水产罐头生产杀菌工艺设计文献综述
2020-05-31 20:37:33
1研究背景
水产品是营养素含量十分均衡的一种食物,具有易被人体消化吸收的蛋白质和独特风味,而且脂肪含量低,还是人体所需微量元素的宝贵来源。据统计人们所需蛋白量的6%以上是由水产品提供的[1]。
罐头食品是经过商业杀菌并能在常温下长期保藏的食品,各国罐头食品的消费量跟其发达程度成正比,罐藏技术在食品保藏技术占有重要地位,具有操作简单成本低、便捷、贮藏期长安全性高等优点,是现代食品工业中的一大支柱工业,至今国际上还没有一种更先进的保藏方法能全面代替罐藏技术。1809年,为解决拿破仑军队的食物供应,
Appert发明了玻璃罐头,Durand在第二年相继发明了金属罐头,1864年Pasteur阐明了灭菌罐藏的原理,科学的制定出罐头生产工艺,自此拉开了罐头工业发展及罐头食品的研究开发的序幕。
我国的水产罐头生产始于清末,早期只生产鱼、贝类罐头,水产罐头厂主要分布于天津、青岛、烟台、舟山、上海等地。由于加工设备靠进口,产品成本高,而人民大众的购买力低,无法大量生产。直至新中国成立后,水产罐头生产才有了真正的起步。20世纪50~60年代,已有罐装、瓶装、塑料软罐装等加工设备,水产罐头品种也有所增加;80年代改革开放以后,水产罐头生产进入了一个新的发展时期,产品畅销国内外。进入21世纪的今天,整个罐头产业迎来了新的发展机遇。
2研究现状及分析
2.1 现状
食品罐藏技术是较长时间保存食品的方法之一,它在各种食品保藏方法中发展时间较短[2],当人们在发明此方法时,只是知其然不知其所以然,一段时间里认为该法可以隔绝空气,在无氧化得作用下才能使食品保藏而不坏,1862年,路易斯巴德斯证实该法之所以保藏食品不会坏是因为它进行了加热处理,能使罐内的腐败微生物死亡所致。
杀菌工艺的优化可降低杀菌过程中食品的品质造成破坏,而杀菌后冷却不充分是罐头食品品质变差的另一个原因[3],同时是引起食品腐败的原因之一[4]。
杀菌工艺的优化研究,在1920年Bigelow和Ba11[5]第一次研究了保证安全的杀菌过程的科学依据后,得到了不断的完善和改进,经历了近一个世纪的漫长的过程。恒温杀菌的优化研究比较成熟,恒温杀菌条件可通过迭代法、快捷法、试验法等进行优化得到最佳温度时间组合,罐头尺寸、z值、F值、传热特性等因素对优化结果的影响较大。Teixeira等[5] 1969年第一次利用计算机以有限差分法对传热进行计算,并以最终营养率最大的原则确定了最佳热处理条件。Yamaguchi等[6]应用直接试验对比法对恒温杀菌过程中的营养最大化进行了探讨,结果表明高温短时杀菌对品质的破坏最小。Ohlsson等[7]提出一种快捷解析法对恒温热杀菌进行优化,认为Fourier准数为0.45-0.55时的杀菌条件为最佳恒温杀菌条件。Ohlsson[8]研究了不同形状的罐头恒温热处理时的温度时间关系,表明不论罐型如何,容器尺寸越大恒温杀菌温度就越低。Hendricl[9],Silva等[10]都研究了产品热扩散系数、z值、罐头尺寸、表面换热系数、初始温度、升温时间、冷却时间和F对最优杀菌温度的影响,得到了相关系数很高的回归方程,并发现初始温度与升温时间的影响最小。