袁永輝

(南通出入境檢驗(yàn)檢疫局啟東辦事處 江蘇啟東 226200)

出口凍煮螯蝦制品生產(chǎn)中蒸煮滅菌的殺菌值研究

袁永輝

(南通出入境檢驗(yàn)檢疫局啟東辦事處 江蘇啟東 226200)

本文應(yīng)用殺菌學(xué)原理,研究了出口凍煮螯蝦制品生產(chǎn)中蒸煮滅菌需要達(dá)到的合理殺菌值,結(jié)果表明其為5.6min。同時(shí)本文還進(jìn)一步推算了不同規(guī)格螯蝦、在不同初溫時(shí)所需的預(yù)期蒸煮時(shí)間,從理論上確保了出口凍煮螯蝦制品的微生物安全性。

出口凍煮螯蝦制品;蒸煮滅菌;殺菌值

1 前言

凍煮螯蝦制品是我國(guó)主要出口水產(chǎn)品之一,主要品種為凍煮整肢螯蝦、凍熟螯蝦仁等,年出口量達(dá)數(shù)萬(wàn)t,主要銷往歐盟、美國(guó)等。在凍煮螯蝦制品生產(chǎn)中,蒸煮是控制致病菌危害的關(guān)鍵控制點(diǎn),此過(guò)程可徹底殺滅蝦體中可能存在的致病菌,并將非致病性細(xì)菌降低到最低限度,其中蒸煮溫度和時(shí)間是需要控制的關(guān)鍵參數(shù)。由于蒸煮一般在沸水中進(jìn)行,因此蒸煮時(shí)間就成為需要控制的關(guān)鍵,目前對(duì)這一關(guān)鍵參數(shù)的控制都采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

理論上,殺菌效果的好壞是用殺菌值(F值)來(lái)衡量,只有達(dá)到了規(guī)定的F值,才表示達(dá)到了應(yīng)有的滅菌效果。但是關(guān)于螯蝦蒸煮滅菌需要達(dá)到的合理F值,目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)相關(guān)報(bào)道[1]。本文通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)分析并結(jié)合實(shí)踐,對(duì)螯蝦蒸煮滅菌需達(dá)到的合理F值進(jìn)行了研究探討,并對(duì)不同規(guī)格及初溫的螯蝦需達(dá)到此合理F值的預(yù)期蒸煮時(shí)間進(jìn)行了理論推算,從而在理論上確保了產(chǎn)品的安全。

2 材料和方法

2.1 材料

活螯蝦:來(lái)自于安全許可捕撈水域,選取規(guī)格L(從蝦體眼球到尾端距離)為6.0cm-12.0cm的成熟螯蝦(加工用螯蝦規(guī)格通常在此范圍內(nèi))。

便攜式數(shù)字溫度計(jì):型號(hào)JM222,測(cè)溫范圍-100～199.9℃,準(zhǔn)確度±0.2%,分辨力0.1℃,由天津立文電子有限公司生產(chǎn)。

2.2 蒸煮過(guò)程中蝦體中心溫度的理論計(jì)算

中心溫度即為冷點(diǎn)溫度。對(duì)螯蝦來(lái)說(shuō),中心溫度在其頭部最大截面中心處。螯蝦蒸煮過(guò)程中中心溫度隨時(shí)間不斷變化,可利用螯蝦蒸煮的傳熱動(dòng)力學(xué)方程式[2],計(jì)算得到任一蒸煮時(shí)間點(diǎn)的蝦體中心溫度,即:

式中:Tc0—蝦體初溫(℃)

Tc—蒸煮過(guò)程中蝦體中心溫度(℃)

Tw—蒸煮水溫度(℃)(沸騰狀態(tài)下Tw=100℃)

L—螯蝦規(guī)格(cm)

τ—蒸煮時(shí)間(min)

2.3 F值的理論推算

F值是確定殺菌過(guò)程全部致死程度的標(biāo)準(zhǔn),而殺菌過(guò)程中各溫度時(shí)相應(yīng)的致死率值(Li)是確定F值的基礎(chǔ),它可利用鮑爾公式法計(jì)算得到[3,4],即:

式中:Ti—蒸煮過(guò)程中蝦體冷點(diǎn)上測(cè)得的各溫

度即中心溫度(℃)

Tr—標(biāo)準(zhǔn)參照溫度(℃)

Z—?dú)⒕鷷r(shí)間變化10倍相應(yīng)改變的溫度數(shù)(℃),100℃或以下殺菌的,通常取Z=8℃

對(duì)于螯蝦蒸煮滅菌來(lái)說(shuō),Robert J.Price等對(duì)燒煮螯蝦得出的結(jié)論是當(dāng)蝦體中心溫度達(dá)到82.2℃(180℉)并持續(xù)1min,即可足以殺死致病性細(xì)菌;美國(guó)FDA水產(chǎn)品危害控制指南中,對(duì)甲殼類蒸煮要求其中心溫度至少達(dá)到82.2℃(180℉),以徹底殺滅可能存在的致病菌[5,6]。因此可以采用82.2℃作為標(biāo)準(zhǔn)參照溫度,即Tr=82.2℃,則F82.28=1min,并以此作為基準(zhǔn),進(jìn)一步計(jì)算得到任何其他致死溫度、1min蒸煮處理,相當(dāng)于82.2℃的蒸煮時(shí)間[7-9],則F值為:

