高温杀菌粥变质胀杯的原因及防控措施

吴婉脉 黄雯娴 蒙治洲 彭耀勇

摘 要：高温杀菌粥是以饮用水、白砂糖、黑米、小麦、玉米、糙米、芡实、燕麦、莲子、银耳、杂粮以及薏米等为原料，不添加任何食品添加剂，经过特定工艺制备而成，主要工序包括预处理、熬煮、灌装、密封和杀菌。在工艺制作及保存过程中若处理不当则可能会造成微生物入侵，导致产品变质胀杯，所以深入分析产品变质原因，采取针对性措施，对提高产品质量有很大的帮助。

关键词：高温杀菌粥；变质胀杯；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

高溫对细菌有明显的致死作用，高温杀菌是传统包装杀菌模式，是加热杀菌的主要形式。根据不同的生产温度可将加热杀菌分为超高温杀菌、高温杀菌、巴氏杀菌。湿热灭菌法和干热灭菌法是热力灭菌的两种灭菌方法。其中，干热灭菌能够使菌体蛋白质变性和电解质浓缩；湿热灭菌能使核酸降解、细菌的细胞膜受到损伤和菌体蛋白质发生变性，具有穿透力强等优点。而高温热力灭菌法则主要是利用高温使菌体蛋白变性或凝固，生物酶失去活性，最终导致细菌死亡。细菌凝固之前会发生细微的变化，这可能是DNA单螺旋结构发生断裂[1]。

细菌蛋白质、核酸等化学结构是由氢键连接，但当菌体受热时，氢键会遭到破坏，蛋白质、核酸、酶等结构也随之被破坏，从而失去其生物学活性，这与细菌致死直接相关。此外，高温可导致胞膜功能损伤而使小分子物质以及降解的核糖体漏出。干热的致死作用与湿热不尽相同，一般属于蛋白变性、氧化作用受损和电解质水平增高的毒力效应[2-3]。高温微生物、中温微生物以及低温微生物这3大类微生物的区分主要是受温度影响，使微生物处于不同生长阶段，微生物表现出的对高温的抵抗力不同，主要还要根据不同温度型的微生物来区分。微生物在一定条件下容易死亡，主要是微生物生长的最高温度范围和环境温度出现了较大的差别。微生物死亡与温度和时间均有一定的关系，如85～110 ℃条件下，大部分无芽孢的杆菌在短短几分钟内就出现大范围死亡，而在75 ℃条件下需受热12～18 min才会出现死亡。特别是针对霉菌的孢子来说，其死亡可发生在85～89 ℃下受热25 min。但对于一些耐热性很强细菌的芽孢来说，其在105 ℃高温下可存活25 min以上。因此，生物学上以杀死细菌的芽孢作为条件来判断是否实现彻底灭菌[4]。

高温杀菌粥是以饮用水、白砂糖、黑米、燕麦、小麦、芡实、玉米、薏米、糙米、莲子和杂粮等为原料，不添加任何食品添加剂，经预处理、熬煮、灌装、密封以及杀菌等工艺制成。该类产品营养丰富、携带方便，是出门旅行的必备佳品。目前市场上销售的高温杀菌粥种类繁多，均为常温保存，保质期一般在3～6个月。但在产品保质期内出现的胀杯变质现象较多，相关投诉问题也不少，所以深入分析产品变质原因，有效采取针对性措施，对提高产品质量有很大的帮助。

1 胀杯变质的原因

1.1 原材料新鲜程度

方便粥的原材料一般为干杂类、粮豆类，此类产品保存不当会出现生虫现象；如果原料不够新鲜，则其制成的干货本身也会存在质量问题，原材料保存不当极易导致霉变，更加会影响其成品质量。因此，在使用原材料前应进行筛选，将不符合条件的材料剔除出去。干货在筛选时不易看出原本的新鲜度，所以还需要将产品用水泡开再清洗筛选一遍，如此方能更大程度地提高原材料的新鲜度，减少产品因原材料问题造成的变质现象。

