CN86102945A - 在密封容器中热处理低酸食品的方法 - Google Patents

Abstract

加入酸及其内酯加热诸如蔬菜，谷物食品等低酸热敏食品，优选的是用糖醛酸及其内酯，该酸能明显地降低工业灭菌参数与不加酸而用较高热处理温度一时间参数比较，更多地保留食品的色、味、质地，接近刚采集的家庭烹用产品。所用酸及其内酯的类型及用量不会使食品残留其酸味。优选的混合物是葡萄糖醛酸及其δ—内酯和r—内酯，将其与食品结合。

Description

本发明是关于低酸食品的热加工，特别是含酸低对热敏感的蔬菜的热处理工艺。“热处理”的意思是将食品置于一定温度下一段时间，使其成为灭菌的商业食品，正如Title21CFR    Part113所定义的“热处理”的食品的工业灭菌意味着它达到下列标准：

（ⅰ）通过加热使食品

（a）在正常非冷藏条件下贮存和发货时不再有能繁殖的微生物，和

（b）不再有危及公众健康的有活力的微生物（包括孢子）;或

（ⅱ）通过控制活性水及加热使食品在正常非冷藏条件下贮存和发货时不再有能繁殖的微生物。

低酸食品的意思是在天然状态下产品的pH值大于4.6，它也包括另一些产品，在它热处理前加一定量酸但不会使其pH降至低于4.6。

一些食品，特别是含酸低的蔬菜（如下面列举的），它们需要在较高温度下加热长时间才能杀死使食物腐烂和有毒的微生物。例如：梭状肉毒杆菌（Clostridium    botulinum）在罐头的厌氧条件下营养生长时就产生致死毒素，而这种情况就可通过灭菌来防止。

但长时间加热会破坏对热敏感的蔬菜诸如，卷心菜和瓜类食品的质地（材料的均一，整体性和硬度）和颜色。即使是罐装也如此。对热更敏感的片状瓜笋类蔬菜，长时间加热更会使其变软，失去吸引人的色泽，从而失去了顾客。由于这样的蔬菜不会为很多消费者接受，也没必要大量生产这种蔬菜罐头。如上所述，蔬菜只是热敏食品的一部分。“热敏”的意思是在正常热处理条件下，食品质地，色泽，味道都受到一定程度的破坏。

从收获起，食品就在逐渐地变质，因而为延长贮藏期就需经常采取防腐措施。食品保存技术必须能保持其营养价值和感观性质的稳定性。也就是说食品这些性质及质量是由一个或更多的人的感官来鉴定的，包括质地、色泽、味道和（或）香味。

保存食品是应用科学和工程的原理来控制食品变质。现代食品保藏方法的目的首先在于控制微生物的生长。最通常的方法包括加热、冷冻、干燥、酸化、糖渍、盐渍、熏制和其它化学处理保藏方法。下面将简要的讨论各种方法的优缺点。

干燥是人所共知的最古老的食品保藏方法。诸如：晒水果干，干果、谷物、肉类和蔬菜。然而，由于不能予测自然条件，开始用机械设备将热最大限度地转移到需贮藏的产品，从而大大地控制干燥的程度。作为商品的干燥食品包括苹果干，杏干，无花果干，李子干，葡萄干，胡萝卜干，土豆干，香蕉干，鸡蛋粉和奶粉。大部分干燥食品可长期贮藏，价格便宜，贮运又方便，因此在食品工业上被广泛采用。

高真空下冷冻干燥和高真空干燥可生产出更高质量的产品。通常用冷冻干燥法生产蔬菜，虾类，咖啡和一些特殊的军用品。然而，这些食品非常昂贵，成本远高于干燥食品，冷冻食品及罐头食品。将食物浓缩到65%或更多的干物质（含大量糖）后可在真空条件下温和热处理来保存。例如：浓果汁，果酱、果冻、果脯或甜炼乳。但由于这种方法只适用于高糖食品，对人类大部分其它食品是不适用的。有两类热处理用来灭菌，它包括先在大约130°F到155°F低温加热，该温度不能单独用在商品食物上，必须与其它食物保藏方法或体系相结合;另一种是热包装即在大约180°F到212°F将加热的食品加入容器中，这种方法只能用在有限度的高酸和高糖食品的灭菌。

用足够量的盐，创造一个抑制细菌生长的环境也可贮存食品。用盐渍法保存鱼类和肉类，结合熏制可生产出具有特殊香味的食品。然而足以抑制细菌生长的盐含量使得盐渍食品干涩的咸味不可口，又可能危害健康。所以很多消费者不喜欢食用。

燃木生烟熏制时，烟中常含对微生物不利的甲醛及其它化学物质，加上熏制时的温度大约在120到160°F，这种热处理会使食品脱水（如：肉和鱼），这样就更有利于贮存它们。但所得食品也较干燥，不太可口。现在常用的熏制法主要是取其熏制味道，而不是由于它更耐贮存。

用化学品加工食品包括化学处理肉类加工品。这种方法盐仍是处理剂混合物中最基本的，（如：制咸肉，火腿，腊肠等等）。而硝酸钠和亚硝酸钠几世纪以来是用做稳定红色和抑制使食物腐败和产生毒素微生物生长的抑制剂。抗坏血酸和赤糖酸盐和葡萄糖酸-δ-内酯都用于加强和稳定瘦肉的红色。现代加工肉食品的方法是将盐与生肉糜混合（如：午餐肉，腊肠等）或将处理液泵入原料肉（如：制火腿，咸肉等），然后在热水中（150°F到165°F）中煮，使肉制品内部温度为140°F到155°F。这种温和条件下加工的肉制品不能贮存在天然条件下，必须贮存在冰箱中。

微生物对酸的敏感度不同。酸的防腐作用是由于其氢离子浓度和它能酸解细菌细胞。酸可能是食品的天然成分，或者由发酵产生，或者作为化学品直接加入食品中。由于酸能加强热杀伤力，酸性食品（pH4.6或低于4.6）只需加热到205°F就可以灭杀致腐微生物，比碱性食品（或称低酸，pH约4.6左右）所需温度低的多。通常加到食品中的酸（醋酸、柠檬酸、苹果酸）产生明显的“泡菜”香味，这味道无损于家庭烹制的香味，食品加酸在技术上称之为“酸化”。

尽管没有灭菌步骤，低温（0°F或更低）能抑制细菌生长，从而冷冻食品可贮存几个月基本不变质和不丧失营养价值。大部分的肉、鱼、蔬菜和水果都能较好地冷冻，并保持较高的感观价值。一般都认为速冻蔬菜比其它方法更能保持其色泽，质地和鲜味。但由于能源，贮藏加工占地，设备，运输等原因，速冻食品比罐装和干制品成本高得多。

封闭保存食品，即人所共知的“罐头制品”早在1809年已经出现。将低酸食品（这种提法是与热装的酸化食品区别开）装入金属容器，密封封罐，然后在一定时间和温度下热处理，使其灭菌，便于商用时贮存。加热时间为6分钟到约7小时，温度为约212°F到约275°F具体的时间和温度取决于食品类型和起始温度，容器大小，所用灭菌方法，灭菌设备，能源成本，所需生产率等不同因素。

在罐头食品出现以前，除了制成干燥食品外，无法长期贮存和运输。因此，罐头食品是最早的方便食品。当今罐头食品不仅方便，富有营养，而且比起用冷冻或其它方法贮存的快餐食品便宜得多。

