灭菌那点事(16)
2、灭菌过度的前因与后果
以美拉德反应为解释基础,加上热过度反应的概念,我们就可以很容易的分析灭菌过度的状态是怎样造成的,这里面参照系是手提高压灭菌锅。
手提医用高压灭菌锅是常见的食用菌试验用灭菌设备,一般安全阀控制在126℃开启,无论手动或自动,灭菌工厂化使用最常见规格的袋装物料的灭菌空间实际控制温度范围在123-126℃之间,时间为1.5-2小时,即可达到灭菌目的。与工厂化生产采用脉冲式高压灭菌锅同样保温灭菌时间相比,排冷气彻底程度可能还差一些,但升温速度和降温速度则要快的多,因此全过程时间短至2.5-3小时,同步开始的大型锅完成这个过程耗时则多达5.5-6.5小时。通过料芯温度记录测得的实际原料温度为120℃以上的时间为64-70分钟,略高于日本资料的要求,回接证实灭菌效果都达到了要求,考虑局部不均匀问题,这个多出来的几分钟保险系数就不必完全减去。
但这样的数据下,同步装料的灭菌后感官检测,明显手提高压锅灭菌的原料颜色偏浅,工厂化大型设备灭菌的原料颜色偏深。多次对比平均长满时间,手提锅的处理比采用修正过参数的大型锅快2-3天(使用还原型菌种),而与采用设备厂家指导性数据的结果相比,长满时间快5-7天。这个试验证明了两个结论:即,前期升温时间和灭菌结束后开锅前(料温约95℃)的时段的长短,对原料的影响是存在的,但程度不严重,应该算是美拉德反应的影响。高温段时间延长1小时的情况下,影响的严重程度显著加强,则应该是热过度反应的影响。毫无疑问,热过度反应的影响远比美拉德反应负面作用强烈。当然,温度50-100℃太长时间的影响,也相当严重,比如完成高压灭菌后,又长时间焖锅,采取锅内冷却的方式,对还原型菌种的影响光是萌发就差好几天。
3、灭菌过度消除与工厂化灭菌设备匹配设计及程序修正
那么在生产上可资利用的价值也是两个方面,第一个当然是修正指导数据,用实测值修正过的程序数据替代指导数据。这不仅有效果方面的优化进步,也有节能效益。第二个方面是设计工厂化的灭菌程序和设备规格匹配,有一个新的概念需要建立,即大量灭菌的工作,应该低容量多个灭菌锅去操作。而不是大容量少量灭菌锅去操作。
关于修正指导数据,最必要的手段是记录料芯温度的变化,以实际测得料芯120℃及以上温度的保持时间为60-70分钟,无论如何不要超过70分钟,结合前后的配合,努力缩短升温降温的时间,然后对比同步测得的锅内空间温度记录。就可以拿出新的时间参数——以灭菌锅自带的温度记录来确定料芯温度的参数。由于不同季节外部环境的影响,建议一个季度做一次修正,经过一年后,就有了完整的参数,那么,其后就不必再担心了。由于考虑设备差异,各个锅体都要另测。
在工厂化设计方面,显而易见的感觉目前国内大部分企业都是错误的,在我见过的所有企业,均以大型锅(容量5000袋或7000瓶以上)为主,这个设计包含了两个不合理因素,一个是劳动力匹配问题,另一个是升温冷却过程的速度问题,同时还要担心高温季节的原料酸败问题。而台湾日本等的企业,既不是买不起也不是买不到,却不约而同的采用了小锅(不超过3000袋5000瓶左右容量)多台的模式,这个意思却没有被国内的同行所关注,因此,所谓的专业设计,很多时候很不专业。而且现在灭菌锅生产企业也一味走大型化路子,一方面是没有食用菌专业知识,另一方面也是那些菌业企业设计者没有合理正常的要求所致。
要是我直接批判国内的工厂化设计者的水平,肯定一片不服,但让他们把之前对这个问题的设计例子拿出来,估计就要无话可说了。
(待续)