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近年来,随着科技的发展,社会的进步和生活水平的提高,人们对衣食住行的质量要求也在直线上升,尤其是对食品的追求与讲究,因此食品加工制造的企业化、中央厨房的纷纷建立,色、香、味的保持,赏味期限的延长,冷藏、冷冻技术的提升,再加工市场的扩充,连锁店的成立,以及运输、物流等方面,衍生出许多亟待解决的问题。
被局限的发展
我国地域广阔,人口众多,这些条件一方面带来了广阔的市场,另一方面也给运输带来了一定的困难。在台湾地区,从北到南数小时内即可到达,而对于中国内地来说,有些运输物品,特别是食物,都要经过处理后才能进行运输。纵然现在高速公路、高铁纷纷扩建,大小城市间的物流越来越发达,但在长途运输中仍要花费不少时间,这样就需要采用冷冻设备对食物进行很好的保护。除了冷冻设施外,要保证食品的品质和营养,杀菌也是食品包装的重要内容。
随着科技的发展,传统杀菌方式中的种种弊端开始暴露出来。以罐头为例,到目前为止,罐头仍是唯一不需冷冻,可常温流通的食品,但要在包装时进行彻底杀菌。为达到彻底杀菌,必须在杀菌釜内进行长时间高温杀菌(罐内中心温度需达121℃以上,并保持一段时间),因此食品的色、香、味都难以维持,而且金属罐的重量无形中也增加了运输的成本,降低了物流的效能。随着杀菌技术和包装材料的发展,为包装的革命性改革提供了一些条件。
食品包装新契机 运作实例
晨安企业责任有限公司推广静态型搅拌管static mixer已有30年,其产品除了以分割、反转、转换3种方式将管内流体进行混合、分割、热交换达到均质化的优点外,更重要的是其产品将直接加热、间接加热、冷却等高效率工程应用在流体食品的杀菌中。
1、直接加热
蒸气经精密过滤后,由多数喷嘴喷进管内,流体在搅拌叶片的导流下,急速吸收蒸汽快速升温。由于管内中心与管内壁的冲击混合,温度均一,再以自动温度指示调节器及比例式控制阀的配合,温度可在±1℃之间进行完全杀菌作业。
2、间接加热
对于不希望将蒸汽直接加到物料中的产品,可改用二重管或多重管式热交换器,来配合物料特性与所需,更可采用渐进式分段加热或次直接到达的方式。由于叶片作用,可将空管式子弹头流动的温度改换成活塞式流动的均一温度,所以此方式应用在加热杀菌或冷却中,效率为空管式的3~5倍,即可缩短时间,减少管内滞留。
3、物料从储槽以NEMO泵定量
定压打进管内加热杀菌,冷却出来,全部在密闭管中进行,不受外界或空气的污染。在整套设备中可加入ClP及SlP的设计及自动化设置进行作业,依不同物料,其选用的杀菌要求D值,可随意设定加热杀菌温度及保持时间,确保进入无菌包装前的无菌状态,并可以低温或常温进行包装,保持食品色、香、味的最佳状态。
4、食品种类及物性变化很大
同种产品,在不同的公司,具有不同的特色,黏度、颗粒状态、颗粒性状等各具特性,所以搅拌叶片的结构也必须有多样的设计与变化,除标准叶片外,中心部位加大可加快流速,减少蛋白质褐变:叶片与叶片不直接连接而拉开一些距离以作间隔,防止片状颗粒附着等,这些都可扩大其适应性,以达到提升食品质量与安全性的最终目的。
5、液体食品制作过程中的4种组合应用
(1)直接加热,间接冷却方式
以蒸汽直接加热、杀菌,然后用SM热交换器进行冷却处理,如花酱、蛋奶奶油、调味豆乳、布丁,果冻等产品的加热杀菌、冷却工程。
(2)间接加热,间接冷却方式
利用二重管式或多管式SM热交换器进行加热、杀菌、冷却处理,如含固体成分果汁、汤汁、调味料、豆瓣酱、GABA豆乳、胶等,均有优良效果。
(3)直接加热,降压冷却方式
以蒸汽直接加热后,用降压冷却进行蒸发浓缩的系统,蕃茄酱和果汁的加热、杀菌工程,异性化醣和醋的制作过程中淀粉液化工程,可达到良好的液化效果。
(4)间接加热,降压冷却方式
此方式为使用SM热交换器加热,再用蒸发冷却进行浓缩的系统,在糖蜜等液体加热浓缩工程中应用,可达到连续化、自动化及合理化应用效果。
无菌充填包装工程
