一种低酸性蔬菜罐头的制备方法及其产品 【技术领域】
本发明涉及一种食品罐头的制备方法及产品，特别是关于一种低酸性蔬菜罐头的制备方法及其产品。
背景技术
罐头食品加工领域中，最重要的工艺特征是高温高压杀菌，其中，杀菌温度一般在121℃左右，杀菌压力为表压1个大气压。经过高温高压杀菌后的罐头食品，由于罐内微生物全部被杀灭，因此可以保证罐头食品具有很长的贮存时间。但是，对于蔬菜而言，若采用通常罐头食品的加工工艺，会存在以下显而易见的问题，即在121℃左右杀菌后，蔬菜的质地明显地被破坏，完全失去了新鲜蔬菜的脆度，因而通常的罐头食品加工工艺并不适用于制备蔬菜罐头。
随着科学技术的不断发展，食品科学工作者不断地提出一些蔬菜罐头加工的新工艺，比如酸化加沸水杀菌工艺，其是采用先进行酸度调味处理，再进行常压沸水杀菌。采用此工艺得到的蔬菜罐头的酸度即pH值约为3.7，蔬菜的脆度能够得到部分保留，但是产品一般仅限于酸辣菜罐头。
【发明内容】
针对上述问题，本发明的目的是提供一种可以在常温条件下贮存两年以上，采用超高压杀菌工艺的低酸性蔬菜罐头的制备方法及其产品。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种制备蔬菜罐头的方法，包括以下步骤：1)将蔬菜原料进行清洗和/或外形整理；2)在沸水中预煮1～5分钟；3)按照所述步骤2)预煮完毕的蔬菜原料与水的质量比为2～3.1∶1取水，得到所述蔬菜罐头的汤汁；4)将所述步骤2)预煮完毕得到的蔬菜原料放入所述蔬菜罐头的汤汁中，按照所述步骤2)预煮完毕得到的蔬菜原料与所述蔬菜罐头汤汁的混合物每1千克中添加100～500毫克的比例，向所述步骤2)预煮完毕得到的蔬菜原料与所述步骤3)得到的蔬菜罐头汤汁的混合物中添加乳酸链球菌素，并调节pH值至4.5～6.0；5)装袋，抽真空包装；6)在温度为5～30℃、压力为300～600MPa的条件下灭菌10～30分钟，得到所述蔬菜罐头。
所述步骤1)中，所述蔬菜原料选自莴笋、黄瓜、绿豆芽和荷兰豆中的至少一种；所述步骤2)中，预煮的时间为1～3分钟；所述步骤4)中，调节pH值至4.5～6.0时，采用柠檬酸或醋酸进行调节；所述步骤5)中，抽真空包装是在真空度为-50KPa～-200KPa的条件下进行；所述步骤6)中，灭菌的压力为300～600MPa，灭菌时间为10～30分钟。
在所述步骤3)之后，所述步骤4)之前，还对所述蔬菜罐头的汤汁进行咸味、甜味、酸味和麻辣味中至少一种味道进行调节。
根据上述方法，具体制备莴笋罐头的方法，包括以下步骤：1)将莴笋原料清洗并进行外形整理；2)在沸水中预煮1～5分钟；3)按照所述步骤2)预煮完毕的莴笋原料与水的质量比为26～30∶10～11取水，得到所述莴笋罐头的汤汁；4)将所述步骤2)预煮完毕得到的莴笋原料放入所述步骤3)得到的莴笋罐头汤汁中，按照所述步骤2)预煮完毕得到的莴笋原料与所述莴笋罐头汤汁的混合物每1千克中添加100～500毫克的比例，向所述步骤2)预煮完毕得到的莴笋原料与所述步骤3)得到的莴笋罐头汤汁的混合物中添加乳酸链球菌素，并调节pH值至4.5～6.0；5)在真空度为-50KPa～-200KPa的条件下，进行抽真空包装；6)在温度为10～30℃、压力为300～600MPa的条件下，将所述真空包装的莴笋灭菌10～30min，得到所述莴笋罐头。
