罐頭食品產(chǎn)生低真空、脹罐質(zhì)量問(wèn)題,分析原因,主要有三個(gè)方面造成的,即細(xì)菌性、化學(xué)性和物理性。現(xiàn)分述如下:
一、 細(xì)菌性脹罐
1、罐頭食品腐敗常見(jiàn)的微生物
(1) 低酸性和中酸性罐頭食品(PH>4.5)
① 嗜熱脂肪芽孢桿菌:嗜熱性、平蓋酸敗,產(chǎn)酸,不產(chǎn)氣或微量產(chǎn)氣(低真空);
② 嗜熱解糖梭狀芽孢桿菌:嗜熱性,產(chǎn)氣,不產(chǎn)H2S,產(chǎn)酸,脹罐;
③ 致黑梭狀芽孢桿菌:嗜熱性,產(chǎn)H2S,平蓋或輕脹(低真空),變黑;
④ 肉毒梭狀芽孢桿菌:嗜溫性,厭氧,產(chǎn)毒素,產(chǎn)酸,產(chǎn)氣,產(chǎn)H2S,脹罐;
⑤ 生芽孢梭狀桿菌:嗜溫性,厭氧,不產(chǎn)毒,產(chǎn)酸,產(chǎn)氣,產(chǎn)H2S,脹罐,有臭味。
(2) 酸性罐頭食品(PH3.7~4.5)
① 凝結(jié)芽孢桿菌:嗜熱性,平蓋酸敗,產(chǎn)酸,不產(chǎn)氣;
② 巴氏固氮梭菌、酪酸梭菌:嗜溫性,厭氧發(fā)酵,產(chǎn)氣(O2,H2);
③ 多粘芽孢桿菌、軟化芽孢桿菌:嗜溫性,產(chǎn)氣,產(chǎn)酸,產(chǎn)丙酮,產(chǎn)乙醇。
(3) 高酸性罐頭食品(PH<3.7)
① 乳桿菌明串珠菌:嗜溫性,非芽孢菌,產(chǎn)酸,產(chǎn)氣(CO2),脹罐;
② 酵母:產(chǎn)乙醇,產(chǎn)氣(CO2),產(chǎn)膜;
③ 霉菌:表面長(zhǎng)霉;
④ 純黃絲衣霉、雪白絲衣霉:分解果膠,果實(shí)裂解,發(fā)酵產(chǎn)氣(CO2),脹罐。
2、細(xì)菌性腐敗造成的原因和預(yù)防措施
(1)馬口鐵空罐容器應(yīng)嚴(yán)密,特別是二重卷邊、電阻焊縫應(yīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,不應(yīng)使用半自動(dòng)電阻焊接機(jī)。卷邊部位的密封膠質(zhì)量應(yīng)優(yōu)級(jí),注膠的位置、厚薄要準(zhǔn)確達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。制罐全過(guò)程應(yīng)十分注意避免擦傷、劃傷板材。罐頭食品廠封蓋前應(yīng)嚴(yán)格檢查罐身翻邊是否損壞,即使有輕微碰傷應(yīng)剔出,以確保罐頭食品達(dá)到密封要求。
罐頭食品保藏的原理是依靠容器密封,適度殺菌,不需要也不允許加入任何防腐劑,成品達(dá)到商業(yè)無(wú)菌,能在常溫下長(zhǎng)期存放。因此罐頭食品對(duì)容器密封性要求非常嚴(yán)格。容器是罐頭食品不可分割的重要組成部分,應(yīng)達(dá)到絕對(duì)密封,罐外的空氣和微生物無(wú)法侵入罐內(nèi),保證罐頭食品不會(huì)受到二次污染,而腐敗變質(zhì)。
(2)罐頭食品使用的原輔材料,應(yīng)新鮮并經(jīng)徹底清洗干凈。必須特別注意應(yīng)盡可能縮短半成品處理時(shí)間,原料預(yù)煮到殺菌時(shí)間不應(yīng)超過(guò)2.5h,罐頭封蓋到殺菌時(shí)間不應(yīng)超過(guò)30min。這個(gè)時(shí)間細(xì)菌能大量繁殖,細(xì)菌數(shù)能增加幾十倍到幾百倍。細(xì)菌數(shù)愈多,同樣的溫度所需殺菌時(shí)間愈長(zhǎng);細(xì)菌芽孢數(shù)愈多,殺菌所需的溫度愈高,殺菌時(shí)間也愈長(zhǎng)。以肉毒梭狀芽孢桿菌No.97為例,在100℃條件下殺滅每毫升所有芽孢時(shí)間對(duì)比如下:
