專利名稱：：用于改善冷藏食品保質期的工藝的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及食品加工，使冷藏加工食品的保質期延長。技術背景與耐貯存的低酸罐頭食品的處理不足的腐敗(under-processingspoilage)相關的健康風險大多數(shù)與蛋白水解的肉毒桿菌(C/o*Www6o化""wm)孢子的存活有關。相反，對于冷藏穩(wěn)定的、最低限度加工過的低酸食品，注意力的焦點一般(但并非專有地)為熱敏性更高的非蛋白水解的肉毒桿菌《.Z^油'm^7J孢子和蠟狀芽孢桿菌(Sac/〃wce"w》孢子的存活和生長。對于耐貯存的罐頭食品，熱加工的目的是將單個肉毒桿菌孢子的生存概率降低1萬億倍(Hersom，A.C.andHulland,E.D.(1980).CannedFoods.7thEdition.ChurchillLivingstone,London,pp.118-181)。艮卩一個蛋白水解的肉毒桿菌孢子在熱加工中存活的概率為1012分之一。該方案導致所謂12D概念的出現(xiàn)(Stumbo，C.R.(1973).The誦bacteriologyinFoodProcessing.2ndEdition.AcademicPress:NewYork),其^(呆守地1叚設了置于容器的最低加熱溫度點(SHP)的每克產(chǎn)品的一個孢子的初始污染水平。嚴格地說，肉毒桿菌孢子在除SHP以外的溫度點的容器內(nèi)的存活概率小于1012分之一。但是，不管是考慮SHP時的整個容器還是1克產(chǎn)品，對于消費者健康的風險而言，這兩方面實際上沒有差別。對于低酸耐貯存食品的熱處理，其并非出于為了防止由嗜溫肉毒桿菌以外的病原體引致的加熱處理不足的腐敗的考慮因素而設計的。原因是最低的工藝必須實現(xiàn)將存活的嗜溫肉毒桿菌降低至少12個數(shù)量級，其Duu值為0.23分鐘(Hazzard,A.W.andMurrell,W.G.(1989).Clostridiumbotulinum.InBuckle,K.A.etal.(eds》Foodbornemicroorganismsofpublichealthsignificance.4thEdition.AIFST,Sydney,Australia,pp.179-208)，且其被認為是在食品中很有可能找到的最耐熱的病原體。這意味著所謂的12D工藝也足以滿意地降低其他耐熱性較差的病原體的存活概率。因此，由其他病原體微生物導致低酸罐頭食品的處理不足的腐敗的唯一原因可能是在出現(xiàn)處理不足的誤差時，例如在產(chǎn)品沒有經(jīng)過蒸煮(retorted)時發(fā)生。對于冷藏穩(wěn)定的低酸食品(也被稱為具有長保質期的冷藏的巴氏殺菌食品或REPFED)，現(xiàn)有的熱處理是基于破壞有別于耐貯存食品中的目標微生物。如上所述，其一般包括靶向于形成孢子的非蛋白水解的肉毒桿菌。另外，還可以是非形成孢子的單核細胞增生李斯特菌(i^fen'amowoc^ogeww)禾Q/或形成孢子的蠟狀芽孢桿菌。對于REPFED，一般來說，良好操作規(guī)范(GoodManufacturingPractice)(GMP)要求對目標微生物的熱處理至少與6D工藝相當(即，降低106倍)。因此，對于非蛋白水解的肉毒桿菌的熱破壞，食品微生物安全咨詢委員會(AdvisoryCommitteeontheMicrobiologicalSafetyofFood)(ACMSF,1992)，Betts(1996)、歐洲冷凍食品聯(lián)盟(EuropeanChilledFoodsFederation)(ECFF，1996)和澳大利亞衛(wèi)生檢疫及檢査月艮務(AustralianQuarantineandInspectionService)(AQIS，1992)都頒布了準則，提出了最低的熱處理應該為至少在90°C下處理10分鐘。該"準則"熱處理是基于Gaze和Brown(19卯)在CampdenFoodandDrinkAssociation的研究，其被食品微生物安全咨詢委員會(ACMSF，1992)引證。Gaze和Brown(1991)發(fā)現(xiàn)非蛋白水解的肉毒桿菌的D9o值為1.1分鐘，因此6D工藝應該相當于在9(TC下處理7(6.6)分鐘。然而，考慮到安全范圍，ACMSF(1992)提出對于耐冷性肉毒桿菌的6D工藝應該為在90。C下進行10分鐘。因此"安全范圍"的包括意味著非蛋白水解的肉毒桿菌在90°C下處理1.7分鐘為實際D卯值的可能性。在90。C下熱處理10分鐘超過了足以對單核細胞增生李斯特菌所要求的破壞程度，所述單核細胞增生李斯特菌不形成孢子，且其在各種介質(包括雞肉、牛肉、胡蘿卜和還原奶粉(reconstituteddriedmilk))中具有較低的D7。值(小于0.3分鐘)(E1-Shenawy,M.A.,Yousef,A.E.andMarth,E.H.(1989))，單核細胞增生李斯特菌在還原脫脂奶粉中的熱滅活和損傷(Milchwissen44(12):741-5.;Mackey,B.M.,Pritchet,C.,Norris,A.andMead,G.C.(1990))，李斯特菌的耐熱性菌株差異和肉類及腌漬用鹽的效果(LettersinAppliedMicrobiology109:251-5.;Gaze,J.E.,Brown,G.D.,Gaskell,D.E.andBanks,J.G.(1989))，單核細胞增生李斯特菌在雞肉、牛肉片和胡蘿卜的均漿中的耐熱性(FoodMicrobiology6:153-6.禾BBoyle,D.L.,Sofos,J.N.andSchmidt,G.R.(1990))，單核細胞增生李斯特菌在肉漿和絞細牛肉中的熱破壞(JournalofFoodScience55(2):327-9)。