1. 王錦國[1] 東港市出入境檢驗檢疫局 聯(lián)系電話：13942506348

2. 叢立生[2] 丹東出入境檢驗檢疫局   聯(lián)系電話：13841567316

3. 王鐵龍[3] 中國檢驗檢疫科學(xué)研究院 聯(lián)系電話：15810291949

摘 要：食品安全影響著每個人的日常生活和健康。隨著近年來重大食品安全問題不斷被爆出，食品安全成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。在中國的食品加工企業(yè)有50多萬家，而國內(nèi)的熱加工企業(yè)約有30萬家，占了食品企業(yè)的一半以上.但是由于熱加工不充分造成的食物中毒、被各國的檢驗檢疫部門拒之門外，每個月的損失達(dá)到上億元。因此為了減少由于殺菌不足造成的微生物超標(biāo)或由于過度殺菌造成產(chǎn)品色、香、味等不可接受的變化，通過分析不同關(guān)鍵的影響，為企業(yè)設(shè)立更加可靠的殺菌公式提供依據(jù)，同時也為企業(yè)平時殺菌操作提供更為可靠的監(jiān)控依據(jù).為此。首先我建立了不同的模型，接著對產(chǎn)品進(jìn)行了實驗，對所列關(guān)鍵因子進(jìn)行分析，進(jìn)而得出結(jié)論。

Abstract：The food safety affects everyone’s daily life and healthy. Recent years, The food safety problems continue to be reported, It became the focus of attention. In China, The food enterprise have more than 0.5 million, and domestic heating enterprise approximately 0.3 million, accounted for more than half. It is cause of food poisoning because of the heating is not fully, It is refused by the countries of the department of inspection and quarantine, every month, The loss nearly several millions. in order to reduce the microbial more than standard because of the Sterilization don't fully, but the excessive sterilization caused the product color, fragrance, taste ,so that it is unacceptable , through the analysis of the influence of different critical factor, the enterprise will set up more reliable sterilization formula, and also provide the basis for the enterprise sterilization operation at ordinary times .so, First of all I set up different model, Then experiment to the produce, analyze the key factors listed, and infer that conclusion.

Keywords: sterilization, the critical factor, time

食品安全影響著每個人的日常生活和健康。隨著近年來重大食品安全問題不斷被爆出，食品安全成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。在中國的食品加工企業(yè)有50多萬家，而國內(nèi)的熱加工企業(yè)約有30萬家，占了食品企業(yè)的一半以上.而食品工廠的食品進(jìn)行熱加工既是對產(chǎn)品進(jìn)行熟制的過程，有事對產(chǎn)品進(jìn)行滅菌的過程（即產(chǎn)品要達(dá)到商業(yè)無菌），因此它是作為企業(yè)作為食品危害分析的關(guān)鍵控制點(diǎn)，根據(jù)《食品生產(chǎn)企業(yè)危害分析與關(guān)鍵控制點(diǎn)（HACCP）管理體系認(rèn)證管理規(guī)定》[1]、《出口食品生產(chǎn)企業(yè)備案管理規(guī)定》[2]等文件的規(guī)定，在企業(yè)進(jìn)行備案過程中，必須進(jìn)行熱分布、熱穿透實驗的備案。

同樣，如果是食品的熱加工不充分，很容易造成產(chǎn)品漲罐、漲袋等，如果是被人誤食的話就會造成食物中毒。同樣在出口企業(yè)如果是產(chǎn)品出現(xiàn)上述問題，可能會被各國的檢驗檢疫部門拒之門外，如果是發(fā)生食物中毒的話，那么不僅會產(chǎn)生索賠等問題，還會影響整個行業(yè)或是影響國家的形象。若是產(chǎn)品過度殺菌，不僅浪費(fèi)人力、物力、財力、能源，而且會造成產(chǎn)品的色、香、味等不可接受。我們這里通過分析影響產(chǎn)品熱穿透的關(guān)鍵因子，為企業(yè)提供建立更加合理的殺菌公式提供依據(jù)，同時也為企業(yè)平時殺菌操作提供更為可靠的監(jiān)控依據(jù)。

1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

國外對此類問題的研究主要的是研究產(chǎn)品的具體特性，比如《Heat penetration characteristics of mushroom curry packed in retort pouch》[3]、《Heat penetration characteristics of smoked tuna in oil and brine in retort pouches at different rotational speeds》[4],也有具體研究某一類個產(chǎn)品的關(guān)鍵因子的 《Effects of maturity and processing variables on heat penetration times, firmness, and drained weight of diced tomatoes (Halley Bos 3155 cv)》[5],但是具體的研究某一類的產(chǎn)品的幾乎是沒有的。

