CANNED FOOD TECHNOLOGY

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1 CANNED FOOD TECHNOLOGY
罐藏食品工艺学 主讲：钟瑞敏

2 第二章 装罐、预封和排气 一. 装罐方式 教学重点：1）玻璃罐清洗要求；预封和排气的作用；真空封罐温度控制；排气方法 与比较 。
教学难点：真空封罐温度控制。 一. 装罐方式 （一）容器的清洗（消毒） 1．  金属容器清洗 主要去除灰尘和微生物。 一般先用热水清洗，再用蒸 汽消毒。均用洗罐机自动完成。 常用滚动式和旋转式圆盘连续洗 罐机专门用于镀锡薄板金属罐。 如图所示:

3 2．玻璃瓶清洗 主要去除油污、食品残余物、标签等。 常采用NaOH液（1-5%）去油污，亦用漂白粉液杀菌。 工序：浸泡（40-50℃ NaOH液或漂白粉液）或高压喷淋→洗刷→热水（45-98℃）→喷洗数次→沥干。喷洗结合的自动洗瓶机如下图所示。 注意：清洗干净的容器不能完全去除微生物，只是一种减菌处理。

4 （二）装罐的技术要求 1．  清洗好的容器最好立即装罐，防止微生物再次污染； 2． 装罐净重公差<±3%。出口食品<±1%； 3． 内容物在色泽、大小、个数、块形等方面要分类或搭配均匀； 4．  保持罐口不留残余物、无食品污染，防止密封性降低； 5．  预留顶隙。 顶隙是内装食品上平面与罐盖之间的净值高度。一般要根据不同容器预留一定空间。如图所示 大口瓶顶隙常为 cm。饮料瓶顶隙常2~5cm 。 顶隙过小： （1）杀菌时易胀罐，造成假胀罐，永久性变形。 （2）造成凸盖 （3）易污染瓶口，影响密封性。 顶隙过大： （1）内容物净重不足 （2）易残留空气，造成罐壁罐盖腐蚀及食品的氧化变质。 （3）瘪罐

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6 负压式液体灌装机 等压式液体灌装机 粉粒自动包装机 膏体灌装机 颗粒装料机

7 二、预封要求 1、定义 使罐盖与罐身卷封或旋合到半密封状态。金属罐预封如图所示 2、预封的作用 （1）形成半密封状态易于排气（热力排气前必备工序）; （2）防止食品表面进行蒸汽排气时造成食品外溢; （3）维持顶隙空间温度避免外面冷空气进入，保证罐头在较高温度封罐、确保获得理想的真空度。 3、需进行预封的食品 （1）采用热力排气方法排气的罐头需预封，如肉类罐头、果蔬罐头; （2）采用蒸汽喷身方法排气的罐头需预封。 注意： 1)采用自动真空封罐方法封罐的罐头预封在瞬间完成; 2)软罐头无需预封; 3)无菌包装技术生产的罐头无需预封。

8 金属罐预封示意

9 4、自旋预封转速的控制（金属罐圆罐） 金属罐均采用自动预封机完成，玻璃罐一般采用自动扣盖机完成。金属异型罐和玻璃罐不存在预封转速的控制。 除了考虑生产效率外，要控制好转速，以免食品外溢。 采用下面经验公式计算： n≤ 60× （转/分） H--顶隙高（m） R --罐内径（m） 例如 H=0.01 m，R=0.05 m，则 n ≤ (转/分)

10 三、排气方法与比较 （一）定义 排气是指密封前将处于顶隙内的空气以及食品组织内部中的空气排除，并使密封后罐头顶隙形成部分真空的技术过程。排气是罐藏食品生产过程中不可缺少的三要素之一（排气、密封和杀菌）。 罐头内真空度要求达到：20-45cmHg。 （二）排气的重要作用 １、防止残留需氧菌芽孢及霉菌的生长； ２、防止因热力杀菌导致空气膨胀而带来的容器变形、破损或泄漏； ３、控制或减轻罐内壁因长期贮存时的锈蚀； ４、减轻内容物的氧化变质（油脂、维生素、天然色素、芳香物质等）； ５、避免假胀罐； ６、增强密封性。特别是四旋玻罐其密封性完全取决于排气获得的真空度。可防止玻罐热力杀菌时的跳盖。