REPFED在密封的容器中的食品安全風險不限于由于處理不足導致的單核細胞增生李斯特菌或非蛋白水解的肉毒桿菌的存活或由于冰凍溫度控制不良造成的蛋白水解的肉毒桿菌生長而產(chǎn)生，公認的是后者的孢子在一般用于最低加工的加工溫度和加工時間下不會受到任何嚴重的破壞。食品安全風險還會因為比非蛋白水解的肉毒桿菌更耐熱的蠟狀芽孢桿菌孢子而引發(fā)。因此，蠟狀芽孢桿菌孢子應被認為是最低工藝的潛在病原體存活者，所述最低工藝相當于良好操作規(guī)范設計般在90。C下處理10分鐘。盡管有上述食品安全風險，在90°C下處理10分鐘的工藝被認為是REPFED的基準，其貯存溫度應該低于蛋白水解的肉毒桿菌生長所要求的最低溫度。盡管這些工藝中的熱處理的程度被量化(例如在90。C下處理10分鐘，或類似的)，短語"延長了的保質期"的意思不太精確。例如，雖然ACMSF(1992)和ECFF(1996)各自在小于10天和大于10天的貯存時間上有區(qū)別，但是沒有指明貯存時間的上限。作為澳大利亞的商業(yè)實踐的指導，在生產(chǎn)日起6-10周之前都可以是^4°0冷藏保存下的最長推薦時間。一些REPFED的制造商發(fā)現(xiàn)10周的冷藏保質期上限已不足以將增值(value-added)的易腐爛產(chǎn)品進行分發(fā)和貯存，特別是當這些產(chǎn)品預定送往海外市場時。這類產(chǎn)品實例的范疇包括整只的鮑魚、整只的蚌類、整只的鮭魚和鮭魚的部分、嬰兒食品、湯、調味汁、即食品(readymeals)、寵物糧和選擇的干酪。本發(fā)明人開發(fā)了一種用于熱處理和冷卻封裝食品的工藝，其顯著延長了食品的冷藏保質期并改善其在延長的貯存期中的質量。另外，該技術涉及使用微生物和熱處理模型工序，用于量化由于形成孢子的目標細菌在冷藏溫度下和"不當(abuse)"溫度下的存活、生長和繁殖以及后處理泄漏污染而引起的食品安全風險。
發(fā)明內(nèi)容在第一方面，本發(fā)明提供延長了冷凍保質期的食品的生產(chǎn)工藝，其包括將食品密封在容器中；在理想的溫度下使密封容器中的食品加熱理想的時間以使可能存在于食品中的不需要的微生物滅活；和將加熱的食品快速冷卻以充分防止可能存在于食品中的不需要的微生物孢子萌芽(germination);其中將存在于食品中的不需要的微生物充分滅活并防止其他微生物在加工后再污染食品，使得食品的冷藏保質期得到延長。在第二方面，本發(fā)明提供處理過的冷藏食品的生產(chǎn)工藝，其包括將食品物質置于容器中；密封容器；在理想的溫度下使密封容器中的食品物質加熱理想的時間以使可能存在于食品物質中的不需要的微生物滅活；和將加熱的食品快速冷卻以充分防止可能存在于食品物質中的不需要的微生物孢子萌芽，以得到具有至少3個月冷藏保質期的處理過的食品。優(yōu)選地，食品物質選自在食用前需要加熱和/或烹調的食品。實例包括但不限于即食品、濕食品(wetdishes)、嬰兒食品、水果和蔬菜、色拉、調味汁、湯、增值海產(chǎn)品包括金槍魚、鮭魚或沙丁魚、軟體動物、甲殼動物、米、小麥、豆類、意大利面食、面條、和寵物糧。在一個優(yōu)選的形式中，食品物質是干的且需要烹調的物質，例如米、意大利面食、面條和豆類；其也可以是包括在食用前需要烹調的新鮮的易腐爛物質，例如肉、魚、軟體動物、甲殼動物、禽類、乳制品、嬰兒食品、湯、調味汁、濕食品和選擇的水果和蔬菜。優(yōu)選地，容器是剛性的、半剛性的或柔性的容器。實例包括但不限于金屬罐、玻璃容器以及柔性和半柔性容器，例如塑料的或鋁的盆、杯、碗、和袋。這里所用的術語"延長了的冷藏保質期"是指在約4。C的貯存溫度下為至少約3個月。優(yōu)選地，延長的冷藏保質期為至少約6個月。使用本發(fā)明，可以將冷藏保質期延長到最多約12個月。與由現(xiàn)有加工技術生產(chǎn)的相應產(chǎn)品相比，本發(fā)明至少使食品的冷藏保質期翻倍。優(yōu)選地，理想的加熱溫度為約80°C~110°C。一般，理想的溫度為約90°C~100°C。然而，優(yōu)選理想的溫度會隨著起始材料、最終食品、待加工食品的質量、和微生物污染物的數(shù)目和種類及其在食品介質中的耐熱性而改變。加熱步驟的目的在于殺死或使預計存在于起始原料食品組分中的不需要的微生物失活，但是加熱不需要充分殺死所有存在于起始原料食品成分中的微生物孢子。優(yōu)選地，快速冷卻為至少約2。C/分鐘。更優(yōu)選地，快速冷卻為約3°05°(:/分鐘。然而，優(yōu)選冷卻速率隨著食品的性質和質量、是否存在顆粒以及包裝產(chǎn)品的包裝材料的尺寸和組成而改變。優(yōu)選地，快速冷卻會將產(chǎn)品溫度降低約10°C或更少。更優(yōu)選地，快速冷卻將產(chǎn)品溫度降低約5°(:或更少。然而，優(yōu)選冷卻速率隨著食品的性質和質量、是否存在顆粒以及包裝產(chǎn)品的包裝材料的尺寸和組成而改變。快速冷卻之后，一般在約4。C下貯存、保持或冷藏產(chǎn)品。優(yōu)選使用室溫冷卻水、冷凍水(chilledwater)和/或液氮或液態(tài)二氧化碳的組合作為直接接觸的冷藏劑以進行冷卻。過渡時間(transittime)(當產(chǎn)品從其最大溫度降到其最終核心溫度(fmalcoretemperature))是依產(chǎn)品和包裝而定(specific)，且可以在熱滲透試驗后得到監(jiān)控和確定。一般，選擇過渡時間以確保預計存在于原料食品中且在加熱處理步驟中存活的嗜溫和嗜熱孢子成形體不具有萌芽和生長的時間?？焖倮鋮s程序也可將過度蒸煮、相關的質量損失和產(chǎn)率損失(煮掉了(cookout))減到最小。快速冷卻步驟可以避免嗜溫和嗜熱微生物孢子萌芽?？