在所述步骤3)之后，所述步骤4)之前，还对所述莴笋罐头的汤汁按照下述质量份数比进行成味和甜味的调节：盐：50～100；糖：40～60；味精：10～15；所述盐与所述莴笋罐头汤汁中水的质量比为50～100∶1000；对所述莴笋罐头的汤汁进行麻辣味调节的方法，是将花椒3～5g和辣椒12～18g放入植物油90～110g中，炸香沥出花椒而得的花椒油加入到汤汁中；所述花椒油与所述步骤2)预煮完毕的莴笋原料的质量比为3～5∶100。
根据上述方法，具体制备黄瓜罐头的方法，包括以下步骤：1)将黄瓜原料清洗并进行外形整理；2)在沸水中预煮1～5分钟；3)按照所述步骤2)预煮完毕的黄瓜原料与水的质量比为2～3.1∶1取水，得到所述黄瓜罐头的汤汁；4)将所述步骤2)预煮完毕得到的黄瓜原料放入所述步骤3)得到的黄瓜罐头汤汁中，按照所述步骤2)预煮完毕得到地黄瓜原料与所述黄瓜罐头汤汁的混合物每1千克中添加100～500毫克的比例，向所述步骤2)预煮完毕得到的黄瓜原料与所述步骤3)得到的黄瓜罐头汤汁的混合物中添加乳酸链球菌素，并调节pH值至4.5～6.0；5)在真空度为-50KPa～-200KPa的条件下，进行抽真空包装；6)在温度为5～30℃、压力为300～600MPa的条件下，将所述真空包装的黄瓜灭菌10～30min，得到所述黄瓜罐头。
在所述步骤3)之后，所述步骤4)之前，还对所述黄瓜罐头的汤汁按照下述质量份数比进行咸味和甜味的调节：盐：40-60；糖：50-70；味精：5-15；所述盐与所述黄瓜罐头汤汁中水的质量比为40-60∶800-900。
根据上述方法，具体制备绿豆芽罐头的方法，包括以下步骤：1)将绿豆芽原料进行清洗并进行外形整理；2)在沸水中预煮1～5min；3)按照所述步骤2)预煮完毕的绿豆芽原料与水的质量比为2～3.1∶1取水，得到所述绿豆芽罐头的汤汁；4)将所述步骤2)预煮完毕得到的绿豆芽原料放入所述步骤3)得到的绿豆芽罐头汤汁中，按照所述步骤2)预煮完毕得到的绿豆芽原料与所述绿豆芽罐头汤汁的混合物每1千克中添加100～500毫克的比例，向所述步骤2)预煮完毕得到的绿豆芽原料与所述步骤3)得到的绿豆芽罐头汤汁的混合物中添加乳酸链球菌素，并调节pH值至4.5～6.0；5)在真空度为-50KPa～-200KPa的条件下用铝箔袋进行真空包装；6)在温度为10～30℃、压力为300～600MPa的条件下，将所述真空包装的绿豆芽灭菌10～30min，得到所述绿豆芽罐头。
在所述步骤3)之后，所述步骤4)之前，还对所述绿豆芽罐头的汤汁按照下述质量份数比进行咸味和甜味的调节：盐：50-70；糖：50-70；味精：5-15；所述盐与所述绿豆芽罐头汤汁中水的质量比为50-70∶850-950。
根据上述方法，具体制备荷兰豆的方法，包括如下步骤：1)将荷兰豆原料进行清洗并进行外形整理；2)在沸水中预煮1～5min；3)按照所述步骤2)预煮完毕的荷兰豆原料与水的质量比为2～3.1∶1取水，得到所述荷兰豆罐头的汤汁；4)将所述步骤2)预煮完毕得到的荷兰豆原料放入所述步骤3)得到的荷兰豆罐头汤汁中，按照所述步骤2)预煮完毕得到的荷兰豆原料与所述荷兰豆罐头汤汁的混合物每1千克中添加100～500毫克的比例，向所述步骤2)预煮完毕得到的荷兰豆原料与所述步骤3)得到的荷兰豆罐头汤汁的混合物中添加乳酸链球菌素，并调节pH值至4.5～6.0；5)在真空度为-50KPa～-200KPa的条件下用铝箔袋进行真空包装；6)在温度为10～30℃、压力为300～600MPa的条件下，将所述真空包装的荷兰豆芽灭菌10～30min，得到所述荷兰豆罐头。
