三片罐熱力殺菌控制原理

1、主要內容n第一部分：熱力殺菌食品微生物學n第二部分：熱力殺菌原理n第三部分：靜止式殺菌鍋簡介n第四部分：殺菌熱分布研究n第五部分：罐頭產品熱穿透研究第一部分：熱力殺菌食品微生物學n食品中的主要微生物：n細菌、n霉菌、I.酵母菌一、霉菌n霉菌由多細胞、管形的菌絲組成，在自然界分布極廣，通過空氣傳播，在適宜的濕度、通風和溫度度條件下，霉菌將生長在幾乎所有的食品上。n霉菌不太耐熱：霉菌腐敗密封于罐內的食品罕內見的，僅能存在于殺菌不夠或殺菌后污染的環(huán)境。n霉菌生長必需有氧。n經熱加工的食品內生長的霉菌不存在重要的公共健康問題。二、酵母菌n酵母菌通常是卵圓形的單細胞活體，自然界內到處可以找到，尤其與含糖

2、和酸有關的食品，對于不適宜的條件如酸和干燥相當適應。n酵母菌不太耐熱，大量酵母菌形成的芽孢加熱至77度被破壞。n酵母菌生長伴隨乙醇產物和大量的二氧化碳，使包裝容器膨脹。如出現這種情況，可以懷疑殺菌不夠或密封不好。n酵母菌生長于加工的食品內不存在重要的公共健康問題三、細菌n細菌是很小的單細胞活體，對加工食品的腐敗最重要的有球菌、桿菌等。n細菌的細胞繁殖：食品要求、濕度要求、氧的要求、溫度要求n在適宜微生物條件下，每個細胞平均大約20至30分鐘分裂一次，以這種速率，1個細胞5個小時后可繁殖到十億個相同來源的細胞。1.細菌生長環(huán)境食品不足，限制和抑制它們繼續(xù)生長；大量細菌繁殖也導致物質的積累，抑制細

3、菌生長；若環(huán)境被污染，生長停止，細胞可能死亡，有些則形成有抵抗力的芽孢。n芽孢對環(huán)境的抵抗力：非常耐熱、耐冷和耐化學試劑的：一些細菌的芽孢在開水內超過16個小時仍能幸存，在普通的消毒液內超過3小時仍能幸存；無芽孢菌不能生存在以上的環(huán)境中。n食品致病菌的種類和來源：主要致病菌有沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、產氣莢膜梭狀芽孢桿菌等。從土壤或水中獲得的食物是食品致病菌和芽孢最普通的來源。n細菌腐?。寒a氣（脹罐）、不產氣（平酸）1、殺菌前的初期腐敗：在密封和殺菌之間間隔時間很長，導致產品的品質低劣；真空的破壞導致罐頭在殺菌期間內部壓力過大，卷邊變形和潛在的漏罐腐敗危險加，2、殺菌后的污染：漏罐腐敗或者殺菌

4、后的微生物污染，一般是由加不適當形成的裂縫、罐損壞或大量微生物污染冷卻水引起的。3、殺菌不足：殺菌公式不正確和操作不嚴格導致的殺菌時間和/或溫度不夠；不正確使用殺菌操作程序等。4、罐頭食品內嗜熱菌及嗜熱芽孢生長：專性嗜熱菌（50以下不發(fā)芽不生長）、兼性嗜熱菌（38以上的溫度均能生長）某些專性嗜熱菌在77 還能生長，其芽孢在121 還能存活60分鐘。n肉毒梭狀芽孢桿菌：某些型的芽孢是非常耐熱的，在沸水能幸存5-10小時，但其毒素不耐熱，毒素在100 條件下則失去活性。在pH4.8以下不發(fā)芽不生長。npH值對細菌生長的影響： pH4.6作為酸性食品和低酸食品的分界線。低酸食品中，必須應用高溫（在壓