梢栽诤线m的容器或殺菌鍋(retort)中使用超壓或正壓進行加熱。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)低溫冷卻殺菌鍋特別適于本發(fā)明。用于本發(fā)明的合適的低溫冷卻裝置由法國的LagardeAutoclaves生產(chǎn)。本發(fā)明特別適于食品加工工業(yè)，例如供應零售市場的熱加工包裝食品的生產(chǎn)商、機關、食品服務業(yè)界和公共飲食業(yè)界。原料的潛在微生物負荷(load)的種類和特征優(yōu)選通過食品原料的質量和種類而確定。然而，應當注意，只要未加工的產(chǎn)品可以被認為是一般商業(yè)質量的且適于預計目的的，就不能限制所用的技術。在熱處理前將食物填滿或置于容器中。填滿之后，一般要密封容器以防止微生物污染物在加工期間或加工后進入?？梢蕴钊胧称吩喜⒃诘蜏亍⑹覝鼗蚋邷叵旅芊?，然后將其置于加工容器中(例如，殺菌鍋或巴氏殺菌系統(tǒng))，在約80°C~110°C加熱處理約1~90分鐘，優(yōu)選處理約560分鐘，更優(yōu)選約1540分鐘。例如，食品可以在過壓殺菌鍋中加熱到約95°C105°C最多3040分鐘?？梢岳斫饧訜釡囟群图訜釙r間隨著加熱介質的性質、包裝食品在加工容器中的排放和食物種類及其質量、和所用包裝材料的熱擴散率、性質和幾何形狀而決定。加熱的食品以約2。C/分鐘或以上的速率快速冷卻。更優(yōu)選地，加熱的食品以約35°(3/分鐘的速率快速冷卻。然而，優(yōu)選冷卻的速率隨著冷卻介質的性質、包裝食品在加工容器中的配置和食物種類及其質量、和所用包裝材料的熱擴散率、性質和幾何形狀而決定。本發(fā)明可以將在約4。C以下的食品(例如熱處理的米、意大利面食、面條和豆類；新鮮的易腐敗物質，包括肉、魚、軟體動物、甲殼動物、禽類、乳制品、嬰兒食品、湯、調味汁、濕食品(即，即食品)、寵物糧和選擇的水果和蔬菜)的保質期延長至約1年或以上(其取決于所選擇的包裝材料)。一旦進行了熱處理和冷卻，且在冷藏溫度保存下，裝在密封容器中的產(chǎn)品是微生物穩(wěn)定的。優(yōu)選地，本發(fā)明的工藝可以將各種可能污染食品中的食品成分的目標微生物的微生物負荷減少最多12個數(shù)量級或更多(取決于它們的耐熱性)。在第三方面，本發(fā)明提供由本發(fā)明第一和第二方面的工藝生產(chǎn)的具有延長的冷藏保質期的食品。在第四方面，本發(fā)明提供了冷藏保質期得到延長的食品的加工方案的開發(fā)方法，其包括(a)確定食品的食品成分中潛在的微生物負荷的種類和耐熱性；(b)基于步驟(a)的食品成分獲得的微生物信息為食品設計加熱和冷卻工藝，以將可能存在于食品成分中的不需要的微生物滅活并減少加工過的食品中的微生物存活率。本發(fā)明不但提供延長了的保質期，還可以生產(chǎn)具有與保質期沒有延長的產(chǎn)品相當?shù)睦硐敫泄偬卣骱褪称焚|量的食品。通過確定食品物質是否存在潛在微生物及潛在微生物的負荷，可能設計合適的加工方案(加熱和冷卻)，其不僅除去不需要的微生物，還可以使用相對不苛刻的加工條件得到更好質量的食品，將加工過程中的損失減到最小，并提供具有其它優(yōu)點(長冷藏保質期)的優(yōu)良產(chǎn)品。貫穿本說明書，除非文中要求，否則"包括(comprise)"或其動詞變型"包括(comprises)"或"包括(comprising)"被理解為包括所述的元素、成分(integer)或步驟、或元素、成分或步驟的組，但不排除其他元素、成分或步驟、或元素、成分或步驟的組。本說明書中包括的任何文件的討論、步驟、物質、裝置、物品等僅是為了說明本發(fā)明的前后關系。其不能認為是存在于澳大利亞的本發(fā)明之前的現(xiàn)有技術的基礎或任何本領域公知常識。為了更清楚地理解本發(fā)明，將參考下面的實施例說明優(yōu)選的實施方式。具體實施例方式本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過使用受控的加熱和冷卻模式(profiles)，可以采用足以將非蛋白水解的肉毒桿菌的存活率降低12個數(shù)量級或大于12個數(shù)量級的工藝(而不是推薦的降低6個數(shù)量級)，即可以保持所謂的"新鮮度"質量。對非蛋白水解的肉毒桿菌使用12D循環(huán)，而并非常規(guī)的6D循環(huán)的好處在于熱處理類似于其耐貯存的對應物(即，蛋白水解的肉毒桿菌)。非蛋白水解的肉毒桿菌和蛋白水解的肉毒桿菌的存活率為^1012分之一，且冷藏穩(wěn)定的產(chǎn)品和耐貯存的產(chǎn)品可以分別地被認為是"商業(yè)無菌"的，條件是前者的貯存溫度小于10°C，后者小于約45V(以排除可能在熱處理中存活的嗜熱孢子成形體的萌芽和生長)。在這些情況下，冷藏穩(wěn)定產(chǎn)品的保質期不再受非蛋白水解的肉毒桿菌生長的風險所限制。保質期的確定反而更可能反映出可能污染原料的蠟狀芽胞桿菌(B.cereus)孢子的普遍性和耐熱性，以及在延長的冷藏貯存期期間產(chǎn)品對質量變化的敏感度。在很多實例中，后者受到密封時容器中的真空度和/或包裝材料的透氧性的影響(氧氣含量)。病原性孢子形成體蠟狀芽胞桿菌廣泛分布于自然界中(ICMSF.1996.MicroorganismsinFoods5.CharacteristicsofMicrobialPathogens.》這正好解釋其被認為是在冷藏穩(wěn)定食品(當配方包括奶、米、谷類產(chǎn)品、蔬菜、藥草、香料和其他干貨時)中可能的污染物原因。然而，"不是很確定其在魚類上存在和發(fā)生"(ICMSF,1996)。這意味著熱處理得到的冷藏穩(wěn)定食品也需要克服比非蛋白水解的肉毒桿菌更耐熱的耐冷菌蠟狀芽胞桿菌孢子的破壞。