清水冬竹笋罐头生产工艺初探.pdf

清水冬竹笋罐头生产工艺初探 赵忠 良丁国丙李要然 曾纪生 一 、曹 盲 清水冬竹笋罐 头 包括 清水冬笋和清 水竹笋 ， 是湖南省罐 头行 业出 口刨 汇妁主要产 品之一 ， 目前 ，该产 品的生产在该 省乃 至全 国许多地区往往 因销 售对象 的不 同而 采用两套不尽 相 同的 生产工艺， 即 内销产 品生产工 艺 ( 或称部颁工 艺或传统工艺) 和外 销产 品生产工 艺 ( 或称 暂 行工艺或新工艺)，而 外销产 品的生产工艺又 因销 售地区的不 同略有 区别。我们 在综 析了 目 前我国清水冬竹笋罐头生产的传统工艺和部分厂家的外销产品生产工艺 的基础上，提出了清 水冬竹笋生 产的新工艺，并 从理 论上 对该工艺进行 了初 步的分 析。 二、清 水冬竹笋一 头 生产 的传统 工艺 1 工艺流程 V 原料一验墁 一去笋 衣一分级一预 煮一冷却、漂洗一修 整一检 查一 装罐 - ,fl y - 气一密封 一希 茵、冷 却一抹 罐八库。 2 工艺 要求 原料根 据采收 时 间将 竹笋分 为冬笋 和 竹笋两太 类。 冬笋采于清 明前 ， 要求单 个重 为 1 2 G o 0 0克，! 横径1 2 c m以下 竹笋无严格规定。无 论冬 笋或 竹笋为保 证原料新鲜一 般要 求 从原料采 收到加 工的时间不要超过1 6 小 时。 原料入厂 后先除去笋衣 。 分级冬笋要求 表面 平整 ，笋 肉厚 无 粗纤维 、 笋节距紧凑、无 明显拔节 ，笋根节距不 太 于 3mm。竹 笋要求略 低。 预煮、冷却及漂洗一般采用沸水预煮，时间4 5 8 0 分钟，然后用冷水急速冷却并用流 动水漂洗1 6 2 4 小 时。 修整、装罐 除 去粗老部分及机 械斑， 然后按整只装，统装级，块装 级， 片装级进行装 罐， 装罐量不 低于净重 的5 5 师 排 气、密 封、杀菌及 冷却清水冬 竹笋 多 采 用加 热排 要求排 气后中心温度在 7 O 8 0 C , 拜 吾 五 却 唾 再_ 臻 西 5 罐和 9 1 1 6 t 罐其 杀 菌 式 分 别 为 。 冬笋：1 5 一( 4 O 5 0 ) 一反压冷却 1 1 6 和1 5 -2 0 一反压冷却 1 2 1 “c J竹笋：1 5 6 O ， 一反 压 冷却， 1 1 6 和l O -5 0 一 反压 冷却 1 6 。 三、 清水冬竹 笋 头 生 产新工艺 因销售 的国家及 公司不 同，各罐头 厂生产外销清 水环 竹笋罐头 的工艺各异 ，我 们在综 台 分 析了数家罐头 厂 的生产工艺基 础上 认为 下述 工艺 比较先进和合理。 1 工艺流程 原料一分扳一预煮一漂洗一剥壳一脱毛一修整一装罐- , ,fl y- 气一密封一杀菌一保温一包装。 奉文的调研承蒙邵F Et 市罐头厂，城步县罐头厂，洞 县罐头厂主持，特谢 量 一一 。 维普资讯 2 工艺说 明 分级按大中小将冬竹笋分为三级，并切除木质化 的根部。 预煮先将预煮锅中 水煮沸，然后加入笋子。要求放入笋后2 5 ) - 钟必须煮沸，所用蒸 汽压 力为6 k g c m 。预煮 时间根 据笋的种 类、大小而定。 冬笋I大号7 0 9 0 分钟， 中号6 5 7 0 分钟 ， 小号6 0 6 5 分钟。预 煮达 到时， 用 刀 笋 中心 切开，如中心不带红色则可。