CN1181758C - 利用连续灭菌和干燥工艺卫生地制备干辣椒的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一个采用连续灭菌和处理新鲜辣椒(peper)工艺,卫生地生产干辣椒的方法和设备。所述方法包括:筛选鲜辣椒、除去辣椒果柄和熟化辣椒;清洗辣椒,去除辣椒表面的异物和农药残留;非必选地采用化学杀菌溶液对清洗后辣椒表面进行灭菌;将清洗后或灭菌后辣椒进行切块和去籽,采用化学灭菌剂和/或高温、高压蒸汽技术对辣椒碎块灭菌;采用热空气或冷冻干燥技术干燥灭菌后的辣椒;以及将烘干后的辣椒磨成产品。制备方法包括了重复灭菌和烘干的过程,因此干辣椒制备中常见的卫生问题得以解决。此外,可以根据需要选择低温冷冻方式来提高辣椒的耐贮性和品质。由于红辣椒是采用冷冻干燥方式进行干燥,可通过添加沸水十分容易恢复红辣椒的独特风味和质地。生产干辣椒的每一步骤都可以采用连续生产方式,因此可以批量地、以低廉成本生产高品质辣椒。
Description
本发明所属技术领域
本发明涉及连续灭菌和干燥处理新鲜辣椒、卫生地制备干辣椒的方法和装置。
与本发明相关的背景技术
在韩国,大部分红辣椒通常在每年的七月和九月间收获。因此需要有大规模的储备或加工场所用来贮藏在很短时间内收获的大量辣椒,并且根据需要生产干辣椒。与其它产品相比,辣椒的内在潜热值相对较高,采后分解速率较高。所以,寻求一种技术,能够钝化酶的自溶现象,对长时间贮藏大量的新鲜辣椒十分重要。特别是需要寻求在收获后较短时间内,能够阻滞产品变质的干燥工艺,对于长时间安全贮藏收获的大量新鲜辣椒是十分必要的。
传统制备干辣椒的方法,通常是将新鲜的辣椒通过日晒作用或非流动的热空气烘烤制成,它并没有包括额外的清洗过程。因此,粘附在新鲜辣椒表面的外来异物或残留的农药并没有被完全清除,而且新鲜的辣椒也容易遭受来自空气环境中的致病菌的侵染。此外,由于在制备干辣椒时没有能够进行卫生处理,因此大量微生物仍然存留在辣椒的表面和内部。干燥辣椒的风味和色泽也是随着干燥过程中的天气状况和干燥时间长短的变化而改变等等。从这些方面来看,传统的方法并不能保证干辣椒产品具有比较均匀的色泽和风味。
在生产干辣椒的方法中,采用放射性伽马射线辐照辣椒的表面而进行灭菌的方法是熟知的。伽马射线辐照技术只是在杀灭微生物方面有很好效果,但不能清除非微生物类的污染物质。此外,对于冷冻干燥的红辣椒来说,采用伽马射线辐照,导致产品的色泽和风味的改变,从而会降低干辣椒产品的品质。
还有,可采用高压清洗设备处理新鲜辣椒、热空气烘干和将干辣椒磨碎的方法来制备干辣椒粉末。但是,由于辣椒果肉中微生物含量比果皮高出1000倍,因此这种干燥方法不能够被视为卫生的方法。
发明简述
要解决上述存在的问题,本发明的目标之一,是推出一个利用连续灭菌和干燥工艺卫生地制备干辣椒的方法和装置。
在本发明目标的一个方面,提供了一个利用连续灭菌和干燥工艺卫生地制备干辣椒的方法,包括:筛选新鲜辣椒、去掉辣椒的果柄、熟化辣椒;清洗辣椒去除黏附在新鲜辣椒表面的外来杂质和残留的农药;非必选地采用化学杀菌溶液对已清洗的辣椒表面进行灭菌;将清洗的或灭菌的辣椒切碎、去籽;采用化学灭菌溶液或/和高温、高压蒸汽技术对辣椒碎块进行灭菌;利用热空气或冷冻干燥方法对已灭菌的辣椒进行干燥;研磨干燥的辣椒成为最终的产品。
优选的是,新鲜辣椒的熟化过程是在凉爽、通风处进行1-3日。熟化过程可以改善辣椒的颜色和辣味。
优选的是,在熟化前或熟化后、在切碎辣椒和去籽之后、或在进行热空气干燥后,进一步包括低温冷冻和贮藏辣椒的步骤。冷冻和储藏步骤,对于较短时间内处理的辣椒,可保证在一年四季的时间里随意加工卫生清洁的干辣椒。
低温冷冻和贮藏辣椒宜在-25℃至-40℃温度范围内放置至少24小时。当温度超过-25℃时,低温冷冻就没有效果,而对于低于-40℃时的低温冷冻,从效率角度来看是不必要的。
建议是在清洗辣椒后采用合适的灭菌剂进行表面灭菌。在辣椒受到微生物的严重污染时,这一步骤十分奏效。
辣椒的表面灭菌通常采用0.1%-0.5%的二氯异氰脲酸钠(sodium dichloroisocyanurate)溶液至少灭菌1分钟。当灭菌剂溶液浓度低于0.1%时,灭菌效果很差,而灭菌剂溶液浓度高于0.5%时,则不经济。
采用化学灭菌溶液和/或采用高压、高温蒸汽方法对已去籽的辣椒碎块进行灭菌时,化学灭菌溶液对辣椒进行灭菌处理时多采用0.4%-1.0%的二氯异氰脲酸钠(sodium dichloroisocyanurate)溶液至少灭菌30秒。当灭菌溶液浓度低于0.4%时,灭菌效果很差,而灭菌剂溶液浓度高于1.0%时,则不经济。
采用高压、高温蒸汽方法灭菌宜在90-120℃条件下进行1-10分钟。如果灭菌温度低于90℃时,灭菌效果不好。而如果灭菌温度高于120℃时,由于辣椒的组织结构软化,会出现品质下降的问题。