式中:△τ為相鄰兩測(cè)溫點(diǎn)間的蒸煮時(shí)間(min)

3 試驗(yàn)結(jié)果

3.1 合理F值的理論推算

從試驗(yàn)中知道,在同樣蒸煮條件下,蝦體中心達(dá)到一定溫度(如82.2℃)所需的時(shí)間與蝦體規(guī)格及其初溫有關(guān)。蝦體規(guī)格越大、初溫越低,則所需蒸煮時(shí)間越長(zhǎng);反之則越短。因而其各點(diǎn)的Li各不相同,加熱時(shí)間越長(zhǎng),中心溫度越高,其Li越大,F值越大。對(duì)于規(guī)格小的蝦,因其在更短的時(shí)間內(nèi)即可達(dá)到指定中心溫度,得到的F值小,用其來(lái)衡量大規(guī)格蝦或者需要更大殺菌值的蝦,則存在殺菌不足問(wèn)題。為了在生產(chǎn)中便于控制,需要有一個(gè)合理F值作為確定蒸煮時(shí)間的基準(zhǔn),滿足該F值的所有螯蝦都能達(dá)到應(yīng)有的滅菌效果。因而,首先需要一個(gè)螯蝦的基準(zhǔn)規(guī)格和基準(zhǔn)初溫作為計(jì)算依據(jù),在該規(guī)格、該初溫下計(jì)算得到的F值應(yīng)為最大。顯然,規(guī)格越大,初溫越低,達(dá)到同樣中心溫度需要的蒸煮時(shí)間越長(zhǎng),其F值越大。從日常測(cè)試中知道,生產(chǎn)中所用的螯蝦規(guī)格一般在6cm與12cm之間,生產(chǎn)季節(jié)通常在4月份至10月份,蝦體初溫一般在10℃以上。因此,本文以L=12.0cm,Tc0=10.0℃作為計(jì)算合理殺菌值的基準(zhǔn),滿足該F值的螯蝦,都能達(dá)到應(yīng)有的滅菌效果。如果螯蝦蒸煮中要求其中心溫度達(dá)到82.2℃,則根據(jù)式1計(jì)算得蒸煮時(shí)間為7.0min。

實(shí)際蒸煮過(guò)程中存在各種不穩(wěn)定因素,如蒸煮環(huán)境條件、蒸煮設(shè)備以及存在熱損失因素等,每只蝦的受熱程度未必一致,不可能在同一時(shí)間達(dá)到相同中心溫度。按照經(jīng)驗(yàn),為補(bǔ)嘗蒸煮過(guò)程中可能帶來(lái)的各種不穩(wěn)定因素,確保蒸煮后產(chǎn)品均能達(dá)到預(yù)定中心溫度,保證產(chǎn)品的安全性,實(shí)際蒸煮強(qiáng)度一般增加20%的熱處理時(shí)間比較合理,對(duì)其感官品質(zhì)的影響可以接受。故實(shí)際蒸煮時(shí)間可以設(shè)定為τ=7.0(1+20%)=8.4min。這樣,根據(jù)式1、式2和式3分別計(jì)算得到蒸煮時(shí)間每隔1min時(shí)的蝦體中心溫度Tc及各溫度時(shí)的Li值,進(jìn)而計(jì)算得到F值,見(jiàn)表1。

表1 蝦體中心溫度Tc分布及Li值(L=12.0cm,Tc0=10.0℃)

故螯蝦蒸煮滅菌的合理殺菌值F=△τ∑Li=5.6min

3.2 預(yù)期蒸煮時(shí)間的理論推算

表2 預(yù)期蒸煮時(shí)間推算表

以L=6.0cm,Tc0=10.0℃為例,見(jiàn)表2。

從表2可看出,當(dāng)蒸煮時(shí)間為2.3min時(shí),雖然冷點(diǎn)溫度已超過(guò)82.2℃,但此時(shí)殺菌值小于合理F值,因此滅菌效果還不充分;到2.4min時(shí),冷點(diǎn)溫度為90.1℃,殺菌值為6.6min,大于合理F值,因此滅菌效果已經(jīng)充分。此結(jié)果表明,僅增加0.1min的蒸煮時(shí)間,對(duì)滅菌效果的影響非常顯著,而從生產(chǎn)中知道,增加0.1min的蒸煮時(shí)間對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響很小。

