如何确定复合调味品的灭菌工艺及保质期？

核心提示：一般来讲，液态和半液态的复合调味品比固态调味品具有口感自然、风味好的特点，但如何使液态和半液态调味品在未进入消费领域之前仍能维持较好的品质，是复合调味品研发和生产中的重要课题。在研发阶段就必须充分考虑到该产品的保质期要求，选择适当的杀菌及灌装方式，确保产品质量在保质期内的基本一致。……（世界食品网-www.shijieshipin.com）

一般来讲，液态和半液态的复合调味品比固态调味品具有口感自然、风味好的特点，但如何使液态和半液态调味品在未进入消费领域之前仍能维持较好的品质，是复合调味品研发和生产中的重要课题。
　　固态调味品如粉末、颗粒的保质期一般较长，由于产品的水分含量很低(如6%以下)，抑制了微生物的繁殖，因此产品不会发生酸败或腐败现象，但有可能出现结块、脂肪氧化引起的哈败及颜色变化等问题，这不仅与产品本身的理化性质有关，也与包材直接相关。
　　液态和半液态复合调味品由于水分含量较高，产品本身含的蛋白质和糖类等成分较多，该环境极适合微生物的繁殖，如果在杀菌和抑菌方面功夫再做不到家，就很容易酿成酸败或腐败，给企业利益造成一定的损失。
　　因此，在研发阶段就必须充分考虑到该产品的保质期要求，选择适当的杀菌及灌装方式，确保产品质量在保质期内的基本一致。
1、产品质量控制上存在的主要问题
　　无论是生产传统酿造产品的老企业，还是复合调味品的专业生产商，都在下大力开发各种复合调味料，其中不乏生产各种风味酱、锅底料、烤肉酱、沙拉酱、液体汤料等产品，且在不断推出新品。
　　从市场技术监督部门经常查出的一些不合格项来看，主要涉及的有杂菌数及大肠菌群超标或出现致病菌、实测的质量数据达不到国标或行标中规定的理化标准、重金属超标、黄曲霉毒素B1超标等。
　　实际上复合调味品的质量管理所涉及的是两方面的问题，一是食品安全的保证，另一个是产品内在质量的保证，二者既有区别又相互关联。
　　上述提到的质量监督部门监管的项目，主要侧重于食品安全方面的项目，除此之外，还有一部分是属于产品内在的质量问题，但这些问题与产品保质期的设定有哪些关联却往往却被我们所忽视，或者说研究得很不够。特别在研发阶段，如何确保产品在保质期内不发生问题，以及如何确定保质期限，而不是拍拍脑袋或仅凭想象就确定一种产品的保质期。遗憾的是目前这种现象在业内并非少数，应该在实验和有比较有充分的科学数据的基础上判定保质期的长短。
　　属于产品内在的隐性质量问题主要有：
　　(1)由于灭菌方法不得当可能导致的菌数增加直至酸腐败；
　　(2)产品本身特有的风味因储存期延长或储存环境不当而发生负面变化；
　　(3)黏度降低或发生油水分离现象等。
　　一旦发生上述不良现象，有的可能在产品外表就能够看得出来，如因产品的酸败和腐败引起的涨袋，这种情况通畅会导致退货，但有的则不容易辨别出来，如风味发生较严重的负面变化或黏度降低等，这种情况发生尽管可能没被退货，但该产品的商品价值已经大打折扣了。
2、生产工艺及关键点控制
　　复合调味品的研发和生产中的配方固然十分重要，但工艺控制也是决不可轻视的。固态复合调味料与液态及半液态复合调味料在生产工艺路线上存在很大差别，固态产品一般采取从固态原料到固态产品，或从液态原料到固态产品的工艺，液态半液态产品则采取从固(液)态到液态，或从液态到液态的工艺路线。