5、力下加熱殺菌）殺死肉毒梭狀芽胞桿菌的芽孢或其它食品或其它食品腐敗微生物的芽胞。而酸性食品內，由于存在細菌的營養(yǎng)細胞，必須使用開水煮或進行充分地加熱破壞細菌的營養(yǎng)細胞。n水分活度對細菌的影響：任何食品的水分活度調至0.85以下，則不要求加熱和不考慮pH值。生長最小的水分活度：霉菌0.75、酵母0.88、肉毒梭狀芽胞桿菌0.93、金黃色葡萄球菌0.85、沙門氏菌0.93，后兩者不產芽胞。準確的水分活度在0.93以下加上巴氏殺菌可以實現商業(yè)無菌。n非微生物的食品敗壞n食品成分與金屬罐內表面的化學反應可以產生氫氣，可能引起胖聽。n酸性食品與金屬罐表面的化學反應可以導致引起小孔穿洞。n內容物裝得過滿導致

6、胖聽。1.真空度為零或太低的罐頭也可能引起輕微輕度胖聽。第二部分：熱力殺菌簡介n熱力殺菌的目的：殺死食品中所污染的致病菌、產毒菌、腐敗菌，并破壞食物中的酶使食品耐藏二年以上而不變質。同時必須盡可能保存食品品質和營養(yǎng)價值，最好還能做到有得于改善食品品質。并不要求達到“無菌”的水平。但不允許有致病菌和產毒菌存在，允許殘留微生物或芽胞，只是它們在罐內特殊環(huán)境中，在一定的保存期內，不致于引起食品腐敗變質。n罐頭殺菌的分類：n巴氏殺菌：在100 以下的加熱介質（熱水）中的低溫殺菌，以殺死致病菌為主。1.高溫熱處理：在100 以上的加熱介質（蒸汽或水）中的高溫殺菌，高壓是其發(fā)必要條件，故又稱“高壓殺菌”。

7、n蒸汽熱傳導的介質n是一種優(yōu)良的傳熱介質，蒸汽能貯存熱能很大。n其溫度容易調節(jié)。n蒸汽壓力可用來平衡罐頭在加熱過程中形成的罐內壓力，防止突角。1.蒸汽易于產生和貯存以供隨時使用。n初溫指的是剛開始殺菌時溫度最低的罐頭中的內容物之平均溫度。應選用殺菌鍋內溫度最低的罐頭作為測試罐。測初溫是殺菌操作人員的職責。n初溫是決定殺菌時間的要素之一，以初溫設定的殺菌時間可以多于所需的時間而絕不能少于所需的時間。初溫不足可能引起殺菌不足。初溫不足需調整殺菌公式n殺菌公式的制訂：n很熟悉產品的性質和加工者的設備，以及根據產品性質制訂的殺菌公式以達到熱穿透效果。n在熱穿透、熱分布、熱致死時間的研究和其他科研方法方

8、面很有經驗。n有能力對上述研究和試驗得出的數據進行評價，并根據資料證明已進行了充分的試驗以確定影響產品導熱性質和成品安全性的各種可能的因素。n殺菌過程有以下四個過程：n排氣n升溫n恒溫1.冷卻n排氣的目的確保罐頭在“純”（無空氣）蒸汽中進殺菌。n空氣是一種比蒸汽傳熱性能低得多的介質。n罐頭周圍的空氣如同絕緣體，隔絕蒸汽并阻礙熱量傳向罐頭。1.含有水分的空氣在高溫下引起罐頭生銹。n排氣方法n通過多個25.4mm排氣口直接向大氣排氣：排氣口閥門至少應暢開5分鐘，并且至少達到107.2 ，或至少7分鐘并且至少達到104.4 。1.通過多個25.4mm排氣口排氣，經集氣管向大氣排氣：集氣管排氣口的閘六

