丁生林;徐榕蔓
【摘 要】为了有效解决番茄酱(尤其是销往热带地区的番茄酱)制品发生产气变质的实际问题,文中系统分析了产气变质原因,提出贯穿种植、生产、检测、贮存、运输全过程的微生物控制方案.
【期刊名称】《食品与发酵工业》
【年(卷),期】2010(036)009
【总页数】4页(P90-92,96)
【关键词】番茄酱;产气;杀菌
【作 者】丁生林;徐榕蔓
【作者单位】中粮屯河股份有限公司,新疆,乌鲁木齐,831100;中粮屯河股份有限公司,新疆,乌鲁木齐,831100
【正文语种】中 文
番茄酱产品外包装多采用钢桶、木箱等形式,贮藏方式目前多以露天存放,防护多以苫盖蓬布为主:特殊需求的产品则在仓库内存放,要求贮存温度控制在室温。番茄酱经过严格的原料和生产过程控制,加上适当的贮存条件及产品防护措施,在其 2年保质期内可以保证产品安全并符合商业无菌要求。如果原料污染严重、工艺参数控制过程存在波动、生产过程存在死角和污染以及产品贮存环境不符合要求,均可能导致番茄酱在保质期内出现产气或变质。近年来偶有发往热带地区的番茄酱产品在气温持续一周高达 38℃以上时,出现番茄酱产品产气胀袋现象。探求番茄酱产气变质的成因,避免番茄酱产气变质,已成为本行业必须认真面对和亟待解决的重要课题。本文从番茄酱生产各环节入手,重点分析引起番茄酱产气变质的关键微生物种类及主要来源,并从种植、生产、贮存、运输全过程对可能引起番茄酱产气变质的主要原因进行分析,寻求解决番茄酱产气变质的控制方案,确保番茄酱原有的优良品质。
1 引起食品产气变质微生物种类
引起番茄酱产气变质的微生物种类如图1所示[1]。主要微生物有细菌、酵母菌和极少的霉菌。其中由细菌引起的产气变质,以具有芽孢的嗜热及嗜温细菌为主 ,代谢产物多为 N2、N
O、CO2、H2等;由酵母、霉菌引起产气变质其代谢产物多为 CO2。
从新疆番茄酱中分离得到枯草芽孢杆菌、矮小芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、淀粉液化芽孢杆菌、栖稻黄单胞菌、腐生葡萄球菌、沃氏葡萄球菌、季也蒙假丝酵母菌、丛生丝孢酵母菌和葡萄牙假丝酵母菌、大肠埃希氏菌属、棒杆菌属、葡萄状穗霉菌和灰绿曲霉菌,产气番茄酱中酵母菌和霉菌为优势菌基[2-6]。有报道 Efiuvwevwere等[7.曾从尼日利亚市售的 3种番茄酱产品中分离出杆菌属、梭状芽胞杆菌属、乳酸杆菌、白念珠菌属;在变质的番茄酱中,热解糖梭菌等菌的数量较多;而在正常番茄酱中乳酸杆菌占优势。Porrettai等[8,9]报道了乳酸杆菌和嗜热菌对番茄酱品质的影响。Villari等[10]研究了番茄酱在贮藏过程中酵母菌、乳酸杆菌、霉菌等的变化情况及其对番茄酱品质的影响。2010年中粮屯河食品分析检测研究中心在研究番茄酱产气菌时,从番茄酱中分离出的乳酸菌有乳球菌乳脂亚种 Lactococcus.lactissubspcrem oris和格氏乳球菌 Lactococcus garvieae。其中,球菌为戊糖片球菌 Pediococcus ntosaceus;芽孢杆菌有波茨坦短小芽孢杆菌 B revibacillus borstelensis、短小短芽孢杆菌B acillus pum ilus、球状芽孢杆菌 B acillus sphaericus和地芽孢杆菌 Geobacillus kaustophilus等。杀菌控制正常但却使销往热带地区的番茄酱产气变质的微生物主要以嗜热耐酸的芽孢细菌为主,杀菌不彻底或番茄酱产品杀菌后再次受到污染番茄的种植方法
