类。

(1)物理性胀罐。造成物理性胀罐的原因主要是在成产过程中内容物装载太满,造成罐头上部顶隙过小;或者在罐头完成杀菌后减压过快及冷却过速等。避免物理性胀罐的措施应该是在生产过程中加以控制。如控制内容物装量,使得顶隙适宜,高度约保持在3~8mm;排气时适当提高罐内中心温度,使排气充分;杀菌后减压不能过快;在贮藏的过程中控制适宜的贮藏温度(0℃~10℃)等。

(2)化学性胀罐(氢胀罐)。造成化学性胀罐的原因主要是高酸性食品中的有机酸与罐头内壁发生化学反应,放出氢气,使得罐内压增大,从而引起胀罐。对于化学性胀罐,主要的防止措施也是从生产上加以控制。应防止空罐内壁发生机械损伤,出现露铁;空罐的选择上宜采用涂层完好的抗酸全涂料钢板制罐,以提高对酸的抗腐蚀性能。对于用玻璃瓶灌装的罐头及用复合塑料薄膜包装的软罐头则不存在此类问题。

(3)细菌性胀罐。产生细菌性胀罐的原因是在生产过程中杀菌不彻底,或者罐盖密封不严,造成细菌重新侵入而分解内容物,产生气体,使罐内压力增大而造成胀罐。防止细菌性胀罐的方法有,在生产过程中对罐藏原料充分清洗或消毒,防止污染;热处理必须充分,以消除产毒致病的微生物;在预煮水或糖液中加入适量的有机酸,降低罐头内容物的pH值,提高杀菌效果;严格封罐质量,防止泄露,保证冷却水质量合格等。

2.罐壁的腐蚀

罐壁腐蚀情况和程度实质上是食品原辅料中腐蚀因素和镀锡薄钢板相互矛盾和相互作用的结果。适当处理食品中的原辅料以及优化罐头食品加工工艺和贮藏条件,对罐头内壁腐蚀能起到延缓的作用。

(1)影响罐壁腐蚀的因素。主要包括氧气、有机酸、果胶、花青素、硫及硫化合物和环境相对湿度等因素。罐头如果排气不充分,顶隙中残存的氧气或内容物中的氧气对金属是强氧化剂,容易造成罐内壁氧化和金属锡的溶出;内容物的pH值越小,腐蚀性越强,含羟基的柠檬酸、苹果酸、酒石酸对罐内壁腐蚀较缓慢,而草酸、延胡索酸、氧化戊二酸的腐蚀性就强;果胶类主要是低甲氧基果胶,能促使锡的腐蚀,生产低糖度果酱应加入0.2%低甲氧基果胶,如果装罐容器为镀锡薄钢板,保质期要降低,建议改用玻璃瓶包装;红色水果如樱桃、杨梅等罐头容器内壁的腐蚀十分明显,花青素的存在是一个重要原因,花青素能促使锡不断腐蚀,形成微电池,最后到钢基外露,铁成为阳极,使铁溶解并产生氢气胀罐或穿孔泄漏。对于糖水罐头而言,如果食糖采用亚硫酸法制得,糖也含有硫。罐头内容物中即使有极微量的硫,就能引起罐壁的强力腐蚀。罐头贮藏的环境相对湿度过高,也会容易造成罐壁的腐蚀。

除了上述因素外,氧化三甲胺、食盐、硝酸盐、铜离子、焦糖、镀锡薄板的质量以及罐头生产工艺等因素都会对罐内壁腐蚀产生一定的影响。

(2)防止罐内壁的腐蚀,主要应从罐头食品生产工艺中采取一些措施加以控制。罐头食品厂在加工罐头时首先应详细研究、监测所要加工的食品中存在哪些腐蚀因素,并向制罐厂说明对密封容器和材料的要求。罐头食品在加工工艺方面应进行研究,做好以下几方面工作:如在原料的选择上应选用花色苷色素含量低的原料,加工前应充分清洗,以清除附着的农药和其他化学药品;降低罐内残留氧气量,越少越好,同时提高罐内真空度;控制罐头食品杀菌温度和时间、杀菌后应迅速冷却至30℃~40℃,缩短加工罐头受热时间;在食品添加剂使用卫生标准规定范围内,可加入阻蚀剂来防止罐内壁腐蚀。

对一般消费者而言,防止罐壁腐蚀的主要做法就是保持罐头食品储存环境的低温干燥,同时应注意通风、阴凉。

3.变色及变味

罐头变色是由酶促褐变或非酶褐变引起的。可能的原因包括原料在预处理时,烫漂时间短,一些氧化酶类没有完全失活,或者排气不充分,残留氧气多导致褐变,或者罐装材料不恰当,原料与铁、铜离子接触过多。而变味的原因是由微生物引起。微生物的存在造成产品的腐败变质,使得食用价值大大下降。最为典型的例子是平酸腐败。“平酸”菌是一种能使某些罐头酸败而又能形成芽孢的厌氧菌。它们发酵碳水化合物的特点是能产生使食品变酸的低碳脂肪酸,但是不产生气体,也不足以改变罐头两端平面的形状,这类罐头食品的酸败被称为平盖酸败。这类菌习惯上称“平酸”菌。