例如，已顯示pH為6.5且^為1.00的檸檬酸鹽/磷酸鹽緩沖液中蠟狀芽胞桿菌孢子在105°C，95°C和85°C的溫度下的D值分別為0.15，2.39和63.39分鐘。為了比較，已知保守的(即，安全的)非蛋白水解的肉毒桿菌在90。C下的參考D9。值為1.7分鐘，其大約對應本微生物0.54分鐘的DM值。這意味著D95值為2.39分鐘的蠟狀芽胞桿菌孢子的耐熱性為非蛋白水解的肉毒桿菌孢子在其數(shù)量級上的四倍或以上(即，2.39/0.54或4.4)。因此，為蠟狀芽胞桿菌的目標孢子設計的熱處理需要比為非蛋白水解的肉毒桿菌孢子所設計用以降低其菌群量的熱處理嚴格得多。例如，對于非蛋白水解的肉毒桿菌，這些數(shù)據(jù)顯示12D工藝(g卩，相當于卯。C下處理20分鐘)會使蠟狀芽胞桿菌孢子的存活降低2-3個數(shù)量級，而ACMSF，(1992),AQIS(1992),Betts(1996),ECFF(1996)禾口FAIRConcertedAction(1999)所推薦的對REPFED使用的6D工藝(g卩，相當于90。C下處理10分鐘)將會將蠟狀芽胞桿菌的孢子數(shù)降低1個數(shù)量級多一點。與REPFED安全相關，很多作者(Carlinetal.,2000;ICMSF,1996，andTatini2000IFTAnnualMeeting,Dallas,TX.)已經(jīng)注意到耐熱性、孢子萌芽和產(chǎn)生毒素的能力在冷藏溫度下都會下降。Carlinetal(2000)提供了蠟狀芽胞桿菌孢子的D卯值的范圍(分離物最低生長溫度為<5°C、510°C、和M0。C下分別為0.81.5、0.83.2禾Q0.95.9分鐘)。這些數(shù)據(jù)外推突出了冷藏溫度對于冷藏穩(wěn)定食品的重要性。例如，當貯存溫度在5°C10°C時，足以對蠟狀芽胞桿菌孢子實現(xiàn)6D降低的工藝需要在90°C進行19.2(6x3.2)分鐘。然而，如果可以將溫度保持在小于5。C，則90°C下處理9(6xl.5)分鐘的工藝可以滿足要求。這意味著目標為非蛋白水解的肉毒桿菌的6D工藝(其目標Fp=10分鐘)也可以是適于靶向蠟狀芽胞桿菌(目標Fp:9分鐘)的工藝。因此，當評論可能存在蠟狀芽胞桿菌孢子的冷藏穩(wěn)定食品的熱處理時，Carlinetal(2000)進行了微生物風險評估，其包括各種食品體系中的風險識另U(hazardidentification)、表征(characterization)、暴露評估(exposureassessment)禾口誘發(fā)實驗(challengetesting)。這些研究被認為是導致冷藏穩(wěn)定食品的商業(yè)生產(chǎn)和上市的R&D項目的關鍵組成。這些實驗的其中一個目的在于確定可能在熱處理中存活的孢子是否可以在體內(nèi)萌芽，且之后是否能夠在計劃的貯存條件下發(fā)生細胞生長和產(chǎn)生毒素。然而，僅有細胞生長不能說明健康風險，如GorrisandPeck(1998)"highnumbersofcellsofBacilluscereusareneededtoposeagenuinesafetyhazard，，所說明的。本發(fā)明加工技術開發(fā)的基本原理在于提供冷藏期超過610周的產(chǎn)品(其常常被認為是REPFED產(chǎn)品)。尋求保質期延長的理由(在一些情況下最多1年)在于使制造商可以對本地和出口市場提供附加值產(chǎn)品，否則由于保質期到期而產(chǎn)品仍在流通和貯存鏈上，使得產(chǎn)品不能在出口市場銷售。使用本發(fā)明加工技術制造的REPFED在3°C10°C下具有延長的保質期(雖然標簽上建議貯存在S4。C)。這意味著一些產(chǎn)品很可能在高于非蛋白水解的肉毒桿菌的最低生長溫度(即3°(:)并低于蛋白水解的肉毒桿菌的最低生長溫度(即10。C)下貯存。但是，由于本發(fā)明所述的熱處理的Fp值^20分鐘，非蛋白水解的肉毒桿菌孢子會達到至少12D循環(huán)，之后該孢子可以被認為已經(jīng)消除了。因此，對于REPFED(如本發(fā)明所述)，優(yōu)于一般推薦的使用6D循環(huán)的12D循環(huán)或Fp值為20分鐘的滅菌效果(對于非蛋白水解的肉毒桿菌)與廣泛用于食品工業(yè)以消除耐貯存的低酸罐頭食品的蛋白水解的肉毒桿菌的F。值22.8分鐘相等。因此，兩個工藝在消除由于肉毒桿菌的存活而產(chǎn)生的食品安全風險是相等的。作為可實現(xiàn)性的指導，本發(fā)明用各種食品做了試驗，包括鮑魚、貝類、寵物糧、調味汁、湯和即食品以及鮭魚，且在一些情況下，這已經(jīng)導致聲稱冷藏保質期為1年的食品的生產(chǎn)和出口是符合規(guī)定的，條件是該技術的幾個附加組件形成部分能令人滿意?？梢宰鳛橥暾募庸んw系的一部分的附加組件包括以下一個或多個I.微生物風險評估，其包括對制成品的風險識別和表征，暴露評估和誘發(fā)實驗，II.使用液氮或液態(tài)二氧化碳作為冷卻介質的快速冷卻，III.制成品中的微生物誘發(fā)研究(microbiologicalchallengestudies)以顯示沒有耐冷性病原體或沒有顯示其生長，IV.生物測試，其中將密封加工的容器浸在可導致后處理滲漏污染的高濃度細菌培養(yǎng)基中，V.不當溫度下的研究VI.通過應用合適的食品安全計劃，在遍布工藝的所有臨界控制點執(zhí)行監(jiān)視和控制工序。特征基于各種原因，常規(guī)加工的冷凍包裝食品不適于長期貯存(延長的保質期)。熱處理不足以消除目標微生物的存活率或將其減少到可接受的水平。在這些情況下，由于填充和加工溫度低(一般S90。C)，熱處理不足以使保質期超過67周，且保質期一般更短。