CN109430361A - 一种肉类罐头高温短时杀菌工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明针对现有技术中的在对罐体进行杀菌时杀菌的效率低、当采用高温杀菌工艺进行杀菌时罐体易变形的不足，提供一种杀菌效率高、且罐体不易变形的肉类罐头高温短时杀菌工艺，该工艺采用蒸汽杀菌、反压冷却工艺对罐头进行杀菌，按如下步骤进行杀菌：升温：将罐头放入釜内升温到釜体内温度和罐体内冷点温度一致，杀菌温度为125℃‑130℃；恒温杀菌：直至罐头达到商业无菌而后进行反压冷却；反压冷却：恒温杀菌完毕向釜体内充入气体，使釜体内的压力与恒温压力的差值小于等于罐体变形的极限压力值,在小于等于5±1分钟的时间内使釜内压力值低于恒温压力值，采用本发明提供的杀菌工艺，在防止瘪听或突听的前提下，提高了杀菌的效率。
Description
技术领域
本发明涉及肉类罐头高温短时杀菌工艺。
背景技术
罐体在装入食品或者饮料后需要装入到釜体内通过高温蒸汽进行。现有技术中一般采用121℃杀菌工艺进行杀菌操作，但是采用这种温度进行杀菌杀菌时间长，能量消耗高，为了提高杀菌效率，目前行业内普遍探索采用高温杀菌工艺也就是125℃-130℃杀菌工艺对罐头进行杀菌，但因为在杀菌完毕对罐头进行反压冷却时，釜体内的不饱和水蒸汽因釜体内温度下降而液化，使得釜体内的压力极剧降低，而罐体由于存在热交换的时间，罐体内温度下降速度远远比釜体内温度下降的速度低，因此，在釜体内压力急剧下降时罐体内的压力没有发生明显的变化或没有与釜体内的压力同速下降，致使釜体内的压力与罐体内的压力存在一定的差值，当此差值大于罐体的变形压力时即造成罐体瘪听或罐体破损，为防止罐体出现瘪听或破损，在冷却时需要向釜体内充入一定量的压缩气体增加釜体内的压力，由于罐头杀菌过程中温度和压力的变化受到诸多因素的影响，其不同部位的压力和温度会有所不同，随着杀菌温度的提高，反压冷却的压力也发生了变化，罐体与杀菌釜内的压差值一直不好控制，因此，当采用高温杀菌工艺，比如127℃杀菌工艺对罐头进行杀菌时，罐体经常出现凸听或瘪听的现象，使生产罐头的合格率低，增加了企业的成本，降低了企业的效率，因此，目前高温杀菌工艺只是停留在概念上，无法在生产实践中实际实施。
发明内容
本发明的目的是，针对现有技术中的在对罐体进行杀菌时杀菌的效率低、当采用高温杀菌工艺进行杀菌时罐体易变形的不足，提供一种杀菌效率高、且罐体不易变形的肉类罐头高温短时杀菌工艺。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
一种肉类罐头高温短时杀菌工艺，采用蒸汽杀菌、反压冷却工艺对罐头进行杀菌，按如下步骤进行杀菌：
升温：将罐头放入釜内升温到釜体内温度和罐体内冷点温度一致、均达到杀菌温度、而后进行恒温杀菌，杀菌温度为125℃-130℃；
恒温杀菌：杀菌温度下保温，直至罐头达到商业无菌而后进行反压冷却；
反压冷却：恒温杀菌完毕向釜体内充入气体，使釜体内的压力与恒温压力的差值小于等于罐体变形的极限压力值,而后后给釜体内降温、对罐体进行冷却，在小于等于5±1分钟的时间内使釜内压力值低于恒温压力值，继续降温到冷却温度，降温过程中釜体内压力与罐体内压力间的差值一直保持小于等于罐体变形的极限压力值；
进一步的，罐体为马口铁罐、铝箔袋、玻璃瓶之一，釜体内压力与罐体内压力差值为0.02Mpa-0.10Mpa之间；
进一步的，压力差值为0.03-0.05Mpa；
进一步的，恒温杀菌时间为10-40分钟；
进一步的，恒温杀菌时间为20-35分钟；
进一步的，罐体内冷点的温度降低2-4℃后开始同步降低釜体内的压力并保持釜内压力与罐体内压力差为罐体变形的极限压力值；
进一步的，向釜体内充入冷水来降低釜体内的温度；
