本發(fā)明屬于食品加工與保鮮，更具體地說，特別涉及一種基于油炸食品包裝的滅菌方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、油炸食品以其獨特的口感和風味深受消費者喜愛，在食品市場中占據(jù)重要地位。然而，油炸食品在加工和包裝過程中容易受到微生物污染，微生物的生長繁殖會導致食品變質(zhì)，縮短保質(zhì)期，降低食品品質(zhì)，甚至引發(fā)食品安全問題，威脅消費者健康。因此，有效的滅菌處理對于油炸食品的質(zhì)量和安全性至關重要。

2、當前，油炸食品常用的滅菌方法主要有熱力滅菌、紫外線滅菌、輻照滅菌等。然而，這些傳統(tǒng)滅菌方法在實際應用中存在諸多局限性。

3、熱力滅菌包括干熱滅菌和濕熱滅菌。干熱滅菌通常需要較高的溫度和較長的時間，這容易導致油炸食品的口感變差、色澤改變、營養(yǎng)成分流失等問題。例如，油炸薯片經(jīng)過高溫長時間干熱滅菌后，會變得焦糊，失去原本的酥脆口感和良好色澤，且油脂可能發(fā)生氧化，產(chǎn)生不良風味。濕熱滅菌雖然對微生物殺滅效果較好，但對于油炸食品來說，過高的濕度可能使食品吸收過多水分，同樣影響口感，如油炸雞塊可能會變得軟爛，失去其應有的酥脆外皮和鮮嫩內(nèi)部口感。

4、紫外線滅菌具有操作簡單、無殘留等優(yōu)點，但它的穿透能力較弱，只能對食品表面的微生物進行殺滅，對于包裝內(nèi)部或食品深層的微生物難以達到理想的滅菌效果。而且，紫外線照射不均勻可能導致部分區(qū)域滅菌不徹底，從而影響食品整體保質(zhì)期和安全性。例如，在對袋裝油炸食品進行紫外線滅菌時，食品邊緣和中心部位接受的紫外線強度可能存在差異，容易出現(xiàn)邊緣滅菌過度而中心滅菌不足的情況。

5、輻照滅菌能夠有效殺滅食品中的各種微生物，且對食品的物理性質(zhì)影響較小。但是，輻照劑量如果控制不當，可能會對食品的品質(zhì)產(chǎn)生不良影響，如引起食品的色澤、風味變化，甚至可能產(chǎn)生一些輻解產(chǎn)物。此外，不同食品對輻照的敏感性不同，如何確定合適的輻照劑量是一個難題。對于油炸食品，過高的輻照劑量可能導致油脂氧化加劇，產(chǎn)生不愉快的氣味和味道，影響消費者接受度。

6、除了滅菌方法本身的局限性，現(xiàn)有的滅菌過程往往沒有充分考慮油炸食品的特性以及包裝材料對滅菌效果的影響。油炸食品具有高油脂含量的特點，這可能影響微生物的生存環(huán)境和對滅菌處理的耐受性。同時，不同的包裝材料，如塑料、紙質(zhì)、含金屬成分的復合包裝等，對滅菌因子（如紫外線、射線等）的穿透性和吸收性不同，會顯著影響滅菌效果。然而，傳統(tǒng)滅菌方法通常采用通用的滅菌參數(shù)和流程，沒有針對油炸食品和包裝材料進行個性化調(diào)整，導致滅菌效果參差不齊，無法充分保障油炸食品的質(zhì)量和安全性。

7、綜上所述，現(xiàn)有的油炸食品滅菌技術(shù)在保證食品品質(zhì)、適應不同包裝材料以及精準控制滅菌效果等方面存在不足，迫切需要一種能夠綜合考慮油炸食品特性、包裝材料以及預期保質(zhì)期的新型滅菌方法及系統(tǒng)，以提高油炸食品的滅菌效果，保障食品質(zhì)量與安全，延長保質(zhì)期，滿足消費者對高品質(zhì)油炸食品的需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于油炸食品包裝的滅菌方法及系統(tǒng)，以解決上述的問題。

2、一種基于油炸食品包裝的滅菌方法，包括以下步驟：

3、s1：包裝前預處理：將油炸食品在溫度為30℃-35℃、相對濕度為40%-50%的環(huán)境中放置15-20分鐘，使食品表面溫度和濕度達到相對穩(wěn)定狀態(tài)。

