高溫殺菌粥變質(zhì)脹杯的原因及防控措施

吳婉脈 黃雯嫻 蒙治洲 彭耀勇

摘 要：高溫殺菌粥是以飲用水、白砂糖、黑米、小麥、玉米、糙米、芡實(shí)、燕麥、蓮子、銀耳、雜糧以及薏米等為原料，不添加任何食品添加劑，經(jīng)過(guò)特定工藝制備而成，主要工序包括預(yù)處理、熬煮、灌裝、密封和殺菌。在工藝制作及保存過(guò)程中若處理不當(dāng)則可能會(huì)造成微生物入侵，導(dǎo)致產(chǎn)品變質(zhì)脹杯，所以深入分析產(chǎn)品變質(zhì)原因，采取針對(duì)性措施，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大的幫助。

關(guān)鍵詞：高溫殺菌粥；變質(zhì)脹杯；原因分析

Abstract： High-temperature sterilization porridge is made from drinking water， white granulated sugar， black rice， wheat， corn， brown rice， Euryale ale， oats， lotus seeds， tremella fuciformis， coarse cereals and Jobs tears as raw materials， without adding any food additives， through a specific process. The main processes include pretreatment， boiling， filling， sealing and sterilization. Improper handling during the production and storage process may cause microbial invasion， leading to product deterioration and swelling cup. Therefore， in-depth analysis of the causes of product deterioration and targeted measures can greatly help improve product quality.

Keywords： high temperature sterilization porridge; deterioration? and swelling cup; cause analysis

高溫對(duì)細(xì)菌有明顯的致死作用，高溫殺菌是傳統(tǒng)包裝殺菌模式，是加熱殺菌的主要形式。根據(jù)不同的生產(chǎn)溫度可將加熱殺菌分為超高溫殺菌、高溫殺菌、巴氏殺菌。濕熱滅菌法和干熱滅菌法是熱力滅菌的兩種滅菌方法。其中，干熱滅菌能夠使菌體蛋白質(zhì)變性和電解質(zhì)濃縮；濕熱滅菌能使核酸降解、細(xì)菌的細(xì)胞膜受到損傷和菌體蛋白質(zhì)發(fā)生變性，具有穿透力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。而高溫?zé)崃缇▌t主要是利用高溫使菌體蛋白變性或凝固，生物酶失去活性，最終導(dǎo)致細(xì)菌死亡。細(xì)菌凝固之前會(huì)發(fā)生細(xì)微的變化，這可能是DNA單螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)生斷裂[1]。

細(xì)菌蛋白質(zhì)、核酸等化學(xué)結(jié)構(gòu)是由氫鍵連接，但當(dāng)菌體受熱時(shí)，氫鍵會(huì)遭到破壞，蛋白質(zhì)、核酸、酶等結(jié)構(gòu)也隨之被破壞，從而失去其生物學(xué)活性，這與細(xì)菌致死直接相關(guān)。此外，高溫可導(dǎo)致胞膜功能損傷而使小分子物質(zhì)以及降解的核糖體漏出。干熱的致死作用與濕熱不盡相同，一般屬于蛋白變性、氧化作用受損和電解質(zhì)水平增高的毒力效應(yīng)[2-3]。高溫微生物、中溫微生物以及低溫微生物這3大類(lèi)微生物的區(qū)分主要是受溫度影響，使微生物處于不同生長(zhǎng)階段，微生物表現(xiàn)出的對(duì)高溫的抵抗力不同，主要還要根據(jù)不同溫度型的微生物來(lái)區(qū)分。微生物在一定條件下容易死亡，主要是微生物生長(zhǎng)的最高溫度范圍和環(huán)境溫度出現(xiàn)了較大的差別。微生物死亡與溫度和時(shí)間均有一定的關(guān)系，如85～110 ℃條件下，大部分無(wú)芽孢的桿菌在短短幾分鐘內(nèi)就出現(xiàn)大范圍死亡，而在75 ℃條件下需受熱12～18 min才會(huì)出現(xiàn)死亡。特別是針對(duì)霉菌的孢子來(lái)說(shuō)，其死亡可發(fā)生在85～89 ℃下受熱25 min。但對(duì)于一些耐熱性很強(qiáng)細(xì)菌的芽孢來(lái)說(shuō)，其在105 ℃高溫下可存活25 min以上。因此，生物學(xué)上以殺死細(xì)菌的芽孢作為條件來(lái)判斷是否實(shí)現(xiàn)徹底滅菌[4]。

