高温蒸煮袋与罐头对食品的作用-神龙杀菌锅专家
时间:2013-06-06 阅读:1472
一.蒸煮袋
1 前言
蒸煮袋是采用由聚酯、铝箔、聚烯烃等材料复合而成的多层复合薄膜用黏合剂通过干法或其他复合后切制或一定尺寸的软质包装容器,适宜于填充多种食品,可热熔封口,并能耐高温高湿热杀菌。
与常规的罐装容器相比,用蒸煮袋包装的食品具有重量轻、体积小、传热快、安全卫生好,外观美观、易携带可速食、能耗低等优点。但生产效率较低,包装材料费用较高,且不宜于生产带屑和坚硬食品。因此,蒸煮袋装食品属于软包装食品,也称软罐头食品,简称软罐头。
2 历史与现状
蒸煮袋食品自1956年在美国展开以来,许多国家都投入了生产,如日本(1968年),意大利(1965—1966年),瑞典、英国、德国、美国(1977年)
我国70年代后期开始了蒸煮袋复合材料的研制工作;1983年以后我国的蒸煮袋食品销往日本,开始进入市场,现已远销北美、欧洲、港澳等地。
3 分类
蒸煮袋按其是否具有阻光性可分为带铝箔层的不透明蒸煮袋和不带铝箔层的透明蒸煮袋。按其耐高温程度分,有普通蒸煮袋(RP—F,耐100—121℃杀菌温度)、高温杀菌蒸煮袋(HIRP—F,耐121—135℃杀菌温度)和超高温杀菌蒸煮袋(URP—T,耐135—150℃杀菌温度)三类。按包装袋规格分有大型蒸煮袋及小型蒸煮袋。
3.1 铝箔蒸煮袋
铝箔蒸煮袋由数层不同材料复合而成,通常zui内层(即与食品物料相接触的内层)为无毒的聚烯烃类,厚度约70微米,主要起隔绝水气的作用,且易于热熔封口;中间层为铝箔,厚度约为9微米,主要阻隔气体和光照;铝箔内或外面常为尼龙薄膜,厚度约为20微米,用作提供韧性抗机械冲击;zui外层通常为聚酯,厚度约12微米,具有防止铝箔折裂的功能,且便于印刷,具有光泽、防水等性能。制作这种袋子,通常是先把印刷好的聚酯薄膜和铝箔干法复合,然后再与其他塑料薄膜材料复合。
应注意使用铝箔复合袋时要注意酸性食品对铝箔的腐蚀作用,以及因折曲产生的针孔而导致内容物变质。
3.2 透明蒸煮袋
透明蒸煮袋分为透明普通型蒸煮袋、透明隔绝型蒸煮袋、高温短时杀菌蒸煮袋、立袋、大型蒸煮袋等几类:
透明普通型蒸煮袋因为能看见内容物,所以被多数食品厂家所采用。这种包装材料,其外层采用尼龙或聚脂薄膜,内层是聚丙烯、聚乙烯等聚烯烃薄膜。
蛋白质和脂肪含量高的肉制品和鱼制品的杀菌,要求采用透明隔绝型包装材料。这些包装材料中间夹有高隔绝性聚偏二氯乙烯薄膜。
高温短时杀菌蒸煮袋采用高温短时杀菌技术,可在短时间内杀死有害菌,而使食品保持较高的风味品质。
立袋即能够站立的袋子,但在加压杀菌时则可平放,由于平放时袋子厚度较薄,因而杀菌时间较短,在保证质量的同时能提高产量。立袋外观美观,不需要外包装,所以强度要求比普通平袋高。
大型蒸煮袋所装内容物可多达1kg以上,而且大多外面不使用盒包装,所以对耐冲击性和穿刺性有较高的要求。因而必须使用四层薄膜组成。
4 蒸煮袋的基材及其性能
蒸煮袋的基础材料包括:(1)聚乙烯(PE)薄膜 、(2)聚丙烯(PP)薄膜 、(3)聚酯(PET)薄膜、(4)铝箔(AL)(5)尼龙(PA)薄膜、(6)聚偏二氯乙烯(PVDC)薄膜、(7)粘合剂。
蒸煮袋的基础材料由外层保护层(印刷层)、中间隔绝层、内层保护层三类功能层组成,故各层材料存在着不同的性能。基本性能要求有如下几个方面:(1)机械性能包括:抗拉强度、刚性或可取拿性、密封性、可开剥性(2)物理化学性能包括:隔湿性能、隔氧和其他气体性能、保香性、抗油性、隔光性或透光性、耐腐蚀性、无毒、无臭、无味特性(3)耐久性能包括:在冷、热的条件下的稳定性、在高湿度条件下的稳定性、生物降解能力(4)加工、包装适应性包括:可印刷性、适应自动化、机械化的作业能力、静电性能收缩性能。