　　除了固态产品的从固态到固态的工艺以外，其他产品的生产工艺中间都必须经过加热灭菌，这是控制微生物的菌数，保证产品质量的重要环节。
　　①灭菌
　　对原料进行加热处理有两方面的含义：一是通过加热让参与其中的原料充分溶解，相互完全融合质地均一化；其二是达到灭菌的效果。下图为风味酱料(非炒酱)的一般工艺过程。

　　加热灭菌是液态复合调味料生产中不可缺少的，多数情况下灭菌温度都是控制在100℃左右，或者控制在95%上下，但加热时间控制在多长比较合适值得研究。
　　一般情况下，微生物(除耐热菌以外)在单纯的水中被加热到80℃持续10min就会迅速死亡，但复合调味品是一个含各种营养成分的集合体，有的还含有脂肪，微生物在这种环境中相对耐热性增强了许多，特别是初始菌数较大的产品，有的加热40min～1h后残留菌数仍较高，在这种情况下，再延长加热灭菌时间意义就不大了。
　　因为时间过长的加热不仅不能起到满意的灭菌效果，还会对产品本来的风味和色泽造成较大的破坏而适得其反了。
　　在尽可能短的时间内达到比较满意的灭菌效果是我们所追求的，但因各种因素的制约，加热时间经常设定的比较长，这不仅对维护产品质量不利，还浪费了能源。
　　此外，不同的产品性状应采取不同的加热手段和灌装方法，以取得最佳的灭菌效果。普通的加热釜(夹层锅)内的加热不一定能适应所有产品的灭菌需求，所以才有了热灌装、超高温瞬时灭菌及高压锅灭菌等方式的出现。
　　②灭菌方式
　　由于复合调味品的品种极多，产品内在的理化性状复杂，还有来自原材料微生物源状况的差异，有些原料比较干净，有的则菌数极高，为了满足保质期限的要求，就必须在灭菌时考虑本企业的设备状况，采取不同的灭菌手段。
　　目前主要的灭菌手段有如下几种。
　　1)一般加热灭菌(釜内加热)与热灌装
　　这是最古老也是最一般的加热灭菌方法，采用的设备一般是夹层锅、炒酱锅、冷热缸等设备。将温度升至95℃～100%，保温20min以上，然后冷却或不冷却灌装，后者是与热灌装手段联系起来的灭菌方式，将罐内升至100%并保温20min以上后，不冷却直接通过泵将料液送入储料罐，在保温85℃以上的情况下，通过灌装机直接进行灌装。
　　热灌装的目的有两个，一是杀灭容器内的微生物，二是排挤出容器内的空气，使容器内形成相对的真空状态。这种方法目前在业内运用得十分广泛，操作简单效率高，能满足大部分产品的灭菌需求。
　　用热灌装方法灌装的瓶装产品，有时会发生瓶口处液表面的离水现象，这种现象多出现有一定黏度的产品上。
　　分析其原因主要是由于灌装后的料液温度很高，接下来马上打盖，存于瓶盖内侧与液体表面之间(瓶口处)的热气在冷却之后会形成冷凝水，由于产品本身有一定黏度，不能马上吸收这部分水，所以看上去好像是产品本身水分的渗出。
　　解决方法之一，可考虑采取倒置一段时间(直至基本冷却)的方法，让产品吸收掉这部分冷凝水，同时还能对瓶盖进行灭菌。
　　2)超高温瞬时灭菌
　　这是一种使用超高温瞬时灭菌装置的灭菌方法。该装置由泵、输入料管、双套盘管、瞬时高温加热器、清洗部分、出料管等组成，泵与输入料管连接、输入料管与双套盘管连接，双套盘管的管尾与瞬时高温加热器连接。瞬时高温加热器由多个直管组成，相互连接，热源一般为蒸汽。
　　该类装置的优点是封闭式加热灭菌，糖类、氨基酸等因美拉德反应而损失的极少，颜色变化通常比一般加热灭菌法小得多。此外，挥发性香气成分及酒精等基本不损失，是低盐液体复合调味料等比较理想的灭菌装置。