高溫殺菌粥是以飲用水、白砂糖、黑米、燕麥、小麥、芡實(shí)、玉米、薏米、糙米、蓮子和雜糧等為原料，不添加任何食品添加劑，經(jīng)預(yù)處理、熬煮、灌裝、密封以及殺菌等工藝制成。該類(lèi)產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)豐富、攜帶方便，是出門(mén)旅行的必備佳品。目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的高溫殺菌粥種類(lèi)繁多，均為常溫保存，保質(zhì)期一般在3～6個(gè)月。但在產(chǎn)品保質(zhì)期內(nèi)出現(xiàn)的脹杯變質(zhì)現(xiàn)象較多，相關(guān)投訴問(wèn)題也不少，所以深入分析產(chǎn)品變質(zhì)原因，有效采取針對(duì)性措施，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大的幫助。

1 脹杯變質(zhì)的原因

1.1 原材料新鮮程度

方便粥的原材料一般為干雜類(lèi)、糧豆類(lèi)，此類(lèi)產(chǎn)品保存不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)生蟲(chóng)現(xiàn)象；如果原料不夠新鮮，則其制成的干貨本身也會(huì)存在質(zhì)量問(wèn)題，原材料保存不當(dāng)極易導(dǎo)致霉變，更加會(huì)影響其成品質(zhì)量。因此，在使用原材料前應(yīng)進(jìn)行篩選，將不符合條件的材料剔除出去。干貨在篩選時(shí)不易看出原本的新鮮度，所以還需要將產(chǎn)品用水泡開(kāi)再清洗篩選一遍，如此方能更大程度地提高原材料的新鮮度，減少產(chǎn)品因原材料問(wèn)題造成的變質(zhì)現(xiàn)象。

1.2 外包裝封口不嚴(yán)

高溫殺菌粥在原材料預(yù)處理、熬煮之后就可以進(jìn)行灌裝，灌裝過(guò)程中會(huì)經(jīng)過(guò)兩道熱封以確保產(chǎn)品外包裝封口嚴(yán)密。熱封溫度一般在210～220 ℃，如果熱封溫度低于或是高于這個(gè)溫度就會(huì)造成產(chǎn)品封口不嚴(yán)和封口燒損，使產(chǎn)品外包裝封口有縫隙，從而使外部的有菌空氣和滅菌后冷卻過(guò)程中的未滅菌冷卻水通過(guò)縫隙進(jìn)入產(chǎn)品內(nèi)部。方便粥營(yíng)養(yǎng)較為豐富，微生物生長(zhǎng)繁殖較快，產(chǎn)品容易腐敗變質(zhì)。在工藝制作過(guò)程中產(chǎn)品灌裝后即使有殺菌步驟，但若封口縫隙沒(méi)有修復(fù)，后期保存過(guò)程中也會(huì)有微生物入侵造成產(chǎn)品變質(zhì)脹杯[5]。因此，在灌裝過(guò)程中及時(shí)將封口不嚴(yán)或封口有破損的產(chǎn)品挑選出來(lái)再進(jìn)行一次熱封或是重新灌裝以增加產(chǎn)品包裝封口密封率很有必要。

1.3 滅菌不足

滅菌是在產(chǎn)品灌裝完成后，進(jìn)入滅菌釜，于（121±1）℃條件下滅菌15 min以上的過(guò)程。高溫滅菌粥在灌裝前除了糖水是經(jīng)過(guò)熬煮的，其他原材料均為生料，在滅菌過(guò)程中生料在高溫高壓下也會(huì)被煮熟，所以具體滅菌時(shí)間需要根據(jù)原材料性質(zhì)的不同進(jìn)行調(diào)整，但均不會(huì)低于最低滅菌時(shí)間。造成高溫滅菌粥滅菌程度不足的原因主要兩點(diǎn)：①滅菌溫度達(dá)不到；②滅菌時(shí)間不足。兩者中如果有其中一個(gè)條件達(dá)不到就會(huì)達(dá)不到理想的殺菌效果，進(jìn)而在后期的儲(chǔ)存過(guò)程中造成微生物繁殖導(dǎo)致產(chǎn)品變質(zhì)。