进一步的，罐体变形的极限压力值为0.02Mpa-0.10Mpa。
采用本发明提供的肉类罐头高温短时杀菌工艺，由于杀菌时的最高温度为125-130℃，可以对罐头进行高温灭菌，可节省杀菌的时间，降低杀菌的能耗，杀菌的效率更高；杀菌时及杀菌完成后在对罐头进行反压冷却的过程中，以罐体内冷点的温度作为恒温杀菌温度，可以获得罐体内的真实的压力情况，据此压力值确定反压压力值，使釜体内的压力始终与罐体内的压力保持在罐体的变形极限内，因此，保证罐体在杀菌过程中不变形，本发明中，可以确保罐体内外的压力差保持在罐体变形的范围内，防止内外压力差超过罐体本身的承受能力而变形。本发明中，以整个灭菌过程罐体内平均温度最低的部位也就是冷点位置的温度作为杀菌温度，由于该位置是整个罐体中温度最不敏感的位置，因此该位置的温度变化比较稳定，能够真实反应罐头内充物的温度的变化情况，从而获知罐体内的压力的变化情况，一旦冷点位置温度变化，证明整个罐体中所有内充物的温度都已经发生了变化，也就是罐体内的压力已真正发生了改变，因此，通过获知冷点位置的温度从而折算出罐体内的压力，以该压力为基准来调整釜体内的压力，使罐体内外的压力保持在一定的范围内也就保证了罐整个罐体内的压力与罐体外受到的压力差的准确性，避免因温度撑控不准确而造成的罐体内外压力差的误判断，就此可以真正保持罐体内和罐体外压力的平衡，防止瘪听或突听。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步地描述：
一种肉类罐头高温短时杀菌工艺，采用蒸汽杀菌、反压冷却工艺，将罐头放入到釜体内，对釜体内的加热介质进行加热升温对罐头进行高温杀菌，釜体内的温度和罐体内冷点位置温度均达到到杀菌温度时进行恒温杀菌，最好在15分钟内升温到杀菌温度，恒温杀菌的时间视罐头种类、规格、所需要杀菌的菌种以及恒温杀菌的温度等的不同而不同，只要经过杀菌后达到商业无菌即可，一般为10分钟-40分钟，本发明中优选恒温杀菌时间为20-35分钟，优选的恒温杀菌温度为125℃-130℃，恒温杀菌完毕，采用反压冷却的方法降低罐体的温度。本发明中优选的反压冷却方法如下：先向釜体内充入压缩空气增加釜体内的压力，此增加的压力称为反压压力，在反压压力的作用下，可以使罐体内的压力与釜体内的压力差保持在罐体所能承受的极限张力内，不会造成罐体瘪听，罐体所能承受的极限张力也就是罐体变形的极限压力值视罐体的材质、厚度不同，对于目前普遍采用的马口铁罐体、铝箔袋、玻璃瓶，罐体所承受的极限张力一般为0.02-0.010Mpa，最好为0.03-0.05Mpa.可从附表1“饱和蒸汽压力和温度对照表”获知恒温杀菌温度下罐体和釜体所对应的压力值，此压力值称为恒温压力对应值，比如，当恒温杀菌温度为125℃时，釜体和罐体内的恒温压力对应值为0.135Mpa，杀菌温度为126℃时，釜体和罐体内的恒温压力对应值为0.140Mpa，杀菌温度为127℃时，釜体和罐体内的恒温压力对应值为0.15Mpa，等等。表1“饱和蒸汽压力和温度对照表”是目前本行业内普遍采用的压力对照表。在进行反压冷却时，向釜体内充入压缩气体，使釜体内的压力小于等于恒温压力与罐体承受的极限张力之和后，再降低釜体内的温度对罐体进行降温，在降温的前3-5分钟需持续向釜体内充入气体保持釜体内的压力为恒温压力与反压压力之和，而后在10-15分钟内使釜体内的压力逐渐降低到0，继续降温达到指定的温度。