防止罐头变色变味的措施有:尽量选用含花青素及单宁含量低的原料;采用适宜的温度和时间进行热烫处理,破坏酶的活性,排除原料组织中的空气;加工过程中,易变色的品种在稀盐水(1%~2%)或稀酸中护色;防止果块与铁、铜等金属器皿直接接触,应使用不锈钢用具,水中重金属含量不宜过多;杀菌要充分,以杀灭平酸菌之类的微生物。

4.玻璃状结晶的出现

许多水产罐头如清蒸鱼类虾、蟹类、乌贼类罐头等在贮藏过程中常出现无色透明玻璃状结晶,严重影响罐头的商品价值。这种结晶实际上是磷酸镁铵MgNH4 PO4·6H2 O,俗称鸟粪石。它是由来源于原料和海水中的镁与原料产生的磷酸及NH3化合而产生的,在冷却和贮藏过程中慢慢析出,并逐渐长大,大者可达数毫米。结晶成长的适宜温度为30℃~40℃。该结晶在pH6.3以下溶解度较大,而难溶于中性及碱性的水溶液中。该结晶可溶于胃酸,因而对人体并无损害。

防止玻璃状结晶出现的方法包括以下几个方面:

(1)采用新鲜原料。原料越新鲜,则因蛋白质分解而产生氨的数量越少,结晶形成的速度也越慢。

(2)控制pH值。由于结晶溶解于酸性溶液中,因此,在生产某些水产罐头时,可采用浸酸处理以调节pH值。但要控制好浸酸时间及酸的浓度,以免影响罐头的风味。

(3)禁止使用粗盐及海水处理原料。粗盐及海水含有较高浓度的镁,能促使结晶的形成和析出。

(4)杀菌后迅速冷却。实践表明,冷却迅速时,形成的结晶较细微,而冷却缓慢时,则易形成大型结晶。因此,杀菌后,应尽快冷却到30℃以下,以免长时间停留在30℃~40℃的大型结晶形成区。

(5)添加增稠剂和螯合剂。添加明胶、羧甲基纤维素及琼脂等增稠剂,能提高罐内溶液黏度,降低结晶析出的速度。添加0.05% EDTA或酸性焦磷酸钠或0.05%的植酸,可使镁离子形成稳定的螯合物,从而防止结晶的析出。

(二)罐头食品的贮藏保鲜方法

一般而言,罐头食品都具有较长的贮藏期,因为在罐藏加工过程中,食品原料经过了密封排气、高温杀菌及冷却的处理,为食品的保藏形成了一个相对独立的微环境,使得罐藏食品具有良好的贮藏性,因此,这一类食品的贮藏方法主要包括以下几个方面:

(1)影响罐头贮藏的环境条件主要是温度和湿度。罐头贮存的适宜温度一般为4℃~10℃,相对湿度为70%。通常贮藏的温度越低,罐头的理化变化越小,贮藏的时间就越长。但低温不能低到使罐头内容物冻结,因为冻结后解冻会影响罐头质量,造成风味上的损失。

(2)罐头在贮藏中要避免剧烈的温度和湿度波动。变化贮藏环境时,应注意前后温差维持在不超过5℃~9℃,否则会造成罐头胖听或因“出汗”而引起罐壁生锈腐蚀。

(3)贮藏时间不宜太久,应最大程度地保持罐头食品原有的色泽、风味以及口感度。

(4)贮藏的环境尽可能的无杂物,防止其罐头铁皮的擦伤和磨损,引起罐壁腐蚀。也可采用纸箱、木箱、垫纸等辅助材料,并保持这些材料的干燥。

(5)贮藏的过程中避免食品与空气接触过久,应及时保藏;如果有直射光长期照射玻璃装罐头,罐内食物就会变色。因此,罐头要贮存在阴凉通风的环境中。

关键术语

冻干食品冷冻干燥干制品焙烤食品腌制食品罐头食品贮藏保鲜密封保藏

课后训练

学以致用

一、讨论分析题

1.冷冻干燥食品的概念和特点是什么?

2.冻干技术主要有哪些要点?

3.什么是中湿食品?常见的中湿食品有哪些?

4.在腌制食品的过程中,盐的作用有哪些?腌制食品应如何保藏?

5.家里吃不完的面包应如何保存?依据是什么?