在所述步骤3)之后，所述步骤4)之前，还对所述荷兰豆罐头的汤汁按照下述质量份数比进行咸味和甜味的调节：盐：50-70；糖：50-60；味精：5-15；所述盐与所述荷兰豆罐头汤汁中水的质量比为50-70∶750-850。
根据上述方法制备得到的各种蔬菜罐头。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明将在罐头中加入生物杀菌剂乳酸链球菌素、微量调酸控制pH值为4.5～6.0等技术用在制备蔬菜产品的过程中，并采用300～600MPa超高压方式进行杀菌处理，有效地避免了长时间加热处理对蔬菜脆度和营养成分带来的负面影响，保证了制作出来的蔬菜罐头产品可以在常温条件下贮存两年或更长的时间后，其罐中Nisin的残留量仍超过20ppm，因此本发明方法制作的罐头产品具有长时间贮存而不变质的特性。本发明方法可以广泛用于各种蔬菜产品的加工过程中。
【附图说明】
图1是本发明选择的试验用菌在300MPa下的耐压曲线图。
图2是本发明选择的试验用菌在400MPa下的耐压曲线图。
图3是本发明选择的试验用菌在500MPa下的耐压曲线图。
【具体实施方式】
下面通过一些具体的试验和研究结果，说明本发明技术方案中各种参数确定的依据：
1、预煮实验
根据目前的研究可知，压力在300Mpa以上的超高压虽然能够起到灭菌的作用，但其灭酶作用却不是很理想。Buggenhout等人研究了高压～低温处理对与果蔬品质相关的酶的影响，结果表明：尽管高压～低温处理能致死微生物，却不能使与果蔬品质相关的酶全部失活。本申请人进行的试验也表明，蔬菜罐头在超高压处理前不进行灭酶处理，如果长期贮放，蔬菜中的酶可能复活，导致蔬菜变色，如莴笋表层会呈现浅红色。因此，蔬菜在进行超高压处理前，进行沸水预煮灭酶是必需的。本发明以莴笋和绿豆芽中的过氧化物酶作为指示酶，以新鲜莴笋和绿豆芽中的酶活作为100％，分别研究了莴笋和绿豆芽两种蔬菜中，在同样的超高压条件下，预煮时间与酶活存量的关系，所得酶活数据如表1所示：
表1：莴笋和绿豆芽中酶活存量的试验结果
蔬菜原料 沸水预煮0分钟 550Mpa，15分钟 沸水预煮1分钟 550Mpa，15分钟 沸水预煮3钟 550Mpa，15分钟 沸水预煮5钟 550Mpa，15分钟 莴笋 65.95％ 7.30％ 6.22％ 4.00％ 绿豆芽 88.38％ 6.10 6.02％ 3.00％
由表1可知，蔬菜在沸水中预煮的灭酶作用明显，当预煮时间达到3分钟时，酶活存量仅为3％；如果不经过预煮，仅采用超高压处理的灭酶作用很小，酶活存量保持在65～90％。一般要使罐藏蔬菜在贮存过程中酶完全失去作用，通常要保证酶活的残留在5％以下，因此本发明确定的预煮时间根据蔬菜原料的不同控制在1～5min。
2、低酸性蔬菜罐头中腐败菌的致死研究
引起低酸性罐头腐败的微生物种类较多，本发明首先通过超高压处理方法自行制备低酸性莴笋罐头，从中筛选出了地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌。同时考虑到原料和操作条件的局限性，本发明将嗜热脂肪芽孢杆菌和肉毒梭状芽孢杆菌这两种低酸性罐头中重要的指示菌也作为试验对象；同时考虑到肉毒梭状芽孢杆菌的毒性以及对实验室安全等级的特殊要求，本发明还选用了与致黑梭状芽孢杆菌同属芽孢杆菌科、具有厌氧特性、产生芽孢、并且常引起低酸性罐头硫化腐败的非致病菌即致黑梭状芽孢杆菌作为试验对象。
