第四章 食用花卉罐藏工艺（一）

2018-04-15 作者： 樊建；赵天瑞

第四章 食用花卉罐藏工艺（一）

食物原料经预处理后装入容器，经排气、密封、杀菌、冷却，使罐内食物不再受外界微生物的污染而引起变坏，从而达到长期保质，并能直接食用或经简单烹调后即可食用的包装食品称为罐藏食品，俗称罐头。Www.Pinwenba.Com 吧

罐藏食品的种类很多，通常按照原料属性来区分，根据GB10784，将罐头食品分为六个大类，分别是：肉类罐头、禽类罐头、水产类罐头、水果类罐头、蔬菜类罐头和其他类罐头。在各大类中，再根据加工方式或风味特点分成若干个小类。

花卉罐藏就是将处理好的食用花卉连同盐水或糖液等装入镀锡薄板罐、玻璃罐或其他包装容器中，经密封杀菌，使花卉中的绝大部分微生物被杀灭，酶完全失活，在外界微生物不能侵入的条件下，于常温下能长期保存的方法。目前的花卉罐头，多数适合于制作成清水类、糖水类、糖浆类及酱类产品。

清水类花卉罐头：选用新鲜花卉原料，经加工处理、预煮烫漂，分选装罐后加入稀盐水或糖盐混合液而制成的罐头，茉莉花、野生棠梨花、芭蕉花等适合于制作成该类产品。

糖水花卉罐头：选用新鲜花卉原料，经加工处理、预煮烫漂，分选装罐后加入不同浓度的糖水而制成的罐头，如玫瑰花罐头。

糖浆花卉罐头：选用新鲜花卉原料，经加工处理、预煮烫漂，分选装罐后加入高浓度的糖浆而制成的罐头，如糖浆玫瑰花罐头、糖浆桂花罐头。

鲜花酱罐头：选用新鲜花卉原料，经拣选清洗、切碎或磨细，加糖、糖浆、果胶及适量水，经过加热浓缩至可溶性固形物达60%～66％，再装罐而制成的罐头，如玫瑰花酱罐头、茉莉花酱罐头。

花卉罐头不仅较好地保持了其本身的色、香、味、形和营养成分，同时经过汁液调整和各种原料的合理搭配，产品别具风味。

第一节 食品中微生物的耐热性

罐头食品的保藏原理在于通过加热杀菌杀灭包装食品内的绝大多数微生物及杀灭食物原料中酶的活性并使食物熟化，达到商业无菌的目的；同时应用真空包装技术，使可能残存的微生物芽孢在无氧的状态下无法生长活动，从而使罐头内的食品保持相当长的货架寿命。真空的作用还表现在可以防止或减轻因氧化作用而引起的各种化学变化，保证食品品质。

一、高温对微生物的影响

微生物所处的环境温度超过微生物所适应的最高生长温度，一般对热较敏感的微生物就会立即死亡，例如多数细菌、酵母菌和病毒在65℃下60min内可致死。但不同的微生物对热的敏感性不同，如部分微生物在较高的温度下尚能生存一段时间。腐生嗜热脂肪芽孢杆菌能在80℃下生长，121℃下12min才死亡；霉菌的孢子比营养体抗热性强，在76～80℃下10min才死亡；细菌的芽孢抗热性更强。

1.微生物的耐热性

不同微生物具有不同的生长温度范围。超过其生长温度范围的高温，将对微生物产生抑制或杀灭作用。但是不同的微生物对热的抵抗力是有差别的。嗜冷微生物对热最敏感，其次是嗜温微生物，而嗜热微生物的耐热性最强。然而，同属嗜热微生物，其耐热性因种类不同而有明显差异。通常产芽孢细菌比不产芽孢细菌更耐热，而芽孢比其营养体更耐热。例如，细菌的营养细胞大多在70℃下加热30min死亡，而其芽孢在100℃下加热数分钟甚至更长时间才会死亡。

芽孢耐热机制一直是一个非常重要的有待深入研究的基础理论问题。有关芽孢的强耐热原理已有许多讨论。雷桅、贺新生对芽孢的耐热机制进行了研究，从生物化学的角度探讨了芽孢生命活性物质热稳定性的产生机理，提出可以从三个方面来考虑：SASPs、皮层和DPA-Ca。即芽孢具有全方位的抗热体系。

SASPs，酸溶性芽孢蛋白于前孢子期合成，它以较高的含量存在于芽孢核心，而且很有可能与孢子DNA结合在一起，有防止DNA损伤的功能。因此，它的稳定性的强弱直接控制着芽孢DNA的存亡。