当采用化学灭菌和高压、高温蒸汽方法先后对辣椒进行灭菌时,用化学灭菌溶液对辣椒进行灭菌,多采用0.1%-0.5%的二氯异氰脲酸钠(sodium dichloroisocyanurate)溶液,至少灭菌5-20分钟,而采用高压、高温蒸汽方法灭菌宜在90-120℃条件下进行2-10分钟。采用低于0.1%的二氯异氰脲酸钠(sodiumdichloroisocyanurate)溶液进行灭菌5分钟或短于5分钟,灭菌效果不好。反之当采用高于0.5%的二氯异氰脲酸钠(sodiumdichloroisocyanurate)溶液进行灭菌20分钟或时间超过20分钟,灭菌过程的效率不高。
优选的是,干燥辣椒的制备方法可进一步包括:在采用化学灭菌和高压、高温蒸汽方法进行灭菌的两个步骤之间,将灭菌后的辣椒与糖溶液混和的过程。这种混和可改善最后产品的外观和防潮性能,保证产品比较硬挺。
在传统方法中所广泛采用的糖溶液,例如葡萄糖溶液,受其特性的影响,在产品烘干后容易出现颗粒聚集的现象。因此葡萄糖溶液并不能够提供较好的防潮性。作为一个整体而言,生成的干辣椒质量较差,不适宜于进行二次加工。相反,本发明的制备方法中所用的糖溶液的组分构成比例是通过试验测定得到的,它在产品的物理性质、外观和防潮性能方面有很大的改进。本发明中所用的糖溶液由于采用海藻糖和糊精的混和物,而不是葡萄糖,因此可明显的改善色泽和防潮性,并且可明显降低粘性。所用的糖溶液包括30-60%(重量比)的海藻糖(trehalose),10-40%(重量比)的糊精(dextrin)和10-40%(重量比)的纯净水。糖溶液的加入比例为每20kg辣椒加入1-10kg的糖溶液。糖溶液的组合比例和与辣椒混和比例在使用效果和生产效率方面都是经过优化的。
在采用热空气和冷冻干燥的过程中,优选的是,热空气干燥是通过两个步骤来进行,解决因一次干燥操作过程花费较长时间而带来的问题,可防止品质变劣。采用冷冻干燥的优点是,只需加入沸水,就容易地恢复红辣椒所具有独特的风味和品质。
采用热空气方法对灭菌后的辣椒进行干燥包括两个过程,第一个干燥过程是在90-110℃的温度情况下进行,而第二个过程是在60-95℃的条件下进行,从经济和产品质量的角度考虑,这些温度范围都是最优选的。
采用冷冻干燥的方法对灭菌后的辣椒进行干燥处理,一般是低温冷冻灭菌辣椒后,将其置于在冷冻干燥器中,在45-70℃的温度条件下干燥18-23小时。如果冷冻干燥在低于45℃的情况下进行,所需费用增加。而在70℃以上进行,冷冻干燥会出现质量下降问题。
干燥辣椒的制备方法还包括在将干辣椒研磨前采用激光器检测和分离外来异物,以及在研磨干燥辣椒以后,从辣椒粉末中分离铁屑。在这种情况下,在灭菌和清洗步骤中出现的外来异物,包括铁屑能够被完全清除。
本发明目标的另一个方面是,提供了一种采用连续灭菌和连续干燥过程卫生地制备干辣椒的装置,包括:一个熟化室,用于筛选新鲜辣椒,以及熟化所筛选的辣椒,以增加辣椒的风味和色泽;一个洗涤器,用水来清洗外来异物和辣椒表面所残留的农药;一个可选用的化学灭菌剂,用来对清洗后的辣椒进行表面灭菌;一个切碎器,用来将清洗后或灭菌后的辣椒切成均匀的小块;一个去籽器,用来从切割后的辣椒块中去除种籽;一个用来杀灭辣椒表面和内部微生物的化学灭菌器和/或采用高温、高压的蒸汽灭菌器;用于干燥灭菌辣椒的第一和第二热空气干燥器或冷冻干燥器;一个研磨机,用于将干燥后的辣椒磨碎成为最终产品。这里每一个装置单元都可以通过传送装置相互连接。
优选的是,所述装置还包括一个低温冷库,用于存贮新鲜的辣椒、熟化辣椒、切块后的辣椒块或经第一干燥器干燥后的辣椒。
优选的是,所述装置进一步包括一种激光检测外来异物的设备和分离设备,它们主要用于在采用磨碎机将干辣椒磨碎之前,检测干辣椒中的外来异物并将其分离出去;一个铁屑分离器,用于在辣椒碎后,将铁屑从干辣椒粉末中分离出去;以及一个包装机。
根据本发明的干辣椒制备的方法,包括重复灭菌和干燥过程,因此不必担心在传统辣椒的干燥方法中经常出现的卫生问题。此外,可选用的低温冷冻过程提高了干辣椒的存贮品质,因此,辣椒的质量在一年内不会发生变化。经过冷冻干燥的辣椒,其独特的风味和质地可很容易地通过添加沸水而得到恢复。
附图简要描述
参考附图和优选实施例,可以更清楚地了解本发明的上述目的和优点。
图一是根据本发明来制备干辣椒的工艺流程图。
图二是根据本发明来制备干辣椒的装置的结构。
发明详述
参考图一和图二,描述根据本发明的干辣椒制备方法中的每一步骤。
步骤一:筛选、去除果柄和熟化
筛选色泽和风味较好、没有虫咬的新鲜或冷冻的红辣椒。对不可食部分,如果柄和受到破坏的果肉以及外来异物等进行清除。将选好的辣椒放入阴凉、通风良好的熟化室1进行熟化。
步骤二:表面清洁
用水在洗涤器2中将筛选和熟化好的辣椒进行清洗,洗涤器可用带有毛刷的旋转翻滚式洗涤器,或者带有高射气泡发生器的洗涤器,主要用来清除黏附在辣椒表面的尘土、外来异物和农药。
步骤三:表面灭菌