為了試圖延長冷凍產(chǎn)品的保質期，一些制造商選擇過度加工(over-process)(即，加工時間過長和/或在過高的溫度下進行加工)。過度加工提高了產(chǎn)品質量下降的可能性，因而產(chǎn)品像是"加工過的"而不像"新鮮的"。在極端的條件下，為了抵銷冷藏保質期的缺陷，生產(chǎn)商會選擇加工，使其產(chǎn)品耐貯存，即便其出售是通過冷藏鏈。這意味著其產(chǎn)品表現(xiàn)出冷凍、或易腐爛或"像新鮮"般，即使其耐貯存且缺乏感觀質量(其一般與"像新鮮的"相關)。無法提供和監(jiān)視密封增加了后處理滲漏污染(PPLC)的風險，這對于具有延長的保質期的低酸產(chǎn)品是不可接受的。因此，冷凍食品業(yè)界無法配合(match)低酸罐頭生產(chǎn)者對密封的形成和保護的關注。因此，很多商業(yè)制造的REPFED存在被耐冷性微生物(其中一些為病原體)后處理滲漏污染的風險。這是這些產(chǎn)品的保質期被限制的一個但不是唯一的理由。這些生產(chǎn)商所用的原理已經(jīng)限制了這些污染物通過PPLC進入包裝生長并因此威脅公共健康的時間。如上所述，一般制備的冷藏食品的保質期被限制的另一原因是這些產(chǎn)品的熱處理不足以消滅所有潛在的破壞者。方法由于對于目標微生物的性質、數(shù)量和耐熱性(D值)缺乏了解，本發(fā)明列舉并確定可能存在于原料中的一些已知的微生物的耐熱性。一旦確定了污染物的D值，則有可能開發(fā)出對應某種具體食品種類的熱處理，其可將污染物的數(shù)目降低到可接受的水平，使得產(chǎn)品在冷藏溫度下表現(xiàn)安全和微生物穩(wěn)定。冷藏食品的常規(guī)加熱溫度缺乏特異性，即，其太短或太長。因此很多產(chǎn)品在整個保質期內(nèi)為處理不足和不安全的，或是過度處理和質量不佳。因此，刺激本發(fā)明產(chǎn)生的一個優(yōu)選因素是缺乏產(chǎn)品安全性、缺乏保質期和產(chǎn)品質量差的缺點。在本發(fā)明之前，生產(chǎn)者會面臨著互斥任選的問題I.其可實現(xiàn)安全-但其以產(chǎn)品質量為代價(即，產(chǎn)品被過處理了)；II.其可實現(xiàn)安全-條件是保質期短；III.其可是保證質量-條件是保質期短。本發(fā)明的目的是通過以下手段解決所有這三個問題I.通過實現(xiàn)與目標微生物和GMP的表征相關的可量化的食品衛(wèi)生目標(quantifiableFoodSafetyObjectives)而實現(xiàn)安全性；II.提供延長了的冷藏保質期；和III.提供感官質量可與新鮮的或"如同新鮮的"產(chǎn)品相比的產(chǎn)品。這些結果需要在知道了原料的微生物情況和污染物在熱處理后并在通常情況或不當情況下分配并貯存的耐熱性和生長特征之后才可能實現(xiàn)。為了確保產(chǎn)品在整個延長了的冷藏保質期的安全性，本發(fā)明包括了快速冷卻，優(yōu)選使用冷卻水和/或液氮或液態(tài)二氧化碳。過渡時間(當產(chǎn)品從其最大溫度降到其最終核心溫度)是產(chǎn)品和包裝特定的，且可以在熱滲透試驗中監(jiān)控和確定。一般，選擇過渡時間以確保預計存在于原料食品中且在加熱處理步驟中存活的嗜溫和嗜熱孢子成形體不具有萌芽和生長的時間?？焖倮鋮s程序也可將過度蒸煮，相關的質量損失和產(chǎn)率損失(煮掉了)減到最小。依照在商業(yè)操作條件下的密封、熱加工和快速冷卻方法通過對容器進行誘發(fā)實驗(生物測試)可以說明密封的適當性。生產(chǎn)商一般不對其冷藏產(chǎn)品的熱封進行微生物誘發(fā)(microorganismchallenge)。由于缺乏對密封的控制，為免于出現(xiàn)后處理泄漏污染，很多生產(chǎn)商不愿意使其產(chǎn)品具有延長的保質期。本發(fā)明可以現(xiàn)場測試并進行操作以監(jiān)察熱封的性能以確保在S4。C有基本上無限的保質期。本發(fā)明比目前使用的耐貯存工藝的產(chǎn)率高。例如，耐貯存的鮑魚罐頭在殺菌(retorting)期間重量損失為1825%，其售價約US$750/24罐(各自的固體重量約212g)意味著生產(chǎn)者的收入受到嚴重的損害。本發(fā)明的工藝將重量損失減少到小于約1%。與其耐貯存的對應物相比，使用本發(fā)明生產(chǎn)的物質一般在熱加工后具有優(yōu)越的顏色、香味和質感。具有這些優(yōu)越品質的產(chǎn)品包括選擇的乳制品、貝類、調味汁、湯、即食品和寵物糧。鑒于本發(fā)明實現(xiàn)的保質期，生產(chǎn)商可以將目標設定與原來被排除的出口市場。作為工藝的一部分，可以對制成品進行誘發(fā)實驗，且可以得到預制模型(其中設定了在模擬的不當條件下對保質期的影響)的支持。材料和方法裝置已經(jīng)成功完成了Lagarde、Steriflow、KM和FMC過壓殺菌鍋在全負載條件下操作的測試。本發(fā)明開發(fā)的加熱和冷卻方案還可以用于能夠進行快速冷卻的其他種類的過壓殺菌鍋。包裝使用裝有待評估原料(例如鮑魚、貝類、湯、調味汁、寵物糧、嬰兒食品和即食品)的各種高阻隔塑料層壓袋和聚丙烯塑料盆、碗和盤進行重復工藝評估測試，其各自具有代表"最差情況"的包裝重量和填充溫度(即，商業(yè)實踐中產(chǎn)品的最大凈重和/或最低填充溫度)。為了測試該工藝，重復熱電偶(r印licatethermocouples)通過袋(或容器)的側面裝進入產(chǎn)品最深處的位置，使重復熱電偶的尖端位于各個"測試"包裝的熱中心(即，最遲升溫點或SHP)。處理下面說明的方法用于開發(fā)某些產(chǎn)品，其分別使用在卯。C105。C和0140kPa之間的遞升溫度和遞升過壓循環(huán)進行加熱處理。用于該工藝和產(chǎn)品的技術類似于下面而作出變化I.