下面将地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌IAM 11101和致黑梭状芽孢杆菌19998这四种菌作为超高压低酸性罐头的腐败菌，进行进一步的致死特性试验，试验结果如下(如图1～3所示)。
试验结果表明，四种芽孢杆菌芽孢的耐压顺序为：地衣芽孢杆菌＞枯草芽孢杆菌＞嗜热脂肪芽孢杆菌＞致黑梭状芽孢杆菌。试验结果还显示，压力增加和时间延长都能够提高芽孢的致死率，但是存在一个临界压力和一个临界时间点，比如，在一定压力条件下，延长时间可以提高致死率，但过了临界时间点，杀菌效果的增加并不明显。因此本发明根据蔬菜原料的不同将超高压的压力定为300～600MPa，灭菌时间定为10～30分钟。
3、乳酸链球菌素(Nisin)在压力处理和贮存过程中的降解研究
超高压杀菌处理时，如果不与温度结合使用，一些耐压的芽孢根本不可能降下六个对数周期，这样的杀菌条件对低酸性罐头是不安全的。因此，引入生物抑菌剂乳酸链球菌素(Nisin)，可以提高罐头的安全性。Nisin是由34个氨基酸组成的多肽，是从乳酸乳球菌或乳酸链球菌发酵产物中提制的一种高分子多肽抗菌素类物质。Nisin的最大特点是对革兰低阳性菌，尤其是产芽孢的抗热性强的杆菌，如嗜热脂肪芽孢杆菌、肉毒梭状芽孢杆菌等具有很强的抑制作用。
Nisin是一种生物活性物质，在热处理或超高压处理以及常温贮存过程中容易分解失活，一旦加入罐头中的Nisin绝大部分降解，则难以起到所期望的作用。通常Nisin在罐头中能够发挥作用的浓度限值为20mg/kg。为此本发明对莴笋罐头中添加的Nisin在采用本发明超高压杀菌处理后以及贮存过程中的残留量进行了检测，具体的检测值如下(如表2所示)：
表2：莴笋罐头中的Nisin在超高压处理后以及贮存过程中残留量检测值
初始值 (g/kg) 超高压 杀菌后 贮存一 个月 贮存三个 月 贮存六 个月 贮存十 二个月 贮存十 八个月 贮存二十 四个月 200 150 115 90 75 57 50 41
由表2可知，由于本发明在装袋抽真空后是采用超高压杀菌处理，而不采用沸水加热杀菌处理，因此产品在常温条件下贮存能够达到两年或更长的时间，罐中Nisin的残留量仍能超过20mg/kg。。
本发明在经过上述各种试验和研究的基础上，提出了本发明制备低酸性蔬菜罐头的方法，包括以下步骤：
1)将蔬菜原料进行清洗和/或外形整理；
2)在沸水中预煮1～5分钟；
3)按照所述步骤2)预煮完毕的蔬菜原料与水的质量比为2～3.5∶1取水，得到所述蔬菜罐头的汤汁；
4)将所述步骤2)预煮完毕得到的蔬菜原料放入所述蔬菜罐头的汤汁中，按照所述步骤2)预煮完毕得到的蔬菜原料与所述蔬菜罐头汤汁的混合物每1千克中添加100～500毫克的比例，向所述步骤2)预煮完毕得到的蔬菜原料与所述步骤3)得到的蔬菜罐头汤汁的混合物中添加乳酸链球菌素，并调节pH值至4.5～6.0；
5)装袋，抽真空包装；
6)在温度为5～30℃、压力为300～600MPa的条件下灭菌10～30分钟，即得到本发明提供的低酸性蔬菜罐头。
利用上述方法可制备低酸性莴笋罐头、黄瓜罐头、绿豆芽罐头和荷兰豆罐头等低酸性蔬菜罐头。