导致番茄酱产气变质的微生物则以乳酸菌、酵母菌、嗜热霉菌及嗜热耐酸菌等细菌及真菌为主。
图1 罐藏食品变质原因菌分析图解
2 引起番茄酱产气变质微生物的来源及成因
番茄酱产品特性决定其产气变质的发生率极低,但当原料受到的污染程度较严重时;生产过程中工艺参数或某个工序运行环节出现异常波动时;生产设备管路存在泄漏或死角时;产品杀菌不彻底时;罐装机杀菌温度不足或受到污染时;产品贮存不当或贮存温度过高时;无菌袋质量存在缺陷、被污染时;产品处于非商业无菌状态时均存在产气变质的隐患。
2.1 原料环节
番茄原料在投入生产线前诸多方面都可能导致番茄原料被微生物污染,尤其是污染严重的原料所携带的大量微生物会增加番茄酱产气变质发生的几率。
番茄原料带入的微生物主要来源于种植及贮存过程,有报道显示,从种植番茄 10～20 cm表层
泥土中取 1g土壤样品,其中含有微生物 107-109个,因此生长过程中番茄果实的表面常带有土壤中的微生物,在从田间采摘的番茄进行检验时发现,1 g番茄中含 1.8×106个酵母菌和细菌菌落、2.4×104个细菌芽孢、7.6×106个霉菌菌落,这些有生物菌均随果实进入生产线,最后对半成品或成品的质量产生影响[11]。
番茄在种植过程中,若长期采用连作的方式种植,会导致土壤营养元素、有益菌减少,从而增加番茄果实病虫害发病几率。另外番茄种植密度过高,番茄倒伏于地面,同样会增加微生物污染番茄果实的可能性。
番茄在贮运过程中的积压过度或流送环节水质污染等也会引起原料的微生物性污染。
2.2 生产环节
在生产加工过程中,工艺参数的设计要充分考虑产品特性、设备条件、贮运条件、销售区域等诸多影响因素,需要考虑番茄酱生产的冷破碎或热破碎工艺,必须考虑番茄酱的杀菌设备属于套管式杀属还是闪蒸杀菌工艺,同时要参考番茄酱成品的可溶性固形物含量以及产品总酸的含量,尤其不能忽视产品销往的区域。例如对销往气温较高的热带地区的产品,必须有针对
性地设计杀菌温度和时间。另外生产过程中设备及管路密闭及清洁程度、生产过程工艺参数控制稳定程度、设备运行稳定性、生产各环节卫生程度等均直接影响番茄酱产气变质的发生几率。
罐头食品的商业无菌是指罐头食品经过适度的热杀菌以后,不含有致病的微生物,也不含有在通常温度下能在其中繁殖的非致病性微生物,这种状态称作商业无菌[12]。当番茄酱在生产过程中杀菌不彻底,将导致番茄酱在杀菌后仍有嗜热菌存在的可能。杀菌彻底的产品进入灌装时,若罐装腔杀菌温度不够或腔内受到微生物污染时,也会给番茄酱带来二次污染。在工厂设计时,必须按照规范进行车间、工艺、设备、管路设计及水电汽布局,并根据产品标准对不符合要求的生产环境、设备、管路及工艺参数进行及时改造和调整,以避免番茄酱受到微生物污染。
2.3 贮运环节
番茄酱生产控制从产品营养角度考虑只需要达到商业无菌状态,也就是说产品中仍还有残留的休眠微生物。当贮运条件不当时,给其中存活的微生物提供了适宜的温度,使其复苏、繁殖及代谢,诱发番茄酱产气或变质。在销售过程中发现,销往热带地区的番茄酱,贮存温度持续
一周或更长时间在 38℃以上时,增加了番茄酱发生产气或变质的几率。
3 控制方案
3.1 原料质量控制
因原料污染而造成番茄酱产气变质的情况比较普遍,因此,原料新鲜度及品质的控制尤其重要。为严格控制原料质量需及时掌握气象信息,随时关注番茄种植区域内病虫害发病趋势;同时重视种植区域原料的轮作倒茬,选用耐压、抗病的番茄品种;保持采摘、拉运用具及车辆卫生,防止人为踩踏,确保原料清洁卫生;在原料验收过程中严格执行原料验收标准,收购新鲜原料;缩短原料积压时间,保持原料先进先出及时加工。