采用上述反压冷却方法对罐头进行降温，可很好地防止罐体瘪听或突听，原因如下：罐体内温度下降的速度一直比釜体内温度下降的速度慢，尤其是刚开始降温的5分钟内，特别是刚开始降温的3分钟内罐体内的温度下降的非常缓慢，罐体内冷点的温度基本保持在恒温杀菌的温度，没有太大变化，因此罐体内的压力与恒温杀菌时的压力基本一致，而釜体内的压力却急剧下降，因此，需在降温前向釜内充入压缩气体提高釜体内的压力，并在前3-5分钟持续向釜体充入气体保持釜体内的压力为恒温压力与反压压力之和，这样釜体内压力与罐体内压力差保持在罐体变形的张力极限内，罐体不会变形，降温3-5分钟后罐体冷点的温度逐渐下降，10-15分钟后其罐体内压力很低基本达到无压力状态，因此，3-5分钟后向釜体内充入的气体量逐渐减少，使釜体内的压力与罐体内的压力差保持在罐体张力变形的范围内，因此，罐体不会变形。本发明中升温可以采用常规工艺，最好在15分钟内完成罐体冷点和釜体内的升温。
采用本发明的杀菌工艺，恒温杀菌温度高，可以达到125℃-130℃，在此温度下对罐头进行保温杀菌操作，所以杀菌效率更高，效果更好，比如，以净重在397g固重55％-70％的肉类罐头为例，传统的121℃杀菌工艺中，恒温杀菌时间需要在50--65分钟，采用本高温杀菌工艺，恒温杀菌时间仅需要27--35分钟，杀菌时间节省了40％以上，能耗节省了20％，显著降低了能源消耗，提高了杀菌的效率。杀菌后检验符合罐头商业无菌，常温贮存12个月后经检验符合罐头商业无菌，存放24个月后经检验符合罐头商业无菌。
本发明中，采用高温杀菌工艺，杀菌时随着杀菌温度增加，釜内的水变成蒸汽急剧膨胀，罐体内食品的水份也变成蒸汽膨胀，罐体内外的压力均增加，在升温过程中罐体内冷点位置温度在对流传热的作用下达到与釜体内相同的温度，此时开始恒温杀菌，当对罐头恒温杀菌完毕，向釜内加入冷水等冷却剂对罐头进行冷却，为防止釜内蒸汽遇冷水急剧收缩、釜内形成真空、罐体外的压力极剧降低，而此时，罐体内的温度因为内容物的传热速度的差异与釜内的温度降低不同步致使罐体内外的压力不同，使罐体形成外凸，在降温前及降温的同时向釜体内充入压缩空气，增加釜内的压力，并使釜体内的压力高于罐体内的压力，这样可以保持罐体内外压力差值稳定并小于罐体的张力变形极限，比如，当杀菌温度上升到127℃时，据《饱和蒸汽压力、温度对照表》，罐头内的压力为1.5Mpa，通过压力显示装置实时观察釜体内的压力，使釜体内的压力与罐体内的压力差保持在0.02-0.10Mpa，最好是0.03-0.05Mpa范围内，避免了由于釜体内快速降温而引起的压力降低，而罐体内温度下降的速度慢造成的罐体的涨凸。
本发明中通过获知罐体中冷点位置的温度作为罐体内部的温度，而冷点位置是整个灭菌过程平均温度最低的部位，当杀菌完成釜体内降温时，根据冷点位置的温度下降的情况相应调整釜体内的压力，使釜体内的压力与罐体内的压力保持在一定的范围内，避免由于罐体内内外压力差超过罐体的承受范围造成罐体瘪听或凸听。在确定釜体内的压力和罐体内的压力时，在釜体内设置压力传感器等压力检测装置，通过压力传感器等压力检测装置来实时或定定检测釜体内的压力，通过中心温度测定仪检测罐头内冷点位置的温度，再依据冷点位置的温度来对照《饱和蒸汽压力、温度对照表》确定罐体内的压力，然后调整釜体内的压力，使釜体和罐体内的压力保持在一定的范围内。为了方便获得罐体内冷点的温度，可以通过热穿透预先测定不同升温阶段和降温阶段罐体冷点的温度。为了更好地防止或减少罐体瘪听的现象，在反压冷却的开始的3±1分钟内需保持釜内的压力恒定，3±1分钟后开始降低釜内的压力，5±1分钟使其压力降低到恒温压力及以下。5±1分钟后逐步降低釜内的压力，这样可以更好地防止罐体变形。
实施例1
采用规格的马口铁红烧肉罐头，杀菌温度为127℃。
净重为397g、固重为55％-70％，对釜体内的水加热，10分钟内使罐头冷点温度和釜内温度均达到127℃，从表一可知，此时罐体内和釜体内压力达到0.15Mpa；在127℃恒温杀菌，恒温杀菌时间选择30分钟-35分钟的任何一个时长均可；恒温结束后向釜内充入压缩空气，使釜内的压力为0.18Mpa-0.20Mpa间的任一值，使釜体内的压力与罐体内的压力差保持在0.03-0.05Mpa间，使罐体内外压差在马口铁所承受的张力之内，保持本压力3分钟后，向釜内加入冷水降低釜内温度，按表2“降温时间与釜内压力表”中实施例1所示的降温时间对应的压力降压，降温到40℃时结束降温自然冷却到常温。