在受到微生物侵染比较严重的情况下,可在表面灭菌器13中进行辣椒的表面灭菌。表面灭菌器13盛有化学灭菌溶液,可通过喷洒或浸入的方式进行灭菌。适用的灭菌剂包括次氯酸钠、二氯异氰脲酸钠(sodium dichloroisocyanurate)、甘油酯等,在食品工业中它们是可以食用的安全灭菌剂。优选的灭菌剂是约0.1-0.5%的二氯异氰脲酸钠(sodium dichloroisocyanurate)溶液,采用表面灭菌方式可以杀死辣椒表面的90%以上的微生物和100%的大肠杆菌。
步骤四:切碎和去籽
将清洗后或进行表面消毒后的辣椒用切碎器3切成大小均匀的4-25毫米的小块,用去籽器44将辣椒果肉去籽。这些种籽被回收作他用。
步骤五:初级灭菌
化学灭菌
将去去籽后的辣椒在化学灭菌器15中采用喷洒或浸入的方式去除辣椒表面上和表面内的微生物。优选的是,采用0.4-1.0%的二氯异氰脲酸钠(sodium dichloroisocyanurate)溶液作为化学灭菌剂。在这种情况下,辣椒可以在高温、高压灭菌器5中进行蒸汽蒸煮约1-15分钟,将辣椒煮成半熟。这样可以防止辣椒腐解、色泽和风味发生改变。
蒸汽灭菌
蒸汽灭菌可以取代化学灭菌。在这种情况下,辣椒灭菌是在高温、高压灭菌器5中进行,主要杀死辣椒表面上和表面内的微生物。优选的是90-120℃进行灭菌1-10分钟。
化学和蒸汽灭菌
另一选择方案是,辣椒表面上和表面内的微生物可以先后采用化学灭菌和高温、高压蒸汽灭菌。这里最好采用0.1-0.5%的二氯异氰脲酸钠(sodium dichloroisocyanurate)溶液进行化学灭菌,和在90-120℃的温度下,蒸汽灭菌2-10分钟。在第一化学灭菌后仍存活的微生物,经过第二蒸汽灭菌处理后将其杀死,这样再经过后面的干燥处理,微生物的数量降至最低。
步骤六:与糖溶液混合
在步骤五中采用化学灭菌和蒸汽灭菌的情况下,当在第一次采用化学灭菌后,将辣椒和糖溶液进行混和,混合比例为每20公斤红辣椒需要1-10公斤的糖溶液。糖溶液包括30%-60%的海藻糖(可以从韩国Samyang Genex公司购买),10%-40%的糊精(可从韩国Saewoo公司购买),和10-40%的纯净水。与糖溶液混和后,不仅可以阻止水分渗入冷冻干燥产品的孔隙结构、保证色泽不发生改变,而且可以保证辣椒不易脆裂。如果没有采取与糖溶液混合而进行辣椒的冷冻干燥,结果是干燥后的辣椒由于具有孔隙结构,可能会因吸潮作用而发生组织软化,因此造成产品质量变劣,储存品质下降。还有干燥后的辣椒可能很容易破碎,由于比重的减轻,辣椒粉末容易被吹走。糖溶液起到了防潮剂的作用,可以避免水分进入干燥的辣椒内部,同时也提供了光泽的外观和硬挺的结构。
步骤七:
第一次和第二次热空气干燥
将灭菌后的辣椒置于高产出、自动化和连续带型的干燥器6中(第一个干燥器具有3-5层,带长30-50米)。它装备了自动化调温和空气流量调节器,具有很高的干燥速率;另一个干燥器7是流动式、带有烘桶的鼓式干燥器(它是在100Kcal/h和2-10rpm条件下工作),被广泛地应用于该领域,在60-120℃的情况下,采用热空气迅速干燥1小时。由于辣椒具有蜡质的表层结构,如果采用单一烘干过程需要进行较长的时间,其品质可能会受到影响。因此基于这个原因,第一步干燥过程是使辣椒含水量降到40-50%,之后是水分的扩散过程。第二次烘干主要是将辣椒水分含量降低到12-16%。
可能的情况下,由于需要对大量的辣椒进行快速的处理,而一般在收获时总是在较短的时间内收获大量的辣椒,因此第一次干燥需要在辣椒收获后立刻进行,以减少辣椒的体积,然后将第一次干燥后的辣椒存贮于温度低于-25℃条件下的冷库12。这样辣椒的第二次干燥过程可以在以后进行,如非收获季节。
冷冻干燥过程
将灭菌后的辣椒置于-45℃条件下进行7-8小时的低温冷冻,然后在冷冻干燥器中获得干净的、经过冷冻干燥的红辣椒。冷冻干燥过程是在45-70℃的条件下进行18-23小时。这个干燥条件可根据需要进行干燥的产品数量和产品的状况而进行调整。如果将辣椒进行过度地干燥,可能造成品质下降,包括气味消失、品味不佳和色泽消褪。因此,应当特别注意对干燥条件的设定。
步骤八:最终产品
在步骤七中进行干燥后的辣椒,需要通过一个激光外来物质检测器和分离器8,用来清除外来异物,包括铁屑或铜屑等。下一步用研磨机9将辣椒加工成片状或粉末状。辣椒末需要通过一个铁屑的分离器10(在10000-16000高斯条件下)用来分离辣椒粉末中的铁屑,然后经过包装机11将其包装为最后产品。
具体实施方式
采用下面的实施例进一步地对本发明进行详细描述。下面的实施例是用来阐述发明,而不是用来限定发明的范围。
实施例1
选用2000公斤新鲜辣椒(2000年生产于韩国的Youngyang,Kyungsangbuk-do)。清除新鲜辣椒的果柄之后,将辣椒分为每300公斤一堆。其中一半的红辣椒用于低温冷冻。这里是未经冷冻和经过低温冷冻的红辣椒的一个清洗对比实验。
将辣椒放在带有高射气泡发生器的洗涤器2中冲洗,冲洗时间大约为15秒到5分钟,然后对从辣椒中分离出来的沙粒和外来异物的数量进行测定,结果见表1。
表1.表面清洗效果
清洗时间 | 15秒 | 30秒 | 1分钟 | 2分钟 | 3分钟 | 4分钟 | 5分钟 |