二、案例分析题

小王是一名学习食品加工专业的大一学生,暑假里去商场做兼职,经理根据她所学的专业为她安排了罐头食品导购的职位,但是才上大一的她却还没有开展专业课程的学习,面对各种各样品牌罐头的特点,小王不禁有些头大,再加上消费者的询问,小王常常显得很被动。受到挫折的小王想到了请求学长的帮助,并且下决心回到学校以后一定学好专业课程,以后不再发生这样的情况。

如果你是小王的学长,请你为小王写一篇导购短文,重点介绍罐头食品为什么能有较长的贮藏期,以及消费者在购买以后,应当如何正确的储藏。

知识拓展

冻干技术的应用

起源于19世纪20年代的真空冷冻干燥技术经历了几十年的起伏和徘徊后,在最后的20年中取得了长足进展。进入21世纪,真空冻干技术凭借其他干燥方法无法比拟的优点,越来越受到人们的青睐,除了在医药、生物制品、食品、血液制品、活性物质领域得到广泛应用外,其应用规模和领域还在不断扩大中。为此,真空冷冻干燥必将成为21世纪的重要应用技术。

一、冻干食品的国内市场

我国的冻干食品工业尚处于发展初期,产量还很低,但却引来了外商向中国市场的大量求购,这是由于有国际市场对冻干食品供不应求的外因,也是由于有我国冻干食品生产成本极低的内因。我们应该抓住这个好机遇,把我国丰富的农副产品深加工增值,外销创汇。

自改革开放以来,我国广大人民群众的生活水平获得不断提高。现在已有越来越多的消费者对冻干食品有了认识,也有了需求。实际上,近些年来,中国的冻干食品市场在面向外商的同时,也已面向了国内消费者。现在国内市场已有许多种(国产的和进口的)冻干食品,受到广大消费者的青睐和享用。

如:

1.某些方便面的配料(肉丁、虾仁、蔬菜等)。

2.某些速溶饮品(奶粉、咖啡、其他饮料)。

3.某些保健药品(鹿茸片、鹿血胶囊、活性参、藏药等)。

据有关食品期刊报道,方便面的年人均销售量,韩国是8O包、日本是38包、中国仅是7包。从这些数据可判断,以后中国市场的方便面销售量必然大幅增加。目前我国冻干食品的产量尚远远满足不了方便面配料的需要。展望未来,我们中国的消费者不仅对方便食品,而且对国外已经兴起的即时汤料、粉末蔬菜、颗粒蔬菜、速溶产品、保健品、药品等的需求量也必然与日俱增,中国国内市场现在对某些冻干食品已有较大需求,今后会有更大需求。

综上所述,国际冻干食品需求已开始转向中国。中国消费者也对冻干食品昭示了巨大需求。国外国内的需求必然拉动中国冻干食品市场的迅速发展。

二、冻干食品的国外市场

由于人们生活水平的提高,工作节奏的加快,以及对食品的方便、营养、绿色的追求,国际市场的冻干食品总是供不应求。在一些发达国家里,冻干食品占方便食品的比例越来越大。美国和日本的方便食品中约有近一半是冻干食品。目前,冻干食品的年消费量:美国是500万吨,法国是150万吨,日本是160万吨。在欧美其他一些国家,冻干食品的消费量也都可观。冻干食品已被国外广大消费者公认为是高档次的脱水食品,而且正在被广泛地应用到食品行业的各个领域。

1.方便食品领域。高档的方便面和方便米饭的配料,已采用色、香、味俱全且复水特快的冻干肉丁虾仁、鸡蛋以及小葱、胡萝卜、香菜等。

2.即食汤料领域。用冻干食品搭配的各种汤料,用开水即冲即喝。既美味可口,又方便卫生。

3.粉末蔬菜领域。将冻干蔬菜或水果加工成粉末,加入面粉。用以制成蔬菜或水果的挂面、饼干和各种糕点。

4.颗粒蔬菜领域。选多种冻干蔬菜,根据人体营养需求合理搭配,制成颗粒。这种蔬菜颗粒含有天然的叶绿素、维生素、胡萝卜素及人体必需的微量元素,特别适宜儿童、老人、病人以及一些难于吃到蔬菜的人食用。

5.速溶饮品领域。继用冻干速溶奶粉和速溶咖啡之后,又开发出速溶茶、速溶菜汁粉、速溶果汁粉等。这类速溶饮品,具有原汁原味、保质期长、饮用方便等特点。

三、冻干技术的前景

在富裕和比较富裕的国家里,冻干食品已渗透到人们日常饮食的方方面面。冻干食品在国际市场上供不应求,在国内尚处于发展初期。我国应充分利用西部大开发的机遇,大力发展冻干食品,把西部地区丰富的农产品深加工增值、外销创汇。虽然冻干食品的生产成本较高,但销售价格较高、效益较好,加工冻干食品的规模越大,生产成本越低,效益越高。

一些企业家看准了冻干食品国际市场的广阔前景和国内市场的巨大潜力,先后向冻干产业投资,他们中的许多人是极具眼光和魄力的民营企业家。近年来,冻干食品发展较快,国内已拥有几十条生产线,年总产量约20 000吨。从国内市场的需求情况来分析,我国冻干食品产业的发展前景极其广阔。

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