实施例2
净重为397g、固重为55％-70％，对釜体内的水加热，10分钟内使罐头冷点温度达到125℃，从表一可知，此时罐体内和釜体内压力达到0.15Mpa；在125℃恒温杀菌，恒温杀菌时间选择27分钟-30分钟的任何一个时长均可，只要能达到商业无菌即可，此时釜内压力保持在0.15Mpa；恒温结束后向釜内充入压缩空气，使釜内的压力为0.17Mpa-0.20Mpa间的任一值，使釜体内的压力与罐体内的压力差保持在0.02-0.05Mpa间，使罐体内外压差在马口铁所承受的张力之内，向釜内加入冷水降低釜内温度，按表2“降温时间与釜内压力表”中实施例2所示的降温时间对应的压力降压，降温到40℃时结束降温自然冷却到常温。
本发明的方法可以适用于金属罐体的罐头的杀菌，也可以适用于玻璃瓶装罐头的杀菌，还可以适用于铝箔袋装罐头的杀菌，釜体内与罐体内的压力差保持在0.02Mpa-0.10Mpa之间，最好，杀菌釜中和罐体内的压力差值玻璃瓶罐头在0.05-0.1Mpa、铝箔袋0.05-0.08Mpa，马口铁0.02-0.05Mpa，还需根据杀菌的罐体的大小和材料来调节釜体内与罐体内的压力差值，保证釜体内的压力和罐体内的压力的压力差在罐体可接受的范围内，例如马口铁的罐头，小罐时釜体和罐体的压力差为0.02-0.03兆帕，大罐时釜体和罐体的压力差为0.03-0.05兆帕。
对于不同杀菌温度下的降温时间与反压压力参照附表2“降温时间与釜体内压力表”。
表一：饱和蒸汽压力和温度对照表
表2：降温时间与釜体内压力表
Claims (8)
1.一种肉类罐头高温短时杀菌工艺，采用蒸汽杀菌、反压冷却工艺对罐头进行杀菌，其特征在于，按如下步骤进行杀菌：
升温：将罐头放入釜内升温到釜体内温度和罐体内冷点温度一致、均达到杀菌温度、而后进行恒温杀菌，所述的杀菌温度为125℃-130℃；
恒温杀菌：杀菌温度下保温，直至罐头达到商业无菌而后进行反压冷却；
反压冷却：恒温杀菌完毕向釜体内充入气体，使釜体内的压力与恒温压力的差值小于等于罐体变形的极限压力值,而后后给釜体内降温、对罐体进行冷却，在小于等于5±1分钟的时间内使釜内压力值低于恒温压力值，继续降温到冷却温度，降温过程中釜体内压力与罐体内压力间的差值一直保持小于等于罐体变形的极限压力值。
2.如权利要求1所述的肉类罐头高温短时杀菌工艺，其特征在于，所述罐体为马口铁罐、铝箔袋、玻璃瓶之一，所述釜体内压力与罐体内压力差值为0.02Mpa-0.10Mpa之间。
3.如权利要求1所述的肉类罐头高温短时杀菌工艺，其特征在于，所述压力差值为0.03-0.05Mpa。
4.如权利要求1所述的肉类罐头高温短时杀菌工艺，其特征在于，所述恒温杀菌时间为10-40分钟。
5.如权利要求1所述的肉类罐头高温短时杀菌工艺，其特征在于，所述恒温杀菌时间为20-35分钟。
6.如权利要求1所述的肉类罐头高温短时杀菌工艺，其特征在于，罐体内冷点的温度降低2-4℃后开始同步降低釜体内的压力并保持釜内压力与罐体内压力差为罐体变形的极限压力值。
7.如权利要求1所述的肉类罐头高温短时杀菌工艺，其特征在于，向釜体内充入冷水来降低釜体内的温度。
8.如权利要求1所述的肉类罐头高温短时杀菌工艺，其特征在于，所述罐体变形的极限压力值为0.02Mpa-0.10Mpa。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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