11 （三）排气方法 1、热力排气方法 指利用气体受热膨胀的原理将罐内空气排除的方法。 １） 热装罐排气密封法 方法：（1）热态食品（ > 70℃的液态或半液态食品）立即装罐密封（如：果汁、果酱等）;（2）块形食品+热汤汁（>90℃）立即装罐密封，同时辅助保温处理积压杀菌前的罐头。 特点： 食品的热容量较大、不易散热者较适用。但仍要求密封后尽快杀菌，否则易引起嗜热菌繁殖。 ２）加热排气法 方法： 装罐预封后于排气箱中接受（70-90℃）热水和蒸汽加热并排气（罐内温度要达到70-90℃）。一般由连续排气箱完成，如图所示 加热时间与温度控制： （1） 含气量多的食品除顶隙有较多空气外，其组织的细胞内含气量也大，常利用相对低温长时间排气。如桃罐头，82-85℃、10min （2） 含气量少的食品，通常顶隙小，且内部残余空气少，一般采用高温短时间排气。如果汁罐头，85--95℃、5min。

12 不锈钢连续排气箱

13 2、真空封罐排气法 1）真空排气原理与特点 在真空环境中完成排气和封罐，顶隙和食品中部分空气被抽出，并获得一定真空度。
采用真空封罐机完成。国内最常用的定型产品是GT4B2 （42罐/min)及其机构图如图所示。 实罐真空封罐机，机头中的封盘部分可获得真空度，由水环式真空泵抽气获得，真空度一般可达24-55cmHg。 适合不易外溢食品的圆罐。另有GT4B12，有四个卷边机头，生产效率更高（130罐/min）。 特点: （1）该法较适合固态食品，如午餐肉，油浸鱼等。用该法获得的真空度较用加热排气法好。也适合液态和半液态食品如饮料、果蔬罐头等。 （2）采用该法常可获得25-30cmHg的真空度，最高可达40-55cmHg，但真空度太大易造成瘪罐。 （3）采用该法的食品顶隙不能太小或不留。否则难以获得理想真空度，若是液态食品，还易被吸至罐外。

14 GT4B2型卷边封口机示意 l-压盖杆,2-套简,3-弹簧,4-上压头固定支座,5、6-差动齿轮 7-封盘,8-卷边滚轮,9-罐体,10-托罐盘,11-六槽转盘,12-盖仓13-分盖器,14-推盖板,15-推头。

15 2）液态食品真空封罐时温度的控制 (1)真空室真空度、食品封罐温度和最后罐内真空度之间的关系 封罐前后压力与温度情形如图所示。
封罐温度t1下：W=B-P蒸1-P空1 …[1]，B为大气压 封罐后室温t2下：W 2 =B-P蒸2-P空2 …[2] 因残存空气很少，P空1≈P空2 [1]代入（2）得 W+P蒸1=W2+P蒸2, 即 W2=W+P蒸1-P蒸2 其中 W——可调定值 P蒸1——与封罐时食品温度有关 随t1变化 P蒸2——与测定罐头真空度室温有关 随t 2变化

16 真空封罐时,罐内真空度与封罐温度和密封室真空度之间的关系

17 (2）液态食品封罐时温度的控制 t1越高，则P蒸1越大，但封罐时， 因：P蒸1 + P空1 = B - W ，则：P蒸1应小于真空室内压B - W，否则罐内液态食品会瞬时沸腾外溢。 即:如果 P蒸1 > B - W 则: P蒸1 + P空1 » B - W 因此: 应P蒸1≤B-W（B=1atm或76cmHg） P蒸1≤1-W（atm） 即:封罐机真空室真空度越大，则液态食品温度应越小。但为了获得较好真空度，当真空室真空度不佳时，食品温度就要调高. 例题:真空封罐时，真空室真空度为60cmHg，试问食品温度应调到什么适合值才不会引起爆沸？（设B=76cmHg） 解:真空室内实际压力 P=B-W=76-60=16cmHg 根据P 蒸1≤B-W=16cmHg 查温度与饱和水蒸汽压力表, 得P蒸1 ≤ 16cmHg时，t1≤61℃

