CN103907995A

CN103907995A - 食品的超高温超高压瞬时灭菌方法

Info

Publication number: CN103907995A
Application number: CN201410155557.2A
Authority: CN
Inventors: 胡小松; 陈芳; 张良; 廖小军; 吴继红; 张燕; 姚佳
Original assignee: China Agricultural University
Current assignee: China Agricultural University
Priority date: 2014-04-17
Filing date: 2014-04-17
Publication date: 2014-07-09

Abstract

本发明公开了一种食品的超高温超高压瞬时灭菌方法。包括如下步骤：（1）将食品进行真空包装，然后将食品和油基传压介质均分别预热至初始温度；（2）将经预热的油基传压介质和所述食品加入至高压釜中，使油基传压介质充满高压釜，并密封高压釜；（3）向高压釜中注入油基传压介质，使高压釜内的压力增大，并进行保压，则油基传压介质在绝热压缩的同时温度升高，实现对食品的灭菌；（4）保压结束后，对高压釜进行瞬时泄压，则油基传压介质在绝热膨胀的同时温度下降，即完成对食品的灭菌处理。本发明提供的瞬时商业灭菌方法结合了超高温和超高压技术，能在极短时间内解决低酸性罐头食品中潜在的肉毒梭菌芽孢的威胁。经本发明方法灭菌后的产品具有在室温贮藏两年以上货架期的能力。

Description

食品的超高温超高压瞬时灭菌方法

技术领域

本发明涉及一种食品的灭菌方法，特别是涉及一种食品的超高温超高压瞬时灭菌方法，属于食品加工技术领域。

背景技术

在食品工业中，常温贮藏的马口铁罐头、软包装罐头等长货架期的食品都是采用高温长时间灭菌法，该方法能够有效杀灭食品中微生物营养体和芽孢。然而，由于温度高（110℃～121℃）、时间长（全程不低于80min），高强度热处理产生了蒸煮味，食品的色泽、风味、质构、营养均遭到严重破坏。对于流动性较好的液态食品还可采用超高温瞬时杀菌技术（Ultra-high temperature processing），它采用的温度在135℃～150℃之间，加热时间为4s～20s，加热后的产品达到商业无菌的要求，并较好的保留了液态食品的营养成分。液态食品的超高温设备，如直接加热式（蒸汽喷射式、食品注入式）及间接加热式（管式、片式、刮板式）等多种形式的超高温杀菌技术和设备已经很成熟。但是这些技术完全是针对液体的，尚无法应用到固体食品中。

新型的超高压技术（high pressure processing，HPP）是一种食品非热加工技术，它是将食品密封在容器内并放入液体介质中或直接将液体食品泵入处理釜中，然后于常温进行100MPa～1000MPa的加压处理。超高压技术主要作用于氢键，对共价键没有破坏作用，能在较低温度下杀灭食品中的微生物，并较好保持食品物料原有的营养成分和色泽、口感等品质。该技术已广泛应用于酸性（pH<4.5）食品的加工并产业化应用。但是超高压无法杀灭微生物芽孢，严重制约了超高压技术在低酸性食品（pH>4.5）中的应用。因此，将压力与温度结合成为超高压技术应用于低酸性食品的有效途径。2009年2月，FDA批准压力辅助热技术（pressure assisted thermal sterilization，PATS）应用于低酸性食品的商业化生产。它是将食品温度预热到90℃以上，然后加压至600～700MPa，通过食品的绝热压致升温至121℃，保压3～5min，该过程能达到肉毒梭菌芽孢数量10¹²CFU/g（12-D）的杀灭效果。然而，PATS技术初始预热温度为90℃，对于一般食品，压致升温只有3℃/100MPa，目前，工业化超高压设备的参数设计一般为600MPa，产品的温度能达到108℃。这个条件下尚无法满足FDA食品法规，美国联邦管理法规第21篇关于低酸性罐头食品的要求。上述方法还具有温度分布不均，保温效果差，从而造成食品灭菌不均匀，产品质量难以保证等技术缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种食品的超高温超高压瞬时灭菌方法，本发明的灭菌方法采用油基传压介质作为压媒，结合了超高压、高预热温度，通过压致升温达到超高温，并在极短的保压时间内实现食品的商业灭菌。本发明灭菌方法能够杀灭食品中的微生物营养体和芽孢，且灭菌处理后的食品无蒸煮味，基本保留了食品的原有风味和质构特征。