在上述制备方法的步骤3)中，可根据不同口味对罐头中的汤汁进行咸味、甜味、酸味和麻辣味中至少一种味道的调节。
例如，在制备莴笋罐头时，在步骤3)中，可按照下述配比对汤汁进行调味：水：1000g，盐：50～100g，糖：40～60g，味精：10～15g。将上述组分混合均匀后，按照预煮完毕后的蔬菜原料与水的固液比，确定上述汤汁的实际用量，并按照预煮完毕后的蔬菜原料与花椒油的质量配比，确定汤汁中花椒油的实际用量并加入到汤汁中，从而完成对蔬菜罐头的调味。其中，花椒油可按照下述方法制备而得：将花椒3～5g、辣椒12～18g放入植物油90～110g中，炸香沥出固体。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：采用本发明方法进行莴笋软罐头的制备
1)选取新鲜、无腐烂、无病虫害莴笋原料，去掉莴笋叶子和外皮，经过清洗后，将莴笋沿着长势方向斜切成椭圆形的莴笋片，其外形呈长径5cm，短径3cm，厚度4mm；
2)称取莴笋片投入到沸水中，预煮3min。
3)将预煮后的莴笋片取出100g，加水33g。
4)向步骤3)所得莴笋片和水的混合物中加入乳酸链球菌素0.025g和柠檬酸0.056g，调节莴笋片和水的混合物的pH值至5.0。
5)在真空度为-100KPa的条件下，将蔬菜罐头用铝箔袋进行抽真空包装。
6)在室温为15～30℃条件下，将真空包装的莴笋放入超高压食品处理装置中，调节压力为500MPa，进行超高压灭菌处理20min。
取出后即得到本发明的莴笋软罐头，该罐头产品在常温条件下可保藏两年以上，保藏两年后该莴笋罐头中Nisin残留量的检测值为41mg/kg(如表2所示)。
上述实施例的步骤3)中，还可按照下述配比对莴笋片与水的混合物进行调味：水：1000g，盐：50～100g，糖：40～60g，味精：10～15g。将上述组分混合均匀后，按照预煮完毕后的莴笋原料与水的质量比，确定上述汤汁的实际用量，并添加花椒油10～20g，完成对莴笋罐头的调味。上述组分中，花椒油是将花椒3～5g、辣椒12～18g放入植物油90～110g中，炸香沥出固体而得。
优选的，汤汁配料为：水1000克，盐80克，糖50克，味精12.5克，取该配料的汤汁38g，再加入花椒油5g，混匀，即完成对汤汁的调味，之后按照步骤4)～6)进行莴笋罐头的制备。
对采用本发明方法制作的上述莴笋软罐头与按照常规高温高压杀菌法(杀菌温度为121℃、杀菌压力为表压1个大气压、杀菌时间为5分钟)和沸水杀菌法(杀菌温度为100℃、杀菌压力为常压、杀菌时间为17分钟)制备得到的莴笋罐头的脆度和营养成分进行对比测定，其结果如下：
表3、不同加工工艺制备所得莴笋罐头的脆度和营养成分列表
脆度 (五分制) VB1 mg/100g VB2 mg/100g 胡萝卜素 ug/100g 烟酸 ug/100g 高温高压杀 菌莴笋罐头 1 0 0 0 0 沸水杀菌莴 笋罐头 2 0 0 0 0 超高压杀菌 莴笋罐头 5 0.022 0.04 37.4 180
由表3可知，采用本发明制作的莴笋罐头无论在脆度，还是各种营养成分方面都具有非常明显的优势。
实施例2：采用本发明方法进行黄瓜软罐头的制备
1)选取新鲜、色绿、质脆、表面带刺、条直、直径2cm、无空心、无老籽、无病虫害的黄瓜，洗净后去除头尾各1cm，再切成长2.5～3.5cm的圆段，若黄瓜直径超过2.5cm，需切成半圆段。