在预煮的恒温过程- ，蒸汽阀不宜开得过大，否则温度上升会 使笋 肉变软，变红，从而影响产品质疑。预煮完成后立即进行冷却，使笋中心温度在2 O 分钟 之内降至常温。预煮用水应注意经常更换。 漂洗用自来水在常温下漂洗3 6 4 8 小时，让其 自然产酸至P H4 2 4 6 。 漂洗用 水可 1 2 小时更换一次，或用流动水漂洗亦可。另外也可用P H4 2 4 5 的水进行漂洗， 但每 2 3 小时应换水一次，并控制漂洗总时闽在2 O 小时以上。 剥壳先切除笋根粗老部分，再用刀白根部向笋尖纵切破笋壳但不得伤及笋内，剥除外 壳，保留笋尖及嫩衣，并按笋根切面直径的大小分级。 脱毛用尼龙线弹去嫩衣和老绒毛，注意保护笋尖，为确保产品质量，该工序应进行带 水作业。脱毛后的笋应检查笋中心的P H 值， 如笋肉P H 值大于 4 5应进行复煮和漂洗，漂洗 液可 用0 O 8 1 轴的柠檬酸 液。 修整切除粗老部分，机械伤、虫伤，斑点、切 口应平整，伤斑切 口应成“ v 字形， ， 修整时应按大小进行分级，为保护笋尖应带水作业。 装罐分整只装、统装、笋丝、笋片 4个级别。整只装， A级中可放入l 1 O 的修整笋和 断尖 笋，但颜色应一致 且修整 高度不应 超过笋高 的1 a ，深 度不 犬于笋 肉厚 度 的1 2 ，同一罐 中小笋高度需大于大笋高度的2 3 。具体情况见整只笋分级表 ( 见表1 )。 整只装B 级笋受伤高度不超过笋高的 1 3 ， 深度不超过 笋节， 大小 基本一致， 个数不 限。 囊 1 只 分级标准 ( 日本任友) 罐型 1 5 1 7 3 罐 9 立升罐 个 数 单个笋重( g ) 个 数 每个笋子重( g ) L 3 5 3 6 0 6 O O 1 0 1 5 3 6 O 5 5 0 M 6 1 O 1 8 0 3 O O 1 6 2 5 2 2 0 4 3 3 S 1 1 1 5 1 2 0 1 6 4 2 8 4 O 1 3 8 2 1 2 S S 1 6 3 O 6 0 1 1 3 4 1 4 6 9 2 1 3 4 T 3 O 以上 5 8 以下 6 i 以上 9 O 以下 B 个数不 限 统装同部颁 标准。 笋丝采用小 71 2 半边 的笋和小于 1 2 高 的半节笋 为原 料切成 4 6 0 2 0 J 0 3 5 0 2 O 4 ( c m )，同一罐内要求大小基本均匀。 一 4 维普资讯 笋片采用笋子底部切下的无粗纤维原料切成4 6 ( c m) 2 2 s ( c m ) O 2 O 4 ( c m ) 的笋片，同一罐要求大小均匀一致。 加汤 用柠檬 酸溶液做汤液 ，柠 檬酸含量根 据笋 肉 P H确定。汤温应大 于8 o 。 j 秀 蕊 甄 广 用加热排气， 当罐中 爱 罚 元 面 豆面 j 口 后 立 即 杀 菌 ， 杀 菌 式 ( 1 5 1 7 3 ) ： 用 冷 水 冷 却 。 冷 却 完 毕 抹 罐 入 库 保 温 ， 保 温 温 度2 8 ，时 间 7天左 右。 四、 传麓工艺与新工艺 的 比较 两种工艺对比，除工艺过程和工艺要求不尽相同以外，最 明显的相异之处在于用传统工 艺生产 的产 品属低酸性食 品，P H值 通常在 5 O 5 3 2 _间并极易 出现 胀罐， 笋中心变红和 贮 存期 间出现 白色沉淀及笋 肉变苦 等质 量 问题。 