目前市面上无菌包装似乎是利乐包的天下,事实上,它确实为无菌包装领域做出了很大的贡献。在包材的选用上,其无菌包材是由多层特殊材质所组成,所以利乐包材在成本上要高于其他材料成本,再则普通的包材容量受限在一公升,其强度无法承受搬运的撞击,因此5kg、10kg的大包装,长期以来一直是利乐探讨与突破的瓶颈。
1、利用具阻隔性的复胶膜
如镀铝的尼龙等,若能经灭菌处理、干煤、自动制袋,无菌环境下做完定量充填,同时进行自动包装的程序,那么从100g到10公升的各种不同形状的软包装均可应对,其优点如下:
(1)由于前段工程可采用高温短时间杀菌,在包装工程时是常温,与其它无菌制品(例如调理包)比起来。在味道、香气、色泽上有明显的保持性。
(2)包材使用胶膜,包装成本更为节省,包材保管也更容易,制品的填充量可藉由调整胶膜间距轻易变更,可根据连锁店的需求及销售状况变更包装容量与尺寸,以减少制品及资材的浪费,亦可减少废弃物。
2、无菌充填包装机的要求
必须从头到尾,完全处于无菌室并保持正压状态,胶膜先以H2O2液体浸沐杀菌,然后刮除表面液膜后,以60℃左右H2O2气体进行干煤,并在热气下自动制袋、计量充填、封口、完成包装,在包装机内设有16个监测点,随时其监测保持在无菌状态。其实H2O2由一个控制单位来负责处理,将空气过滤、加热,再精密过滤后把H2O2液体变成气相,在一定温度与浓度下供给包装机。所有程序、监控及数据累积,一并由自动计算机控制系统来执行、运作与管理。
3、包装机操作规范
(1)包装机无菌状态的正压大约保持10mmAq,其初期灭菌率根据FDA指标,约≥4D。
(2)制品供应机到充填包装机之间接续配管,由H2O2喷雾灭菌,再进行蒸汽灭菌,其控制在121℃并保持20分钟。
(3)胶膜灭菌,H2O2液体浸泡浓度28%-35%,60℃条件下,再进到60℃干煤室7.5秒,其无菌率达到60%以上,胶膜表面H2O2残留量是0.1ppm(现行FDA标准为0.5ppm)。
(4)正常运作时H2O2消耗量设计为大约为1L/Hr,包装机周边环境最高浓度0.6~0.7ppm(美国ACGlH的时间加重平均值建议为1ppm)对人体健康完全没有影响。
综合上述制作条件,常温充填、常温保管、常温流通是基本要求,由于不需包装后的冷却、冷藏、冷冻等环节,中央厨房、物流车辆、各连锁店不需冷冻设备,大幅减少了营运成本并增加了质量的稳定性。
被局限的发展
我国地域广阔,人口众多,这些条件一方面带来了广阔的市场,另一方面也给运输带来了一定的困难。在台湾地区,从北到南数小时内即可到达,而对于中国内地来说,有些运输物品,特别是食物,都要经过处理后才能进行运输。纵然现在高速公路、高铁纷纷扩建,大小城市间的物流越来越发达,但在长途运输中仍要花费不少时间,这样就需要采用冷冻设备对食物进行很好的保护。除了冷冻设施外,要保证食品的品质和营养,杀菌也是食品包装的重要内容。
随着科技的发展,传统杀菌方式中的种种弊端开始暴露出来。以罐头为例,到目前为止,罐头仍是唯一不需冷冻,可常温流通的食品,但要在包装时进行彻底杀菌。为达到彻底杀菌,必须在杀菌釜内进行长时间高温杀菌(罐内中心温度需达121℃以上,并保持一段时间),因此食品的色、香、味都难以维持,而且金属罐的重量无形中也增加了运输的成本,降低了物流的效能。随着杀菌技术和包装材料的发展,为包装的革命性改革提供了一些条件。
食品包装新契机 运作实例
晨安企业责任有限公司推广静态型搅拌管static mixer已有30年,其产品除了以分割、反转、转换3种方式将管内流体进行混合、分割、热交换达到均质化的优点外,更重要的是其产品将直接加热、间接加热、冷却等高效率工程应用在流体食品的杀菌中。
1、直接加热
蒸气经精密过滤后,由多数喷嘴喷进管内,流体在搅拌叶片的导流下,急速吸收蒸汽快速升温。由于管内中心与管内壁的冲击混合,温度均一,再以自动温度指示调节器及比例式控制阀的配合,温度可在±1℃之间进行完全杀菌作业。
2、间接加热
对于不希望将蒸汽直接加到物料中的产品,可改用二重管或多重管式热交换器,来配合物料特性与所需,更可采用渐进式分段加热或次直接到达的方式。由于叶片作用,可将空管式子弹头流动的温度改换成活塞式流动的均一温度,所以此方式应用在加热杀菌或冷却中,效率为空管式的3~5倍,即可缩短时间,减少管内滞留。