1.2 外包装封口不严

高温杀菌粥在原材料预处理、熬煮之后就可以进行灌装，灌装过程中会经过两道热封以确保产品外包装封口严密。热封温度一般在210～220 ℃，如果热封温度低于或是高于这个温度就会造成产品封口不严和封口烧损，使产品外包装封口有缝隙，从而使外部的有菌空气和灭菌后冷却过程中的未灭菌冷却水通过缝隙进入产品内部。方便粥营养较为丰富，微生物生长繁殖较快，产品容易腐败变质。在工艺制作过程中产品灌装后即使有杀菌步骤，但若封口缝隙没有修复，后期保存过程中也会有微生物入侵造成产品变质胀杯[5]。因此，在灌装过程中及时将封口不严或封口有破损的产品挑选出来再进行一次热封或是重新灌装以增加产品包装封口密封率很有必要。

1.3 灭菌不足

灭菌是在产品灌装完成后，进入灭菌釜，于（121±1）℃条件下灭菌15 min以上的过程。高温灭菌粥在灌装前除了糖水是经过熬煮的，其他原材料均为生料，在灭菌过程中生料在高温高压下也会被煮熟，所以具体灭菌时间需要根据原材料性质的不同进行调整，但均不会低于最低灭菌时间。造成高温灭菌粥灭菌程度不足的原因主要两点：①灭菌温度达不到；②灭菌时间不足。两者中如果有其中一个条件达不到就会达不到理想的杀菌效果，进而在后期的储存过程中造成微生物繁殖导致产品变质。

1.4 产品破损

产品破损是指产品在分装或运输过程中因外力碰撞或是挤压造成外包装破裂有缝隙。当产品有轻微的破损现象，在后期储存过程中也会因微生物入侵而使产品慢慢腐败变质。

1.5 保存环境的温湿度

为使食品在有效期内有效地保持食品本身的外观和内在质量，食品的保存环境尤其重要。产品营养物质丰富，微生物生长极快，为了有效地抑制其生长，则需要控制好周圍环境的温湿度。图1为2018年高温杀菌粥在不同月份的变质胀杯率。可以看出，高温杀菌粥在3—6月的变质胀杯率均比其他月份高，其中5月达到最高，这可能是因为这段时间降雨量较多，空气湿热，相较于其他月份有利于环境中微生物的生长繁殖。

2 高温杀菌釜杀菌

在食品高温杀菌工作过程中，杀菌的主要对象是肉毒芽孢螺旋杆菌，此种菌能产生对人体有致命伤害的毒素，属于耐热性厌氧菌，在121 ℃环境中处理3 min将失去生物活性，在100 ℃环境中处理6 h左右失去生物活性。温度越高，该病菌存活时间越短。有研究发现，在121 ℃时杀菌较为适宜，此时包装物有很好的耐热性，且食品口感较好[6]。

2.1 灭菌方式

（1）热水循环式杀菌。热水循环式杀菌的主要特点是热分布均匀，此时食品在杀菌锅内会完全被热水浸泡。

（2）蒸汽式杀菌。蒸汽式杀菌的主要特点是热分布不均匀，锅内的空气在杀菌过程中有可能出现冷点现象。

（3）淋水式杀菌。淋水式杀菌是采用喷嘴或喷淋管将热水喷到食品上，杀菌过程是通过装设在杀菌锅内两侧或顶部的喷嘴中，喷射出雾状的波浪型热水至食品表面，所以温度均匀无死角，且升温和冷却速度迅速，能全面、快速、稳定地对锅内产品进行杀菌。

（4）水汽混合式杀菌。水汽混合式杀菌的主要特点是能真正实现短时高效、节能环保并适合特殊产品的杀菌。采用该方式杀菌时蒸汽会直接进入产品内部，将蒸汽式和水淋式相结合，可以实现循环喷淋。