为成功的贮存大部分食品，需要足够的热量杀死食品中对人危害的微生物或其它在正常贮藏条件下能在食品中繁殖的微生物。为低酸罐头食品灭菌所需的加热时间及加热量通常是变化的，有时会破坏食品的味道，质地和色泽。所以很需要一种降低加热时间和温度又能有效灭菌的方法，这样就可以大大改善贮存食品的质量。无菌装罐和旋转搅动蒸煮器都是高温短时间工业用加热灭菌设备的例子，它们都可以改善灭菌食品的质量。迄今为止低酸食品工业化灭菌的时间为10分钟到6小时，温度为230°F到270°F。当然时间和温度要根据上述几点选择。

灭菌酸性或酸化食品（pH为4.6或更低）所需热量低于灭菌低酸食品（pH约4.6）所需热量。通常将食品酸化到pH4.6或更低所需加入食品的酸量使食品具有明显的酸（醋）味，很多消费者不接受这种味道。

尽管人们知道很多食物保存方法，但对一些热敏感的食品，特别是一些蔬菜，在罐头热处理过程失去了家庭烹调时保持的味道和营养价值，改变了原来的质地，颜色和香味。特别是低酸热敏的蔬菜更是如此。这样保存的蔬菜一般消费者都不能接受。

解决食品改变颜色的方法之一是用化学物质处理。例如用硫制剂，如：二氧化硫、亚硫酸氢钠（或钾），偏亚硫酸氢钠（或钾）和亚硫酸钠都能成功地控制和逆转很多低酸食品的变色，这些食品包括水果、蔬菜、土豆、玉米片，蘑菇和汤料。然而用这些硫制剂不是没有问题。虽然迄今为止一般还认为它是安全可靠的，只是使食品有些硫的臭味。但近来人们已意味到它对健康潜在的危害，如：可能使过敏体质者哮喘或产生其它不适反应。含钠制剂也是高血压患者的禁忌。美国政府的食品和药物管理部门最近建议修改使用硫制剂的规定，建议禁止加工土豆时加硫制剂，对食品中含10pm以上硫的厂家要贴标签向公众说明。由于硫制剂广泛用于食品加工，又没有一个更合适的替代物，所以禁止用它会对食品加工及对加工，包装和销售食品的外观产生直接而严重的影响。上述的其它控制变色剂，诸如醋酸，柠檬酸和苹果酸等食物降解酸都使食品具有一种明显泡菜味或其它酸味，而焦磷酸钠会破坏食物质地。

应用硫制剂可控制、防止、抑制、延迟和逆转土豆及其它食品由于酶和（或）氧化剂引起的变色。这些食品变色，比如：土豆、是在收获时就开始了。当土豆皮碰破或将其切成片时，由于损坏了细胞，又暴露在空气中，加速了它的变色。在天然条件下开始变色完全是由于酶作用。而在加工过程由于煎煮使酶钝化后，则是由于其暴露于空气而继续氧化变色了。土豆的氧化变色是由于O-二羟苯酚氧化亚铁离子螯合物形成一个有色的三价铁离子螯合物。

由于需要广泛控制食品变色，而上述硫制剂又有一些严重缺点，使人们以巨大的兴趣揭示其它能代替硫制剂的控制变色剂。用于诸如土豆及土豆制品等极易变色食品的加工。由于这些食品复杂的性质，变色快，本身味道淡稳定不住添加剂的味道，使得很难找到一种满意的无毒控制变色剂。

根据本发明，将低酸热敏食品与糖醛酸及其内酯混合物结合，优选的是与葡萄糖醛酸及其内酯混合物结合。通过在低酸食品中加入糖醛酸或一种糖醛酸前体，优选的是加一种它们的内酯，使pH达到4.6或更低，从而使低酸热敏食品可以工业化灭菌或装罐时得到既能稳定贮藏又保持食品天然香味，质地和（或）色泽，并与新鲜家庭烹调的食品相似又没有通常加工食品的泡菜（酸）味，涩味，辣味。用本发明的方法，当食品放置在内衬有釉质的金属容器中灭菌时，容器腐蚀和溶解的铁离子都明显地比用其它酸时少，所得食品也比用其它方法更具天然味道和耐贮存。

据据本发明，将酸如：糖醛酸及其内酯的混合物，在热处理前，处理时或刚刚处理后的某一时刻一次加到低酸食品中使pH降到4.6或更低，优选的是将在容器中盐渍或糖渍食品加入糖醛酸及其内酯混合物。也可几次加入，例如：两次加入。第一次在热处理前如：则收获后，最好在还未明显变色前用上述混合物洗、浸、泡以防止、抑制、延迟变色，使食品pH降到约4.6。然后在热加工时用一定量，最好是相对少量的糖醛酸及其内酯混合物加入盐中，进一步降低容器内加工食品的pH，使其维持4.6或更低。

本发明的首要目的是使低酸热敏食品可在低于通常温度和时间情况下热处理灭菌，又不失天然食品的色、香味和质地。这里所说健康食品的意思是家庭烹调食品，即食品加工适度，使其更好吃又不失原来的营养成分。

本发明的另一目的是改变热处理低酸热敏食物所需的温度和时间（意味着与通常一样时间但温度较低或用同样的温度减少加热时间，或二者都降低），而食品质地和（或）颜色都改变不大，保存着天然味道。既不会有加工时加的诸如醋酸，柠檬酸引起的酸味、涩味，又能避免加工时间长引起的其它怪味。

本发明还有一个目的是提供在容器中加酸及其内酯热处理低酸食品的方法，优选的是葡糖酸及其内酯，其中的酸可降低处理食品的pH到4.6或更低。从而可以降低热处理时温度和时间，与不加该酸热处理的食品相比大大改善了处理后食品风味，使其不会具有加通常的醋酸，柠檬酸、乳酸、苹果酸、磷酸和酒石酸所残留的酸涩味。

还有一个与上述有关的目的是加葡糖酸及其内酯-葡糖-δ-内酯，葡糖-γ-内酯使其pH达4.6或更低时，梭状肉毒杆菌孢子将不能发芽和长成有毒的营养型。

再一个目的是用本发明的酸性混合物可控制低酸食物处理时变色，例如：已证实土豆变色是由于某些物质被酶和（或）氧化降解。

另一相关目的是用本发明酸性混合物作为对人安全的防变色剂-硫制剂的替代物。

本发明中还涉及加入酸性混合物的步骤，可以以两步或多步加入，先在加热灭菌前给土豆等蔬菜去皮切片后立即加入以预防，延迟，逆转其变色，热处理前，处理中或之后第二步加入以降低pH值到4.6。多步加入既可降低热处理温度和时间又能保持其色、香、味。

本发明也提到在加工前，加工时或之后加酸混合物以提供能抗变色的加工食品。

本发明再一优点是在热处理后可得到一个比通常清彻得多的盐水，使罐头食品的干物重增加。

根据本发明热处理的食品营养价值比通常的高，特别是对热敏食品，更能保持其营养成分。

本发明热处理时的容器不易腐蚀，使食品少含从容器中酸作用下产生的铁离子。

从图可进一步看到用优选的糖醛酸前体，葡糖醛酸内酯（GDL）加工一些低酸食品时改变了热处理所需温度和时间。每图中右边的曲线表示在pH中性加热灭菌不用葡萄醛酸及其内酯混合物，所需时间和温度都较高，使得产品质地变软和（或）变色。左边的曲线表示加葡糖醛酸-δ-内酯，使pH达4.6或更低，所需温度和时间大大降低。用本发明方法加工食品，很多食品都保持了新鲜或如家庭烹调的食品一样的质地、颜色。把糖醛酸及其酯结合使用时，加工的食品味道不太酸，而只加酸热处理食物时，无论加热时间长短温度高低味道都无法比拟。

优选的酸/内酯混合物是糖醛酸/及其内酯，最好的是葡萄糖醛酸及其δ-内酯和γ-内酯。在用葡萄糖醛酸δ-内醛前体加工低酸化合物时，当它与食品中水接触时，GDL水解成葡萄醛酸及其内酯的平衡混合物，将GDL加到加工食品容器中的诸如盐水和糖水的水溶液中，可分多步加入。