3、物料从储槽以NEMO泵定量
定压打进管内加热杀菌,冷却出来,全部在密闭管中进行,不受外界或空气的污染。在整套设备中可加入ClP及SlP的设计及自动化设置进行作业,依不同物料,其选用的杀菌要求D值,可随意设定加热杀菌温度及保持时间,确保进入无菌包装前的无菌状态,并可以低温或常温进行包装,保持食品色、香、味的最佳状态。
4、食品种类及物性变化很大
同种产品,在不同的公司,具有不同的特色,黏度、颗粒状态、颗粒性状等各具特性,所以搅拌叶片的结构也必须有多样的设计与变化,除标准叶片外,中心部位加大可加快流速,减少蛋白质褐变:叶片与叶片不直接连接而拉开一些距离以作间隔,防止片状颗粒附着等,这些都可扩大其适应性,以达到提升食品质量与安全性的最终目的。
5、液体食品制作过程中的4种组合应用
(1)直接加热,间接冷却方式
以蒸汽直接加热、杀菌,然后用SM热交换器进行冷却处理,如花酱、蛋奶奶油、调味豆乳、布丁,果冻等产品的加热杀菌、冷却工程。
(2)间接加热,间接冷却方式
利用二重管式或多管式SM热交换器进行加热、杀菌、冷却处理,如含固体成分果汁、汤汁、调味料、豆瓣酱、GABA豆乳、胶等,均有优良效果。
(3)直接加热,降压冷却方式
以蒸汽直接加热后,用降压冷却进行蒸发浓缩的系统,蕃茄酱和果汁的加热、杀菌工程,异性化醣和醋的制作过程中淀粉液化工程,可达到良好的液化效果。
(4)间接加热,降压冷却方式
此方式为使用SM热交换器加热,再用蒸发冷却进行浓缩的系统,在糖蜜等液体加热浓缩工程中应用,可达到连续化、自动化及合理化应用效果。
无菌充填包装工程
目前市面上无菌包装似乎是利乐包的天下,事实上,它确实为无菌包装领域做出了很大的贡献。在包材的选用上,其无菌包材是由多层特殊材质所组成,所以利乐包材在成本上要高于其他材料成本,再则普通的包材容量受限在一公升,其强度无法承受搬运的撞击,因此5kg、10kg的大包装,长期以来一直是利乐探讨与突破的瓶颈。
1、利用具阻隔性的复胶膜
如镀铝的尼龙等,若能经灭菌处理、干煤、自动制袋,无菌环境下做完定量充填,同时进行自动包装的程序,那么从100g到10公升的各种不同形状的软包装均可应对,其优点如下:
(1)由于前段工程可采用高温短时间杀菌,在包装工程时是常温,与其它无菌制品(例如调理包)比起来。在味道、香气、色泽上有明显的保持性。
(2)包材使用胶膜,包装成本更为节省,包材保管也更容易,制品的填充量可藉由调整胶膜间距轻易变更,可根据连锁店的需求及销售状况变更包装容量与尺寸,以减少制品及资材的浪费,亦可减少废弃物。
2、无菌充填包装机的要求
必须从头到尾,完全处于无菌室并保持正压状态,胶膜先以H2O2液体浸沐杀菌,然后刮除表面液膜后,以60℃左右H2O2气体进行干煤,并在热气下自动制袋、计量充填、封口、完成包装,在包装机内设有16个监测点,随时其监测保持在无菌状态。其实H2O2由一个控制单位来负责处理,将空气过滤、加热,再精密过滤后把H2O2液体变成气相,在一定温度与浓度下供给包装机。所有程序、监控及数据累积,一并由自动计算机控制系统来执行、运作与管理。
3、包装机操作规范
(1)包装机无菌状态的正压大约保持10mmAq,其初期灭菌率根据FDA指标,约≥4D。
(2)制品供应机到充填包装机之间接续配管,由H2O2喷雾灭菌,再进行蒸汽灭菌,其控制在121℃并保持20分钟。
(3)胶膜灭菌,H2O2液体浸泡浓度28%-35%,60℃条件下,再进到60℃干煤室7.5秒,其无菌率达到60%以上,胶膜表面H2O2残留量是0.1ppm(现行FDA标准为0.5ppm)。
(4)正常运作时H2O2消耗量设计为大约为1L/Hr,包装机周边环境最高浓度0.6~0.7ppm(美国ACGlH的时间加重平均值建议为1ppm)对人体健康完全没有影响。
综合上述制作条件,常温充填、常温保管、常温流通是基本要求,由于不需包装后的冷却、冷藏、冷冻等环节,中央厨房、物流车辆、各连锁店不需冷冻设备,大幅减少了营运成本并增加了质量的稳定性。