加熱和冷卻介質的性質，II.在加工容器中包裝食品的排放，III.食品類型及其質量和熱擴散性，IV.所用包裝材料的性質和幾何形狀。鑒于所述的差異(上述的I~IV中)，在各種熱加工循環(huán)中所用的溫度、壓力和加工時間不同。表120表示了為各種"濕"產(chǎn)品開發(fā)的一般循環(huán)。例如在對貝類的工藝的測試中，進行重復評估，其各自由6個單層裝有500g貝類的袋，且各貝類重量為3239g(即，代表"最差情況，，或凈重最重的單個貝類)組成。熱電偶通過袋的側面裝進入原始未打開的貝類最深處的位置，使熱電偶的尖端位于各個測試包裝的熱中心(g卩，最遲升溫點或SHP)。裝有熱電偶的測試袋放在托盤(tray)的第二層，同時籃子(basket)放在殺菌鍋的前面位置，如在溫度分布測試中所發(fā)現(xiàn)的對于工藝評估研究最佳的位置上。在所有加工評估測試中，殺菌鍋是在全負載的條件下以及用袋包裝兩個籃子的情況下操作的，該袋還裝有整個帶殼的貝類。另外，幾個熱電偶(指定為"自由的")位于填滿的袋附近。結果表l.用于在90。C的過壓殺菌鍋中加工袋里的整個帶殼的貝類的時間-溫度和壓力處理。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表2.用于在95。C的過壓殺菌鍋中加工袋里的整個帶殼的貝類的時間-溫度和壓力處理。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表3.用于在101°C的過壓殺菌鍋中加工袋里的整個帶殼的貝類的時間-溫度和壓力處理。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表4.用于在105°C的過壓殺菌鍋中加工袋里的整個帶殼的貝類的時間-溫度和壓力處理。<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表5.用于在90。C的過壓殺菌鍋中加工袋里的帶殼的80-90g鮑魚的時間-溫度和壓力處理。_<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表6.用于在95°(:的過壓殺菌鍋中加工袋里的帶殼的80-90g鮑魚的時間-溫度和壓力處理。<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表7.用于在100°C的過壓殺菌鍋中加工袋里的帶殼的80-90鮑魚的時間-溫度和壓力處理。_<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表9.用于在90°C的過壓殺菌鍋中加工袋里的帶殼的95~100g鮑魚的時間-溫度和壓力處理。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表10.用于在95°C的過壓殺菌鍋中加工袋里的帶殼的95100g鮑魚的時間-溫度和壓力處理。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>表11.用于在100°C的過壓殺菌鍋中加工袋里的帶殼的95100g鮑魚的時間-溫度和壓力處理。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>表12.用于在105°C的過壓殺菌鍋中加工袋里的帶殼的95100g鮑魚的時間-溫度和壓力處理。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>表13.用于在95°C的過壓殺菌鍋中加工塑料杯和袋里的各種"濕"產(chǎn)品的時間-溫度和壓力處理。<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>1.200g南瓜和蒸粗麥粉(couscous)杯的維持時間=50分鐘2.200g奶油凍(custard)杯的維持時間=50分鐘3.400g雞肉和玉米湯杯的維持時間=60分鐘4.100g腰果、紅辣椒和馬沙拉白葡萄酒袋的維持時間=46分鐘5.100g米袋的維持時間=37分鐘表14.用于在101.5°C的過壓殺菌鍋中加工塑料杯和袋里的各種"濕"產(chǎn)品的時間-溫度和壓力處理。<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>1.200g南瓜和蒸粗麥粉杯的維持時間=32分鐘2.200g奶油凍杯的維持時間=32分鐘3.400g雞肉和玉米湯杯的維持時間=43分鐘4.100g腰果、紅辣椒和馬沙拉白葡萄酒袋的維持時間=29分鐘<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>1.200g南瓜和蒸粗麥粉杯的維持時間=27分鐘2.200g奶油凍杯的維持時間=27分鐘3.400g雞肉和玉米湯杯的維持時間=37分鐘4.100g腰果、紅辣椒和馬沙拉白葡萄酒袋的維持時間=24分鐘5.100g米袋的維持時間=20分鐘表16.用于在110°C的過壓殺菌鍋中加工塑料杯和袋里的各種"濕"產(chǎn)品的時間-溫度和壓力處理。<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>1.200g南瓜和蒸粗麥粉杯的維持時間=22分鐘2.200g奶油凍杯的維持時間=22分鐘3.400g雞肉和玉米湯杯的維持時間=31分鐘4.100g腰果、紅辣椒和馬沙拉白葡萄酒袋的維持時間=20分鐘5.100g米袋的維持時間=16分鐘表17.用于在95°C的過壓殺菌鍋中的80-90g塑料杯中的寵物糧時間-溫度和壓力處理。_<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>表18.