沙粒(%) | 1.2 | 0.4 | 0.02 | 0.01 | 0.01 | 痕量 | 痕量 |
外来异物(个/公斤) | 120 | 40 | 5 | 3 | 2 | 2 | 2 |
正如表1所示,当清洗时间为1分钟或更短的时候,可以检测到大量的沙粒和外来异物。在清洗时间超过1分钟时,沙粒和外来异物的数量显著减少,但清洗效果没有得到很大的提高,即使是当清洗时间超过5分钟的情况下。从整个处理时间和经济的角度来看,适宜的清洗时间应该确定在1-5分钟。
将冷冻辣椒置于室温1-3小时解冻,采用上述同样的方法进行清洗。结果表明对冷冻辣椒的清洗效果和未冷冻的新鲜辣椒一样。
不采用带有高射气泡发生器的洗涤器,而是将辣椒放在旋转翻滚洗涤器中清洗1-5分钟。其清洗效果和上面采用高射气泡发生器清洗1-5分钟的效果一样。特别值得一提的是,采用旋转翻滚式清洗除去辣椒表面粘附的农药效果非常好。结果列于表2。
表2采用旋转翻滚式洗涤器清除农药的效果(单位:ppm)
残留的农药 | 最大残留限量 | 未清洗干燥辣椒 | 清洗的干燥辣椒 |
毒死蜱(chloropyrigos) | 0.500 | 0.019 | ND |
乙酯杀螨醇(又名:敌螨酯) | 1.000 | 0.591 | ND |
α-BHC | 0.200 | 0.120 | ND |
ND:未检测出
实施例2
当辣椒受到许多微生物侵染的时候,初级灭菌(采用高温、高压蒸汽或化学灭菌剂)杀灭微生物的效果会受到影响,因此在初级灭菌之前,采用灭菌剂进行表面杀菌是非常必要的。将清洗后的辣椒转移到灭菌器13,采用0.01%、0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、1.0%浓度的二氯异氰脲酸钠(sodium dichloroisocyanurate)溶液进行灭菌1分钟。根据韩国食品加工章程,采用常规方法对辣椒表面的微生物残留数量进行检测。设置对照组,辣椒在不加任何杀菌剂的水浴中灭菌。结果见表4。
表3 经过表面灭菌后,微生物的测定结果(单位:CFU/g)
杀菌剂浓度(%) | 0 | 0.01 | 0.05 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 1.0 |
沙粒 | ND | ND | ND | ND | ND | ND | ND | ND | ND |
异物 | ND | ND | ND | ND | ND | ND | ND | ND | ND |
细菌个数 | 106-107 | 104-105 | 104-105 | 101-102 | 101-102 | 101-102 | 101 | 101 | <101 |
大肠杆菌 | (+) | (+) | (-) | (-) | (-) | (-) | (-) | (-) | (-) |
大肠埃希氏菌 | (+) | (+) | (+) | (-) | (-) | (-) | (-) | (-) | (-) |
ND:未检测出
清洗1分钟后,将辣椒置于带有高射气泡发生器的表面灭菌器13,对辣椒进行灭菌和清洗。结果发现,沙粒和外来异物被完全清除。
对未加灭菌剂而进行清洗的辣椒进行检测的结果表明,细菌总数可达107。而对于在灭菌过程中添加灭菌剂处理的辣椒来说,细菌总数随着灭菌剂溶液的浓度增加而下降。特别是当灭菌剂浓度达0.1%或更高时,只检测到10-100CFU/g的细菌。而当灭菌溶液浓度达到0.1%或更高时,大肠埃希氏菌的检测结果呈阴性。结果表明,当灭菌溶液浓度达到或超过0.1%时,对大肠杆菌的灭菌有效。然而,对于采用1.0%灭菌溶液处理的辣椒来说,原有的辣椒红色被灭菌剂脱色。因此,可以认为采用1.0%或更高浓度的灭菌剂溶液对辣椒品质有不利的影响。此外,当灭菌溶液浓度为0.2-0.5%时,其灭菌效果和采用0.1%浓度时几乎一致。因而结果表明,从经济角度和灭菌效果来说,采用灭菌剂浓度应当介于0.1-0.5%范围内。
实施例3
采用实施例2确定的0.1%的灭菌剂溶液,灭菌时间从15秒、30秒、1分钟、2分钟、3分钟变化到5分钟,观测时间的变化对灭菌效果的影响。同时也测定了灭菌时间对沙粒和外来异物的数量及微生物灭菌的程度的影响。结果见表4。
表4灭菌时间对微生物灭菌和清除异物的影响(单位:CFU/g)
灭菌时间 | 0秒 | 15秒 | 30秒 | 1分钟 | 2分钟 | 3分钟 | 5分钟 |
沙粒 | 痕量 | 痕量 | 痕量 | 痕量 | 痕量 | 痕量 | 痕量 |
异物质 | 1 | ND | ND | ND | ND | ND | ND |
细菌个数 | 106-107 | 104-105 | 102-103 | 101-102 | 101-102 | 101-102 | 101-102 |
大肠杆菌 | (+) | (-) | (-) | (-) | (-) | (-) | (-) |