每毫升含有芽孢數(shù) 100℃殺滅需要的時(shí)間
72×109 230~240min
65×104 80~85min
328 35~40min
原料不新鮮,氣溫較高,半成品積壓處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng),極易造成罐頭殺菌前已經(jīng)變質(zhì)。某廠生產(chǎn)去骨雞肉罐頭,半成品處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng),間隔145分鐘,再進(jìn)行殺菌。細(xì)菌增加到原來(lái)的520倍,其中大腸桿菌增加到原來(lái)的1600倍。就肉類(lèi)罐頭而言,半成品裝罐后等待殺菌的時(shí)間越長(zhǎng),溫度愈高,罐內(nèi)的腐敗菌如產(chǎn)氣夾膜菌或魏氏桿菌等繁殖很快,經(jīng)殺菌雖已將它們殺滅,但罐頭出現(xiàn)低真空或輕脹的現(xiàn)象,這批罐頭開(kāi)罐接種培養(yǎng)后檢不出活菌,只有在顯微鏡下才能觀察到大量的死菌。
罐頭食品開(kāi)始?xì)⒕鷳?yīng)定期檢查最大裝罐量和殺菌初溫。原來(lái)工藝規(guī)程設(shè)定的固形物最大裝罐量,如在實(shí)際操作時(shí)裝罐量超過(guò)很多,仍舊使用原來(lái)的殺菌規(guī)程,很可能出現(xiàn)殺菌不完全的脹罐。也可能因固形物超標(biāo)出現(xiàn)物理性脹罐。
定期測(cè)定殺菌初溫非常重要,殺菌規(guī)程設(shè)定的初溫,如實(shí)際生產(chǎn)時(shí)如初溫比較低,就會(huì)發(fā)生殺菌不完全而腐敗脹罐。
甜玉米罐頭
初溫71.1℃ 使罐頭中心溫度達(dá)到115℃需40min
初溫21.1℃ 使罐頭中心溫度達(dá)到115℃需80min
(3)實(shí)罐設(shè)備和工器具
實(shí)罐車(chē)間的生產(chǎn)設(shè)備和工器具在每班生產(chǎn)結(jié)束應(yīng)立即清洗消毒,下一班生產(chǎn)前仍應(yīng)清洗后方可投入生產(chǎn)。所有設(shè)備必須能原地裝卸,便于清洗消毒。設(shè)備和容器焊縫應(yīng)平整光滑,以免孳生細(xì)菌。
實(shí)罐車(chē)間不允許使用木、竹、棉絲纖維等材質(zhì)的容器和工器具,這些材質(zhì)在潮濕的情況,微生物能大量孳生,污染正在加工的食品。
嚴(yán)格控制工器具、半成品、封蓋后殺菌前罐內(nèi)食品的細(xì)菌數(shù),應(yīng)定期進(jìn)行測(cè)定,必要時(shí)應(yīng)抽檢金黃葡萄球菌和耐熱芽孢菌數(shù)。
(4)殺菌
罐頭食品殺菌是生產(chǎn)過(guò)程中一個(gè)非常重要的關(guān)鍵工序。殺菌鍋所有管道、儀表、閥門(mén)要正確安裝。投產(chǎn)前必須測(cè)定殺菌鍋熱分布是否均勻,并應(yīng)定期測(cè)定,避免鍋內(nèi)出現(xiàn)冷點(diǎn)。
所有罐頭食品均應(yīng)測(cè)定F0值,制定科學(xué)合理的殺菌方式。殺菌時(shí)務(wù)必按殺菌程序進(jìn)行操作,殺菌鍋排氣必須充分,真實(shí)做好現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的殺菌記錄。發(fā)現(xiàn)殺菌發(fā)生偏差,應(yīng)及時(shí)補(bǔ)償,并在專(zhuān)家指導(dǎo)下進(jìn)行處理。
