高溫殺菌粥變質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、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，經過特定工藝制備而成，主要工序包括預處理、熬煮、灌裝、密封和殺菌。在工藝制作及保存過程中若處理不當則可能會造成微生物入侵，導致產品變質脹杯，所以深入分析產品變質原因，采取針對性措施，對提高產品質量有很大的幫助。

關鍵詞：高溫殺菌粥；變質脹杯；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

高溫對細菌有明顯的致死作用，高溫殺菌是傳統包裝殺菌模式，是加熱殺菌的主要形式。根據不同的生產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變性和電解質濃縮；濕熱滅菌能使核酸降解、細菌的細胞膜受到損傷和菌體蛋白質發生變性，具有穿透力強等優點。而高溫熱力滅菌法則主要是利用高溫使菌體蛋白變性或凝固，生物酶失去活性，最終導致細菌死亡。細菌凝固之前會發生細微的變化，這可能是DNA單螺旋結構發生斷裂[1]。

細菌蛋白質、核酸等化學結構是由氫鍵連接，但當菌體受熱時，氫鍵會遭到破壞，蛋白質、核酸、酶等結構也隨之被破壞，從而失去其生物學活性，這與細菌致死直接相關。此外，高溫可導致胞膜功能損傷而使小分子物質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水平增高的毒力效應[2-3]。高溫微生物、中溫微生物以及低溫微生物這3大類微生物的區分主要是受溫度影響，使微生物處于不同生長階段，微生物表現出的對高溫的抵抗力不同，主要還要根據不同溫度型的微生物來區分。微生物在一定條件下容易死亡，主要是微生物生長的最高溫度范圍和環境溫度出現了較大的差別。微生物死亡與溫度和時間均有一定的關系，如85～110 ℃條件下，大部分無芽孢的桿菌在短短幾分鐘內就出現大范圍死亡，而在75 ℃條件下需受熱12～18 min才會出現死亡。特別是針對霉菌的孢子來說，其死亡可發生在85～89 ℃下受熱25 min。但對于一些耐熱性很強細菌的芽孢來說，其在105 ℃高溫下可存活25 min以上。因此，生物學上以殺死細菌的芽孢作為條件來判斷是否實現徹底滅菌[4]。

高溫殺菌粥是以飲用水、白砂糖、黑米、燕麥、小麥、芡實、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，經預處理、熬煮、灌裝、密封以及殺菌等工藝制成。該類產品營養豐富、攜帶方便，是出門旅行的必備佳品。目前市場上銷售的高溫殺菌粥種類繁多，均為常溫保存，保質期一般在3～6個月。但在產品保質期內出現的脹杯變質現象較多，相關投訴問題也不少，所以深入分析產品變質原因，有效采取針對性措施，對提高產品質量有很大的幫助。

1 脹杯變質的原因

1.1 原材料新鮮程度

方便粥的原材料一般為干雜類、糧豆類，此類產品保存不當會出現生蟲現象；如果原料不夠新鮮，則其制成的干貨本身也會存在質量問題，原材料保存不當極易導致霉變，更加會影響其成品質量。因此，在使用原材料前應進行篩選，將不符合條件的材料剔除出去。干貨在篩選時不易看出原本的新鮮度，所以還需要將產品用水泡開再清洗篩選一遍，如此方能更大程度地提高原材料的新鮮度，減少產品因原材料問題造成的變質現象。

1.2 外包裝封口不嚴

高溫殺菌粥在原材料預處理、熬煮之后就可以進行灌裝，灌裝過程中會經過兩道熱封以確保產品外包裝封口嚴密。熱封溫度一般在210～220 ℃，如果熱封溫度低于或是高于這個溫度就會造成產品封口不嚴和封口燒損，使產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程中的未滅菌冷卻水通過縫隙進入產品內部。方便粥營養較為豐富，微生物生長繁殖較快，產品容易腐敗變質。在工藝制作過程中產品灌裝后即使有殺菌步驟，但若封口縫隙沒有修復，后期保存過程中也會有微生物入侵造成產品變質脹杯[5]。因此，在灌裝過程中及時將封口不嚴或封口有破損的產品挑選出來再進行一次熱封或是重新灌裝以增加產品包裝封口密封率很有必要。

1.3 滅菌不足

滅菌是在產品灌裝完成后，進入滅菌釜，于（121±1）℃條件下滅菌15 min以上的過程。高溫滅菌粥在灌裝前除了糖水是經過熬煮的，其他原材料均為生料，在滅菌過程中生料在高溫高壓下也會被煮熟，所以具體滅菌時間需要根據原材料性質的不同進行調整，但均不會低于最低滅菌時間。造成高溫滅菌粥滅菌程度不足的原因主要兩點：①滅菌溫度達不到；②滅菌時間不足。兩者中如果有其中一個條件達不到就會達不到理想的殺菌效果，進而在后期的儲存過程中造成微生物繁殖導致產品變質。

1.4 產品破損

產品破損是指產品在分裝或運輸過程中因外力碰撞或是擠壓造成外包裝破裂有縫隙。當產品有輕微的破損現象，在后期儲存過程中也會因微生物入侵而使產品慢慢腐敗變質。

1.5 保存環境的溫濕度

為使食品在有效期內有效地保持食品本身的外觀和內在質量，食品的保存環境尤其重要。產品營養物質豐富，微生物生長極快，為了有效地抑制其生長，則需要控制好周圍環境的溫濕度。圖1為2018年高溫殺菌粥在不同月份的變質脹杯率。可以看出，高溫殺菌粥在3—6月的變質脹杯率均比其他月份高，其中5月達到最高，這可能是因為這段時間降雨量較多，空氣濕熱，相較于其他月份有利于環境中微生物的生長繁殖。