本发明所提供的食品的超高温超高压瞬时灭菌方法，包括如下步骤：

（1）将食品进行真空包装，然后将所述食品和油基传压介质均分别预热至初始温度；

（2）将经预热的所述油基传压介质和所述食品加入至高压釜中，使所述油基传压介质充满所述高压釜，并密封所述高压釜；

（3）向所述高压釜中注入所述油基传压介质，使所述高压釜内的压力增大，并进行保压，则所述油基传压介质在绝热压缩的同时温度升高，实现对所述食品的灭菌；

（4）所述保压结束后，对所述高压釜进行瞬时泄压，则所述油基传压介质在绝热膨胀的同时温度下降，即完成对所述食品的灭菌处理。

上述的超高温超高压瞬时灭菌方法中，所述油基传压介质可为大豆油、癸二酸二辛酯、亚麻油、橄榄油、蓖麻油、棕榈油、花生油、菜子油、棉籽油、米糠油、玉米油、葵花籽油、芝麻油、红花籽油和椰子油中至少一种。

上述的超高温超高压瞬时灭菌方法中，所述食品为低酸性食品；

所述食品的pH值大于4.5；

所述食品可为蔬菜、肉类或蔬菜肉类混合食品，具体可为炒、煎、炸、炖、烩、酱卤、烧、煮、拌、熏、煲等中式菜肴产品。

上述的超高温超高压瞬时灭菌方法中，步骤（1）中，可将所述油基传压介质预热至初始温度为100℃～110℃，具体可为100℃、105℃或110℃；可将所述食品预热至初始温度为90℃～95℃，具体可为90℃或95℃。

上述的超高温超高压瞬时灭菌方法中，步骤（3）中，使所述高压釜内的压力增大至600MPa～700MPa，具体可为600MPa或700MPa。

所述高压釜内的所述油基传压介质受到绝热压缩时，介质温度同时上升，该温度能够达到140℃以上，随着所述油基传压介质的温度的升高，所述食品通过自身绝热压缩升温和所述油基传压介质的温度传导作用能够达到130℃以上。

上述的超高温超高压瞬时灭菌方法中，步骤（3）中，所述保压的时间为2s～20s，具体可为2s～5s、5s～20s、2s、5s或20s。

上述的超高温超高压瞬时灭菌方法中，步骤（4）中，具体可通过泄压阀实现瞬间泄压，所述瞬时泄压的时间不超过3s，则所述油基传压介质在绝热膨胀的同时温度下降；泄压后，可用冷却水将灭菌后的食品继续冷却到室温。

本发明提供的灭菌方法适用于常温贮藏的低酸性食品，能达到肉毒梭菌芽孢12-D的杀灭效果，并能最大限度的保留食品的色泽、风味、质构和营养。另外，本发明方法中由于压力和温度的协同作用，超高温超高压瞬时灭菌技术与超高温瞬时处理相比温度更低，时间更短。微生物指标符合GB4789.26-2013《食品安全国家标准食品微生物学检验商业无菌检验》规定。

本发明提供的瞬时商业灭菌方法结合了超高温和超高压技术，能在极短时间内解决低酸性罐头食品中潜在的肉毒梭菌芽孢的威胁。经本发明方法灭菌后的产品具有在室温贮藏两年以上货架期的能力。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1、超高温超高压瞬时灭菌卤里脊肉

将购买于商场的卤里脊肉（4℃冷藏货架期一周）切成片状（5cm×5cm×0.5cm），装入耐高温的铝箔袋中，每袋100g，接种生孢梭菌（Clostridium sporogenes P.A.3679）芽孢，使芽孢终浓度达到约1.0×10⁶CFU/g，真空包装，在超高压处理前放置于冰水浴中，加压前，沸水浴约5min使样品加热至预热温度。

传压介质采用大豆油，加入到高压釜中，并充满高压釜，大豆油及高压釜壁都加热到设定温度，加压处理后，用冰水迅速冷却。各处理参数如表1中所示，其中瞬时泄压的时间为3s。

每个参数平行处理三袋、重复三次。

高压处理及55℃贮藏1周的样品依据GB13100-2005《肉类罐头卫生标准》的相关指标分析方法对感官、理化和微生物指标进行分析，并对菌落总数、生孢梭菌芽孢计数。

采用本发明超高温超高压瞬时灭菌的卤里脊肉的色泽、气味和滋味、组织形态并未发生明显的改变；而常规的高温灭菌法（即将真空包装的卤里脊肉放在高压灭菌锅内，升温至温度为121℃，并维持15min；当温度下降到100℃时取出用冰水迅速冷却。）所得产品质地软烂，具有很浓的蒸煮味，说明超高温超高压短时间内并未引起产品风味和质地的破坏。微生物指标依据GB4789.26-2013《食品安全国家标准食品微生物学检验商业无菌检验》的检测程序，生孢梭菌芽孢计数采用厌氧平板计数法，其结果见表1所示。