大肠埃希氏菌 | (+) | (+) | (+) | (-) | (-) | (-) | (-) |
正如表4的结果所示,当灭菌时间持续至少1分钟时,采用0.1%灭菌剂溶液对微生物的杀菌效果是非常明显的。而灭菌时间超过1分钟后,随着时间的延长,其效果没有改变。因此,优选的是,表面灭菌至少要达到1分钟。
实施例4
清洗后的辣椒会被传送装置自动地运送到切碎器3,在那里,这些辣椒被切碎成4-25毫米的小块。这种切碎过程,主要是便于热量或灭菌剂溶液渗入辣椒组织中,进而取得最好的灭菌和干燥的效果。为了观察初级灭菌和干燥措施对冷冻和非冷冻的辣椒的影响,将一些辣椒去籽后,将其低温冷冻并储存。
实施例5
采用蒸汽方法对在实施例4中准备的冷冻和未经冷冻的辣椒碎块进行灭菌,灭菌温度为90-120℃,时间控制在1-10分钟。蒸汽灭菌的效果见表5。在进行蒸汽灭菌前,冷冻的辣椒块先置于室温下1-3小时进行解冻。
表5.在120℃下蒸汽灭菌对微生物的效果(单位:CFU/g)
灭菌时间 | 0秒(对照) | 1分钟 | 3分钟 | 5分钟 | 10分钟 |
大肠杆菌 | 102-103 | 0-10 | ND | ND | ND |
微生物活体 | 107-108 | 106-107 | 105-106 | 103-104 | 101-102 |
ND:未检测出
正如表5的结果所示,采用蒸汽灭菌3分钟可以完全杀死大肠杆菌。采用蒸汽灭菌5分钟后,可使可见微生物的数量减少104。
实施例6
为了观察采用无毒化学杀菌剂来取代高温、高压蒸汽方法的灭菌效果(实施例5),辣椒碎块被送往化学灭菌器16中,并浸泡在含有0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%和1.0%的二氯异氰脲酸钠(sodium dichloroisocyanurate)溶液中30秒。对不同浓度灭菌剂的杀菌效果进行观测,结果如下(表6)。
表6.化学杀菌剂浓度在杀菌30秒时的效果(CUF/g)
杀菌剂浓度 | 0% | 0.1% | 0.2% | 0.3% | 0.4% | 0.5% | 1.0% |
细菌 | 107-108 | 104-105 | 104-105 | 103-104 | 101-102 | 101-102 | <101 |
大肠杆菌 | (+)(大于103) | (+) | (-) | (-) | (-) | (-) | (-) |
大肠埃希氏菌 | (+) | (+) | (+) | (-) | (-) | (-) | (-) |
如表6所示,对微生物侵染果肉程度的测定结果表明,微生物存在果肉的数量比辣椒表面多10-1000倍。因此,有必要完全杀死存在于辣椒中的微生物,生产干净、卫生的辣椒。
很明显,表6的结果表明,当灭菌剂溶液浓度为0.4%时对普通细菌和大肠杆菌的灭菌效果最好。而当灭菌剂溶液浓度高达1.0%时,很有可能发生由于脱色而造成辣椒品质下降的情况,以及在最后的干燥处理中残留化学灭菌剂。因此,为了杀死微生物,从经济的角度和避免杀菌剂残留方面考虑,最好选择0.4-1.0%的杀菌剂浓度来杀灭辣椒果肉中的微生物。
实施例7
采用实施例6所用4%的杀菌剂浓度,设置15秒、30秒、1分钟、2分钟、3分钟和5分钟等不同的灭菌时间,来观察灭菌时间对组织内灭菌效果的影响。灭菌时间对杀死微生物的程度的影响的观察结果列于表7。
表7.在用0.4%灭菌剂浓度的情况下不同灭菌时间的杀死微生物效果(CFU/g)
灭菌时间 | 0秒 | 15秒 | 30秒 | 1分钟 | 2分钟 | 3分钟 | 5分钟 |
细菌个数 | 107-108 | 103-104 | 101-102 | 101-102 | <101 | <101 | <101 |
大肠杆菌 | (+) | (-) | (-) | (-) | (-) | (-) | (-) |
大肠埃希氏菌 | (+) | (-) | (-) | (-) | (-) | (-) | (-) |
表7的结果表明,采用0.4%杀菌剂浓度的情况下,当持续灭菌时间至少超过30秒时,对微生物的杀菌效果才十分有效。而当杀菌时间持续超过2分钟以后,杀菌效果不再发生变化。因此,在对辣椒组织内灭菌时持续的时间应控制在30秒到2分钟的范围内。
实施例8
为了对实施例4中所得的辣椒碎块进行先后的化学和蒸汽灭菌,首先对其进行化学灭菌处理。将辣椒切块浸泡于含有0%、0.05%、0.2%、0.5%和1.0%的不同浓度的二氯异氰脲酸钠(sodiumdichloroisocyanurate)溶液中,进行10分钟灭菌。灭菌效果列于表8。
表8、不同灭菌剂溶液的浓度产生的灭菌效果(单位:CFU/g)
灭菌剂浓度 | 0% | 0.05% | 0.2% | 0.5% | 1.0% |
普通细菌 | 106-107 | 104-105 | 102-103 | 102-103 | <102 |
大肠杆菌 | (+) | (+) | (-) | (-) | (-) |