图1到图7表示热处理灭菌低酸热敏蔬菜所需温度和时间，右边曲线为未加酸的通常加热条件，即未加GDL，而左边的曲线是用本发明的GDL前体热处理所需温度和时间。

根据本发明使消费者可以得到一般罐头食品不能得到的加工食品。因为罐头食品改变了其质地，色泽和（或）香味，消费者不喜欢。

人们发现将低酸食品与糖醛酸及其内酯结合进行热加工不仅使工业灭菌时所需时间和温度降低，味、色和质地也不会因无酸时所需的高温而改变。加酸热处理时食品不会有焦糖味，但仍有微酸味。但当用酸及其内酯混合物时，食品就不会有只用诸如醋酸、柠檬酸、乳酸、苹果酸、磷酸和酒石酸时产生的明显的刺激味、涩味、酸味（或泡菜味）。糖醛酸用量足以保证食品平衡pH降到4.6或更低，最好达到4.3到4.6。

本发明的糖醛酸可通过例如：糖或醛糖氧化得到，虽然用五碳糖也可以，但优选的是用六碳糖。六碳糖制备的酸诸如，塔龙酸、半乳糖酸、艾杜酸、古罗糖酸、葡糖醛酸、甘露糖酸、阿卓糖酸、阿洛糖酸、（虽然除葡糖醛酸外其它均为工业上不能得到的）。这些酸分别由它们的醛糖-塔龙糖、半乳糖、艾杜糖、古罗糖、甘露糖、葡糖、阿卓糖和阿洛糖。含五个碳原子的糖是木糖、来苏糖、阿拉伯糖和核糖。本领域的专业技术人员将懂得其它能形成其内酯的混合物，只要它能起到本发明述及的目的和作用，降低pH，使加工食品无酸味的都在本发明范围之内。

任何将糖醛酸及其内酯处理低酸食品结合适当方法和材料均可采用。酸可直接加入食品（当它与食品中水分接触时将转化为该酸及其内酯混合物），但由于人们不知道用晶体形式或食用糖醛酸，所以这种方法还未广泛使用。葡糖醛酸就是一例。这些酸可以工业用水溶液形式得到，它含约50%（重量比）葡萄醛酸。这些酸的水溶液是葡糖醛酸及其内酯δ-内酯和γ-内酯的平衡混合物。葡糖醛酸有一种温和酸味。

应用葡糖醛酸及其内酯的优选的方法是将食物与葡糖醛酸前体结合。该酸的前体即一种加到酸中与低酸食物结合的一种液体材料或化合物，当该酸与食物中水接触时，将部分转化成其内酯，形成该酸及其内酯共存物，可用酸的前体包括它们的内酯本身（它们可被称为潜在酸，因为它们在水中水解形成或酸及其内酯的混合物），这些内酯混合物和与一些强酸结合的该酸的盐。例如：常用的优选的葡糖醛酸前体包括葡糖醛酸-δ-内酯，γ-内酯，这些酯混合物和与强酸盐酸结合的葡糖酸盐。目前，最好的前体是葡糖醛酸-δ-内酯（GDL）。可得到无味的食用白色粉末，有甜味。GDL的食用溶液也可以工业生产和应用。GDL是葡糖醛酸一种内酯，水解时可以生成葡糖醛酸。当GDL与盐水或低酸食物中水结合时发生水鲜。葡糖醛酸-δ-内酯水解生成含约55%到约60%（重量比）葡糖醛酸和约45%到约40%其δ-内酯和γ-内酯混合物的平衡混合物。水解时酸形成率受温度，pH值和溶液浓度的影响。其δ-内酯比γ-内酯水解的迅速。缺少热量时，水解慢。加热盐水可加速水解反应，这是优选的方法。加热食品也是起同样的作用。用糖醛酸例如：葡糖醛酸及其内酯可得到最优结果。因此，本发明通过热处理，迅速发生水解使食品迅速彻底地酸化。

用与强酸结合的盐的例子有钠盐、钾盐和钙盐。具体说如：葡糖酸钠、葡糖酸钾和葡糖酸钙。这里说的强酸是可与酸式盐反应，提供足够的氢离子，在低酸食品中形成需要的糖醛酸及其内酯。这样的酸如：盐酸。当然，根据本发明强酸类型、加入量及加入方式都不会使低酸食物产生刺激味，涩味和酸味。如果盐酸用作强酸，它将全部被转化，不残留，只以一些盐形式存在。

下面将用一些GDL前体处理不同低酸食品为例说明本发明。每个例子的食品均装在两个内衬有机高分子涂料的金属罐头盒303×406（即3-3/16英吋直径，4-6/16英吋高）中。所有pH值均处平衡态。加热后一周内开罐，比较不同方法加热的两种产品。

平衡态pH意思是产品的氢离子浓度的负对数，根据CFR114.80（a）（1），（2）和CFR114.90，都列在参考资料中，加热都不足24小时。

调味食盐以一定量加入不是本发明所必须的，对比的各种蔬菜均加入食盐。比较的两种产品加盐量是一样的。

例1

在美国，瓜片罐头是有限的，特别是在南方，以约240°F下加热40分钟或与其相当的时间和温度灭菌，产品的质地很差（软化或成糊状），颜色变暗，还有一股过熟或焦糖味。因此，产品无法为广大消费者接受。

在一系列试验中，将刚收获的南瓜（yellow    squash）按常规洗净，切片，每片半英吋厚，在200°F水中煮5分钟（这是为抑制酶活性），然后放入冷水。将上述处理的南瓜片装罐，（每罐11.6），加75谷重的盐片，再用含GDL盐水装满罐头盒，盐水的pH低于4.6，达约4.3。（见GDL的样品表Ⅰ）。将28.6克GDL加到了开水中配制GDL溶液，用不含GDL的盐水装满对照罐头盒（见参考例样品，表Ⅰ）。在装入罐盒前，将盐水在190°F加热。加热GDL盐水可降低将GDL水解成葡糖酸及其内酯所需的时间，也降低使pH降到所需值的时间。虽然这步不是必须的，但它仍是工业生产时优选的方法。将罐头密封下封盖，然后热处理。根据本发明将加入GDL的样品罐头在220°F下灭菌15分钟，加热后的南瓜片质地仍然很硬而且可用于家庭烹调。它没显示对照样品的变色和软化。

本例说明了加GDL的罐头瓜片降低加热时间和温度仍达到灭菌要求。时间与温度变化的范围示在图1。当加热含GDL的样品灭菌使其罐中心温度（CCT）达205°F时，与图1相当其灭菌值为F＝0.02，而右边不含GDL样品其灭菌值F₀＝3.7。右边加GDL的曲线与左边曲线相比，时间降低了，对蔬菜在220°F时大约降低3小时。

本发明各图中右边曲线的时间温度参数基于某一产品的特定加热灭菌值（F₀），该值这里是相当于在250°F时所需的时间，该值下灭菌使产品能稳定地保存，然而它取决于容器类型和大小，食品类型和大小等等。可参考“罐头食品加工计算法”（copyright 1967，Amorican Can Company，美国罐头公司技术服务出版公司）。可用它为标准进一步由本领域技术人员计算。该F₀值越高，则热加工越剧烈。一般来说，pH值越低，加热灭菌的剧烈程度越低。

本领域的专业人员可通过计算，根据产品、热方式等等条件确定罐头中心的灭菌值。（用上述计算法）。对从没有工业灭菌过的产品和还未建立起加热特征的产品，推荐使用如本发明受让人这样热加工权威所建立的灭菌值，从而使工业灭菌产品能达到一个平衡的pH值。使所有平衡pH值达到4.6或低于4.6的产品，都可用205°F的工业灭灭菌值，如果想用低于205°F，必须向上述权威人士咨询，从而确定什么温度可以达到足以灭菌的目的。