5 工艺概述
复合材料制造中,复合工艺有多种,常用的有挤出(单挤出、共挤出)复合。挤出(单挤出、共挤出)涂布、干法胶粘复合、湿法胶粘复合、热压复合、蜡复合等等。有时为了产品需要和提高工作效率,也经常将两种复合工艺串联使用,如挤出复合之前某些基础材料需要涂布一层打底材料,因而将干法胶粘复合的前部设备组装入挤出复合设备中。复合工艺繁多,与蒸煮袋有关的工艺有:(1)挤出复合;(2)挤出涂布;(3)干法胶粘复合
蒸煮袋检验规程和检验内容包括:(1)检样;(2)非破坏性感官检验;(3)典型单体介质试验;(4)强度检验;(5)密闭性能检验;(6)实罐检验;(7)材料及其卫生性能检验
二、软罐头
软罐头食品是将各种不同的食品原料加工处理后,装如热熔封口的蒸煮袋内,经过适度的加热杀菌,使之成为能长期保存食用方便的食品。
软罐头的品种颇多,按其内容物分有肉禽类、水产类、果蔬类、调料类、主食类、即食菜类、其他小吃类等等。
1 软罐头食品的加工工艺
原辅料验收及选择→加工处理→装袋→封口→杀菌→包装
1.1 软罐头的充填、
充填工艺的主要要求是适当的充填量和合适的内容物,保持袋内一定的真空度、保持袋子封口处清洁无污染。
软罐头食品的充填量与其杀菌效果有直接的关系,这主要是与充填后袋的厚度有关。在一定的充填量下,袋厚度的增加一方面往往导致杀菌时间的不足,造成品可能败坏;另一方面也可能因封口时袋子拉得太紧,而造成袋封口处污染。因此充填量与包装袋的容量要相适宜。通常控制内容物离袋口至少3~4cm。除此之外,对内容物质地也有要求,即不能装带骨和带棱角的内容物,以免影响封口强度,甚至刺透包装袋。造成渗漏而导致内容物*。
与普通罐头的灌装相似,软罐头充填时也应尽量排除袋内空气。以防止袋内食品颜色褐变、香味变异、维生素损失,同时也防止因空气受热膨胀而导致破袋发生。保持袋内一定真空度的方法通常有:蒸气喷射法。该法可达到较高的真空度;抽真空法。根据内容物的特性决定抽真空的大小,由真空度决定袋内空气的残留量;压力排气法。利用机械或手工挤压,将袋内空气排出。充填好的软罐头进入封口工序。软罐头的封口采用热熔密封,即电加热及加压冷却使蒸煮袋内层薄膜熔融而密封。封口的关键是合适的封口温度、压力、时间及良好的袋子封口状况。
为了保证封口强度,关键是充填时切勿污染蒸煮袋的封口处。如果在封口部分内侧有汁液、水滴等附着,热封口时封口部分内侧易产生蒸汽压,当封口外侧压力消除时。会因瞬时产生气泡而使封口部分局部膨胀,导致封口不紧密。如果封口部分内侧有油或纤维或颗粒等附着,则封口部分区域不能密封。
封口时袋子封口处平整一致程度也是影响封口质量的因素之一。要保持袋子封口处平整,封口后无皱纹产生,一般需注意以下几点:蒸煮袋口必须平整,两面长短一致;封口机压模两面平整,并保持平行,夹具良好;内容物块形不能太大,装袋量不能太多,袋子总厚度不能超过限位要求等等。
应注意封口温度、压力、时间视蒸煮袋的构成材料、薄膜的熔融温度、封边的厚度等条件而定。在一定的封口时间内,温度过低会造成薄膜熔融不*不易使之粘合,而温度过高又会使薄膜熔融过度而改变其物理化学性质,也造成封口不牢。同样,压力过低亦造成熔融的薄膜连接不够紧密,压力过高可能造成熔融的薄膜材料挤出而封口不牢。封口时间决定了生产能力的大小。在保证封口质量的前提下,封口时间短则生产能力大,反之相反。一般,封口的温度、压力、时间要进行试验。