如表8所示,当杀菌剂浓度低于0.05%时,其杀菌能力很差。而尽管当杀菌剂浓度在1.0%甚至更高时,其杀菌效果很好,但是从经济的角度看这种浓度水平是不适宜的,而且由于残留令人不适的杀菌剂气味,会造成辣椒品质的下降。
下一个是关于组织内不同灭菌时间的影响。在0.2%的二氯异氰脲酸钠(sodium dichloroisocyanurate)溶液浓度的情况下,灭菌时间分别为3分钟、10分钟、20分钟和30分钟。灭菌效果见表9。
表9、采用0.2%的化学灭菌剂在不同时间下的灭菌效果(单位:CFU/g)
灭菌时间 | 3分钟 | 10分钟 | 20分钟 | 30分钟 |
普通细菌 | 105-106 | 102-103 | 102-103 | <102 |
大肠杆菌 | (+) | (-) | (-) | (-) |
表9的结果表明,在灭菌持续时间低于3分钟时,灭菌的能力较弱,但当灭菌持续时间超过30分钟,甚至更长时,灭菌的效果非常好。但是随着灭菌时间的延长,其生产能力降低,由于杀菌剂的不适气味造成品质下降。
实施例9
对实施例8中采用化学灭菌的辣椒,进行下一步蒸汽灭菌处理。通过调节蒸汽灭菌器6的温度范围(80-150℃),观察不同温度条件下,采用蒸汽灭菌对辣椒组织的灭菌效果。结果总结于表10。
表10、蒸汽灭菌器的温度改变对灭菌效果的影响(单位:CFU/g)
灭菌温度 | 80℃ | 105℃ | 120℃ | 150℃ |
普通细菌 | 103-104 | 102-103 | 101-102 | 101-102 |
大肠杆菌 | (-) | (-) | (-) | (-) |
从表10的结果可以看出,当蒸汽灭菌的温度为80℃或更低时,其灭菌能力很差,而当蒸汽灭菌温度为150℃或更高时,灭菌效果非常好。可是从经济的角度和品质来看,超过105℃的灭菌温度是不适宜的。
另外,在105℃的灭菌温度情况下,验证了不同灭菌时间(0分钟、2分钟、5分钟、10分钟、15分钟)的灭菌效果,结果见表11。
表11.在蒸汽温度为105℃时,不同灭菌时间对灭菌效果的影响(CFU/g)
灭菌时间 | 0分钟 | 2分钟 | 5分钟 | 10分钟 | 15分钟 |
普通细菌 | 104-105 | 103-104 | 102-103 | 102-103 | 102-103 |
大肠杆菌 | (-) | (-) | (-) | (-) | (-) |
表11的结果可以看出,当不进行灭菌的情况下(0分钟),灭菌效果很差。将蒸汽灭菌处理进行15分钟或更长时间,灭菌的效果很好,但从经济的角度和品质来看,蒸汽灭菌时间超过15分钟是不适宜的。
实施例10
添加糖溶液可以制备卫生干净、冷冻干燥的红辣椒,糖溶液的组成比例见表12。但是这只适用于实施例8化学灭菌后和实施例9蒸汽灭菌前的脱水辣椒。对干净红辣椒的感官品质评估,是通过检测其颜色、黏着性和粉末的飘浮性、防吸潮性能(作为物理性状)等项目来进行的。取10克冷冻干燥的红辣椒用来评估,将其分装于每一容器中,放置1小时后,请10人组成评审团(5男、5女)对上述特性进行评估。品质采用三个级别,好(+++),中等(++),差(+)。结果见表12,
表12、不同糖溶液组分对感官品质评估的影响
性状 | 组分比例(葡萄糖∶海藻糖∶糊精∶纯净水),% | ||||
0∶0∶0∶0 | 75∶0∶0∶25 | 0∶25∶50∶25 | 0∶50∶25∶25 | 0∶60∶20∶20 | |
色泽 | + | ++ | ++ | +++ | +++ |
粘性 | +++ | + | ++ | +++ | +++ |
粉末飘浮性 | ++ | + | + | ++ | ++ |
防潮性 | + | + | ++ | +++ | +++ |
实施例11
经过初级灭菌后,如实施例5(蒸汽灭菌)、实施例7(化学灭菌)、和实施例9(化学和蒸汽联合灭菌),将辣椒置于第一干燥器6中(连续带型干燥器,具有4个层和40米长),该干燥器装有自动温度调节器,可设置温度为60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃和120℃。在每个温度条件下,测定将辣椒含水量减少到50%时所需要的烘干时间,以及在每个温度条件下对烘干后的颜色变化进行视觉观察,结果列于表13。
表13.在第一干燥器中温度的变化对烘干时间和辣椒颜色的影响
温度 | 60℃ | 70℃ | 80℃ | 90℃ | 100℃ | 110℃ | 120℃ |
时间(小时) | 1.2 | 1.1 | 1.0 | 0.8 | 0.6 | 0.5 | 0.4 |
颜色 | 鲜红色 | 鲜红色 | 鲜红色 | 鲜红色 | 鲜红色 | 鲜红色 | 切割面脱色 |
正如表13所描述的那样,调控热空气流使烘干器的温度小于80℃,若将辣椒的含水量降至小于50%时,需要1个小时以上的时间。而当烘干温度超过120℃时,辣椒的切割面发生轻微的脱色现象。因此在第一热空气干燥的过程中,温度宜控制在90-110℃之间。在此温度范围内,将辣椒的含水量降至达到50%的含水量时,需要烘干0.4小时,而且产品质量也很均匀。