用于在100°C的過壓殺菌鍋中的80-90g寵物糧塑料杯的時間-溫度和壓力處理。<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>表20.用于在110。C的過壓殺菌鍋中的80-90g寵物糧塑料杯的時間-溫度和壓力處理。步驟溫度(。c)時間(分鐘)壓力(kPa)<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>總之，使用表1~20所示的工藝方案測試所得的數(shù)據(jù)證實所選的遞增時間-溫度組合都足以對貝類提供大于20分鐘的最小Fp值，對其他用這個技術生產(chǎn)的產(chǎn)品的值則為30100分鐘。這些數(shù)據(jù)表明在所有情況下，對于非蛋白水解的肉毒桿菌，該工藝大于等于12D循環(huán)，這意味著其至少是對于這些種類的產(chǎn)品的各種產(chǎn)品生產(chǎn)衛(wèi)生指南所推薦的2倍。這些工藝不僅足以滿足可能存在蠟狀芽胞桿菌孢子的產(chǎn)品的安全性。對于最大09()值為3.2分鐘(Carlinetal,2000)的蠟狀芽胞桿菌孢子，表1~20所述的工藝在6D和〉30D循環(huán)之間。對于最大D9o值為6分鐘的蠟狀芽胞桿菌孢子(Carlinetal,2000)，表120所述的工藝在3D和〉15D循環(huán)之間。本發(fā)明可以提供比推薦的對于冷藏食品(同時保持"如同新鮮的"的特征)的常規(guī)熱處理更加嚴格的熱處理，使這些產(chǎn)品的冷藏保質期超過以前可以達到的期限。優(yōu)選已經(jīng)開發(fā)和在這里所述的測試中證明的技術可以應用到包括米、意大利面食、面條和豆類的產(chǎn)品，以及新鮮的易腐爛物質，例如肉、魚、軟體動物、甲殼動物、禽類、乳制品、嬰兒食品、湯、調味汁、濕食品(即，即食品食)、寵物糧和選擇的水果和蔬菜。成分_一批的比例(％)雞肉架(切碎的)50.0牛肉丁30.0水14.7谷物蛋白2.0角叉菜膠(Carragee應)(kappa)1.8氯化鉀0.10維生素礦物預混料1.1色素0.30工序I.切碎的雞肉架(3mm)II.牛肉丁(10mm-15mm)III.向汽套(steam-jacketed)的混合器加入雞肉和牛肉IV.加水V.加其余的成分VI.開始混合VII.5分鐘后打開蒸汽VIII.加熱到85°CIX.填充并密封X.熱加工并冷卻XI.在S^C冷藏貯存。雞肉和玉米湯成分一批的比例(％)水41.8甜玉米漿24.0馬鈴薯10.0雞肉原料(chickenstock)6.0雞肉6.0洋蔥3.0馬鈴薯淀粉3.0改性淀粉1.8糖1.5±卜1.3水解植物蛋白1.0細香蔥0.3黃原膠0.2核糖核酸0.1工序I.混合黃原膠和糖II.向汽套的桶(vat)加水III.啟動混合器IV.加馬鈴薯、玉米、雞肉原料、雞肉、洋蔥V.打開蒸汽VI.加其余的成分VII.加糖/黃原膠混合物VIII.繼續(xù)加熱直到混合物達到92°CIX.加熱到75°CX.填充并密封XI.熱加工并冷卻XII.在^4°(:下冷藏貯存。南瓜和蒸粗麥粉成分一批的比例(％)工序I.向汽套的混合器加入水和蒸粗麥粉II.加熱到60°C。放置10分鐘預水解蒸粗麥粉III.混合黃原膠和糖IV.向混合桶中加南瓜漿V.加黃油和其余的成分VI.加熱到92。CVII.在>65°(^下貯存VIII.填充并密封IX.熱加工并冷卻X.在S4。C下冷藏貯存。奶油凍成分一批的比例(％)全脂奶粉水糖改良淀粉(1422)香料11.677.277.302.101.00"oooooooo26l-rll.1^LOJCSCS漿麥淀料膠瓜粗油性料辛原水南蒸黃改糖鹽香香黃植物膠(角叉菜膠，黃原膠)0.40色素0.20鹽0.13工序I.混合膠和糖II.向汽套的桶加水III.啟動混合器IV.加糖和膠V.混合2分鐘VI.加其余的成分VII.加熱到92。CVIII.填充并密封IX.熱加工并冷卻X.在^4°<:下冷藏貯存。腰果、紅辣椒和馬沙拉白葡萄酒成分一批的比例(％)工序I.向汽套的混合器加水ooo6乂2321Joo48o8o4oo15182000油菇黃花料蘑萄白油粉果拉黃淀膠腰沙鹽性原色水蛋葵香鮮糖鹽碎馬無改黃醋焦II.啟動高剪切混合器(Wgh-shearmixer)III.緩慢加入蛋黃、葵花油、黃原膠和軟化的黃油IV.混合5分鐘V.關高速剪切混合器VI.啟動攪拌器VII.加糖、香料、蘑菇、鹽、腰果、淀粉和色素VIII.加馬沙拉白葡萄酒和醋IX.開始加熱X.加熱直到混合物為92°CXI.填充并密封XII.熱加工并冷卻XIII.在S4。C下冷藏貯存。米成分一批的比例(％)熟米100%工序I.向汽套的混合器加200kg水II.使水沸騰III.力Q50kg米IV.加熱直到煮熟(15分鐘)V.排掉多余的水VI.填充并密封VII.填充并密封VIII.在^4°(:下冷藏貯存。表21顯示確定為各種食品成分的潛在污染物的一般的污染水平表21.食品成分中潛在微生物的污染水平<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>總結支持本發(fā)明的技術包括I.測定制成品(商品)中目標微生物的耐熱性(D值)。II.開發(fā)用于選擇的包裝在密封容器中的低酸和酸性食品的熱加工和快速冷卻方案，該方案足以使這些產(chǎn)品在S4。C貯存時表現(xiàn)出微生物穩(wěn)定，并滿足這些類別食品的食品安全目標(FSOs)。III.通過熱穿透試驗和微生物誘發(fā)實驗對熱處理進行驗證。IV.目標微生物在標準條件和"不當"條件下的模型生長特征。V.監(jiān)視整個冷藏鏈上的溫度-時間特征。VI.覆蓋生產(chǎn)和流通的HACCP計劃的開發(fā)和說明。VII.開發(fā)誘發(fā)實驗(生物測試)以監(jiān)察和控制袋、杯或盤的密封完整性。