而用新工艺 生产 的产 品 P H值在 4 2 4 6 2 _ 间，属酸性食 品，经城步县 罐头 厂，邵 阳市罐头厂等实践证明，新工艺不 但能 克 服上述主要 的质量 【 可题，而 且 由于工艺条件 的变化 还会带 来下述经济效益： 1 节省包装 材料 我国罐头包装所需的马口铁均需从国外进口， 一般每吨价为4 5 0 0 4 6 0 0 元，用传统工艺 生产时， 包装用马IZ l 铁的厚度为0 2 5 ro meo 2 8 ram。 采用新工艺后可以只用 0 2 3 O 2 5 m m的 镀锡 薄板，其厚 度减 少0 0 3 ram，因此每生 产一吨罐头可 节约2 0 k g 马 口铁 ， 即每 生产一 吨产 品可降低成本9 0 9 2 元，对 个年产6 0 0 0 吨罐 头 的中型企 业来说， 可节 约资金5 4 5 5 2 3 万 元。 2 节省涂料 传 统的清水冬竹笋罐头 均采 用涂 料罐包装，一般情 况下，给一吨马 口铁涂料一次约需成 本3 0 0 4 0 0 元，新工艺采用素铁罐包装，按 每吨罐 头所 需马 IZ l 铁1 8 0 k g 计算 ， 每生产一 吨产 品可节 省费 用5 4 7 2 元， 以每吨降低6 5 元计， 年产 6 0 0 0 吨的罐头 厂可 节约资金 3 9 万元。 3 节约运费 由于包装材料 的减少和涂料 的节省，运费 的节约也 就在情理 之中，据有关 厂家 的经 验， 按现行运费标准以运输距离2 0 0 0 k m 计，每生产一吨罐头至少可节省运费2 4 元，年产6 0 0 0 T的 罐头 厂可节约 资金 1 4 4 万元。 4 节约 水蒸汽 传统工艺采用高压杀菌，据有关资料介绍 高压杀菌一小时总蒸汽耗量在1 3 6 k g 左右，而 升温排气阶段为蒸汽消耗高峰，约占总耗汽萤的5 O 嘶，新工艺无需排气，故可节约大量的蒸 汽。 综上所述我们可以看出，新工艺与传统工艺相比，年产6 0 0 0 吨的中型罐头厂可节省成本 约1 0 7 4 万元 以及大量 的蒸汽。 五、 l i 工 艺可 行性的理论分析 综理两种工艺生产的全过程，我们不难看出，除生产技术要求不同外，两种工艺最根本 的区别在产 品的P H值上， 为此 我们从P H值入手对 新工 艺 的可 行性进行 了初步 的分析。 1 P H直一微生物杀菌条件 P H值是决定微生 物在食 品上 生长繁殖的主要 因素 之一。 同一食 品， 因其P H值 的不 同， l 起其腐败的微生物种类亦不尽相同，就笋子罐头而言，P Hi5 0 以上时，引起其l庸魏菱蹑 维普资讯 的微生物主要看两类，一类为嗜热菌，如嗜热解糖棱状芽孢杆菌，另类是嗜温菌，如肉毒 杆菌。遗两类腐败菌的耐热性见表 2 。 裹 2 腐败菌曲耐热性 ( A ) 做生物 嗜 热解糖梭状 嗜热脂肪芽孢 致黑 梭状 芽孢 肉毒 杆菌A型 生芽孢 梭状芽 孢 种类 芽孢杆菌 杆 菌 杆 菌 和B型 杆菌 P A3 6 7 9 抗热 D1 2 1 D1 2 1 D1 2 1 D1 2 1 D1 2 1 性能 =3 0 4 0 一1 0 5 O 一2 0 3 0 ：0 1 0 2 =0 1 1 5 L 分钟 、 从表 2 可以看出，所有道些微生物的耐热性均较强，必须在高温条件下才能将其杀死， 传统工艺生产的罐头P H在5 0 5 3 之间，为了保证产品的质量均采用高温杀菌工艺。 