目前,国内外普遍采用电加热密封法和脉冲封口法。电热密封主要是由金属支撑的热封棒,表面用聚四氟乙稀涂布作保护层,通电后热封棒发热到一定温度时蒸煮袋内层薄膜熔融加压年粘合。为了提高密封强度,热熔密封后再加压一次,但也有通电后即同冷却水进行冷却密封。而脉冲封口是通过高频电流发热密封,自然冷却。自动充填封口机是采用机械、气动、电气控制等方式使蒸煮袋经过上袋、张袋、加固形物、加汤汁、抽真空、二次热封和冷轧打印及卸袋等动作,在一台机上实现顺序、协调、自动连续的灌装封口的过程。
国内从日本引进的TVP-A型封口机,由二个转台所组成,*个转台有6个工位,是取袋和灌装食品的部分,第二个转台有12个工位即12个真空室,是抽真空及密封的部分,为防止抽空时液体溅出,抽空需3次完成。
*转台各工位的作用:取袋:袋子装载在袋架上,高度可自动调整,由于袋子横放在架子上,故也可以使用材质较软的袋子。日期打印:应用橡胶印模和快干耐高温油墨。开袋:应用真空吸嘴及压缩空气吹管开袋,袋开口后。在同一工位的装袋漏斗下降,进行固形物的充填。加汤:汤汁从贮筒经加液口注入袋中,加液口孔径有8mm、10mm及20mm三种,8mm及10mm的适装低粘度的汤汁,20mm 孔径的附有活塞式加液管,适装粘度高的汤汁。预封:为了防止在后工序抽空时内容物被抽出,袋口先经电势预封,预封部位长50mm,宽5mm。转移:预封后的袋由夹具紧夹转移至第二转台。
第二转台各工位的作用:接袋:夹住转移来的袋子。闭盖:关上真空室盖。预备真空:联通15工位,使获得较低真空度。*次抽真空:一般可抽至93.3kPa左右。保持真空:使有充分时间进行抽空。第二次抽空:可抽至100kPa左右。脉冲密封:为避免真空室温度提高,应用脉冲密封,在抽空后夹具向两端拉伸,以减少密封部位皱纹的形成。封口冷却:应采用自然冷却或真空度降低。接通大气:真空破坏,真空室盖打开。排出:蒸煮袋自真空室中跌落在输送带上。空当:准备下一次循环。
在一般生产条件下,预备真空46.7kPa,预封温度150℃,密封时间0.3s,密封电压14V 1.2 熔封口的检验
(1)
肉眼检测法:这是主观的、人为的目测法,在理想条件下,有效率可达75%。
红外线审视法:固定热源和检测器装置,使袋的封口部分在二者之间以一定速度通过,若封口部分有污染时,能因热流被阻而使检测器的温度下降,这种红外线审视装置还可剔除因脂肪和水分等污染的不合格袋产品,实用可靠,但造价高。
测厚方法:使用测厚仪来测定封口的厚度。用一根与表面接触的探针,使袋的封口部分有一个通过测定装置的无摩擦的行程,而测定植被放大和转变成电能输出,并通过一台电容电阻测量装置,当封边厚度不均匀时,它能测出袋口的污染微粒及折叠状的封口皱纹,但对油脂及水分不易检出。
(2)热熔封口质量的检验 良好的封口必须通过下列检验:
表观检验:肉眼观察封口外观,应无皱纹及污染;用手挤压时封口边应无裂缝急渗透现象。
熔合试验:良好的封口必须*熔合。
破裂试验:即耐内压力及外压力强度试验,也称爆破强度试验及静压力强度试验。
拉力试验:分静态拉力试验及动态拉力试验两种。静态拉力试验是用一种拉力测试器,在一般环境下进行的拉力测试;动态拉力试验是将封口放入杀菌锅中在121度、30菌过程中进行的拉力测试。
1.3
充填密封好的软罐头必须经过合理杀菌,以达到长期保存的目的。软罐头的杀菌与常规的金属罐、玻璃罐类似,其工艺过程亦分为升温阶段、杀菌阶段、冷却阶段。
杀菌方式主要有:
(1)间歇式杀菌:常用的间歇式杀菌装置有卧式双筒体自动回锅杀菌锅。这是带有热水回收或用蒸气杀菌方式的双筒体回转式杀菌设备。
(2)连续式杀菌:连续式杀菌装置能直接与生产线相连,与间歇式相比,输短1/3的工作时间,因而提高了工作效率,降低了生产成本。