　　由于液体在通过盘管时极大地增加了液体表面积，加之采用超高温(120%～140%)，只需要数秒或数十秒的极短时间，即可将初始菌数很大液体迅速处理为两位数上下的干净产品。
　　黏度较大的酱状产品不能用一般的超高温瞬时灭菌装置进行处理，必须使用适合酱状产品灭菌的装置进行处理。
　　适合酱状产品灭菌的装置，一般是以绞龙推进式管道为特征的输料管及高温加热器所组成的灭菌结构系统。
　　设备使用完之后，必须用开水或碱性开水对整个灭菌管道进行循环冲洗，循环的时间一定要持续20min以上。长时间不用的时候，应注意设备的防锈，特别是管道内不能留有残留物，定期用开水冲刷管道。
　　可拆部分每次用毕都必须拆下来清洗，并将其泡入消毒液中直至下次再用时，总之一定要保持管道内的清洁和通畅。
　　以往有些企业曾经采用过此法灭菌，但由于使用对象产品不适合，(如有黏度或含固形物)，或者使用之后清洗不彻底，没能充分将管道内的残留物彻底清除，导致管道堵塞或锈蚀无法使用最后弃之不用。其实如果使用得当，超高温瞬时灭菌机可以成为复合调味品生产中的十分得力的助手。
　　3)高压灭菌
　　对于糖度低、盐含量低，或含有固形物的液体或酱状产品，应采用高压(高温)灭菌工艺进行灭菌处理，这实际上是采用了罐头(含软罐头)生产工艺的生产方法。
　　应选择适当的高压灭菌装置，工艺条件大致可设定在115℃～121℃，灭菌时间一般为10min-20min，根据产品质量要求灵活掌握。采用高压灭菌法的目的主要是为了杀灭芽孢杆菌的芽胞及某些耐热菌。经过高压灭菌的产品，其保质期一般可达1~2年。
　　③灭菌方式的选择
　　根据我们的生产实践经验，选择好适当的灭菌方式是十分重要的，它直接关系到产品质量的稳定和保质期的实现。从目前我国复合调味品生产企业的设备状况来看，采用一般的加热灭菌及热灌装方式基本上不存在问题，但并非所有企业都拥有高压灭菌设备，特别是拥有超高温瞬时灭菌装置的企业就更是少之又少。如此看来，我国复合调味品生产企业在灭菌方式上可以说还缺少手段。
　　有人说使用超高压瞬时灭菌装置的一般都是乳制品企业，生产复合调味品不需要这种的装置，这种认识是不对的。随着我国复合调味品品种的增加，特别是非浓缩的液态复合调味品由于其风味自然口感好，今后这类产品还会增加，因此，对这类低盐产品在选择灭菌手段时遇到的问题会越来越大。
　　如果没有这样的设备，企业在生产低盐产品时只能选择不得已的方法，如提高盐含量，但这与产品设计的初衷相违背，对产品风味也产生负面影响；提高酸度降低pH值会让产品风味变得不可接受；剩下的手段就是热灌装，或者在热灌装后再将袋子放入100%的开水中烫一段时间等，然而这些手段都不是最理想的，很容易发生质量事故。
　　采用何种灭菌方式最主要的是看产品的理化指标、包材及其储存条件，这些都是判断产品保质期长短的最主要的依据。一般理化分析项目包括糖度、食盐含量(%)、pH值、水分活度Aw(%)、黏度(Pa·s)、相对密度以及色度(比色板差和分光光度计的色差)。
　　在实践中，由于品种的差异性以及企业研发人员经验程度的不同，常会出现究竟采用何种灭菌方法为好的困惑，也就是说在实践中需要有些指标作为界定，用它可作为选择性的参考。
　　下表所示为我们在研发和生产实践的基础上总结出的选择灭菌手段的参考性指标。