在罐头封闭前可向罐内插入一个热电偶来测定罐头中心温度（CCT）。这里CCT是指容器内食品加热最慢部分的温度，它取决于食品本身，因此不一定就是容器的中心部分。

下面的表Ⅰ将本例与常规加热瓜片方法比较，后者在约240°F时需加热40分钟达到工业灭菌要求。

表Ⅰ

对照样品    加GDL样品

加热灭菌温度（°F）    240    220

加热灭菌时间（分）    40    15

罐头中瓜片的pH    5.6    4.3

质地（罐头制品）    非常软    硬

颜色（罐头制品）    暗黄    亮黄

味道    焦糖味    接近新鲜家庭烹调味

盐水的澄清度    轻度混浊    澄清

从表Ⅰ可看出，用本发明方法所需温度降低20°F，时间减少25分钟，即减少62.5%。

例2

将例9所述制备GDL样品的方法用于处理zucchini，将其洗净，切成半英吋厚的片，在沸水中加热5分钟，再用冷水冲洗。用23克GDL加到2升水中加热到190°F。每罐头内加一片重75谷重的盐，每罐的内含物重11.6唡。一部分罐头用190°F含GDL盐水装满罐盒，使其pH降至4.6以下即4.3。（作为表Ⅱ的GDL样品）。对照样品只是盐水中不加GDL，其余处理一样。下面表Ⅱ比较;两种不同热处理条件及其结果。

表Ⅱ

对照样品    加GDL样品

热处理温度（°F）    240    220

热处理时间（分）    40    15

罐中zucchini的pH值    5.6    4.3

质地（罐内产品）    很软    硬

颜色（罐内产品）    榄橄绿    榄橄绿

味道    焦糖味    接近家庭烹调味

盐水澄清度    轻浊    澄清

通过图2发现加GDL可降低灭菌值（F₀＝0.02），而右边未加GDL F₀＝3.7。盐水中加GDL，zucchini的起始温度为100°F时，在220°F灭菌15分钟就可达到工业灭菌要求，而对同样起始温度样品，用常规方法热处理需要3小时20分钟。

从表Ⅱ资料看与加工南瓜一样，本发明的方法与常规方法比可大大改善加工品质地。过去zucchini必须与蕃茄放在一起使pH达4.6或低于4.6时才能稳定保存。蕃茄味盖住了zucchini的味道。本发明的方法可以单独罐装zucchini，而且味道接近家庭烹调食品。

本例还说明对绿色蔬菜不必为保留绿色而加GDL。因为pH低于7时叶绿素就已经开始降解了。然而例2中zucchini用两种方法处理都是橄榄绿色。

例3

用例2方法处理剥皮的胡萝卜，将其洗净，切成小于四分之一英吋厚的薄片。放在190°F水中煮4分钟，再用冷水冲洗，将27克GDL加入3升水，在约190°F时制成GDL盐水。将75谷重的盐片加入每个罐头中。先在罐盒装入胡萝卜片（内含物重10唡）。再注入GDL盐水。对照样品不加GDL。然后封罐，热处理。表Ⅲ为处理条件与结果的比较。

表Ⅲ

对照样品    加GDL样品

热处理温度°F    240    220

热处理时间（分）    30    11.0

胡萝卜片的pH    5.3    4.1

质地（罐内产品）    软    硬、脆

颜色（罐内产品）    深橙色    亮澄色

味道    焦糖味    接近家庭烹调味

盐水澄清度    微浊    澄清

如表Ⅲ所示，本发明方法处理的胡萝卜在质地、颜色和（或）味道上明显优于不加GDL的对照样品。

图3表示在CCT205°F时由无GDL曲线的灭菌值（F₀）3.5移向左边加GDL的曲线，灭菌值为F₀＝0.01。

例3A

胡萝卜分两步处理，第一步先暴露在高压蒸气中，再浸在沸水中片刻，然后切成3/8吋厚的片。

将胡萝卜片人工装罐，内含物重10.4唡。将147.6克GDL加入6加仑1.5%的食盐中。对照样品不加GDL，装罐时盐水温度为180°F。

封罐，在220°F下加热14分钟以达到灭菌目的，对照罐在255°F下加热19分钟方可灭菌，条件与结果示在表Ⅲ。

表ⅢA

对照样品    加GDL样品

热处理温度°F    255    220

热处理时间（分）    19    14

罐内胡萝卜pH值    5.3    4.4

将处理后产品搅拌用Hunter比色计测定两种样品的颜色，如表ⅢB所示GDL样品比对照样品亮12%，更接近橙色（即红和黄色均高于对照）。

表ⅢB    Huner比色计所得值＊

项目    L    a    b

GDL样品    55%    33.0    29.0

对照样品    43%    29.1    28.2

＊L＝亮度（%＝黑色，100%＝白色）

a＝红色/绿色    C+＝红色，O＝灰色，-＝绿色）

b＝黄色/兰色    C+＝黄色，O＝灰色，-＝兰色）

例4

将采收的芦笋尖洗净切成四吋长的段。将其人工装入金属罐头盒，放在180°F水中加热3分钟，然后用冷水冲洗。将笋段装入罐盒（211×400型）中，每盒6.1唡，将含1%GDL，0.3%柠檬酸和1%食盐的水溶液加热到180°F，然后分别注入罐内，使其内含物平衡pH低于4.6，即达4.3。由于芦笋缓冲能力很高，故必须加入0.3%柠檬酸，使它与GDL一道抵消芦笋的缓冲能力，使其pH能达到4.6以下。将含1%食盐的水溶液加热到180°F，注入表Ⅳ所示对照样品中。该食盐液不含GDL和柠檬酸。含GDL样品在220°F下加热13分钟即可达到灭菌要求，加工品质地硬，保持了笋段的完整。而对照样品在248°F加热23分钟才能达到灭菌要求，加工品又软又脆弱。但两者颜色无大差别。加GDL样品味道远优于对照。

本例进一步说明加GDL降低芦笋热灭菌所需温度和时间。图4表示了降低的程度，由右边曲线没有GDL时灭菌值F₀＝2.8转向左边曲线，即含有GDL时罐头中心温度205°F，相当灭菌值F₀＝0.01。

表Ⅳ

对照样品    加GDL样品

加热处理温度°F    248    220

加热处理时间（分）    23    13

罐头内芦笋的pH值    5.5    4.3

质地    软糊并成碎块    硬而完整

颜色    榄橄绿    榄橄绿

味道    过烹调味道    微酸

盐水澄清度    混浊    澄清

图4A表示使芦笋段（沿着笋切成1-1/2吋的段）达到工业灭菌要求的温度与时间曲线，由右边的无GDL时灭菌值F＝2.8移向左边曲线，灭菌温度为205°F，相当灭菌值0.005。

例5

将花椰菜洗净，切成约2吋左右的块，在200°F蒸3分钟，再在冷水中冲洗。将26克GDL和44克食盐加入1加仑的水，将该盐水加到130°F。将花块装入罐盒（每罐重9唡），再将加热的盐水注入罐内。GDL使平衡pH降至4.6以下，即4.4。

不制备对照罐，因为按常规加热灭菌得到的花椰菜感观性质太差，所以没必要与它比较了。人们也注意到花椰菜是一种不制罐头的蔬菜。

将用GDL处理的罐头花椰菜密闭封罐，用本发明方法将其在220°F加热4分钟。所得加工品花块很硬，接近新鲜菜花，优于冷冻菜花。花块的完整性也优于用水煮的菜花。加热后24小时开罐，花块仍是白色的。但两周后开罐呈微粉红色。这是由于在加工各环节它都可能从容器中摄取了微量的金属（如：铁），所以加诸如EDTA的螯合剂可抑制变粉红。罐中盐水也是澄清的。