用新工艺生产的竹子罐头P H值要求控制在4 4 4 6 ， 这样引起其腐败 变质的微生物主 要是一些嗜温性的种类- 它们对热的抵抗力 ( 觅表 3 ) 均较弱， 一般在常压下即可将其杀 死 ，因此新工艺采用常压 杀菌 。 囊 3 庸敷 菌的耐热性 蠢 B ) 囊 败 菌 j 葬 热 酸 芽 罄tI 巴 募 霪 葬 誓 状 I 梭 状 芽 孢 多 粘 芽 孢 杆 菌 l 软 化 芽 孢 杆 菌 类型 杆 菌 芽 孢 杆 菌 I 杆 菌 l 倍 1l l 瓠 帕 抗热性 D1 2 1 D1 0 0 D1 0 0 D1 0 0 D1 0 0 一1 4 =6 0 3 0 一6 0 3 0 =6 0 3 0 =6 0 3 0 ( 秒) 2 P H直和 白色 沉淀 的关系 用传统工艺生产的竹笋罐头，开罐检查常常发现白色沉淀物并带有一定 的苦昧， ， 采用新 工 艺后，上 述现 象基本消失 ，从而大大 提高 了产 品的质量。 据分析竹笋罐头 的白色沉淀主要是酪氨酸和胱氨酸的结晶，另有少量的果胶及纤维素。 酪 氨酸和耽 氨酸在纯 水中构溶解度极低，室温 ( 2 0 2 5 C)分别 为O I ) 4 5 ，O 0 1 1 。但它 I f W溶于热水及酸性或碱性溶液中， 不过在酸碱溶液中的溶解度与 P H值的l大小有关，当溶液 的P H直越接近酪氨酸的等电点 ( P H5 6 5 )和犹氨酸的等电点( P H5 1 )时，其海解度越低。 要解 决此 问题 有两条遣径t 一是 减少产 品中这 两种氨 基酸 的含 量，二是增加 两种氨基酸 在汤 汁中1舶溶解度 用传统工艺生产时，笋子在热水中的时间通常为 4 0 6 o ! 分钟， 装罐时P H值 多在5 3 左右，由于笋子在热水中所处的时闯短，酪氨酸和胱氨酸的 除去率低， 加上罐中内 各物的P H值正好在两种氨基酸等电点附近 ， 残 留在笋子中的酪氨酸和胱氨酸极易结晶析出， 故常出现 白色沉淀。新工艺笋子预煮时间在6 0 分钟 上，并在 P H 4 2 4 6 的水 中漂洗达2 4 小时之久，装罐时又用柠檬酸调整酸度，使平衡时罐 内容物的P H值保持在蕾 3 左 右，因此既 保 证了酪氮酸 和胱氨 酸的充分 排除，也保证了残留 于笋 中的这两种氨 基酸析出后能充分地 溶 解在汤汁中，从而有效的控制了白色沉淀的产生。 竹 笋的苦味主要 与笋 的品种及 酪氨酸 的氧化物黑尿 酸有关 同一 原料，苦味物质 的 岔量与酷氨 酸有关，新工 岂酪 氨酸的除去率极 高， 基本上 阻断 了苦味 物质的来源，故产 品苦 味下降甚 至消除。 6 维普资讯 3 P H值 与笋子红坐 引起竹笋罐头发生红变现象的原因有二个，一是 由竹笋中多酚氧化酶的作用而引起的化 学性红变，一是由于竹笋长时问受热而引起的物理性红变。 多酚氧化酶在P H5 7 时活性最 高，耐热性最强， 随着P H值的下降，其活性和耐热性下 降，新工艺生产过程中P H 值始终控制在4 2 4 5 ，而用传统工艺生产时P H值则在5 3 以上， 两者 比较，新工艺可较好的抑制酶的活性，从而防止 由酶而弓 l 起的笋肉红变。 