18 3、蒸汽喷射排气法 在封罐时向罐头顶隙横向喷射蒸汽，将顶隙内空气驱赶走然后密封，待顶隙内蒸汽冷凝时形成部分真空。（相当于蒸气置换） 方式： (1)玻璃罐：置于具备一定温度箱体，喷头横向喷射蒸汽，然后落盖拧紧； (2)金属罐：预封卷边时，机头中的喷头横向喷射蒸汽，然后卷封，由蒸汽喷射封罐机完成。 一般喷射蒸汽的空间保持≥1个压力的热蒸汽,以维持温度和隔绝冷空气。 适合的产品: (1)顶隙较大的食品。顶隙越大，获得真空度越好，获得合理真空度时最小顶隙为8mm； （2）食品组织气体较少的食品。如饮料、油浸食品。水果类则较难获得好的真空度。 （3）真空度本身要求较小的食品。如金属罐装的果酱、炼奶、糖水或盐水食品、干装食品等。 （4）密封前温度较高的食品。 经测定采用蒸汽喷射法的食品温度越高真空效果越好。

19 4、 各种排气方法的比较 1）热力排气 优点：适合大部分罐头食品并能获得较好真空度。特别适合非热敏性的且组织内空气多的食品。 缺点：（1）占地大；（2）蒸汽用量多（成本高）；（3）卫生较差，效率低；（4）采用高温排气时导致食用品质下降。 2）真空排气 优点：设备占用面积小、生产效率高、适合绝大部分食品，特别是热敏性食品。 缺点：（1）可能导致汤汁外溢，净重不足；（2）K膨\K吸较大的食品需预处理。 K膨指罐头处于真空室内因食品内部空气膨胀导致内容物整体膨胀从而食品外溢; K吸指真空封罐完成后罐头真空度比刚封好时小的情况(组织内部空气缓慢释出到顶隙)。 ３）蒸汽喷射排气 优点：蒸汽用量少、成本低、生产效率较高。 缺点：（1）常需顶隙调整工序；（2）真空度不稳定；（3） K膨K吸较大的食品要与热力法配合方能获得理想真空度。示意如图所示

20 GT4B18型蒸汽喷射真空封罐机 生产能力： 罐/min

21 5、 罐头食品内真空度的测定 1) 直接法(真空表法） 常用末端有测针和橡皮塞的真空表测定。将测针刺入罐盖并用橡皮塞紧，读取真空表读数。如图所示 该方法测的是近似值，有一定误差，且易造成样品破损，但简易、方便。 真空表测定

22 ２）间接法 （1）  打检法 用棒击罐底，听其声音，清音表示真空度好，浊音反之，有经验的人可近似测出。 （2） 罐盖子变形法（光电法原理） 用电涡流原理测出罐盖因内外压差导致的微小位移，换算出压差值。用专门仪器可实现在线检测。如图所示 光电检测器在线检测

23 小结 本章介绍了罐头食品装罐方式与技术要求、预封的作用以及热力排气、真空排气和蒸汽喷射排气方法及其比较。
重点要求掌握：1）玻璃罐清洗要求；2）预封和排气的作用；3）真空封罐温度控制与计算；4）三种排气方法与比较 。

24 思考题 1. 试比较各种排气方法的优缺点。 2. 真空封罐时，食品初温为70℃，向真空封罐机机头真空度应控制在什么范围才能保证真空度要求？若机器达不到要求，可采用什么措施弥补？ 。