而國內(nèi)各個研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)院所對產(chǎn)品特性的研究都是比較少的，對于某一個產(chǎn)的關(guān)鍵因子的研究更基本上是沒有的。

1.3 研究內(nèi)容和方法

我對最為普遍的對流傳熱和傳導(dǎo)傳熱兩種混合的傳熱方式的馬口鐵水產(chǎn)罐頭為研究對象，來研究關(guān)鍵因子進(jìn)行研究，一般的水產(chǎn)罐頭的關(guān)鍵因子主要有產(chǎn)品的初溫、殺菌溫度、殺菌時間、固形物最大裝罐量等。

對于常溫保存的馬口鐵水產(chǎn)罐頭產(chǎn)品一般的是采用高溫高壓的殺菌釜來進(jìn)行滅菌的，根據(jù)我們對企業(yè)進(jìn)行的調(diào)查，現(xiàn)在水產(chǎn)罐頭出口量最大的罐型為7113#，產(chǎn)品主要是沙丁魚、金槍魚、鯖魚三大類。我們選取其中的沙丁魚和鯖魚這兩類產(chǎn)品為例進(jìn)行研究，進(jìn)而推斷出相似或是相近產(chǎn)品的關(guān)鍵因子。

我們檢測依據(jù)主要是美國FDA21 CFR Part 113[6]、IFTPS的規(guī)定進(jìn)行的，首先我們對殺菌鍋的熱分布性能進(jìn)行評價，為了更加準(zhǔn)確的反應(yīng)熱穿透關(guān)鍵因子的比較，我們在熱分布實驗的基礎(chǔ)上選取熱分布性能比較好的殺菌鍋進(jìn)行實驗。

在確定熱穿透關(guān)鍵因子、熱分布相對穩(wěn)定的基礎(chǔ)上。分兩組進(jìn)行試驗，一組是正常裝罐量的前提下進(jìn)行的，一組是在產(chǎn)品的最大裝罐量的前提下進(jìn)行的。每組進(jìn)行八次實驗，選取數(shù)據(jù)相對穩(wěn)定重合的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分析過程采用的是BALL公式法。

熱穿透的試驗分析

2.1.1 實驗原料

沙丁魚，鯖魚各600條，鹽水，茄汁適量，7113#空100罐，7113#水罐一殺菌釜

2.1.2儀器

丹麥ELLAB16點(diǎn)無線記錄器，電腦，記錄筆、本

2.1.3實驗分析     

水產(chǎn)罐頭產(chǎn)品熱穿透的關(guān)鍵因子主要有；產(chǎn)品初溫（IT），產(chǎn)品的殺菌時間(T)，產(chǎn)品的殺菌溫度，固形物最大裝罐量。根據(jù)以上變量建立模型，以上的變量（產(chǎn)品初溫，產(chǎn)品的殺菌時間，產(chǎn)品的殺菌溫度，）都可以計算在同一條件下。因此，上述的變量就變成固形物最大裝罐量（本實驗選用的固形物最大裝罐量比正常固形物裝罐量大12%），從而成了只有一個變量的方程，在根據(jù)實驗要求，進(jìn)行對比試驗（即正常裝罐量下的熱穿透實驗、固形物最大裝罐量下的實驗，在達(dá)到同一殺菌效果下，進(jìn)行時間對比）。但通過Ball公式法的可計算的條件，

2.1.3實驗過程

首先對殺菌鍋設(shè)備及硬件按照美國FDA21 CFR Part 113、SN/T 0400.6-2005 [8]的要求進(jìn)行評估，若殺菌鍋滿足要求，進(jìn)行下一步工作，按照IFTPS的要求，對某工廠3口殺菌鍋中的每一口進(jìn)行一次熱分布測試，根據(jù)檢測結(jié)果，選取熱分布情況最好的殺菌鍋進(jìn)行第二、三次熱分布測試。根據(jù)熱分布檢測結(jié)果,找出殺菌鍋內(nèi)溫度相對低點(diǎn)位置。

在殺菌鍋溫度相對低點(diǎn)位置進(jìn)行熱穿透檢測，檢測分為四次進(jìn)行，第一次檢測用于確定產(chǎn)品的相對低點(diǎn)位置，在7113#產(chǎn)品側(cè)壁從底部到上部每個2cm打一個孔，探針穿入深度為36.5mm(即中心位置)，進(jìn)行兩次測試。進(jìn)過兩側(cè)測試找出罐頭產(chǎn)品的溫度低點(diǎn)。在進(jìn)行正式的熱穿透檢測，把探針都集中在罐頭產(chǎn)品中心溫度相對低點(diǎn)位置進(jìn)行測試，分為正常裝罐量和最大裝罐量分別進(jìn)行測試，進(jìn)行收據(jù)收集。待收集完數(shù)據(jù)之后進(jìn)行整理分析。