1.4 產(chǎn)品破損

產(chǎn)品破損是指產(chǎn)品在分裝或運(yùn)輸過(guò)程中因外力碰撞或是擠壓造成外包裝破裂有縫隙。當(dāng)產(chǎn)品有輕微的破損現(xiàn)象，在后期儲(chǔ)存過(guò)程中也會(huì)因微生物入侵而使產(chǎn)品慢慢腐敗變質(zhì)。

1.5 保存環(huán)境的溫濕度

為使食品在有效期內(nèi)有效地保持食品本身的外觀(guān)和內(nèi)在質(zhì)量，食品的保存環(huán)境尤其重要。產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，微生物生長(zhǎng)極快，為了有效地抑制其生長(zhǎng)，則需要控制好周?chē)h(huán)境的溫濕度。圖1為2018年高溫殺菌粥在不同月份的變質(zhì)脹杯率?？梢钥闯?，高溫殺菌粥在3—6月的變質(zhì)脹杯率均比其他月份高，其中5月達(dá)到最高，這可能是因?yàn)檫@段時(shí)間降雨量較多，空氣濕熱，相較于其他月份有利于環(huán)境中微生物的生長(zhǎng)繁殖。

2 高溫殺菌釜?dú)⒕?/p>

在食品高溫殺菌工作過(guò)程中，殺菌的主要對(duì)象是肉毒芽孢螺旋桿菌，此種菌能產(chǎn)生對(duì)人體有致命傷害的毒素，屬于耐熱性厭氧菌，在121 ℃環(huán)境中處理3 min將失去生物活性，在100 ℃環(huán)境中處理6 h左右失去生物活性。溫度越高，該病菌存活時(shí)間越短。有研究發(fā)現(xiàn)，在121 ℃時(shí)殺菌較為適宜，此時(shí)包裝物有很好的耐熱性，且食品口感較好[6]。

2.1 滅菌方式

（1）熱水循環(huán)式殺菌。熱水循環(huán)式殺菌的主要特點(diǎn)是熱分布均勻，此時(shí)食品在殺菌鍋內(nèi)會(huì)完全被熱水浸泡。

（2）蒸汽式殺菌。蒸汽式殺菌的主要特點(diǎn)是熱分布不均勻，鍋內(nèi)的空氣在殺菌過(guò)程中有可能出現(xiàn)冷點(diǎn)現(xiàn)象。

（3）淋水式殺菌。淋水式殺菌是采用噴嘴或噴淋管將熱水噴到食品上，殺菌過(guò)程是通過(guò)裝設(shè)在殺菌鍋內(nèi)兩側(cè)或頂部的噴嘴中，噴射出霧狀的波浪型熱水至食品表面，所以溫度均勻無(wú)死角，且升溫和冷卻速度迅速，能全面、快速、穩(wěn)定地對(duì)鍋內(nèi)產(chǎn)品進(jìn)行殺菌。

（4）水汽混合式殺菌。水汽混合式殺菌的主要特點(diǎn)是能真正實(shí)現(xiàn)短時(shí)高效、節(jié)能環(huán)保并適合特殊產(chǎn)品的殺菌。采用該方式殺菌時(shí)蒸汽會(huì)直接進(jìn)入產(chǎn)品內(nèi)部，將蒸汽式和水淋式相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)噴淋。

2.2 高溫殺菌的操作

高溫殺菌工作對(duì)于食品加工廠(chǎng)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，有以下兩個(gè)特點(diǎn)：①一次性，高溫殺菌工作從開(kāi)始到結(jié)束必須一次性完成，不能間斷，食品也不能做反復(fù)的殺菌處理；②殺菌效果的抽象性，殺菌完畢的食品用肉眼檢測(cè)不出效果，細(xì)菌培養(yǎng)試驗(yàn)需要一周時(shí)間，所以不可能對(duì)所有批次食品進(jìn)行殺菌效果檢測(cè)。

2.3 食品工業(yè)的其他殺菌技術(shù)