同樣方法推算出各種規(guī)格螯蝦在不同初溫時(shí)達(dá)到F=5.6min時(shí)所需的預(yù)期蒸煮時(shí)間和此時(shí)可能達(dá)到的蝦體中心溫度,見(jiàn)表3。

表3 各種規(guī)格螯蝦、不同初溫時(shí)的預(yù)期蒸煮時(shí)間τ及其中心溫度Tc

如果蝦體初溫Tc0=25.0℃,規(guī)格L=10.0cm,從表3中即可知道,該螯蝦預(yù)期蒸煮時(shí)間應(yīng)為4.0min,此時(shí)蝦體可能達(dá)到的中心溫度為88.1℃

4 討論

(1)F值是衡量食品熱滅菌效果的標(biāo)準(zhǔn),也是制定滅菌工藝參數(shù)(溫度、時(shí)間)的依據(jù)。只有達(dá)到了合理的F值要求,才能確保產(chǎn)品達(dá)到了應(yīng)有的滅菌效果。在螯蝦制品生產(chǎn)中,生產(chǎn)者往往以蝦體中心是否達(dá)到規(guī)定溫度(如82.2℃)來(lái)判斷其滅菌效果,而不考慮在此溫度下的持續(xù)時(shí)間,這種做法存在安全風(fēng)險(xiǎn)。

(2)生產(chǎn)者通常不論蝦體大小、初溫多少,普遍采取單一蒸煮時(shí)間控制,缺乏科學(xué)性。往往對(duì)于小規(guī)格蝦由于蒸煮過(guò)度,導(dǎo)致肉質(zhì)偏老,影響口感;而對(duì)于大規(guī)格蝦則存在殺菌不足的安全隱患。本研究的結(jié)果顯示,對(duì)于同一蒸煮設(shè)備,在相同蒸煮環(huán)境條件下,要達(dá)到同樣的殺菌值,螯蝦規(guī)格及其初溫對(duì)于蒸煮時(shí)間的影響較大。因此,有必要對(duì)不同規(guī)格的螯蝦在不同初溫時(shí)采用不同的蒸煮時(shí)間。

(3)蒸煮是螯蝦制品生產(chǎn)中消除致病菌危害的關(guān)鍵控制點(diǎn)。本文應(yīng)用殺菌學(xué)原理提出了螯蝦蒸煮滅菌的合理F值,并以此來(lái)確定具體蒸煮時(shí)間,在理論上有效避免了因蒸煮工藝參數(shù)的不合理而可能帶來(lái)的系統(tǒng)性微生物安全風(fēng)險(xiǎn)。

[1] 國(guó)家出入境檢驗(yàn)檢疫局.中國(guó)出口食品衛(wèi)生注冊(cè)管理指南[M].北京:中國(guó)對(duì)外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易出版社,2000:113-128.

[2] 袁永輝.凍煮螯蝦制品生產(chǎn)中蒸煮過(guò)程的傳熱動(dòng)力學(xué)研究[J].食品科技,2010,35(3):130-133.

[3] 夏文水.食品工藝學(xué)[M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,2009:83-125.

[4] 無(wú)錫輕工業(yè)學(xué)院,輕工業(yè)部食品發(fā)酵所,上海食品工業(yè)公司編譯.罐藏食品熱力殺菌控制、酸化和容器封口評(píng)定[M].無(wú)錫:無(wú)錫輕工業(yè)學(xué)院,1983.

[5] Robert J Price,Pamela D Tom.Compendium of Fish and Fishery Product Process,Hazards and contrlos[M].2004.

[6] U.S.Food&Drug Administration,Center for Food Safety and Applied Nutrition.Fish&Fishery Products Hazards&Controls Guide.Third Edition[M].2001.

[7] 趙天云,吳希銘.罐頭殺菌冷點(diǎn)溫度和F值測(cè)定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].食品科學(xué),2005,26(4):118-123.

[8] 黃福南,孫梅君.流速分布測(cè)定與連續(xù)殺菌計(jì)算方法的研究[J].食品與發(fā)酵工業(yè),1998,24(3):20-23.

[9] 劉達(dá)玉,劉清斌.罐藏食品殺菌F值的探討[J].農(nóng)產(chǎn)品加工學(xué)刊,2006,1:43-45.

The F Value of Cooking Sterilization of Frozen Cooked Crawfish Products for Export

Yuan Yonghui

(Qidong Agency of Nantong Exit-Entry Inspection and Quarantine Bureau,Qidong,Jiangsu,226200)

According to the sterilization theory,the proper F value of frozen cooked crawfish products during cooking process was studied.The results showed that the reasonable F value was 5.6min.Moreover,the expected cooking time of crawfish under different specifications and different initial temperature was calculated.Thus,the security of microorganism for frozen cooked crawfish products was ensured in theory.

Frozen Cooked Crawfish Products for Export;Cooking Sterilization;F Value

TS254.1