2.2 高温杀菌的操作

高温杀菌工作对于食品加工厂来说至关重要，有以下两个特点：①一次性，高温杀菌工作从开始到结束必须一次性完成，不能间断，食品也不能做反复的杀菌处理；②杀菌效果的抽象性，杀菌完毕的食品用肉眼检测不出效果，细菌培养试验需要一周时间，所以不可能对所有批次食品进行杀菌效果检测。

2.3 食品工业的其他杀菌技术

食品工业中，杀菌技术涉及多学科交叉问题，如化学、微生物学、电子学、工程学以及物理学等。除热杀菌技术外，电解水、高密度二氧化碳、紫外照射、脉冲光照射以及高压脉冲电场等新型杀菌新技术在食品中的应用范围也比较广泛，这些技术不仅可以在饮料中应用，在果蔬、谷物、乳蛋制品和水产品等其他领域也被广泛使用。早在1976年德国肉类研究中心微生物和毒理学研究所所长Leistner就提出了一套食品加工过程中采用不同防腐技术来抑制微生物产毒，阻止腐败菌、致病菌生长，达到延长保质期的抑菌理论——栅栏因子理论。通常利用不同栅栏因子作用于各杀菌技术来发挥协同作用，对食物中微生物细胞进行逐一破坏，改变微生物内部系统的稳定性。

3 防控措施及建议

3.1 原材料与工艺过程的控制

（1）原材料对产品的质量控制起到关键性的作用。因此，相关单位要做好源头的把控工作，避免不合格的半成品影响到成品。质检员应严格按原材料验收标准对其进行验收，按产品数量、规格对其计算取样，做到随机性、全面性、不漏检、不误检，发现问题及时解决，杜绝不合格原材料进入产品生产加工程序。

（2）将原材料以及半成品加工成食品的工程技术方法，或者将原材料加工成半成品的工艺过程对于产品质量也至关重要。加工过程中，各个工序层层递进、环环相扣，不容任何一步出现差错，所以找出关键控制点尤为重要。在确定了关键控制点后需要明确责任人，做到现场实时监控并记录，发现偏离关键界限立即反馈，重点控制，以确保最终产品的质量和安全。

3.2 配送与贮存过程的控制

（1）产品从生产完成出库到销售终端有一个配送过程，包括分拣配货与运输。食品分拣员在分拣配货过程中应做到有耐心、轻拿轻放，禁止粗暴分拣，运输时尽量避免大幅颠簸，最大限度地保证产品在配送过程中不受机械性损伤。

（2）为保证食品安全，应减少产品在贮存过程中发生腐败变质的现象。食品在贮存时应通风良好，离墙离地15 cm，严格控制贮存环境的温湿度，分类存放，库存要定期进行检查，及时处理已经变质的产品，定期清扫消毒并做好防“四害”工作。

4 结语

高温杀菌粥作为一种方便食品，在很大程度上满足了人们快节奏的生活，它不仅方便快捷，还营养丰富，是出门旅行的必备佳品。随着社会的发展，人们对食品的色、香、味要求越来越高，对食品安全的关注度也越来越大。所以，如何保证食品安全，给消费者提供一份值得信任的产品是整个食品行业优先考虑的重要问题。

参考文献

[1]张春野，张爽.罐头食品腐败变质的微生物因素及防控[J].现代食品，2019（7）：6-8.

[2]郭卫强.八宝粥罐头加工工艺[J].食品科学，1993（11）：50-52.

[3]程光，王欣平.浅析冷却水对罐头安全性的影响[J].现代化农业，1998（7）：20-21.

[4]罗毅.罐头食品加热杀菌的冷却与冷却水循环系统[J].食品与机械，1994（5）：23-24.

[5]郭志芳，杨雯雯.杀菌技术在食品加工中的应用进展[J].现代食品，2021（7）：21-23.

[6]王潇栋，孔阳芷，张艳玲，等.杀菌技术的作用机制及在食品领域中的应用[J].中国酿造，2022，41（2）：1-8.

作者简介：吴婉脉（1991—），女，侗族，广西柳州人，本科，助理工程师。研究方向：食品加工及食品安全管理。