物理性红变多发生在杀菌 冷却阶段，这主要是因为笋内组织结构紧密t体积大而使传热 速率很慢而导致冷却时间长的缘故，两种工艺比较，杀菌完成时，用传统工艺生产的产品中 心温度 比甩新工艺生产的产品高2 O 左右，在相同的冷却条件下，前者冷却至室温的时间显 然长于 后者 ，故 用新工艺 生产 时笋 肉发生物理 性红变 的可能性减 少。 4 P H值 与胀罐 一 般而言，引起酸性食品胀罐的微生物主要是巴氏固氮梭状芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌等 嗜温 性细菌， 在常压 下，杀灭该类微生 物只需极短 时间 ( D1 0 0 C多 为6 3 O 秒) ，新工艺杀 菌时 间在8 0 分钟 以上，足 以达 到杀菌要 求， 故 胀罐现象很 少发 生。 相反， 按传统工 艺生产 时 ，出于产品的P H值 在5 3 以上 ，其 内能 生长 的微生 物除 嗜温菌 外 ，还 有嗜热菌 ，这些细 菌 的D 1 2 1 值多在1 0 5 0 分钟之间， 因此只要杀菌时温 度和时问稍有误差， 则可能导致细菌 残 存而 引起胀罐现 象。 5 P H值一杀菌 温 度一 罐壁厚度 罐头食 品杀菌 时，随着温 度升 高，罐 内容物体 积膨胀，顶 隙减少 ，罐 内空气分压和水 蒸 汽分压上升，从 而使罐 内压力增加 ，当罐 内外压 力差超 过临界压力差 时则导致铁罐变 形，对 同一罐 型的罐头临界压力差 的大小 只与铁皮 的厚度 有关，即杀菌 温度越 高所要 求的铁皮厚度 越 太。 用新工艺生产 时，由于产品的P H值较低所 采用的杀菌 温 度 比传统 工 艺低 1 6 2 1 ， 故所用铁皮厚度可相应降低。 实践证明， 用0 2 3 o 2 5 m m马I= I 铁制作的罐身在用新工艺规 定 的杀菌式 杀菌 时基本上可保证 产品安全。 6 P H值与罐壁 腐蚀 作为金属包装材料必 须满 足两个最起码 的要 求t 一是罐壁能 耐腐 蚀， 以期 达到长期 保存 食 晶之 目的I二是链壁 受侵蚀 后，其成份对 内容物几乎无损 害 ，甚至有 时还可哉 对 内容物 的 质量有所 改善。 一 般而言，果蔬类罐头酸度增加，内容物对罐壁的腐蚀程度亦随之增加，用传统工艺生 产时为防止对罐壁的腐蚀多采用涂料罐，但为什么新工艺在P H降 低的情况 下还采用索铗罐 包装呢?对 这个 问题我 们认为可从 以下几个方 面进 行探 讯 酸 的种类 相同的P H条件 下，酸 的种类不 同， 对罐 壁的影响亦不 相 同。 据利克 种布 莱 的研究 表 明t 0 2 N的醋酸可促进罐壁的腐蚀， 而0 2 N的柠檬酸则可抑制酸腐蚀， 新工艺在生产的过 过程 巾加入 了柠檬 酸，由于柠檬酸对 罐壁有保护 作用 ，因此从对 罐壁腐蚀 的角度可改 用素铁 罐包装。 氧的含量 氧的存在对罐壁的腐蚀有很大的影响，武井等人的研究表明罐内残存的氧含量与溶锡量 成正相关， 竹笋罐头内的氧气主要来源于笋肉， 由于新工艺采用比传统 工艺较长的捧气时 维普资讯 间，这样笋肉组织内残存的氧气量减少，从而使溶锡量减少，亦即钢基外露面积减少，从而 使 罐壁腐蚀 的速度 下降，因此可采用素铁罐包装。 溶锡 与产品的质量 果蔬类罐头要 求涂料铁作包装材料，除了因为氢离子对罐壁的腐蚀外，另一个重要的原 因是因为锡离子溶入汤汁