殺菌后的冷卻水要保持清潔,排放的冷卻水中含余氯量應(yīng)在0.5mg/kg以上。冷卻水不清潔,很容易使罐頭食品發(fā)生后污染而脹罐。罐頭在殺菌時(shí),密封膠可能暫時(shí)軟化,冷卻時(shí)罐內(nèi)壓力迅速降低,罐頭內(nèi)外壓力差,容易使極微量的水滲入罐內(nèi),使罐頭內(nèi)容物受二次污染而引起敗壞脹罐。某廠試驗(yàn)證實(shí),冷卻水中細(xì)菌數(shù)為105/毫升,罐頭敗壞率為冷卻水細(xì)菌數(shù)102/毫升的10倍左右。冷卻水使用未經(jīng)加氯處理的水(含菌數(shù)105/毫升)罐頭敗壞率為11‰,冷卻水經(jīng)過(guò)加氯處理后(含菌25個(gè)/毫升)罐頭敗壞率為0.33‰。
罐頭殺菌后應(yīng)及時(shí)冷卻到38~40℃,并進(jìn)行干燥處理,倉(cāng)庫(kù)應(yīng)干燥、陰涼、通風(fēng)。罐頭堆放應(yīng)間隔,離墻1250px。倉(cāng)庫(kù)貯藏溫度如超過(guò)45℃,罐頭內(nèi)殘留的好熱性細(xì)菌芽孢就很容易繁殖發(fā)育,發(fā)生脹罐,嗜熱性細(xì)菌孢子的適宜溫度為43.7~76.7℃。
(5)腐敗脹罐分析原因
罐頭食品生產(chǎn)后,短期內(nèi)即發(fā)生相當(dāng)數(shù)量的腐敗脹罐,且容器密封正常,有相當(dāng)把握可認(rèn)定發(fā)生原因是由于殺菌不完全。進(jìn)一步檢查主要腐敗只有一種細(xì)菌,且能形成孢子和生長(zhǎng)于厭氧條件下,則可以肯定發(fā)生原因是殺菌不足所致。一般講殺菌不完全的罐頭放在高溫倉(cāng)庫(kù)內(nèi),在2~14天內(nèi)即會(huì)發(fā)生脹罐,若放在溫度較低的倉(cāng)庫(kù)內(nèi),脹罐會(huì)延長(zhǎng)到幾個(gè)月后發(fā)生。
低酸性罐頭食品,因殺菌不完全和因漏罐而發(fā)生后污染造成的腐敗脹罐存在的微生物是明顯不同。因殺菌不完全而發(fā)生的腐敗,一般講又是由一種孢子形成菌存活而引起;若因漏罐而發(fā)生后污染而腐敗,是由多種非孢子形成菌,在殺菌后進(jìn)入罐內(nèi)造成的。
(6)平酸菌罐頭
“平酸”罐頭主要是殺菌不完全,罐內(nèi)存活的細(xì)菌不產(chǎn)生氣體,而產(chǎn)生酸,故命名為“平酸”。以往我國(guó)發(fā)生“平酸”的罐頭品種很多如青刀豆、青豆、甜玉米、蘑菇、蘆筍、小竹筍、清蒸豬肉、原汁豬肉等罐頭。在貯藏運(yùn)銷(xiāo)期間發(fā)生內(nèi)容變質(zhì)變酸和異常變色。如蘑菇變灰白色,清蒸豬肉變紅,湯汁發(fā)酸。
引起“平酸”現(xiàn)象的細(xì)菌為嗜熱性酸敗菌。引起低酸性罐頭酸敗,是嗜熱脂肪芽孢桿菌;引起牛奶和番茄制品罐頭酸敗的是凝結(jié)芽孢桿菌,是罐頭工業(yè)至今發(fā)現(xiàn)最耐高溫的芽孢桿菌。嗜熱脂肪芽孢桿菌D121.1℃ =4~5分鐘,而作為制訂殺菌規(guī)程對(duì)象菌的肉毒梭狀芽孢桿菌D121.1℃ =0.1~0.25分鐘,可見(jiàn)嗜熱脂肪芽孢桿菌的耐熱性比肉毒梭狀芽孢桿菌還要強(qiáng)得多。
平酸菌的生長(zhǎng)溫度,一般為37~60℃之間,最適宜的溫度為50~58℃,PH值在6.8~7.2時(shí)最適宜生長(zhǎng)。主要分布于土壤、灰塵、糖、淀粉等輔助材料。
預(yù)防平酸現(xiàn)象的發(fā)生,必須加強(qiáng)食品衛(wèi)生,嚴(yán)防半成品積壓。定期對(duì)原料、半成品、輔料、設(shè)備、工器具等進(jìn)行耐熱芽孢菌數(shù)檢測(cè)。制訂科學(xué)合理殺菌規(guī)程。某廠試驗(yàn)在284g青豆罐頭中加入耐熱菌芽孢,采用15′~35′/118℃(F0=18.2),罐頭全部產(chǎn)生平酸。又采用15′~25′/121℃(F0=25),罐頭全部正常,平酸菌完全殺滅。