vin.在熱加工食品的生產(chǎn)中定期檢査(通過工藝數(shù)據(jù)的電子傳輸)產(chǎn)生的紀錄同時監(jiān)察臨界控制點(CCPs)。IX.年檢殺菌鍋的性能以確保其與GMP的指南相適應，以及如同所要求的，年檢所用的新殺菌鍋。X.把工藝提交到AQIS,FSANZ,USFDA等。XI.技術支持和培訓以滿足規(guī)定要求。本發(fā)明的食品加工技術可以提供具有延長的冷藏保質期的熱加工的食品。該技術的好處包括高質量的顏色、味道和質地(由于溫和的熱處理)。產(chǎn)品可以晉級為"新鮮的"、"天然的"、"無防腐劑的"。一般的冷凍產(chǎn)品的冷藏保質期延長到6-8周。目前使用本發(fā)明的應用可以達到標注保質期12個月(取決于包裝材料的阻隔性能)。保質期可以實現(xiàn)從生產(chǎn)地開始進行國內(nèi)(國際)流通。本領域技術人員將會明白，如具體實施方式所示的發(fā)明的各種不偏離本發(fā)明的精神的變型和/或改良均在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，本實施方式僅僅是說明而不是限制。權利要求1.延長了冷藏保質期的食品的生產(chǎn)工藝，其包括將食品密封在容器中；在理想的溫度下，將密封容器中的食品加熱理想的時間以使可能存在于食品中的不需要的微生物滅活；和將加熱過的食品快速冷卻以充分防止可能存在于食品中的不需要的微生物孢子萌芽；其中將存在于食品中的不需要的微生物充分滅活并防止其他微生物在加工后再污染食品，使得食品的冷藏保質期得到延長。2.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其中所述食品選自如下組成的組:即食品、濕食品、嬰兒食品、水果和蔬菜、色拉、調味汁、湯、增值海產(chǎn)品包括金槍魚、鮭魚或沙丁魚、軟體動物、甲殼動物、米、小麥、豆類、意大利面食、面條、和寵物糧。3.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其中所述容器是剛性的、半剛性的或柔性的容器。4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的生產(chǎn)工藝，其中所述容器選自如下組成的組金屬罐、玻璃容器以及柔性和半柔性容器，例如塑料的或鋁的盆、杯、碗、和袋。5.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的生產(chǎn)工藝，其中延長了的冷藏保質期在約4°C的貯存溫度下為至少約3個月。6.根據(jù)權利要求5所述的生產(chǎn)工藝，其中所述延長了的冷藏保質期為至少約6個月。7.根據(jù)權利要求6所述的生產(chǎn)工藝，其中所述延長了的冷藏保質期最多為約12個月。8.根據(jù)權利要求1-7中任一項所述的生產(chǎn)工藝，其中所述理想的加熱溫度為約80°O110°C。9.根據(jù)權利要求8所述的生產(chǎn)工藝，其中所述理想的溫度為約^°C100°C。10.根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的生產(chǎn)工藝，其中所述熱處理進行190分鐘。11.根據(jù)權利要求10所述的生產(chǎn)工藝，其中所述熱處理進行560分鐘。12.根據(jù)權利要求11所述的生產(chǎn)工藝，其中所述熱處理進行1540分鐘。13.根據(jù)權利要求1-12中任一項所述的生產(chǎn)工藝，其中所述快速冷卻為至少約2。C/分鐘。14.根據(jù)權利要求13所述的生產(chǎn)工藝，其中所述快速冷卻為3°C~5°C/分鐘。15.根據(jù)權利要求1-14中任一項所述的生產(chǎn)工藝，其中食品冷卻到約l(TC或更低。16.根據(jù)權利要求1-15中任一項所述的生產(chǎn)工藝，其中所述的冷卻是通過使用室溫冷卻水、冷藏水和/或液氮或液態(tài)二氧化碳的組合作為直接接觸的冷藏劑進行的。17.根據(jù)權利要求16所述的生產(chǎn)工藝，其中所述快速冷卻步驟基本避免了嗜溫的和嗜熱的微生物孢子萌芽。18.根據(jù)權利要求1-17中任一項所述的生產(chǎn)工藝，其是通過合適的容器或殺菌鍋中的過壓或正壓進行的。19.由權利要求1-18中任一項所述的工藝生產(chǎn)的冷藏保質期得到延長的食品。20.加工過的冷藏食品的生產(chǎn)工藝，其包括將食品物質置于容器中；密封容器；在理想的溫度下，將密封容器中的食品物質加熱理想的時間使可能存在于食品物質中的不需要的微生物滅活；和將加熱后的食品快速冷卻以充分防止可能存在于食品物質中的不需要的微生物孢子萌芽，從而得到冷藏保質期為至少3個月的加工過的食品。21.冷藏保質期延長的食品加工方案的開發(fā)方法，其包括(a)確定食品的食品成分中潛在的微生物負荷的種類和耐熱性；(b)基于步驟(a)的食品成分獲得的微生物信息為食品設計加熱和冷卻工藝，以將可能存在于食品成分中的不需要的微生物滅活并減少加工過的食品中的微生物存活率。全文摘要生產(chǎn)具有延長的冷藏保質期的食品的工藝，其包括將食品密封在容器中；在密封的容器中，在理想的溫度下加熱食品理想的時間以將可能存在于食品中的不需要的微生物滅活；和將加熱的食品快速冷卻以充分防止可能存在于食品中的不需要的微生物孢子萌芽；其中將存在于食品中的不需要的微生物充分滅活并防止其他微生物在加工后再污染食品，使食品得以具有延長的冷藏保質期。文檔編號A23L3/00GK101247737SQ200680025673公開日2008年8月20日申請日期2006年6月13日優(yōu)先權日2005年6月14日發(fā)明者達里安·沃恩申請人:Dwc密封有限公司