2.2數(shù)據(jù)分析

在正常裝罐量的條件下產(chǎn)品熱穿透的檢測結(jié)論記為N；在固形物最大裝罐量的條件下產(chǎn)品的熱穿透的檢測結(jié)論記為M。

2.2.1沙丁魚罐頭產(chǎn)品數(shù)據(jù)分析

2.2.1.1鹽水沙丁魚罐頭產(chǎn)品熱穿透檢測

正常裝罐量的熱穿透數(shù)據(jù)分析結(jié)論N1

最大裝罐量的熱穿透數(shù)據(jù)分析結(jié)論M1

根據(jù)以上結(jié)果分析得出：

在同一初溫、不同殺菌溫度的條件下，殺菌溫度每降低一攝氏度，殺菌時間延長大約4-5分鐘，而且產(chǎn)品在正常裝罐量的條件下需要延長的時間大于最大裝罐量需要延長的時間。并且同一初溫、產(chǎn)品的熱加工溫度越低，每變化一攝氏度需要延長的時間越長。

在不同初溫、同一殺菌溫度條件下，溫度每變化十?dāng)z氏度，殺菌時間需要延長1-2分鐘，而且產(chǎn)品在正常裝罐量的條件下需要延長的時間小于最大裝罐量需要延長的時間。在同一殺菌溫度、產(chǎn)品初溫越高，每變化十?dāng)z氏度需要的時間越短。

2.2.1.2茄汁沙丁魚罐頭產(chǎn)品熱穿透檢測

正常裝罐量的熱穿透數(shù)據(jù)分析結(jié)論N2

最大裝罐量的熱穿透數(shù)據(jù)分析結(jié)論M2

根據(jù)以上結(jié)果分析得出：

在同一初溫、不同殺菌溫度的條件下，殺菌溫度每降低一攝氏度，殺菌時間延長大約6-7分鐘，而且產(chǎn)品在正常裝罐量的條件下需要延長的時間大于最大裝罐量需要延長的時間。并且同一初溫、產(chǎn)品的熱加工溫度越低，每變化一攝氏度需要延長的時間越長，

在不同初溫、同一殺菌溫度條件下，溫度每變化十?dāng)z氏度，殺菌時間需要延長2-3分鐘，而且產(chǎn)品在正常裝罐量的條件下需要延長的時間大于最大裝罐量需要延長的時間。在同一殺菌溫度、產(chǎn)品初溫越高，每變化十?dāng)z氏度需要的時間越短。

2.2.2鯖魚罐頭產(chǎn)品數(shù)據(jù)分析

2.2.1.1鹽水鯖魚罐頭產(chǎn)品熱穿透檢測

正常裝罐量的熱穿透數(shù)據(jù)分析結(jié)論N3            

最大裝罐量的熱穿透數(shù)據(jù)分析結(jié)論M3

根據(jù)以上結(jié)果分析得出：

在同一初溫、不同殺菌溫度的條件下，殺菌溫度每降低一攝氏度，殺菌時間延長大約5-6分鐘，而且產(chǎn)品在正常裝罐量的條件下需要延長的時間大于最大裝罐量需要延長的時間。并且同一初溫、產(chǎn)品的熱加工溫度越低，每變化一攝氏度需要延長的時間越長。

在不同初溫、同一殺菌溫度條件下，溫度每變化十?dāng)z氏度，殺菌時間需要延長1-2分鐘，而且產(chǎn)品在正常裝罐量的條件下需要延長的時間小于最大裝罐量需要延長的時間。在同一殺菌溫度、產(chǎn)品初溫越高，每變化十?dāng)z氏度需要的時間越短。

2.2.1.2茄汁鯖魚罐頭產(chǎn)品熱穿透檢測

正常裝罐量的熱穿透數(shù)據(jù)分析結(jié)論N4

最大裝罐量的熱穿透數(shù)據(jù)分析結(jié)論M4

根據(jù)以上結(jié)果分析得出：

在同一初溫、不同殺菌溫度的條件下，殺菌溫度每降低一攝氏度，殺菌時間延長大約6-7分鐘，而且產(chǎn)品在正常裝罐量的條件下需要延長的時間小于最大裝罐量需要延長的時間。并且同一初溫、產(chǎn)品的熱加工溫度越低，每變化一攝氏度需要延長的時間越長，