4、s2：滅菌參數(shù)確定：根據(jù)油炸食品的種類、包裝材料以及預期保質(zhì)期，通過公式確定滅菌強度s，其中k為與食品種類和包裝材料相關的系數(shù)（油炸薯片的k值為0.8-1.2，油炸雞塊的k值為1.5-2.0），m為食品質(zhì)量（單位：克），t為預期保質(zhì)期（單位：天），v為包裝體積（單位：立方厘米）。

5、s3：選擇滅菌方式：

6、若計算得到的滅菌強度s小于100，采用紫外線滅菌方式，將包裝好的油炸食品放置在紫外線滅菌箱內(nèi)，紫外線波長為253.7nm，照射強度為80-100μw/cm2，照射時間為10-15分鐘。

7、若滅菌強度s大于等于100且小于200，采用濕熱滅菌方式，將包裝好的油炸食品置于高壓蒸汽滅菌鍋中，在壓力為103.4kpa，溫度為121℃的條件下，滅菌15-20分鐘。

8、若滅菌強度s大于等于200，采用輻照滅菌方式，使用鈷-60作為輻射源，輻照劑量為3-5kgy。

9、s4：滅菌后處理：滅菌完成后，將油炸食品在無菌環(huán)境下冷卻至常溫，冷卻速率控制在5-10℃/min，隨后進行包裝密封。

10、優(yōu)選的，在所述s1中，還包括對油炸食品表面進行清潔處理，使用質(zhì)量分數(shù)為0.1%-?0.3%的食品級清洗劑溶液噴灑在食品表面，然后用無菌水沖洗干凈，以去除食品表面可能附著的雜質(zhì)和微生物。

11、優(yōu)選的，s2中，對于含有金屬成分的包裝材料，公式中為與金屬成分含量相關的修正系數(shù)，金屬成分含量在5%-10%時，取值為0.1-0.2，金屬成分含量在10%-20%時，取值為0.2-0.3，不含有金屬成分的包裝材料，取值為0。

12、優(yōu)選的，在采用紫外線滅菌方式時，為增強滅菌效果，在紫外線滅菌箱內(nèi)設置旋轉(zhuǎn)裝置，使包裝好的油炸食品在照射過程中以3?-?5轉(zhuǎn)?/?分鐘的速度勻速旋轉(zhuǎn)，確保食品各部位都能充分接受紫外線照射。

13、優(yōu)選的，在采用濕熱滅菌方式時，滅菌鍋內(nèi)設置濕度傳感器，實時監(jiān)測鍋內(nèi)濕度，通過向鍋內(nèi)通入適量蒸汽或干燥空氣，將鍋內(nèi)相對濕度維持在80%?-?90%，以保證濕熱滅菌效果的穩(wěn)定性。

14、優(yōu)選的，在采用輻照滅菌方式時，為避免輻照對油炸食品品質(zhì)造成過度影響，在輻照過程中，對食品溫度進行實時監(jiān)測，當食品溫度超過40℃時，啟動冷卻裝置，將食品溫度控制在30℃-40℃之間，冷卻裝置的制冷功率根據(jù)食品質(zhì)量和輻照劑量通過公式計算得出，其中為系數(shù)，取值范圍為0.05-0.1，m為食品質(zhì)量（單位：千克），d為輻照劑量（單位：kgy）。

15、一種基于油炸食品包裝的滅菌系統(tǒng)，包括：

16、預處理單元：用于將油炸食品放置在溫度為30℃-35℃、相對濕度為40%-50%的環(huán)境中進行預處理，并可選擇對食品表面進行清潔處理，所述預處理單元配備有溫度傳感器、濕度傳感器以及噴霧和沖洗裝置；

17、參數(shù)計算單元：用于根據(jù)油炸食品的種類、包裝材料以及預期保質(zhì)期，通過公式計算滅菌強度s，所述參數(shù)計算單元內(nèi)置與食品種類、包裝材料相關的系數(shù)數(shù)據(jù)庫以及修正系數(shù)表；

18、滅菌執(zhí)行單元：

19、紫外線滅菌子單元，包括紫外線滅菌箱、旋轉(zhuǎn)裝置，紫外線波長為253.7nm，照射強度可在80-100μw/cm2范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，旋轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)速為3-5轉(zhuǎn)/分鐘；

20、濕熱滅菌子單元，包括高壓蒸汽滅菌鍋、濕度傳感器以及蒸汽和干燥空氣通入裝置，滅菌鍋壓力為103.4kpa，溫度為121℃，可將鍋內(nèi)相對濕度維持在80%-90%；