2 高溫殺菌釜殺菌

在食品高溫殺菌工作過程中，殺菌的主要對象是肉毒芽孢螺旋桿菌，此種菌能產生對人體有致命傷害的毒素，屬于耐熱性厭氧菌，在121 ℃環境中處理3 min將失去生物活性，在100 ℃環境中處理6 h左右失去生物活性。溫度越高，該病菌存活時間越短。有研究發現，在121 ℃時殺菌較為適宜，此時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）熱水循環式殺菌。熱水循環式殺菌的主要特點是熱分布均勻，此時食品在殺菌鍋內會完全被熱水浸泡。

（2）蒸汽式殺菌。蒸汽式殺菌的主要特點是熱分布不均勻，鍋內的空氣在殺菌過程中有可能出現冷點現象。

（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，殺菌過程是通過裝設在殺菌鍋內兩側或頂部的噴嘴中，噴射出霧狀的波浪型熱水至食品表面，所以溫度均勻無死角，且升溫和冷卻速度迅速，能全面、快速、穩定地對鍋內產品進行殺菌。

（4）水汽混合式殺菌。水汽混合式殺菌的主要特點是能真正實現短時高效、節能環保并適合特殊產品的殺菌。采用該方式殺菌時蒸汽會直接進入產品內部，將蒸汽式和水淋式相結合，可以實現循環噴淋。

2.2 高溫殺菌的操作

高溫殺菌工作對于食品加工廠來說至關重要，有以下兩個特點：①一次性，高溫殺菌工作從開始到結束必須一次性完成，不能間斷，食品也不能做反復的殺菌處理；②殺菌效果的抽象性，殺菌完畢的食品用肉眼檢測不出效果，細菌培養試驗需要一周時間，所以不可能對所有批次食品進行殺菌效果檢測。

2.3 食品工業的其他殺菌技術

食品工業中，殺菌技術涉及多學科交叉問題，如化學、微生物學、電子學、工程學以及物理學等。除熱殺菌技術外，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等新型殺菌新技術在食品中的應用范圍也比較廣泛，這些技術不僅可以在飲料中應用，在果蔬、谷物、乳蛋制品和水產品等其他領域也被廣泛使用。早在1976年德國肉類研究中心微生物和毒理學研究所所長Leistner就提出了一套食品加工過程中采用不同防腐技術來抑制微生物產毒，阻止腐敗菌、致病菌生長，達到延長保質期的抑菌理論——柵欄因子理論。通常利用不同柵欄因子作用于各殺菌技術來發揮協同作用，對食物中微生物細胞進行逐一破壞，改變微生物內部系統的穩定性。

3 防控措施及建議

3.1 原材料與工藝過程的控制

（1）原材料對產品的質量控制起到關鍵性的作用。因此，相關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。質檢員應嚴格按原材料驗收標準對其進行驗收，按產品數量、規格對其計算取樣，做到隨機性、全面性、不漏檢、不誤檢，發現問題及時解決，杜絕不合格原材料進入產品生產加工程序。

（2）將原材料以及半成品加工成食品的工程技術方法，或者將原材料加工成半成品的工藝過程對于產品質量也至關重要。加工過程中，各個工序層層遞進、環環相扣，不容任何一步出現差錯，所以找出關鍵控制點尤為重要。在確定了關鍵控制點后需要明確責任人，做到現場實時監控并記錄，發現偏離關鍵界限立即反饋，重點控制，以確保最終產品的質量和安全。

3.2 配送與貯存過程的控制

（1）產品從生產完成出庫到銷售終端有一個配送過程，包括分揀配貨與運輸。食品分揀員在分揀配貨過程中應做到有耐心、輕拿輕放，禁止粗暴分揀，運輸時盡量避免大幅顛簸，最大限度地保證產品在配送過程中不受機械性損傷。

（2）為保證食品安全，應減少產品在貯存過程中發生腐敗變質的現象。食品在貯存時應通風良好，離墻離地15 cm，嚴格控制貯存環境的溫濕度，分類存放，庫存要定期進行檢查，及時處理已經變質的產品，定期清掃消毒并做好防“四害”工作。

4 結語

高溫殺菌粥作為一種方便食品，在很大程度上滿足了人們快節奏的生活，它不僅方便快捷，還營養豐富，是出門旅行的必備佳品。隨著社會的發展，人們對食品的色、香、味要求越來越高，對食品安全的關注度也越來越大。所以，如何保證食品安全，給消費者提供一份值得信任的產品是整個食品行業優先考慮的重要問題。

參考文獻

[1]張春野，張爽.罐頭食品腐敗變質的微生物因素及防控[J].現代食品，2019（7）：6-8.

[2]郭衛強.八寶粥罐頭加工工藝[J].食品科學，1993（11）：50-52.

[3]程光，王欣平.淺析冷卻水對罐頭安全性的影響[J].現代化農業，1998（7）：20-21.

[4]羅毅.罐頭食品加熱殺菌的冷卻與冷卻水循環系統[J].食品與機械，1994（5）：23-24.

[5]郭志芳，楊雯雯.殺菌技術在食品加工中的應用進展[J].現代食品，2021（7）：21-23.

[6]王瀟棟，孔陽芷，張艷玲，等.殺菌技術的作用機制及在食品領域中的應用[J].中國釀造，2022，41（2）：1-8.

作者簡介：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。