所有产品指标均符合GB13100-2005《肉类罐头卫生标准》的规定，达到了商业无菌的效果，该产品常温货架期可达2年以上。

表1不同超高温超高压瞬时参数以及处理后卤里脊肉的生孢梭菌芽孢计数结果

表中，*实际测量卤里脊肉的温度；

—表示低于检测限。

实施例2、超高温超高压瞬时灭菌红烧牛肉

本实施例以牛里脊肉为例，采用常规烹饪方法制作红烧牛肉，产品分割处理，接种生孢梭菌处理以及预热处理与实施例1中相同。

传压介质采用橄榄油，加入到高压釜中，并充满高压釜，橄榄油及高压釜壁都加热到设定温度，加压处理后，用冰水迅速冷却。每个参数平行处理三袋、重复三次，各处理参数如表2中所示。

依据GB13100-2005《肉类罐头卫生标准》的规定，红烧牛肉感官、理化和微生物指标分析方法均与实施例1中相同，其中瞬时泄压的时间为3s。生孢梭菌芽孢计数结果如表2所示。

采用本发明超高温超高压瞬时灭菌的红烧牛肉的色泽、气味和滋味、组织形态并未发生明显的改变。所有产品指标均符合GB13100-2005《肉类罐头卫生标准》的规定，各参数均达到了商业无菌的效果，该产品常温货架期可达2年以上。

表2不同超高温超高压瞬时参数以及加工红烧牛肉的生孢梭菌芽孢计数结果

表中，*实际测量卤里脊肉的温度；

—表示低于检测限。

实施例3、超高温超高压瞬时灭菌青豆

本实施例以豌豆为例，将购买于商场的豌豆去皮、清洗、分选、装袋，每袋100g，接种生孢梭菌处理以及预热处理与实施例1中相同。

传压介质采用亚麻油和蓖麻油混合物（1：1，v/v），加入到高压釜中，并充满高压釜，混合油介质及高压釜壁都加热到设定温度，加压处理后，用冰水迅速冷却。每个参数平行处理三袋、重复三次，各处理参数如表3中所示，其中瞬时泄压的时间为3s。

高压处理及55℃贮藏1周的样品依据GB11671-2003《果、蔬罐头卫生标准》的相关指标分析方法对感官、理化和微生物指标进行分析，并对菌落总数、生孢梭菌芽孢计数。

采用本发明超高温超高压瞬时灭菌的青豆的色泽、气味和滋味并未发生明显的改变，汤汁清晰；而常规的高温灭菌法（即将真空包装的卤里脊肉放在高压灭菌锅内，升温至温度为121℃，并维持15min；当温度下降到100℃时取出用冰水迅速冷却。）所得产品色泽变暗、汤汁浑浊，说明超高温超高压短时间内并未引起产品风味和质地的破坏。微生物指标依据GB4789.26-2013《食品安全国家标准食品微生物学检验商业无菌检验》的检测程序，生孢梭菌芽孢计数采用厌氧平板计数法，其结果见表3所示。

所有产品指标均符合GB11671-2003《果、蔬罐头卫生标准》的规定，达到了商业无菌的效果，该产品常温货架期可达2年以上。

表3不同超高温超高压瞬时参数以及加工青豆的生孢梭菌芽孢计数结果

表中，*实际测量青豆的温度；

—表示低于检测限。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.食品的超高温超高压瞬时灭菌方法，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的灭菌方法，其特征在于：所述油基传压介质为大豆油、癸二酸二辛酯、亚麻油、橄榄油、蓖麻油、棕榈油、花生油、菜子油、棉籽油、米糠油、玉米油、葵花籽油、芝麻油、红花籽油和椰子油中至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的灭菌方法，其特征在于：所述食品为蔬菜、肉类或蔬菜肉类混合食品；

所述食品的pH值大于4.5。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的灭菌方法，其特征在于：步骤（1），将所述油基传压介质预热至初始温度为100℃～110℃；将所述食品预热至初始温度为90℃～95℃。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的灭菌方法，其特征在于：步骤（3）中，使所述高压釜内的压力增大至600MPa～700MPa。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的灭菌方法，其特征在于：步骤（3）中，所述保压的时间为2s～20s。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的灭菌方法，其特征在于：步骤（4）中，所述瞬时泄压的时间不超过3s。