皮层的膨胀充水是一个极为重要的因素。皮层中含有大量负电荷强的芽孢肽聚糖，与低价阳离子一起引起皮层的高渗透压，皮层的含水量增加，随之体积也增大。一方面水的比热最大，水的这种特性使皮层在外界温度变化时使自身温度变幅变小，具有了一定“缓冲”能力，有利于减缓芽孢体的热刺激。此处皮层发挥了热激缓冲区的作用。另一方面，由于低交联度的肽聚糖、聚合态DPA-Ca及蛋白质胶体等此类不溶且亲水的大分子化合物的存在，会在皮层中形成大量的束缚水，致使自由水/束缚水比大幅减小，酶活性降低，蛋白质及其他生命物质的抗逆性加强。只有这样，才能保持芽孢持续正常的生理微环境。

再加上芽孢所具有的结构特殊的孢外壁、芽孢衣及芽孢膜也能使芽孢产生一定的抗热性，但仅凭这些是远远不够的，它们的能力是十分有限的，不可能保证将热激温度降到生命物质灭活温度以下。因此，DPA-Ca就该发挥巨大作用了。核心中的DPA-Ca与皮层中的DPA-Ca经过解离成DPA和Ca2+，这两个物质都是很特殊的物质，Ca2+既是酶的有效激活剂又是许多耐热酶的热稳定剂，还是著名的细胞信号传导第二信使；而DPA属于二氢吡啶类物质，是一种钙离子通道的拮抗剂，它会影响电压依赖型受体/离子通道复合体的作用状态，并调节L型Ca2+慢通道。

总而言之，芽孢极强的耐热性在于它拥有一系列它所特有的生命构造，以及由此所产生的一套完善的热胁迫应激调控机能。关于某些重要物质在抗热过程中的作用方式，我们可以借用操纵子学说、离子跨膜运输与定向分选和细胞信号传导理论的基本原理加以分析，试图将芽孢的抗热性解释为一种固有的结构抗性与诱导的结构和生化抗性共同作用的结果。在此期间，既有热激前芽孢生理上就存在的防御结构，也有热激进程中发生的防御性结构变化，以及生化反应得到高抗热物质和导致防御结构间的互动互作，这些抗热程序都是动态进行的。

上述探讨在推理上似乎能说明一些问题。但由于还缺乏十分充实的实验依据，甚至还有不少东西只是假说上的假设，因此只处于讨论层面上。

2.影响微生物耐热性的因素

水分活度。水分活度或加热环境的相对湿度对微生物的耐热性有显著的影响。一般情况下，水分活度越低，微生物细胞的耐热性越强。其原因可能是由于蛋白质在潮湿状态下加热比在干燥状态下加热变性速度更快，从而使微生物更易于死亡。因此，在相同温度下湿热杀菌的效果要好于干热杀菌。

污染微生物的种类。食品中污染的微生物种类很多，微生物的种类不同，其耐热性有明显不同。即使同一种细菌，菌株不同，其耐热性也有较大差异。一般来说，非芽孢菌、霉菌、酵母菌以及芽孢菌的营养细胞的耐热性较低。营养细胞在70～80℃下加热，很短时间便可杀死。细菌芽孢的耐热性很强，其中又以嗜热菌的芽孢为最强，厌氧菌芽孢次之，需氧菌芽孢最弱。同一种芽孢的耐热性又因热处理前的菌龄、生产条件等的不同而不同。例如同一菌株芽孢由加热处理后残存芽孢再形成的新生芽孢的耐热性就比原芽孢的耐热性强。霉菌中只有少数几种具有较高的耐热性，如纯黄丝衣霉菌能耐80℃39min的加热处理，这种霉菌的孢子在糖水类水果罐头中经100℃15min加热处理仍能生存下来，酵母菌的耐热性比霉菌低。

污染微生物的数量。微生物的耐热性还与微生物的数量密切相关。杀菌前食品中所污染的菌数越多，其耐热性越强，在同温度下所需的致死时间就越长。

脂肪使细菌的耐热性增强是通过减少细胞的含水量来达到的。因此，增加食品介质的含水量，即可部分或基本消除脂肪的热保护作用。另外，对肉毒梭状杆菌的实验表明，长链脂肪酸比短链脂肪酸更能增强细菌的耐热性。

盐类。盐类对细菌的耐热性的影响是可变的，主要取决于盐的种类、浓度等因素。食盐是对细菌耐热性的影响较显著的盐类。当食盐浓度低于3%～4%时，能增强细菌的耐热性。食盐浓度超过4%时，随浓度的增加，细菌的耐热性明显下降。其他盐类如氯化钙、硝酸钠、亚硝酸钠等对细菌的耐热性也有一定的影响，但比食盐弱。