3.2 生产过程控制
首先要加强生产卫生管理,切断污染源和污染途径;按要求更换流送、清洗用循环水,保持其清洁和防止微生物繁殖;通过质量保证和食品安全控制等管理体系保证加工环境、人员及设备清洁无污染。
其次,保证设备及管路密闭、清洁、无死角,在开机前应进行管路密封实验,从而避免生产过程中存在泄露,污染产品情况。
在设计工艺参数尤其是杀菌温度和时间时,充分考虑产品特性、前处理方法等尤其重要。对于浓度、总酸、黏度等特征不同的产品;对于冷破碎或热破碎等不同的工艺要求;对于套管杀菌或闪蒸杀菌设备等不同的配套设备;对于不同的销售区域 (如热带区域等),应设定不同的杀菌温度和杀菌时间。同时,为掌握生产环节各工序参数运行变化趋势,观察番茄酱生产过程参数运行稳定性,方便生产管理及质量分析控制,可以通过可编程逻辑控制器 (programmable logic controller)进行实时监控番茄酱各工序工艺参数。数据控制系统能够帮助生产人员及管理工作者全面掌握各环节生产过程参数变化趋势,协助分析番茄加工过程液位、温度及蒸汽压力等变化规律,进行番茄酱产气或变质原因分析,有助于更加准确、快速地查引发产品质量问题的根本原因。
生产过程中严格控制灌装机杀菌温度及无菌环境。如出现灌装腔内杀菌温度不足或灌装环境污染,将导致番茄酱再次受到污染,由此产生的后污染也是引起番茄酱产气或变质的成因之一。
罐头食品商业无菌的检验 GB/T 4789.26—2008中规定,销往热带地区的产品,应将样品进行 55℃保温 5～7 d后观察其商业无菌状态[12]。这是为了给产品中残留的休眠中的微生物提供一个适宜的复苏环境,从而便于培养和观察番茄酱商业无菌状态,同时也可以有效避免产品销售到热带地区后,在高温贮存条件下放置一段时间后出现产气或变质。而对于销往其他地区的番茄酱产品,也可以利用法国生物梅里埃BACT/ALERT 3D 60快速微生物检测系统进行需氧、厌氧、真菌和分枝杆菌的检测,快速报告被检样品中是否存在微生物,从而避免人为检测误差导致报告结论错误。该快速微生物检测需要取 10 g番茄酱样品加入 20 mL的 APT肉汤中,在 30℃孵化器中振摇培养 72 h。利用测试样品中存在的微生物与碳水化合物的代谢产物 CO2的量和生成速度,通过培养瓶底部的感应器发生由蓝绿变浅至黄时,仪器自动报告阳性结果及反应时间,如果经过规定的时间,番茄酱中微生物代谢产生的 CO2量没有明显变化时,系统自动报告阴性结果。这也是目前利用仪器准确报出番茄酱中是否存在微生物活体的先进的检测手段。
4 结论
番茄酱属酸性罐头食品 (pH值 ＜4.6),能引起酸性罐头食品败坏的微生物多数是需氧或兼性
厌氧的、具有较强的耐酸性的、抗热性强的非芽胞菌及少数耐热芽胞菌等[13]。杀菌不彻底、杀菌条件控制不当或杀菌后灌装时的二次微生物污染,极易导致番茄酱产品发生产气变质现象。因此,需根据原料微生物污染程度、产品特性、工艺条件及销往地区,制定有针对性的质量保证计划,控制原料采摘及交售时间,确定生产控制参数,加强产品贮存及运输环节的防护,方可有效控制番茄酱发生产气变质现象。对于产品贮存条件发生明显变化的销往热带地区的番茄酱产品,微生物的控制尤为重要。
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