9、至少應暢開6分鐘，并且至少達到107.2 ，或至少8分鐘并且至少達到104.4 。n升溫就是將殺菌鍋溫度提高到殺菌式規(guī)定的殺菌溫度。n恒溫階段是保持殺菌鍋溫度穩(wěn)定不變的的階段，此時要注意的是殺菌鍋升到殺菌溫度，并不意味著罐內溫度也達到了殺菌溫度，實際上仍處于加熱升溫的階段，對流傳熱型食品的溫度在此階段內常能迅速上升，甚至于到達殺菌溫度，而導熱型食品升溫極為緩慢，甚至于加熱殺菌停止和開始冷卻時尚未能升到殺菌溫度。n降溫階段是停止蒸汽加熱殺菌并用冷卻介質冷卻，同時也是殺菌鍋放氣降壓階段。就冷卻速度來說，冷卻越快越好，但要防止罐頭爆裂或變形，若罐內溫度下降緩慢，內壓較高，外壓突然降低常會出現爆罐現象

10、，因此冷卻時還需要加反壓。但若反壓過大或反壓時間過長，則有可能會導致癟罐。n微生物耐熱性：微生物的死亡是以對數級下降的。nD值：在某一溫度下，減少活菌或芽孢數90%時所需的時間。同一溫度下，D值越大表明該菌芽孢耐熱性越強。6D概念。nZ值：加熱致死時間（或D值）按1/10（或10）變化時，所相應的加熱溫度的變化。Z值越大，殺菌效果愈小。1.F值：表示在一定的溫度下殺死一定濃度細菌（或芽孢）所需的時間(min).n實際殺菌過程中的F值：把實際殺菌條件下總的殺菌效果，換算成標準溫度（121 或100 ）下殺滅一定量的腐敗對象菌所需的時間。包括升溫、恒溫、冷卻階段F值的總和。以上求和可以用公式來計算

11、。也可以用公式來計算不同殺菌溫度下殺菌時間的互換。n對殺菌效果影響的因素有：罐型、裝罐量（固形物、湯汁量）、粘稠度、頂隙度、食品的pH值、食品的水分活度、真空度、殺菌前食品每克（或毫升）含微生物的平均數及波動值、殺菌前的罐頭初溫、殺菌升溫時間、殺菌溫度和時間、熱分布等。n罐頭的冷卻時應注意的事項：n反壓問題n冷卻緩慢，在高溫階段（50-55 ）停留時間過長，還能促進嗜熱性細菌如平酸菌繁殖，致使罐頭變質。同時會加速罐內壁的腐蝕作用。1.罐頭冷卻時由于機械原因或因罐蓋膠圈暫時軟化造成暫時性或永久性隙縫，罐頭冷卻形成真空，罐內可能吸入少量的冷卻水，冷卻水不潔就會導致微生物污染。冷卻水加氯殘留含量控制

12、在1-3ppm范圍內。n鍋體：使用1/4英寸或更厚的鍋爐鋼板，鍋的門用鑄鐵或厚鋼板制成。n水銀溫度計、溫度/時間記錄器可安裝在鍋內或聯接內部的外壁上，通過直徑最少達19mm(3/4英寸)的孔洞相通，通道上必須有1.6mm(1/16英寸)孔徑的泄氣孔，以便使蒸汽能穩(wěn)定的流經溫度計的水銀球或控頭，在整個殺菌期間蒸氣孔必須不斷地噴出蒸汽，時間和溫度裝置的水銀球必須靠近溫度指示裝置。n水銀溫度計：每一殺菌鍋必須至少裝置一個玻璃水銀溫度計，其分刻度便于讀到0.5 或1F，而其每2厘米溫度讀數范圍不得超過7.5 。每年至少一次用精確度已知的標準溫度計進行檢定。溫度計必須裝置在能既正確而又容易視讀之處，指示

13、溫度計的水銀球必須裝置在鍋殼內或附設在殺菌鍋側的插座室內。殺菌溫基準儀表必須是水銀溫度計，而不是溫度記錄儀的記錄圖表。n溫度記錄裝置：每一靜止殺菌鍋必須有一臺準確的溫度記錄裝置，其刻度在殺菌溫度5 范圍內每格刻度不超過1 ，每張記錄圖表紙在殺菌溫度10 范圍內每2厘米工作標度不超過24 ，殺菌期間，溫度記錄紙要盡可能調整至與精確度已知的水銀溫度計相一致，但決不能高于精確度已知的溫度計。記錄儀可與蒸汽控制器組合成一臺記錄控制儀。n壓力表：每只高壓殺菌鍋應裝有一只分該度小于0.14大氣壓的壓力表。工作原理？n蒸汽控制器：每只高壓殺菌鍋內必須裝置自動蒸汽控制器以保持鍋溫，與溫度記錄儀組合成一臺記錄控