糖类。糖的存在对微生物的耐热性有一定的影响，这种影响与糖的种类及浓度有关。以蔗糖为例，当其浓度较低时，对微生物的耐热性的影响很小。但浓度较高时，则会增强微生物的耐热性。其原因主要是较高浓度的糖类能降低食品的水分活度。不同糖类即使在相同浓度下对微生物的耐热性的影响也是不同的，这是因为它们所造成的水分活度不同。不同糖类对受热细菌的保护作用由强到弱的顺序如下：蔗糖>葡萄糖>山梨糖醇>果糖>甘油。

pH值。微生物受热时环境的pH值是影响其耐热性的重要因素。微生物的耐热性在中性或接近中性的环境中最强，而偏酸性或偏碱性的条件都会降低微生物的耐热性。其中尤以酸性条件的影响更为强烈。比如大多数芽孢杆菌在pH中性范围内有很强的耐热性，但在pH<5时，细菌芽孢的耐热性就很弱了。Bigelow等在1920年的研究证明，好气菌的芽孢在pH4.6的酸性培养基中，121℃、2min就可杀死，而在pH6.1的培养基中则需要9min才能杀死。

由于食品的酸度对微生物及其芽孢的耐热性的影响十分显著，所以食品酸度与微生物耐热性这一关系在罐头杀菌的实际应用中具有相当重要的意义。酸度高的食品与酸度低的食品相比杀菌温度可低一些，杀菌时间短一些。所以在罐头生产中常根据食品的pH将其分为酸性食品和低酸性食品两大类，一般以pH4.6为分界线，pH＜4.6的为酸性食品，pH≥4.6的为低酸性食品。低酸性食品一般应采用高温高压杀菌，即杀菌温度高于100℃；酸性食品则可采用常压杀菌，即杀菌温度不超过100℃。

蛋白质。加热时食品介质中如有蛋白质存在，将对微生物起保护作用。因此，想要达到同样的杀菌效果，含蛋白质多的食品要比含蛋白质少的食品进行更大程度的加热处理。

杀菌温度。罐头的杀菌温度与微生物的致死时间有着密切的关系，因为对于某一浓度的微生物来说，它们的致死条件是由温度和时间决定的。试验证明，微生物的热致死时间随杀菌温度的提高而呈指数关系缩短。罐头生产中，采用高温短时间杀菌还是低温长时间杀菌，必须结合不同罐头食品的原料性质来确定。

二、高温对酶活性的钝化作用及酶的热变性

酶的活性和稳定性与温度之间有密切的关系。在较低的温度范围内，随着温度的升高，酶活性也增加。通常，大多数酶在30～40℃的范围内显示最大的活性，而高于此范围的温度将使酶失活。酶活性和酶失活速度与温度之间的关系均可用温度系数Q10来表示。前者的Q10一般为2～3，而后者的Q10在临界温度范围内可达100。因此，随着温度的提高，酶催化反应速度和失活速度同时增大，但是由于它们在临界温度范围内的Q10不同，后者较大，因此，在某个关键性的温度下，失活的速度将超过催化的速度。不过要指出的是，任何酶的最适温度都不是固定不变的，酶的活性与耐热性还受到pH值、共存盐类等因素的影响。

酶的耐热性因种类不同而有较大的差异。比如，牛肝的过氧化氢酶在35℃时即不稳定，而核糖核酸酶在100℃下，其活力仍可保持几分钟。虽然大多数与食品加工有关的酶在45℃以上时即逐渐失活，但牛乳中碱性磷酸酶和植物过氧化物酶在pH中性条件下相当耐热。在加热处理时，其他的酶和微生物大都在这两种酶失活前已被破坏，因此，在乳品工业和果蔬加工时常根据这两种酶是否失活来判断巴氏杀菌和热烫是否充分。

某些酶类如过氧化物酶、催化酶、碱性磷酸酶和酯酶等，在热钝化后的一段时间内，其活性可部分地再生。这种酶活性的再生是由于酶的活性部分从变性蛋白质中分离出来。为了防止酶活性的再生，可以采用更高的加热温度或延长热处理时间。

第二节 罐藏的基本工艺过程

食品罐藏的基本工艺过程包括原料的预处理、装罐、排气、密封、杀菌与冷却等。由于食品的原料和罐头品种不同，各类罐头的生产工艺也有所不同，但基本工艺是相同的。

一、原料的预处理

在原料进入生产之前，要进行严格的挑选和分级，剔除不合格的原料，同时再根据质量、色泽、新鲜度、大小等分为若干等级，以利于工艺条件的确定。挑选分级后的原料根据产品的规格，分别进行切块、切条、打浆等处理。

二、罐藏容器的准备

目前，用于罐头生产的容器主要有镀锡薄板罐、镀铬薄板罐、铝合金薄板罐、玻璃罐、塑料罐及复合塑料薄膜袋等。装罐前首先根据食品的种类、特性、产品的规格要求以及有关规定选择合适的容器，然后再按要求进行清洗、消毒等处理。