在不同初溫、同一殺菌溫度條件下，溫度每變化十?dāng)z氏度，殺菌時間需要延長3-4分鐘，而且產(chǎn)品在正常裝罐量的條件下需要延長的時間小于最大裝罐量需要延長的時間。在同一殺菌溫度、產(chǎn)品初溫越高，每變化十?dāng)z氏度需要的時間越短。

本文主要以水產(chǎn)里面最常見的沙丁魚和鯖魚罐頭產(chǎn)品為例進(jìn)行的實驗。在選擇內(nèi)容物的時候是選擇了熱穿透效果比較差的條狀產(chǎn)品，在傳熱的介質(zhì)上，我們選擇了熱傳導(dǎo)系數(shù)最大的鹽水產(chǎn)品，熱傳導(dǎo)系數(shù)最小的茄汁產(chǎn)品為研究對象，所以基本上能夠涵蓋其他類的水產(chǎn)罐頭食品。

基于以上檢測數(shù)據(jù)分析，我們能夠得出：

當(dāng)I一定時， =1時， ＜ ，并且T越低， 越長

當(dāng)T一定時， =10時， ＜ ，并且I越低， 越長

當(dāng)T，I一定時， ＜ ，并且T越低， 越大

當(dāng)I一定時， =1時， ＜ ，并且T越低， 越長

當(dāng)T一定時， =10時， ＜ ，并且I越低， 越長

當(dāng)T，I一定時， ＜

當(dāng)I一定時， =1時， ＜ ，并且T越低， 越長

當(dāng)T一定時， =10時， ＜ ，并且I越低， 越長

當(dāng)T，I一定時， ＜

初溫變化（ ）影響產(chǎn)品熱穿透的變化時間大約是： ≈1-3min

殺菌溫度變化（ ）影響產(chǎn)品熱穿透的變化時間大約是： ≈4-7min

固形物最大裝罐量變化（ ）影響產(chǎn)品熱穿透的時間變化大約是： ≈3-10min

也就是說，有些情況下產(chǎn)品的溫度變化（ ）和最大裝罐量變化（ ）影響產(chǎn)品熱穿透的變化時間有時候是相當(dāng)?shù)摹５�是一般的情況下，產(chǎn)品的殺菌溫度變化（ ）是小于最大裝罐量變化（ ）影響產(chǎn)品熱穿透的時間變化有，因此，我們認(rèn)為在平時我們關(guān)注的水產(chǎn)罐頭產(chǎn)品熱穿透的關(guān)鍵因子順序因該是： ≥ ＞

因此在我們平時工廠生產(chǎn)中，我們應(yīng)該嚴(yán)格控制產(chǎn)品的最大裝罐量，一定不能夠超過企業(yè)設(shè)定的固形物裝罐量的上限，如果是超過了上限一般的時候就會造成殺菌不充分，因此建議企業(yè)設(shè)立人員應(yīng)該定期檢查產(chǎn)品固形物裝罐量的，并作記錄。如果是在實際生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品初始溫度低于企業(yè)設(shè)定初溫的的話，根據(jù)上面的產(chǎn)品的殺菌溫度的變化 引起的殺菌時間的變化是產(chǎn)品的初溫變化 的2倍以上，因此，可以通過適當(dāng)調(diào)高殺菌溫度來彌補(bǔ)由于初溫過低造成的殺菌不足。

[1] 國家認(rèn)監(jiān)委2002年第3號公告.食品生產(chǎn)企業(yè)危害分析與關(guān)鍵控制點(diǎn)（HACCP）管理體系認(rèn)證管理規(guī)定，2002年3月20日

[2] 質(zhì)檢總局令第142號.出口食品生產(chǎn)企業(yè)備案管理規(guī)定.2011年6月21日

[3] Bindu, J.；Srinivasa Gopal, T. K. Heat penetration characteristics of mushroom curry packed in retort pouch.Journal of Food Processing and Preservation. 2008 .2

[4] Diemer F；Sinan A. Heat penetration characteristics of smoked tuna in oil and brine in retort pouches at different rotational speeds.International journal of postharvest technology and innovation. 2008. 3

[5] Ma WH；Barrett DM. Effects of maturity and processing variables on heat penetration times, firmness, and drained weight of diced tomatoes (Halley Bos 3155 cv).Journal of Food Processing and Preservation, 2002. 2

[7] Ball, C.O.,.Themal process time for canned foods. national Research Council 7-1(37) .1923

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