图5表示通过连续搅动加热（7.5转/分）达到工业灭菌花椰菜的目的。右边曲线表示不加GDL时灭菌值F₀＝6.0，向左边转移，即在罐头中心温度205°F加热，灭菌值F₀＝0.03。

例6

将刚收获的南瓜洗净，切片、水煮片刻，装入211×215多层硬塑料容器。内含物重5唡。将25.5克GDL和35克食盐加入3升水，加热至180°F，制成盐水。将热盐水注入容器内，内含物平衡pH低于4.6，即4.2。封罐，按本发明方法加热灭菌，所需温度为220°F，时间为15分钟，所得南瓜加工品与表Ⅰ所示的例1加工品的性质相同。所用硬塑容器是多层结构。即包括对湿度敏感的载氧聚合物的内层和结构聚合材料的外层，以及粘性聚合物的中层。中层含干燥剂，这在美国专利No.4，407，897中已揭示。

图6表示达到工业化灭菌南瓜片所需温度与时间的曲线，右边表示不加GDL时灭菌值F₀＝3.7，而加GDL时移向左边曲线，即加热温度为205°F，相应灭菌值F₀＝0.01。

尽管人们在食品加工方面做大量努力，但对罐装谷物，例如，稻米饭就不适用，因为这样加热会使米粒粘结。而且又不易从罐盒中取出。此外，米饭还会由于加热变褐色。由于罐头盒由三片铁皮组成（有一个边缝），靠近边缝的米饭极易变色，而且高压灭菌会使米饭没有味道和香味。

人们发现用本发明的方法，由于加热灭菌条件温和，上述大多缺点没有或不明显了。下面就是加工白饭的例子。

例7

将两种白饭，长粒米和Cal    Rose米分别装入303×406未加盖的罐头盒中，步骤是：取150克两种未处理的干稻米加15毫升植物油，然后分别装入罐盒。加油是防止米饭彼此粘结，及防止热处理和贮存时饭粒聚集。油也可使米饭容易从罐头盒中取出。在装长粒稻米的容器中加175毫升含1%GDL的盐水溶液，而在Cal    Rose稻的容器中加150毫升含1%GDL的盐水溶液。所有容器都被封闭并在215°F连续搅动加热20分钟（4转/分），罐头中心温度达到205°F，罐内含物pH均降至4.6以下，长粒米为4.5，Cal    Rose米为4.34。搅动加热可使容器内顶部到底部pH均一。

由于工业灭菌的米饭很干燥，在测pH时要每毫克米加1毫升水使其成糊状。即加等重pH为5.94的蒸馏水到米饭中。不加水的比加蒸馏水的pH要高。加蒸馏水测得pH的最小安全系数为0.1。安全系数是通过经验得到的。含1%GDL溶液与pH为5.69的蒸馏水为1∶1时，pH为5.69，稀释液的pH将升高0.14到0.15pH单位。

热处理所得的白饭都很松软，易于从罐内取出。饭粒也不聚集。其味道和颜色都与家庭烹调的相似。米饭也不变色。

本发明方法不仅适用于白饭，也适用于用米饭作的其它食品，如：炒饭、菠菜饭。做炒饭时要将白饭与诸如：芹菜、鸡蛋、虾仁、火腿肉、洋葱、酱油和其它调味品混合。而做菠菜饭时，将白饭与蕃茄汁，青椒，洋葱、肉等混合。人们发现，作这些食品时放GDL同时再加少量柠檬酸可抵消配方中稻米以外材料的缓冲作用，使pH能降到4.6或4.6以下。

例8

将整个的红玫瑰土豆（大约1到1/2英寸直径）洗净，剥皮，并装入金属容器中，每个容器装大约290～300克。每罐放入一片775谷重的食盐片，再注入200毫升含1%GDL的盐水。盐水是在室温下即70°～80°F下配制和注入的。结果，罐内食物的平衡pH降到4.6以下，即达4.3。封罐，在215°F下搅动加热（用Steri    tort装置，以4转/分）19分钟。加热后土豆的质地是硬的，与家庭烹调的土豆差不多，而用常规加热方法加工的土豆放久了就会变质。用GDL加工的土豆呈白色，而市售的通常加工的土豆则变色，呈微黄色，用GDL加工的土豆也保持家庭烹调的风味，而市售的则没有这种风味。

用本发明方法时，将土豆剥皮更好些。因为不剥皮，皮就会成为酸化的障碍，使其难以降低平衡pH值到4.6以下。

试验中发现不剥皮的土豆用上述盐水处理时pH在4.6左右继续了24小时，甚至有的在七周之内都未达到应有的平衡pH值。如果用土豆皮未充分成熟的嫩土豆，GDL酸化过程也很迅速。在皮上打孔或擦破皮都有助于酸化。

本发明应用于热敏食品特别成功。例如：水瓜类在质地、颜色、香味和味道诸方面对热非常敏感。现在通常用冷藏方式加工它们，虽然也试图灭菌制罐头，但均未成功。因为灭菌条件太剧烈了例如：对甜瓜，用通常方法加热使瓜质地变欺，颜色变暗，味道完成改变，人们无法接受。然而用本发明的方法可解决上述问题。下面的例子就是加工甜瓜。

例9：

将新鲜甜瓜切成球状块。将300克甜瓜块装罐，再加入50克干蔗糖，使其Brix值为18°～19°，每罐注入130毫升含1%GDL和0.5%柠檬酸的盐水。可使内含物pH降至4.6以下，即4.3。封罐，用本发明方法215°F搅动加热10分钟（用灭菌釜装置4转/分），使其罐中心温度达205°F。加工品质地虽稍变软但接近鲜瓜，可为公众接受。颜色也变化不大。只是失去些香味，且由于加蔗糖味道比鲜瓜甜些。

例10：

将鲜甜瓜切成大块，把300克甜瓜块装入金属罐头盒。注入160毫升含24%蔗糖，1%GCL和0.5%柠檬酸的溶液，使其Brix值达12°～13°。再以1升溶液加入1.5毫升的比例加入一种天然甜瓜香味剂，它的商品号为№135～31492，SP：57F，T，-3404，于1984年11月20日问世，是由International    Flavors    and    Fragr-ances    Inc.销售的。将这种溶液在室温下（70°-80°F）注入罐内，使内含物平衡pH降至4.6以下，即在4.3～4.4之间封罐，在215°F下搅动加热10分钟（用灭菌釜，4转/分），使罐头中心温度达205°F、产品质地稍变软，但仍接近鲜瓜，能为公众接受。颜色无大变化，香味和味道优于例9产品，比它更接近鲜瓜。

例11：

重复例10各步，只是不加天然甜瓜香味剂，结果基本与例10产品相同，只是香味和味道不如例10产品。

对罐头盒腐蚀试验：

为试验GDL（即通过GDL水解得到葡萄醛酸）对金属罐头盒腐蚀，用食醋作比较。将鲜胡萝卜剥皮，洗净，在40°下贮存一夜，次日将胡萝卜片在190°下水中蒸4分钟，然后装罐。每罐装10两，再放入一片75谷重的食盐片。