14、制儀。用空氣操縱，并由裝在殺菌鍋內位于水銀溫度計鄰近的溫度傳感器驅動。分支管：如控制閥失靈，裝有分支管的殺菌鍋可用手動操作n進氣口：裝在每只靜止殺菌鍋上的進汽口必須足夠大，為殺菌鍋正常操作提供足量的蒸汽，或從殺菌鍋的頂部或底部進入，但是任何情況下，必須在排氣口對面的殺菌鍋部位上進入。n蒸汽聯管箱與蒸汽供給：蒸汽通入殺菌鍋，必須通過一個足夠大的聯管箱，以便向所有使用中的高壓鍋通入足夠的蒸汽，蒸汽供給不足要引起排氣達不到要求或到達殺菌溫度的時間延長，或者是當其它鍋排氣時，正進行殺菌鍋的溫度變得不穩(wěn)定。n蒸汽散布管：臥式靜止殺菌鍋必須裝有沿鍋內全長延伸的蒸汽散布管，沿殺菌鍋底部蒸汽散布管上孔眼應設在

15、沿該管頂部90處，也即頂部中心兩側45之內，小孔不要對著鍋壁，長度超過9米的臥式靜止殺菌鍋就有兩個進汽口和蒸汽散布管相連。孔數應多到孔眼的總截面積等于進汽管道上最小管口截面面積1.5至2倍程度。n泄氣口：除溫度計插座室所用者外，泄氣口必須在3.2mm以上，而且在包括升溫時間在整個殺菌過程中必須充分暢開，要臥式靜止殺菌鍋內鍋上，匯氣口要沿鍋頂設于每端離容器最遠的位置約0.3m以內，而后須沿鍋頂每相隔2.4m添裝一只。所有匯氣口的裝置必須能主操作人員觀察到它們正常的工作狀態(tài)。n排氣口：排氣口必須使用閘閥，有栓旋塞或其它合適的閥門來控制，它們完全打開可使殺菌鍋內的空氣在排氣時迅速地排除。排氣口不得直

16、接跟密閉的排水系統(tǒng)連接。當殺菌鍋的集氣管跟多根來自同一靜止殺菌鍋排氣口的管道相連，要用閘閥，其大小要達到管道截面積大于所有連接的排氣口的總截面積。來自多臺靜止式殺菌鍋的排氣口管道或集氣管相連的排氣總管要通向大氣，其截面積至少等于來自所有殺菌鍋同時排氣的全部連接殺菌鍋集氣管的總截面面積的總和。若有消聲器必須不妨礙空氣排出。n罐頭堆放的設備和位置：盛裝罐頭的籃筐、淺盤、吊籃等必須用條鐵、沖孔金屬板或其它適當材料制成。用沖孔金屬板制成的籃筐底板上的孔徑應相當于為20.54cm，而中心間距則為5.08mm罐頭各層間如使用隔板，它們應按上述規(guī)定沖孔。n空氣閥：可避免罐頭產生突角。使用空氣加壓冷卻的殺菌鍋必須裝有合適的閥門以防止殺菌過程中有空氣漏入鍋內。n冷卻水閥門：使用冷卻水冷卻的殺菌鍋必須裝有合適的閥門以防止殺菌過程中有冷水漏入鍋內。n排水閥：必須使用不會阻塞不漏水的閥門，所有排水口處應裝有篩濾網。n水位指示計：在整個升溫和殺菌階段（水殺）內，罐頭頂層面上要有水覆蓋住，并且在冷卻階段也應有水