食品工業(yè)中，殺菌技術(shù)涉及多學(xué)科交叉問(wèn)題，如化學(xué)、微生物學(xué)、電子學(xué)、工程學(xué)以及物理學(xué)等。除熱殺菌技術(shù)外，電解水、高密度二氧化碳、紫外照射、脈沖光照射以及高壓脈沖電場(chǎng)等新型殺菌新技術(shù)在食品中的應(yīng)用范圍也比較廣泛，這些技術(shù)不僅可以在飲料中應(yīng)用，在果蔬、谷物、乳蛋制品和水產(chǎn)品等其他領(lǐng)域也被廣泛使用。早在1976年德國(guó)肉類(lèi)研究中心微生物和毒理學(xué)研究所所長(zhǎng)Leistner就提出了一套食品加工過(guò)程中采用不同防腐技術(shù)來(lái)抑制微生物產(chǎn)毒，阻止腐敗菌、致病菌生長(zhǎng)，達(dá)到延長(zhǎng)保質(zhì)期的抑菌理論——柵欄因子理論。通常利用不同柵欄因子作用于各殺菌技術(shù)來(lái)發(fā)揮協(xié)同作用，對(duì)食物中微生物細(xì)胞進(jìn)行逐一破壞，改變微生物內(nèi)部系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3 防控措施及建議

3.1 原材料與工藝過(guò)程的控制

（1）原材料對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量控制起到關(guān)鍵性的作用。因此，相關(guān)單位要做好源頭的把控工作，避免不合格的半成品影響到成品。質(zhì)檢員應(yīng)嚴(yán)格按原材料驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)收，按產(chǎn)品數(shù)量、規(guī)格對(duì)其計(jì)算取樣，做到隨機(jī)性、全面性、不漏檢、不誤檢，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決，杜絕不合格原材料進(jìn)入產(chǎn)品生產(chǎn)加工程序。

（2）將原材料以及半成品加工成食品的工程技術(shù)方法，或者將原材料加工成半成品的工藝過(guò)程對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量也至關(guān)重要。加工過(guò)程中，各個(gè)工序?qū)訉舆f進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣，不容任何一步出現(xiàn)差錯(cuò)，所以找出關(guān)鍵控制點(diǎn)尤為重要。在確定了關(guān)鍵控制點(diǎn)后需要明確責(zé)任人，做到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控并記錄，發(fā)現(xiàn)偏離關(guān)鍵界限立即反饋，重點(diǎn)控制，以確保最終產(chǎn)品的質(zhì)量和安全。

3.2 配送與貯存過(guò)程的控制

（1）產(chǎn)品從生產(chǎn)完成出庫(kù)到銷(xiāo)售終端有一個(gè)配送過(guò)程，包括分揀配貨與運(yùn)輸。食品分揀員在分揀配貨過(guò)程中應(yīng)做到有耐心、輕拿輕放，禁止粗暴分揀，運(yùn)輸時(shí)盡量避免大幅顛簸，最大限度地保證產(chǎn)品在配送過(guò)程中不受機(jī)械性損傷。

（2）為保證食品安全，應(yīng)減少產(chǎn)品在貯存過(guò)程中發(fā)生腐敗變質(zhì)的現(xiàn)象。食品在貯存時(shí)應(yīng)通風(fēng)良好，離墻離地15 cm，嚴(yán)格控制貯存環(huán)境的溫濕度，分類(lèi)存放，庫(kù)存要定期進(jìn)行檢查，及時(shí)處理已經(jīng)變質(zhì)的產(chǎn)品，定期清掃消毒并做好防“四害”工作。

4 結(jié)語(yǔ)

高溫殺菌粥作為一種方便食品，在很大程度上滿(mǎn)足了人們快節(jié)奏的生活，它不僅方便快捷，還營(yíng)養(yǎng)豐富，是出門(mén)旅行的必備佳品。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)食品的色、香、味要求越來(lái)越高，對(duì)食品安全的關(guān)注度也越來(lái)越大。所以，如何保證食品安全，給消費(fèi)者提供一份值得信任的產(chǎn)品是整個(gè)食品行業(yè)優(yōu)先考慮的重要問(wèn)題。

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作者簡(jiǎn)介：吳婉脈（1991—），女，侗族，廣西柳州人，本科，助理工程師。研究方向：食品加工及食品安全管理。