将27克GDL加入3升热水制成含GDL盐水。将360ml白醋加入3升热水配制食醋溶液。罐内分别注入GDL盐水或食醋液。在7时机械真空装置内封罐。

对照样品在240°F加热30分钟，GDL和食醋样品在2    220°F下加热10分钟（见表Ⅴ）。

所有罐头均贮存在室温下。10个月后，用原子吸收法分析铁离子含量。结果示在表Ⅴ。要提出的是本领域专业人员认为铁离子大于20-25ppm时才视为差异显著。

表Ⅴ

对照    食醋    GDL

热处理温度°F    240    220    220

热处理时间（分）    30    11    11

贮存时间（月）    10    10    10

贮存温度（在同一室内测定）    室温    室温    室温

pH    4.94    4.39    4.02

胡萝卜中含铁（ppm）    4.85    35.3    10.18

目测罐头盒也证实了分析结果，装含GDL样品的罐头盒仅在壁上部有浅腐蚀痕，而装含醋样品的罐头盒壁到处有腐蚀痕，壁上部有深痕。对照罐头没发现腐蚀。

因此，本发明另一个优点是由于用GDL降低了加热温度从而减小对金属罐头盒的腐蚀。

上面介绍的例子，特别是用本发明方法加工的低酸热敏蔬菜，目前在市场上还没有，这些产品可扩大市场销路，因为过去的罐藏蔬菜受到限制或还没有大量销售。本领域的专业人员可将本发明方法用于其它低酸食品，例如：其它瓜类、西葫芦、茄子、辣椒、stir-fry和中国白菜、洋白菜、宝塔菜、芹菜、豆类（包括白扁豆、菜豆、青豆、兰湖豆、扁豆、绿豆等），菜豆食品（如：菜豆沙拉），干豆食品（如：烤豆、辣豆）、蘑菇、玉米、橄榄、洋葱、豌豆和甜菜。本发明方法还可可用于汤、燉煮的蔬菜或肉类、未烤的无酵素面团制品及其它含低酸蔬菜。

例12

将5/8吋长，直径1/8吋含水12.3%的弯曲状意大利通心粉在190-200°F水中煮10分钟，使其含水量增至50%，再用冷水冲洗。将28克GDL和40克氯化钠加入4升水中（或含0.7%GDL和1.0%食盐的溶液中），加热到约190°F。将煮过的通心粉装入金属罐头盒（300×407），内装6两通心粉。一些罐头盒注入160°F的GDL/食盐水，使内含物平衡pH降至4.6以下，平均为4.2。其它罐盒注入1%同样温度食盐溶液。封罐，然后在蒸馏室中热处理。下面表Ⅴ_A表示与对照样品比较的热处理条件和结果。

表Ⅴ_A

对照样品    GDL样品

热处理温度°F    250    220

热处理时间（分）    20    9

罐内通心粉pH    6.4    4.2

质地    糊状，粘，松弛    硬，有弹性

颜色    淡灰色    白色

味道    像过熟的淀粉制品    接近家庭烹调，无酸味

例12和表Ⅴ_A表明用本发明方法加热的通心粉与对照无GDL相比大大改善了质地，颜色和味道，并降低了灭菌温度和时间。图6_A表示其灭菌值的变化范围，由右边曲线不加GDL的灭菌值F＝6.0移向左边，罐头中心温度为205°F，其灭菌值降为F＝0.01。

例12和表Ⅴ_A表明本发明也适用于面团食品，即面团本身诸如，弯曲通心粉，意大利实心面条和宽面条等及面团制品，即面食品与蔬菜，蕃茄、奶酪、肉、禽肉、海产品混合（如：肉未蕃茄汁宽面条，实心面条和肉园，通心粉和奶酪、意大利饺，面食沙拉，虾仁沙拉），加或不加调味汁及其它调味品。例如：加热混有蔬菜的面食品时，可降低灭菌温度和时间，这是因为蔬菜在含约0.5～1%GDL盐水中灭菌时，平衡pH降到4.6以下，从而改善产品的感观性质。

本发明方法的另一个优点在于还能将食品置于大型容器中灭菌而不影响产品质量。迄今为止，当低酸食品在诸如603×700型的大型容器内灭菌时质量比在小容器中下降的更严重，其原因是需要更长时间才能使容器中心温度达到灭菌温度。本发明能降低时间和温度参数，从而改善大容器中产品的质量。图7表示在603×700金属容器中加热的参数曲线。右边为没有GDL参于下灭菌值F_o＝4.2，加GDL后可在容器中心温度达205°F时灭菌，其灭菌值降到0.012。比较图3和图7，参数下面表Ⅵ，可看出表7的两条曲线都移向图3到图7的右边，即在特定温度下加热灭菌时间需要加长。图7右边曲线（即不含GDL）比左边曲线在低温下移动的更大，这说明加GDL特别对在大型容器内灭菌更有利于保持产品质量。

表Ⅵ提供了图3和图7的资料，表明加热温度为220°F时常规方法加工罐头胡萝卜的时间（即没有GDL）用603×700型罐比用303×406型多46分钟可达灭菌要求，但如果加GDL，就只增加9分钟。而当加热温度增加时加热时间的差异会更小，因为在较高温度下，所有罐头加工时间都会缩短。

表Ⅵ

盐水中的胡萝卜片

加工时间（分）

罐头大小

在220°F加热    303×406    603×700    所需时间差

无GDL    181    227    +46

含GDL    13    22    +9

在230°F加热

无GDL    85    87    +22

含GDL    10    18    +8

在260°F

无GDL    16    27    +11

含GDL    7    13    +6

本发明另一优点是酸化对防止，抑制，延迟和逆转一些低酸食品的变色是有效的。特别是对一些水果，蔬菜和谷物变色及由于酶或（和）氧化反应引起的土豆变色更为有效。将这些食品与本发明产酸物质结合使用可维持食品新鲜的外观及天然颜色。优选的是用糖醛酸及其内酯混合物的稀溶液。

所用酸活性的主要标志是使食品不变色，某些情况下如果颜色变了还会逆转。这里用“结合”一词是广义的，即包括喷、浸、洗、煮和泡以及加在糖水、食盐水中注入罐头中。

下面将更充分解释如果将本发明用于控制不同形式的土豆变色。当然，它可以用于很多水果，蔬菜和谷物，因为它们含的某些成分一样与加入的酸发生相似的反应。本发明不局限于理论上，看来糖醛酸降低pH，有助于保存食品又不产生其酸味的可能的原因是该酸与其内酯呈动态平衡，这个混合物提供逐渐释放酸的源泉。酸是由酯水解得到的平衡的水解持续地提供酸。内酯的甜味进一步缓和原有的酸度。

本发明推荐的其它酸是醋酸、丙酸、马来酸、苹果酸、乳酸、酒石酸和柠檬酸，但这些酸都不能形成内酯。因此，这些酸都能比形成内酯的糖醛酸酸味强烈。它们能给食物提供足够的酸味，特别是在用量大时。

无论在蔬菜水果采收前后或在加工时，加工后用本发明加工介质处理，例如：在洗时，剥皮时，切片时，浸泡时或水煮时处理均可能有效。也可在食品热处理前多次用本发明的酸/内酯处理。当食品在注入含酸/内酯混合物盐水中时也会有效。

为控制例如：土豆等食品变色，最好将土豆与所选的达到平衡的酸/内酯接触，而且最好在剥皮或切块（片）后处理，使其细胞能暴露在空气中。其原因是这样处理对逆转变色或防止及抑制随后加工步骤的变色很有效。但一般逆转变色是困难的，所以最好处理刚剥皮的土豆，特别是剥皮或切块（片）后立即处理。

当将糖醛酸及其内酯混合物用于食品使其pH降到4.6以下控制变色时，本领域专业人员都知道其用量与食品本身，产品的量，接触面积，处理时间等有关，还与其密度，缓冲能力，需要保护时间，贮存环境有关。一般来说，用活性溶液浸泡土豆就足以控制变色，然而对另一些食品或应用方法，就需要较长时间与酸/内酯溶液接触，例如：较长时间浸泡或注入罐盒中。

