殺菌釜變溫殺菌（jun1）工藝對鱅魚軟罐頭品質的影響

發布日期：2022-04-14查看次數：
高溫殺菌可造成微生物的熱（rè）致死和酶（méi）的熱變性，是已知最古老的食品保藏技術之一，廣泛應用（yòng）於現在罐頭食品工（gōng）業中。在罐頭食品的工業生產中，
一方麵（miàn）要達到商業無菌，另一方麵，產品的質量應當保持最小破壞。要同（tóng）時達到這兩個目的，必須要優化殺菌工藝條件，近年來，淡水魚的加工
研究發展快，將淡水魚加工成罐頭（tóu）食品是淡（dàn）水魚產品開發的重要方麵，解決淡水魚罐頭食品殺菌後的品（pǐn）質（zhì）劣變（biàn）現象是迫切需（xū）要解決的難題，本研
究基（jī）於（yú）名菜天目湖砂鍋魚頭煲開發出一（yī）種鱅魚軟包裝罐製品[14]，在製品殺菌（jun1）工藝研究中（zhōng），采用階段升溫變溫殺菌工藝，發現殺菌鍋溫度每個階
段先按指數函數上升，到達設定（dìng）溫度後溫度恒定，持續一段時間後進入下一（yī）階（jiē）段（duàn），這種溫度變（biàn）化是指數型升溫過程代替了台階函數中（zhōng）的溫度瞬間
垂直變化的（de）近似台階函數變化過程；所以開發中采用一種台階函數和指數函數相結（jié）合的新型（xíng）分段變溫殺菌工藝，可準確（què）模擬殺菌鍋溫度變化，解
決了由於淡水魚肉（ròu）質細嫩不緊實，結（jié）締組織少而使過高熱強度導致質構軟爛、品質劣化（huà）的問題。變溫殺菌在淡水魚罐（guàn）食品中應用研究鮮有報道。
本研究旨在對研究變溫殺菌工藝對高溫（wēn）殺（shā）菌食品品質的影（yǐng）響進行研（yán）究，評價其相對於恒溫殺菌的優勢。本研究對於淡水魚的（de）深加工具有一定的應
用價值。

 
升溫函數  
在殺菌（jun1）鍋升溫階段，輸送蒸（zhēng）汽溫度恒（héng）定，而且殺菌鍋裝填量相同時，忽略排氣造成的影響，則升溫速率常數應為恒定值，則鍋內（nèi）升溫（wēn）曲線可近
似表示為指
數函數，見式(3)；在輸送蒸汽的絕對（duì）壓力0.48MPa、溫度150℃、殺菌（jun1）鍋初始溫度（dù）30℃的裝滿罐頭（tóu）樣（yàng）品的條件下，測定殺菌鍋的溫度變化，得
到（dào）殺菌鍋升
溫曲線方程：y=－12.0exp(－0.00409x)＋150，可用式(3)回歸得到k=4.09×10-3s-1(R2=0.992)。
 
 (3) 式中（zhōng）：Tr和Tr0分（fèn）別為殺菌鍋實時和初始溫度/℃；Ts為輸送蒸汽溫度/℃；k為（wéi）殺菌鍋（guō）升溫速率常數/s-1；t為時間（jiān）/s。

殺菌鍋（guō）變溫殺菌模型
多階段殺菌中的（de）每一個階（jiē）段包括升溫過程和恒溫過程，升溫速（sù）率（lǜ）越（yuè）快，多階段升（shēng）溫殺菌過程中溫度變化越接近台階函數（shù）(step function)，
在實際（jì）生產中的殺菌設（shè）備升溫速率往往達不到理（lǐ）想狀態，為了消除這一誤差，本研究提出指（zhǐ）數-台階聯合式變溫殺（shā）菌程序，將多（duō）階段升溫（wēn）
中升溫過程通過指數（shù）函數(exponential function)表示，而將恒溫過程用台階函數表示（shì），從（cóng）而對整個多階段升溫過程通過指數和台階函數相（xiàng）
結合來進行（háng）擬合。每個（gè）階段先按指（zhǐ）數函數上（shàng）升，到達（dá）設定溫度後恒定到設定時刻進入（rù）下（xià）一（yī）階段；各階段的鍋內初始溫度為前一階段（duàn）的設定
溫度，則（zé）以此溫（wēn）度代替Tr0可按式(3)求出該階（jiē）段的殺菌鍋升溫過程，升溫到達設定溫度後恒定，則殺菌鍋分段函數可表示為式(4)：
式中：Tr,a為第a時（shí）間段的殺（shā）菌（jun1）溫度/℃；a為（wéi）時間段序號；Tset(a－1)為第
a－1時間段殺（shā）菌鍋設定溫度/℃；ta為第a時間階（jiē）段持續時間/s；tp,a為（wéi）第a
時間段內殺（shā）菌鍋溫度上升（shēng）到設定溫（wēn）度的時間/s。

結果與分（fèn）析
2.1
 
變溫殺菌程序適用性（xìng）的（de）實驗驗證（zhèng）
從圖1a可以看出，在4階段殺菌過程中，殺菌鍋溫度變化的實（shí）驗真實值相對（duì）於模（mó）型（xíng）計算值有一定的差（chà）別，主要是因為排氣等條件造成的升
溫過程溫度的（de）差（chà）別，以及在恒溫階段，由於熱蒸汽的補充以及（jí）熱擴散造（zào）成溫度的波動，但總體上實驗值與（yǔ）計算值的吻合較好(R2=0.978)，
說明這（zhè）種新型（xíng）殺菌程（chéng）序可以較好地擬合殺菌鍋的溫度變化（huà），在實際生
產中有較（jiào）好的應（yīng）用性。圖1b顯示了樣品各點溫度變化，應用提出的指數-台階聯合的變溫函數作為邊界條件，通過（guò）差分法計算得出樣品各
點傳熱曲線，與通過殺菌鍋配（pèi）備的Ellab熱力驗證係統進行實驗測定的傳熱曲線相比可以看出，顯示樣品冷點及1/4厚度處的傳（chuán）熱曲線預（yù）測
值與實（shí）驗測定曲線之間重合性（xìng）好，相關（guān）性高(R2=0.999)，說明這種變
溫殺菌程序計算結果的正確性及精確性較好。
結 論
本公司研究了變（biàn）溫殺菌工藝和恒溫（wēn）殺菌（jun1）對鱅魚頭軟包裝罐（guàn）製品的品質影響，提出了一種新型（xíng）的變溫殺菌程序，指數（shù）函數與台階函數相結合
的多（duō）階段升溫模型，與最優恒溫（wēn）殺菌程序相（xiàng）比，殺菌後（hòu）製品在質構、風味、色差和感官等（děng）品質（zhì）特性有明顯的提高，說明變（biàn）溫殺菌工藝在淡（dàn）
水魚罐（guàn）製品中（zhōng）有很好的（de）應用價值（zhí）；此外（wài），通過進一步研（yán）究，此（cǐ）變溫殺菌工藝可以在其他罐（guàn）頭食品應用，為罐頭食品（pǐn）加（jiā）工（gōng）領域研究人員在提（tí）
高罐頭食品品質的研究中具有一定的幫助和啟發。


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