软罐头的杀菌时间比同类普通罐头的杀菌时间可以缩短。由于软罐头具有传热面积大,呈扁平状、横截面小、传热快、冷点不明显等特点,因此在相同的加热杀菌条件下,其杀菌值比一般的金属罐头大。这种特点在传导型的传热过程中尤为显著。
软罐头在杀菌冷却过程中的另一个特点是容易产生破袋现象。软罐头在高温杀菌过程中,袋内残留气体的膨胀及内容物体积变大,使得袋内压力上升,当袋内压力大与袋子能承受的内压时,若杀菌锅中的压力低于袋内压力,则袋子会被胀破。为了保证软罐头在杀菌过程中不破袋,通常采用加压杀菌及加压冷却。
软罐头进入杀菌锅后锅温达到多少度才开始用空气加压。这要视软罐头的初温、装袋量、残留空气多少等条件而定。一般从90℃开始加压,如果加压过早,则升温时间延长,如果加压太迟,则易发生袋的破裂。
杀菌后的软罐头应快速冷却。与普通的罐头的冷却是一样的,亦应采取加压冷却,以防止锅内的蒸气冷凝时袋外压力急剧下降而导致破袋。同时,冷却用水须符合饮用水标准,使用经氯化处理过的水,使冷却水含游离氯3~5mg/kg,以控制细菌数,防止软罐头的后污染。
三、应用
1 三味萝卜条工艺
工艺介绍:萝卜是酱菜加工行业的主要品种,本工艺选用质地鲜嫩的萝卜,经过一次腌制、切条、漂洗、酱制等工艺制成,再用塑料复合膜进行真空包装。
产品特点:色泽淡黄,质地嫩脆,咸、酸、甜、辣美味可口,具有酱香味
主要原辅料:白萝卜、食盐、辣酱
设备投资:主要设备有腌缸、拌料槽、真空封口机、杀菌锅,投资需3.5万元
2 软罐头米饭
日本研制出软罐头米饭,它是将一定量的水和大米或半生半熟米饭装入一种能耐高温的特殊塑料包装容器中(蒸煮袋)内,经高温、高压蒸煮而成。目前国内已有部分厂家生产软罐头米饭,品种有五香牛肉饭、香菇饭、肉丝蛋炒饭、咖喱鸡饭等,每包净重250g,复原后米饭弹性好,。软罐头面不必经过干燥、杀菌等特殊处理,即可保留米饭原有的营养成分与风味,又可长期保存。但软罐头米饭生产设备投资较高,产品水分含量为60%,常温下可贮存1年。食用时将蒸煮袋直接置于开水中加热5~10min或微波炉加热2min即可。
3 熟肉制品的软包装
熟肉制品具有丰富的蛋白质,微生物十分容易繁殖,而且肉制品中的脂肪在贮存中易氧化变质,因此熟肉制品软包装技术关键是能使产品延长保质期,保证食品安全和质量。
我国的熟肉制品可分为中式熟肉和西式熟肉制品二大类,中式熟肉制品过去工业化生产和包装技术较落后,产品主要分为传统的酱肉类、烧烤类、糟醉类、干制品等品种;西式肉制品工业化程序较高,主要产品有方腿、圆腿为主的西式火腿类产品以及红肠、小红肠等其他西式产品。由于各类产品的加工条件和保质要求不同,这些熟肉制品的软包装形式和技术各不相同。
四、前景展望
食品的软包装技术及其发展方向:(1)蒸煮袋和软罐头包装(2)无菌包装和半无菌包装(3)巴氏灭菌包装(4)肠衣类包装
21世纪中国的食品工业面临一个新的发展前朝,对于软包装行业也是一个充满挑战与机遇的时机,世界范围内对食品安全问题的极大关注、HACCP系统在食品领域中的推广,加上高科技、结构多元化、食用方便化的肉类工业对软包装行业提供了新的要求,希望国内企业加强科技投入和新产品研发,以满足不断发展的市场要求。
食品、药品的保质和货架寿命延长方面显示着极为优异的性能,几十年来PVDC作为高阻隔包装材料始终处于主导地位,尽管还有EV-OH和PAN两种材料,但是它们在高湿度环境下高阻隔性能明显下降而未能得到进一步发展。与此相似PA(算不上严格定义下的阻隔材料)也无法取代PVDC优异的高阻隔性对内容物的包装保护功能,而且通常作法还需要通过用PVDC涂布工艺来完善其包装性能。