2)称取黄瓜段投入到沸水中，在沸腾状态下预煮4min。
3)将预煮后的黄瓜取出108g，加水50克。
4)向步骤3)所得黄瓜段和水的混合物中加入乳酸链球菌素0.019g，并加入醋酸0.12g调节pH值至4.6。
5)在真空度为-100KPa的条件下，用铝箔袋进行真空包装。
6)在室温为15～30℃条件下，将真空包装的黄瓜段放入超高压食品处理装置中，调节压力为600MPa，进行超高压灭菌处理10min。
取出后即得到本发明提供的黄瓜软罐头，该罐头产品在常温条件下可保藏两年以上，保藏两年后该黄瓜罐头中Nisin残留量的检测值为25mg/kg。
上述步骤3)中，还可按照下述配比对黄瓜与水的混合物进行调味：水：870g，盐：51g，糖：65g，味精：10g。将上述组分混合均匀后，按照预煮完毕后的黄瓜原料与水的质量比，确定上述汤汁的实际用量为58g，完成对该汤汁的调味，之后按照步骤4)～6)进行黄瓜罐头的制备。另外，还可根据个人口味的轻重和偏好，加入适量花椒油进行调味。
实施例3：采用本发明方法进行绿豆芽软罐头的制备
1)用水把绿豆芽洗净，除去豆壳和品质不良的绿豆芽及其它杂质。
2)称取绿豆芽，投入到沸水中，在沸腾状态下预煮1min。
3)将预煮后的绿豆芽取160g，按照下述配比配制汤汁：水900克、盐66克、糖56克和味精10克。
取上述汤汁80g，与预煮后的绿豆芽160g混匀，向其中加入乳酸链球菌素0.095g，并加入柠檬酸0.1g调节pH值至5.8。
4)在真空度为-100KPa的条件下用铝箔袋进行真空包装。
5)在室温为20～30℃条件下，将真空包装的绿豆芽放入超高压食品处理装置中，调节压力为400MPa，进行超高压灭菌处理25min。
取出后即得到本发明提供的绿豆芽软罐头，该罐头产品在常温条件下可保藏两年以上，保藏两年后该绿豆芽罐头中Nisin残留量的检测值为61mg/kg。
上述步骤3)中，还可根据个人口味的轻重和偏好，在汤汁中加入花椒油和适量鲜辣椒丝进行调味。
实施例4：采用本发明方法进行荷兰豆软罐头的制备
1)用水把荷兰豆洗净，除去品质不良的荷兰豆及其它杂质。
2)称取荷兰豆，投入到沸水中，在沸腾状态下预煮2min。
3)将预煮后的荷兰豆取130g，按照下述配比配制汤汁：水800克、盐61克、糖52克和味精8克。
取上述汤汁62g，与预煮后的荷兰豆130g混匀，向其中加入乳酸链球菌素0.09g，并加入醋酸0.09g调节pH值至5.3。
4)在真空度为-100KPa的条件下用铝箔袋进行真空包装。
5)在室温为15～30℃条件下，将真空包装的荷兰豆放入超高压食品处理装置中，调节压力为300MPa，进行超高压灭菌处理30min。
取出后即得到本发明提供的荷兰豆软罐头，该罐头产品在常温条件下可保藏两年以上，保藏两年后该荷兰豆罐头中Nisin残留量的检测值为78mg/kg。
上述步骤3)中，还可根据个人口味的轻重和偏好，在汤汁中加入花椒油和适量鲜辣椒丝进行调味。
上述各实施例中，各工艺参数，如预煮时间、pH值、Nisin的添加量、真空度、超高压灭菌的温度、压力和时间，都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，在权利要求书所述相应范围内，对上述各工艺参数进行的所有数值变换，均不会对本发明提供的蔬菜罐头的品质造成影响，不应排除在本发明的保护范围之外。