一般用含0.1%到2%混合物的溶液即可控制变色，在这个幅度中应用是没有付作用的。低于0.05%的溶液太稀，效果不佳。高于5%，成本太高。一般在室温下处理，即50℃下到70°F。然而高温度下即高于110°F，以至180°F或更高，也可应用。高温下处理土豆可以使变色逆转，人们还发现1%的葡萄糖醛酸及其内酯在180°F时可使变色的生土豆块（片）颜色逆转回天然色。

下面的例13到16及相应的表说明了本发明产酸物质能有效地控制有代表性食品-土豆和蘑菇变色。例14到16也将进一步说明产酸物质与食品结合。虽然优选的是直接用在样品上，也可一步注入罐内的盐水或糖水中或多步加入，例如：将GDL用于（优选的是加热）水煮时，浸或泡时，或其它步骤加入。

例13

将生的切成小块的威斯康星土豆（pH5.6）暴露在空气中30分钟使其变色，然后将其手工装入金属罐（323×406），每罐内含物重10.3两。将含少量氯化钙的0.9%食盐水加入表Ⅶ对照样品，GDL样品的盐水中还含0.9%GDL封盖，在表Ⅶ所示条件下在蒸馏室加热。热处理时起码使罐头中心温度达205°F，而对装在303×406罐盒的切小块的土豆在pH4.5时，于220°F加热需7分钟才能灭菌，但通常条件加热时间需要更长些（12分钟），因为试验表明不予先水煮土豆块，加热7分钟土豆制品仍然过脆，半生。

表Ⅶ

对照样品    GDL样品

加热温度°F    250    220

加热时间（分）    15    12

罐内土豆的pH    5.6    4.5

质地    稍软，表面发粘    硬，表面不粘

颜色    轻微棕色-白色    淡釜色-白色

味道    如煮过的土豆    没有煮过的味，也

无明显酸味

盐水    淡灰色    淡黄-白色

检查罐头食品表明含GDL盐水在加热过程使变色的土豆逆转回自然然色。GDL样品质地优于对照，是硬质的，而且无明显的酸味通常用酸式亚硫酸钠在装罐前防止土豆块变色，但本试验样品没用亚硫酸盐。放置一段时间，开罐后，对照样品的盐水较暗，呈淡灰色，而GDL样品呈淡黄-白色。

例14

将pH5.6白土豆剥皮，切块，放在含0.2%GDL的200°F到212°F水中煮5分钟，从而停止了酶活动，防止变色。煮后土豆的pH降至5.0到5.3。将10.3两土豆块装入金属罐盒（303×406），将含0.7%GDL，0.9%食盐和0.05氯化钙的180°F盐水注入罐。封盖，在220°F加热7分钟使罐头中心温度达205°F。冷却，测定pH为4.4到4.5。

对照样品不用热水煮，但将剥皮土豆块浸在0.2%酸式亚硫酸钠溶液，以防止变色。先将10.3唡样品装罐，再注入含0.9%食盐和0.05%氯化钙的盐水。封盖在250°F下加热15分钟。冷却，测定pH为5.5到5.6。将罐头在室温下贮藏一个月，检验，结果示在表Ⅷ。煮过的GDL样品，即用GDL酸化的土豆质地，颜色均优于对照。由于降低了加热温度，GDL样品质硬。它效有明显酸味，用作沙拉时烹调不易变色。不加对人可能有害的亚硫酸盐，有益于气喘病人的健康。

表Ⅷ

对照样品    GDL样品

加热温度°F    250    220

加热时间（分）    15    7

罐内土豆pH    5.5～5.6    4.4～4.5

质地    微软    硬

颜色    白色    白色

味道    煮过的土豆味    较轻煮过的土豆

味，没有明显的

酸味。

如果例14的GDL样品与用GDL予处理或没煮过的例13的GDL样品比较，土豆质量可能不同。煮过的质量较好，因为它不仅停止了酶作用，还可帮助保存维生素和其它养分，因为在贮存时中止了它们早期的分解。水煮也有助于驱走细胞内气体，降低罐盒顶部的氧气，减缓氧化反应，减轻金属罐盒腐蚀。水煮时食品只轻度软化使它易于使罐装食品达所需重量。

与例13GDL样品比较，例14的GDL样品加热时间从12分钟降到7分钟，从而加大了加热的规模。使生产能力改善。

然而水煮并不是对各种类型土豆制品都是需要的，而且水煮的设备不易得到，水，能源和化学品的成本也都很高，水煮时还可漏掉产品的一些养分。反过来又增加了处理水污染的费用。因此，如例15所述GDL或热水水煮都可用于土豆加工。

例15：

将pH5.6的白土豆剥皮，切成小块，浸泡在含0.2%GDL的冷水中至少5分钟，防止变色，浸泡后，土豆pH降至5.0到5.3。将10.3唡土豆装入金属罐（303×406，把含0.7%GDL，0.9%食盐和0.05%氯化钙180°F盐溶液注入罐。加盖，空气下封罐，在220°F加热12分钟使罐头中心温度达205°F。将罐头冷却，测量pH为4.4到4.5。

对照样品用常规工业用方法剥皮，浸泡，切块，浸在0.2%酸式亚酸钠溶液防止变色。先将10.3唡浸过的土豆块装罐，再注入含0.9%食盐，0.05%氯化钙的盐水。加盖，通气下封罐，在250°F加热15分钟达到工业灭菌要求。将罐头冷却，测量pH为5.5到5.6。罐头土豆在室温下贮藏一个月再检验，其结果示在表Ⅸ。

由于降低了加热时间和温度，GDL酸化的土豆在味道，颜色以及质地的硬度都比对照优越的多。它也没有明显的酸味，而且在用作土豆沙拉时能防止后变色。特别是可在不用对气喘病人有害的亚硫酸钠等情况，使食品贮藏的完好。

表Ⅸ

对照样品    GDL样品

热处理温度°F    250    220

热处理时间（分）    15    12

罐头土豆的pH    5.5～5.6    4.4～4.5

质地    微软    硬

颜色    白色    白色

味道    煮过土豆味道    轻微煮过味道无

明显酸味

人们懂得，煮、浸、泡或加热前用GDL溶液处理土豆各步骤相结合，可在不用对人有害的酸式亚硫酸盐情况下，防止如例13、14、15所述的变色。例如：热水只用在如例14的水煮，然后用0.2%GDL浸泡，进一步酸保护，使最后加入的盐水含较低的GDL百分数（0.7%），这时，要在227°F加热7分钟食品质地合适（硬而不生）。选用的步骤和浓度可由本领域专业人员根据加热设备及其它成本因素决定，也可根据土豆种类和在罐头中的形式（片，块等）而决定。

例16

将新鲜的米兰达（Miranda）扣状蘑菇洗净，在190°F水煮5分钟。将304±2克煮过的蘑菇装入303×406罐头盒，注入约至少170克含2.5克食盐，1.5%GDL和0.2%柠檬酸的约180°F盐水。食盐只是用作调味剂，柠檬酸用来协同GDL降低平衡pH至4.6以下，即4.0。由于蘑菇自身缓冲能力，可以抵抗pH变化，加入相对少量柠檬（占盐水0.2%）及1.5%GDL可增加它的缓冲能力。

将304±2克煮过的蘑菇注入约170克只含2.5克食盐的对照盐水，它不含改变pH的GDL及柠檬酸。

将试验及对照罐在同样通气条件下封罐，在220°F加热12分钟。所得蘑菇的质地和其整体性与在250°F加热30分钟如橡胶般的对照样品比较，显示腐肉状。而GDL样品呈灰白色而对照样品呈棕色。

本例进一步说明，将GDL加入蘑菇可使加热处理条件温和，加工后相对脆弱的蘑菇不像腐肉那样变卷缩。从而可以得到较高的干物重。GDL样品干物重为装罐蘑菇重量304±2克的84%。而对照为82%。（见表10）在随后蘑菇片的试验中，GDL样品为原装罐蘑重量98%，而对照为91%）。GDL样品盐水中含棕色颗粒，对照中没出现。