实施例12,
在实施例11中,辣椒经过了第一热空气干燥的过程,之后经过输送时间达5分钟的低速传送装置进入第二干燥器,这样可以使水分充分散失,然后在第二干燥器(流动式、带有烘桶的鼓式干燥器,在100Kcal/h条件下工作),该干燥器具有自动调温装置。设置温度水平分别为60℃、70℃、80℃、90℃、95℃、100℃、105℃和110℃,在每个温度条件下,对烘干后的颜色变化进行视觉观察。结果见表14。
表14、在第二干燥器中温度的变化对颜色变化的影响
温度 | 60℃ | 70℃ | 80℃ | 90℃ | 95℃ | 100℃ | 105℃ | 110℃ |
颜色 | 鲜红色 | 鲜红色 | 鲜红色 | 鲜红色 | 鲜红色 | 暗红 | 脱色 | 脱色 |
表14的结果说明当烘干温度介于60-95℃时,辣椒的颜色没有发生变化,然而当温度达到100℃时,颜色改变为暗红色,而当温度超过105℃时,由于发生部分的脱色现象使产品的颜色变为桔黄色。尽管第二次烘干时的温度可以根据第一次烘干后产品的湿度变化而进行调节,但推荐第二次烘干时的温度应介于60-95℃的范围。
取根据本发明工艺制备的100千克干辣椒产品,与目前市场上的100千克干辣椒产品相比较,结果列入表15。
表15.依据本发明工艺生产的干辣椒和常规方法生产的干辣椒比较
性状 | 传统辣椒产品 | 清洁辣椒(采用本发明工艺) |
含水量(%) | 12.34 | 8.97 |
沙粒(%) | 0.76 | ND |
异物(个/千克) | 0.7 | ND |
辣度(Scovill热度单位,Shu) | 4.580 | 6.247 |
色泽(色度单位) | 4.350 | 5.732 |
普通细菌(CFU/g) | 1.6×105 | 1.3×10 |
大肠杆菌 | (+) | (-) |
大肠埃希氏菌 | (-) | (-) |
从表15中可看到,采用本发明工艺经过上述处理过程生产的干净的干辣椒可被认为在卫生方面和微生物方面是安全的产品,而且颜色和辣度方面也有好而稳定的质量。
从第一和第二烘干过程中可以发现,尽管辣椒可在低温条件下进行更长的时间的烘干,但干燥过程在高温条件下不应超过1个小时,这样可以确保辣椒的颜色和品质。
实施例13
为了解决加工设备能力不足的问题,例如在第二干燥器进行连续批量生产时会发生这个问题,在实施例2中经过第一次烘干处理的辣椒可在低温冷冻藏器中储存24小时。在表16中比较了来自第二烘干过程中两个样品的质量性状,其中一个样品在第一次烘干后进行低温冷藏,而另一个样品在第二次烘干前没有进行低温冷藏,从表16中可以看到,在这些质量性状上方面二者没有较大的差异。
表16、低温冷藏和没有经过低温冷藏的辣椒质量比较
性状 | 经过低温冷冻后干燥 | 没有经过低温冷冻后干燥 |
含水量(%) | 5.46 | 5.23 |
辣度(SHU) | 6.089 | 6.123 |
颜色(色度单位) | 5.820 | 5.779 |
普通细菌(CFU/g) | 1.2×10 | 1.4×10 |
大肠埃希氏菌 | (-) | (-) |
表16的结果表明,尽管辣椒经过了低温冷藏,但在烘干后,辣椒的品质却没有受到很大的影响,因此当由于第二次烘干能力不足而造成处理不能继续时,经过第一次烘干过程的辣椒可以暂时在低温条件下进行冷藏,而这并不改变最终干燥产品的质量。这种低温冷藏的方式,也可以解决辣椒处理过程中空间不足的问题,特别是在收获季节购买大量的辣椒后,没有完全烘干的辣椒可以采用这种低温冷藏的方式,这样储存的辣椒可以根据需要在一年四季都可以加工。同样也可以根据需要在新鲜辣椒购买后、去籽后或进行表面灭菌后采用这种低温冷藏的方式。
实施例14
随机选择10个经过培训的评审员对最后干燥的产品的感官质量进行评估,采用5个等级,比较依据本发明工艺所得的干辣椒产品和采用传统的日晒、热空气烘干所得到的产品的质量特点。结果列于表17。
表17、依据本发明工艺生产的干净干辣椒产品和传统干辣椒产品比较
性状 | 日晒 | 热气烘干 | 本发明工艺 |
风味 | 3 | 2 | 4 |
口感 | 4 | 2 | 5 |
质地 | 3 | 3 | 4 |
色泽 | 4 | 3 | 5 |
从表17中可以看出,与目前市场上传统的干辣椒产品比较,根据本发明工艺生产的干净的干辣椒产品,具有良好的风味、口感、质地和颜色。
实施例15
对辣椒进行初级灭菌处理后,例如实施例5(蒸汽灭菌)、实施例7(化学灭菌)和实施例9(化学和蒸汽联合灭菌),将辣椒输送到低温冷库12,在-40℃下低温冷藏8小时。将低温冷藏的辣椒置于一个冷冻干燥器17,然后在不同温度和时间的条件下,进行干燥(见表18),以此获得干净的、冷冻干燥的产品。对冷冻干燥后的干净的辣椒产品的外观、质地、口感和整个风味进行感官品质评价。在每一个容器中盛有10克冷冻干燥的辣椒产品,用于感官评估。然后将250毫升100℃沸水倒入每个容器中,放置3分钟,然后,将样品送给10位评审员检验,对上述四个指标进行评定,每个指标按照好(○)、中等(△)、差(×)三级方式进行评估。结果列于表18,