　　炒酱(风味酱)是多年来我国发展较快的一类复合调料，这类产品种类很多，其中多数产品的黏稠度较大(半固态)，多含固形物，如香辛料原形物(如辣椒圈或块儿)、花生、植物蛋白、芝麻等，还有较多的油脂。
　　对这类产品的灭菌应综合考虑产品整体的理化性质，当食盐含量在7%以上且油的含量较多时，在炒酱锅内对物料进行充分炒制灭菌(包括对带菌数较大的原料先期灭菌处理)的基础上，有可能采用热灌装的方式。但如果盐含量很低(如4％上下)，所要求的保质期长(如2年)，还是应考虑采用高压灭菌方式进行处理。
3、保质期的判定
　　在液体复合调味料生产中，如何判断保质期的期限是重要的一环，既要考虑客户对保质期限的要求，又要与产品本身的各种理化指标衔接，还要与本企业的设备处理能力联系起来进行判断，否则就不可能实现预期的目标。
　　下表所示为液态半液态复合调味料的在保质期判定方面的部分情况。

　　从该表可以看出，不同的液体或酱状产品因其Brix(％)、食盐(％)、pH值、水活度Aw(%)等的不同，保质期也是不同的。再者，由于灭菌方式及包材等的差异，也可导致保质期的延长或缩短。
　　此外，表1给出的参考性指标中，最应该看重的是食盐浓度和水活度，就是说有时尽管浓度(固形物含量)很高，但食盐％较低或水活度较高都是危险的，必须采取热灌装或超高温瞬时灭菌才能保证预先设计的保质期。
　　此外，复合调味品的保质期的长短不仅取决于产品在灭菌及抑菌方面的状况，还应进行感官检验，核查产品在保质期是否能够基本保持原有的品质特色，不发生严重的口感及色调变化(褐变现象)，不发生严重的脂肪氧化等。
　　要进行上述检验就需要使用恒温箱(设37℃)进行储存试验，通过此等试验可以同时判断出产品在抑菌和品质保持两方面的能力。
　　运用37℃恒温的保存试验很容易就能检验出产品的耐储存性能，一般情况下在37℃中保存1个月相当于常温(20℃～25℃)储存3个月到半年的时间，防腐性能在1个月内基本就能得出结论。
　　感官检验则需要每隔1周进行1次观察，将其与标准样品(冷冻样)进行比较，观察样品在口味和色调上的变化。
　　需要人为地设定一个界限(对口味和色调评分)，超过了这个界限则认为不合格。有条件的企业还可以使用色差计等设备对样品的色调变化程度进行数据检测。
　　目前有不少企业为了满足商品有足够的货架期(如2年)而延长保质期限，若单从防止产品腐败的角度来看，该产品或许能够满足要求，但是这么长的保质期并不能保证每种产品在保持原有品质特色上不出问题，换句话说就是液态或半液态产品在2年的保质期中是比较容易出现风味和色调上的较大变化的，特别在常温储存的环境中更是如此，只不过是这种变化不容易被察觉而已，然而这种变化被认为是产品在长期储存过程中伴随着极其缓慢的美拉德反应而产生的一种质的改变。
　　通常在保质期判断基本正确的情况下，产品在保质期内的感官检测合格率是很高的，但有时也会出现某些意外的情况，如包材选择不适当，空气透过包材进入产品内部导致氧化；储存环境的温度过高加速了产品内部的美拉德反应，导致产品的色香味发生变化：还有某些黏度较高的产品，由于变性淀粉或增稠剂选择不当，或在加工过程中的糊化处理不当，也可导致黏度的下降。
　　此外，还要结合产品在整个运输、转运、储存及消费等方面的因素进行综合判断。例如有的虽然属于即食性(低浓度)的产品，就产品本身的性质来看十分不利于长期储存，但其整个储运和消费过程都能被置于冷冻环境之中，因此该产品不需要瞬时高温灭菌或高压灭菌等处理就能安全地储存1~2年。