表Ⅹ

对照样品    GDL样品

加热温度°F    250    220

加热时间（分）    30    12

平衡pH    6.3    4.0

质地    橡胶状    硬

罐内蘑菇颜色    棕色    灰白色

盐水颜色    含颗粒，呈棕色    稻杆色，清彻

外观    轻微腐肉状    不呈腐肉状

味道    土腥味及煮过的味道    微酸，轻微失去原来香味

干物重（克）    249±1    254±2

表Ⅹ说明GDL样品pH4.0，呈微酸，外观及质地都优于对照样品，颜色淡，不呈腐肉状。而罐头经常用来作汤，作砂锅菜肴，意大利烤馅饼等时，酸味可被掩盖。

用Hunter比色计全面分析颜色，示在表Ⅺ。

表Ⅺ

对照样品    GDL样品

Hunfer比色计三色值^＊蘑菇 盐水 蘑菇 盐水

L    31    43    47    61

a    2.4    2.6    4.2    -3.5

b    9.8    23.7    16.4    12.8

^＊L＝清淡色

a＝红色（如果是负值为绿色）

b＝黄色

将蘑菇切成薄片测其颜色用Hunter比色计测定其三色值，有清淡色，彩色之分。用GDL热加工的蘑菇比对照的轻得多，而且有色彩。特别是比对照样品黄，GDL样品的盐水也比对照清彻，呈灰白色（黄和绿色混合的稻杆色），而对照样品水呈棕色（红与淡黄色混合）。

本发明的另一个优点是增加了用蒸馏灭菌釜加热灭菌的实用价值，用它可工业灭菌生产优质的罐头产品。因为与连续搅动灭菌釜相比蒸馏灭菌釜在用相同温度时需要更长时间才达到灭菌值。

如上述，本发明可用于诸如谷物，稻米等加热变色的低酸热敏食品。诸如炒饭，菠菜饭及其它稻米食品用本发明方法加热是适合的。

由于本发明是用白色GDL晶体，可将其在加热前直接加入食品。将其用于加热食品时，不需加水或盐水。如果加水或盐水，GDL不会像它通常那样迅速地水解成葡萄醛酸及其δ和r内酯。

用于本发明样品的GDL是遵照FAO/WHO标准和美国食品化学典的食用纯的。FAO是联合粮农组织，WHO为世界健康组织。该化学品是芬兰赫尔辛基Pfizer化学公司或Finnsugar公司的产品。如上述例子，可能需要测定加盐，加糖或其它调味剂的量或用少量诸如柠檬酸等酸化剂配合GDL增加GDL缓冲能力，以保证罐头食品稳定的pH。酸化所需GDL量可在上述例子基础上作调整，使pH降到4.6以下，使热处理参数变得更有利，产品质量改善又不具酸味。

由于本发明降低了加热参数，使得很多营养物质在加工与贮藏中得以保存。

根据本发明，蒸气灭菌（静止或连续搅动）是优选的办法。在蒸馏灭菌釜内加热低酸食品，优选的温度为220°F到260°F。在连续搅动灭菌釜内加热灭菌（容器内通入一股连续蒸气搅动灭菌），优选的温度为220°F到275°F。然而，本发明当食品平衡pH达4.6以下时，两种方法均可用210°F到230°F，通常灭菌釜内用212°F是最低灭菌温度。如果根据需要温度降低至205°F时，时间需要延长。

需要指出的是，不论用GDL与否，起始装罐温度都是相同的。每个图的每个曲线的加热过程都基于起始装罐温度100°F。还需指出的是各图表示本发明加热参数引人注目地向左移动，但并未选用那个具体的加热时间和温度。

本发明可用于任何加热技术，包括气体火焰灭菌。气体火焰灭菌时，将封罐食品搅动灭菌例如：当容器罐通过气体火焰时，转动灭菌。在灭菌和包装过程，将工业灭菌产品装入予灭菌的容器，然后再灭菌和在灭菌条件下封罐。用一种糖醛酸/及其内酯，例如GDL与食品结合灭菌，加热包装，将降低达到工业灭菌要求的加热时间-温度参数。

虽然大部分例子都可用金属罐盒，但本发明不依赖这类容器和制造这类容器的材料。从例6可看到本发明的优点还在于应用单层或双层硬塑料容器也能有效地降低热处理参数，本领域专业人员很容易懂得，也可用玻璃容器，合适的半硬容器和有或无金属箔层的软容器。

因此，除上述优选的实施例外，还可作其它修饰，本发明不受其限制，本发明范围包括在下列权利要求之中。

Claims (20)

1、处理易变色食品的方法，其特征在于将该食品与一种酸及其内酯混合物或该混合物的前体结合，用的量有效控制食品变色和降低其平衡pH至4.6或4.6以下，用糖醛酸及其内酯在足以达到该食品工业灭菌要求的时间/温度参数下热处理之，使其达到工业灭菌标准，平衡pH为4.6或低于4.6，加热食品颜色被控制，由于酸中含其内酯，味道也没有只加酸而不含其内酯的食品平衡pH也降到4.6或低于4.6时的味道酸。

2、根据权利要求1的方法，其特征在于该混合物包括糖醛酸及其内酯。

3、根据权利要求2的方法，其中所述混合物是由其前体葡糖醛酸-δ-内酯提供的。

4、根据权利要求2的方法，其特征在于该糖醛酸是葡糖醛酸。

5、根据权利要求1-4中任一项的方法，其特征在于用含该酸及其内酯混合物的水溶液与食品结合。

6、根据权利要求1-5中任一项方法，其特征在于在容器中将食品与该酸及其内酯结合;

密封地封闭容器，再将该容器和封闭的内含物置于足以使内含物工业灭菌的时间-温度参数下加热;

所述的参数低于食品在天然pH下所需较高的工业灭菌参数。

7、根据权利要求6的方法，其特征在于通过加热前用部分量的该酸及其内酯处理食品控制变色，然后将剩余部分与食品一起装入容器加热处理，从而完成食品与该酸及其内酯的结合。

8、根据权利要求7的方法，其特征在于用含该酸及其内酯混合物的溶液煮食品来处理食品。

9、根据权利要求7或8的方法，其特征在于用含该糖醛酸及其内酯混合物的溶液微微一浸食品来处理食品。

10、根据权利要求9的方法，其特征在于剩余部分与食品一起装入容器加热处理时，是将含该糖醛酸及其内酯的盐水与食品结合。

11、根据权利要求7-10中任一项方法，其特征在于该糖醛酸及其内酯的部分量少于用在装入容器内食品的剩余部分。

12、根据权利要求7的方法，其特征在于将食品泡在含该酸及其内酯混合物的溶液。

13、根据权利要求7的方法，其特征在于剩余部分与食品一起装入容器加热处理时，是将含该糖醛酸及其内酯混合物的糖水与食品结合。

14、根据权利要求1-13中任一项方法，其特征在于处理食品是由于酶和（或）氧化反应易于变色的。

15、根据权利要求14的方法，其特征在于处理的食品是剥皮或切了的土豆。

16、根据权利要求1所述方法，其特征在于处食品是蘑菇。

17、根据权利要求6的方法，其特征在于容器是金属，玻璃或塑料制的。

18、根据权利要求5的方法，其特征在于该混合物的浓度为0.1%到5%。

19、根据权利要求5的方法，其特征在于该混合物的浓度为0.1%到2%。

20、密封下封闭的含食品和糖醛酸及其内酯的容器，其中的酸使内含物平衡pH降到4.6或低于4.6，与只用酸不含其内酯工业灭菌的同样食品相比，食品颜色被控制，味道接近天然食品。

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