21、輻照滅菌子單元，包括鈷-60輻射源、溫度監(jiān)測裝置和冷卻裝置，輻照劑量可在3-5kgy范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，冷卻裝置制冷功率根據(jù)公式計算得出；

22、后處理單元：用于在無菌環(huán)境下將滅菌后的油炸食品冷卻至常溫，冷卻速率控制在5-10℃/min，并進行包裝密封，所述后處理單元配備有冷卻設備和密封裝置。

23、優(yōu)選的，所述預處理單元的溫度傳感器和濕度傳感器精度分別為±0.5℃和±2%，能夠準確監(jiān)測和反饋環(huán)境溫度和濕度信息，以便對預處理環(huán)境進行精確調(diào)控。

24、優(yōu)選的，所述參數(shù)計算單元采用高性能處理器，能夠在1-2秒內(nèi)完成滅菌強度的計算和修正，確保滅菌流程的高效進行。

25、優(yōu)選的，所述后處理單元的冷卻設備采用風冷和水冷相結(jié)合的方式，能夠根據(jù)食品溫度自動調(diào)整風冷和水冷的比例，以實現(xiàn)精確的冷卻速率控制。

26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

27、1、根據(jù)油炸食品的種類、包裝材料以及預期保質(zhì)期，通過特定公式計算滅菌強度，并依此選擇合適的滅菌方式。這種個性化策略充分考慮了不同油炸食品及其包裝的特性，能夠精準滿足各類油炸食品的滅菌需求，確保在有效殺滅微生物的同時，最大程度減少對食品品質(zhì)的不良影響。例如，對于油炸薯片這類薄脆食品，采用紫外線滅菌并配合旋轉(zhuǎn)裝置，既能保證全面滅菌，又能維持其酥脆口感；而對于油炸雞塊，濕熱滅菌結(jié)合濕度控制，可保持其鮮嫩口感和良好色澤。從而顯著提升了油炸食品的品質(zhì)，為消費者提供更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

28、2、基于食品特性和預期保質(zhì)期確定的滅菌方案，有效抑制了微生物的生長繁殖，使油炸食品在較長的保質(zhì)期內(nèi)保持良好的品質(zhì)。如實施例中的油炸食品在保質(zhì)期內(nèi)，無論是口感、色澤還是風味，都能維持在可接受的范圍內(nèi)，延長了產(chǎn)品的貨架期。這不僅減少了因食品變質(zhì)而導致的浪費，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，還能為企業(yè)贏得更廣闊的市場銷售時間和空間，提升產(chǎn)品的市場競爭力，進而帶來顯著的經(jīng)濟效益。

29、3、針對含有金屬成分等特殊包裝材料，通過修正公式對滅菌強度進行調(diào)整，確保在不同包裝條件下都能實現(xiàn)理想的滅菌效果。這使得本發(fā)明的滅菌方法及系統(tǒng)能夠適應多樣化的包裝需求，無論是普通包裝還是復雜的復合包裝，都能有效應對，大大拓展了其在油炸食品行業(yè)的應用范圍，為企業(yè)在包裝材料選擇上提供了更大的靈活性。

30、4、在滅菌過程中，對各環(huán)節(jié)進行了精細控制。例如，紫外線滅菌時的旋轉(zhuǎn)裝置設置、濕熱滅菌時的濕度控制以及輻照滅菌時的溫度調(diào)控等，這些措施不僅提升了滅菌效果，還減少了不必要的滅菌時間和能源消耗。同時，系統(tǒng)各單元的參數(shù)設置和設備性能優(yōu)化，如預處理單元的溫濕度精準監(jiān)測、參數(shù)計算單元的快速運算以及后處理單元的高效冷卻和密封，保障了整個滅菌流程的高效運行，提高了生產(chǎn)效率，有助于企業(yè)實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。

31、5、本發(fā)明打破了傳統(tǒng)通用滅菌方法的局限性，為油炸食品滅菌領域提供了一種全新的、科學的技術(shù)思路和解決方案。其創(chuàng)新性的滅菌策略和系統(tǒng)設計，有望引領行業(yè)向更加精準、高效、個性化的方向發(fā)展。同時，通過提升食品品質(zhì)、延長保質(zhì)期和減少食品浪費，符合當前社會對可持續(xù)發(fā)展的追求，對整個食品行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有積極的推動作用。