二、 化學(xué)性脹罐
酸性和高酸性罐頭食品,在容器內(nèi)壁常會(huì)出現(xiàn)全面均勻的溶錫現(xiàn)象。表面呈魚(yú)鱗腐蝕斑紋,實(shí)際上是小型羽毛狀錫晶粒構(gòu)成。這階段罐內(nèi)的殘留氧在內(nèi)容物氧化和罐壁腐蝕時(shí)作為氧化劑已經(jīng)消耗完畢。馬口鐵的鋼基成為陰極,錫成為陽(yáng)極,錫溶解成錫離子,微孔外露的鋼基并不溶解,鋼基因犧牲錫而受到保護(hù)。
腐蝕繼續(xù)發(fā)展,錫層迅速溶解,鋼基外露已發(fā)展到相當(dāng)面積。此時(shí)錫、鐵已開(kāi)始同時(shí)腐蝕,罐內(nèi)產(chǎn)生大量氫氣,氫氣不斷增加,成為氫脹罐,個(gè)別罐出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象。
罐頭氫脹和穿孔的形成,主要由于罐內(nèi)殘留氣體過(guò)多,對(duì)錫層和鋼基的腐蝕起著加速的作用。罐頭內(nèi)壁涂料或鈍化膜受損傷,也會(huì)造成較小部位的鋼基面形成集中腐蝕,從而迅速增加腐蝕的深度。罐頭內(nèi)容物存在有加速腐蝕的因子,特別如硫一類(lèi)物質(zhì)。低酸時(shí)常會(huì)出現(xiàn)集中腐蝕現(xiàn)象。一般認(rèn)為PH=4.0左右的水果腐蝕速度比酸性較強(qiáng)的水果要快。罐頭殺菌后冷卻不充分和貯存溫度過(guò)高等因素會(huì)加速出現(xiàn)氫脹罐。
預(yù)防措施,提出以下幾點(diǎn):
1、充分排氣,盡可能使罐內(nèi)空氣排除罐外,氧氣降低到最低水平,使罐內(nèi)具有較高的真空。
2、適當(dāng)調(diào)整低酸水果的酸度,使PH值降到4以下。
3、涂料罐制造時(shí)各工序盡量避免損傷涂料膜,必要時(shí)采取噴涂和補(bǔ)涂措施。
4、盡量排除原輔材料內(nèi)的腐蝕因子,如食品中混入SO2,水經(jīng)處理使亞硝酸根離子含量保持在1mg/kg以下。
5、選用新鮮原料,徹底進(jìn)行清洗、預(yù)煮、燙漂。減少農(nóng)藥殘留量,以及易與鐵板起作用的物質(zhì)。
6、選用合理殺菌規(guī)程,殺菌后盡快迅速冷卻,存放在陰涼通風(fēng)的貯藏條件,均可減少罐內(nèi)壁腐蝕、氫脹和穿孔現(xiàn)象。氫脹罐的發(fā)生,在30℃時(shí)比在10℃時(shí)增加四倍。
三、 物理性脹罐主要有以下情況:
1、殺菌冷卻操作不當(dāng)。殺菌終了時(shí),蒸汽壓急劇下降,鍋內(nèi)壓力下降,造成罐頭內(nèi)部壓力過(guò)大,使罐頭膨脹,發(fā)生永久性變形,有時(shí)引起漏罐腐;
2、內(nèi)容物裝罐量過(guò)多,頂隙太小,引起殺菌不完全,使罐頭腐敗脹罐,引起罐頭變形或發(fā)生突角;
3、排氣不足、罐內(nèi)中心溫度過(guò)低,采用真空封蓋機(jī)的真空室真空過(guò)低,殺菌后罐內(nèi)氣體膨脹,使罐頭嚴(yán)重變形。有時(shí)發(fā)生低真空,雖然沒(méi)有出現(xiàn)脹罐,但銷(xiāo)售到氣溫較高或海拔較高的地區(qū),罐蓋即形成小脹罐;
4、有些水果如蘋(píng)果、梨、菠蘿等組織內(nèi)部含空氣較多,封蓋殺菌冷卻后,出現(xiàn)低真空。水果原料處理后應(yīng)采用抽空,以減少組織內(nèi)的空氣,再進(jìn)行裝罐;
5、大型罐頭碰癟后,罐頭底蓋出現(xiàn)微脹罐現(xiàn)象;
6、罐頭底蓋用鐵厚薄不當(dāng),膨脹圈太深,沒(méi)有彈性,罐頭殺菌冷卻后容易出現(xiàn)“突角”變形。