表18 不同冷冻干燥条件下,辣椒感官品质的检验结果
指标 | 冷冻干燥条件(温度、时间) | |||
40℃,25小时 | 50℃,22小时 | 70℃,18小时 | 80℃,15小时 | |
外观 | △ | ○ | ○ | △ |
质地 | △ | ○ | ○ | × |
口感 | ○ | ○ | ○ | △ |
风味 | ○ | ○ | ○ | × |
从表18的结果可以看出,在40℃条件下进行25小时冷冻干燥和在80℃条件下进行15小时的冷冻干燥,其感官品质评价结果都较差。
由上面的叙述可以看出,根据本发明制备卫生干辣椒方法,包括重复性灭菌和干燥过程,可以解决传统的干燥干辣椒所常见的卫生问题,例如辣椒中有害微生物和辣椒表面的农药残留等问题。此外,可根据需要有选择地进行低温冷冻冷藏,这主要用来改善其储存性和贮藏品质,这样在一年四季都可以保证辣椒的品质。由于红辣椒是通过冷冻方法制得的,因此采用添加开水的方法可以很容易地恢复红辣椒所独有的风味、质地。还有在添加糖溶液过程中,采用的是海藻糖和糊精混合物作为糖溶液的原料,因此产品颜色特别,而且由于其粘性和粉末飘浮性能的下降,其防潮性能也得到了很大提高。采用本发明工艺进行制备卫生干辣椒的每一步骤,都可以连续进行,因此可以大规模地生产而保证辣椒的品质。根据本发明所描述的方法制备的灭菌干辣椒,可以作为一个单独产品,也可以作为方便面中的调味品、餐桌调味品以及辣椒酱。
显然对于那些所属技术领域的一般技术人员而言,可以根据对本发明的精神进行各种各样的修改和改进。因此,本发明受所附权利要求的限定和保护。
Claims (10)
1.一种采用连续灭菌和干燥工艺的用于生产卫生干辣椒的方法,包括:
筛选新鲜辣椒,去除辣椒果柄和熟化辣椒;
清洗辣椒,去除辣椒表面的农药残留和异物;
采用0.1-0.5%的二氯异氰脲酸钠溶液对洗后的辣椒表面进行至少1分钟灭菌;
将洗后或灭菌后的辣椒切碎、去籽;
采用0.1-0.5%的二氯异氰脲酸钠对切碎的辣椒处理5-20分钟进行灭菌,将灭菌后的所述辣椒与糖溶液混合,并进一步对辣椒用高温和高压蒸汽在90-120℃条件下处理2-10分钟;
采用热空气或冷冻干燥方法对灭菌后的辣椒进行干燥;以及将烘干后辣椒研磨成产品。
2.根据权利要求1所述的方法,在熟化前或熟化后,切开辣椒并从辣椒中分离种籽后,或采用热空气干燥后,可进一步包括对辣椒进行低温冷冻和储存。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述的辣椒的低温冷冻和储存是在-25~-40℃温度下至少24小时。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述的糖溶液包括30%-60%重量比的海藻糖、10-40%重量比的糊精和10-40%重量比的纯净水,并且,糖溶液的添加比例为每20公斤辣椒添加1-10公斤糖溶液。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述的采用热空气对灭菌辣椒的干燥过程,包括在90-110℃温度下的第一次干燥处理,和60-95℃温度下的第二次干燥处理。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述的用冷冻干燥法干燥灭菌辣椒,是在低温冷冻处理灭菌辣椒后,将其置于冷冻干燥器18-23小时,保持温度在45-70℃之间。
7.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
在磨碎烘干的辣椒前,采用激光器检测和分离异物;并且在磨碎干辣椒后分离辣椒中的铁屑。
8.一种采用连续灭菌干燥工艺卫生地生产干辣椒的装置,包括:
一个用于筛选新鲜辣椒和熟化新鲜辣椒,用于增加其风味和颜色的熟化室;
一个用水清洗辣椒表面异物和农药残留的洗涤器;
一个非必选的、用来对清洗后辣椒表面灭菌的灭菌器;
一个将清洗和灭菌处理过的辣椒切碎为尺寸均匀的小块的切碎器;
从辣椒碎块中去籽的去籽器;
一个用来杀灭辣椒表面和内部微生物的化学灭菌器和/或采用高温、高压的蒸汽灭菌器;
用于干燥灭菌辣椒的第一和第二热空气干燥器或冷冻干燥器;以及
用于将干燥的辣椒磨碎成最终产品的研磨机,
其中所述的装置的每一个单元是通过传送装置相连的。
9.根据权利要求8所述中的装置,进一步包括用来储存新鲜辣椒、熟化辣椒、辣椒切块或用第一干燥器干燥后的辣椒的低温冷库。
10.根据权利要求8所述的装置,进一步包括;
在研磨机磨碎前,用于检测或分离干辣椒中异物的激光异物检测器和分离器;
在研磨机磨碎后,用于分离辣椒粉中铁屑的一个铁屑分离器;以及
一个包装机。
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