滅菌參數(shù)(F值和F0值)

1、滅菌參數(shù)（F值和F。值）創(chuàng)作：歐陽史時間：2021.02. 10創(chuàng)作：歐陽史D值：（考察對時間的關系）在一定溫度下，殺滅90%微生物所需的滅菌時間。殺滅微生物符合一級動力學方程，即IgNolgRkt一 2.303IgNolgRkt一 2.303時間為t時殘存的微生物數(shù)；叫：原有微生物數(shù)；k :滅菌常數(shù)D值隨微生物的種類、環(huán)境和滅菌溫度變化而異。Z值：（考察對溫度的敏感性）降低一個IgD值所需升高的溫度,即滅時間減少到原來的1/10所需升高的溫度或相同滅時間內(nèi)，殺滅溫度,即滅時間減少到原來的1/10所需升高的溫度或相同滅時間內(nèi)，殺滅99%的微生物所需提高的溫度。F值：在一定滅菌溫度（T）下給定的

2、Z值所產(chǎn)生的滅菌效果與在參比溫度（To）下給定的Z值所產(chǎn)生的滅菌效果相同時所相當?shù)臅r間。常用于干熱滅時所相當?shù)臅r間。常用于干熱滅F。值：在一定滅菌溫度（T）、Z值為10C所產(chǎn)生的滅菌效果與121C. Z值為10C產(chǎn)生的滅菌效果相同時所相當?shù)臅r間（min） o物理F0值數(shù)學表達式：F0二At Z10 T-121/ Z生物F0值數(shù)學表達式：F0=D121Cx (IgNO-IgNt)為滅菌后預計達到的微生物殘存數(shù)，即染菌度概率。F0值F0值僅限于熱壓滅菌，生物F0值相當于121C熱壓滅時，殺滅容器中全部微生物所需要的時間。F0值體現(xiàn)了滅菌溫度與時間對滅菌效果的統(tǒng)一，數(shù)值更為精確、實用。為了確保滅菌效

3、果，應適當增加安全系數(shù), 一般增加理論值 的50%。鍵詞：罐頭，殺菌，F(xiàn)值，D值，Z值 一、實際殺菌F值 指某一殺菌條件下的總的殺菌效果。通常是把不同溫度下 的殺菌時間折算成121C的殺菌時間，即相當于121C的殺所花時間，它是一個理論上折算過的時間。為了幫助大家理解和記憶，請看下面的例題。例：蘑菇罐頭110C殺菌10 min, 115C殺菌20 min, 121 C殺菌30 mino工人實際殺菌操作時間等于(或大于)60 min,實際殺菌F值并不等于60 mino F實=10 xL1+20 xL2+30 xL3, L我們把它理解為不同溫度下的時間折算系數(shù)。L1肯定小于L2,二者均小于1O由于

4、121C就不存在 折算問題，因此，L3就是1, F實肯定小于60mino由此可見，實際殺菌F值不是工廠殺菌過程的總時間之和。 再例：蘑菇罐頭100C殺菌90分鐘，120C殺菌10分鐘, 哪個殺菌強度大？折算成相當于1219的殺菌時間，再比 較！即：90XL100和10XL120比較，只要找到折算系數(shù)就好比較了。二、安全殺二、安全殺在某一恒定溫度(12IC)下殺滅一定數(shù)量的微生物或者芽 抱所需的加熱時間。它被作為判別某一殺菌條件合理性的 標準值，也稱標準F值，用F安表示。F安表示滿足罐頭腐敗率要求所需的殺菌時間(121C)例如，某罐頭F安二30 min,通常表示罐頭要求在121C殺30m in。

5、每種罐頭要求的標準殺時間(通常121 30m in。每種罐頭要求的標準殺時間(通常121 C為標準溫度)，就象其它食品標準一樣，拿來作為參照，判斷是否合格、是否滿足要求。同時也是確定殺公式中恒溫是否合格、是否滿足要求。同時也是確定殺公式中恒溫時間& 2的主要依據(jù)。F實和F安的配合應用，F(xiàn)實等于或略大于F安，殺合理。F實小于F安,殺菌不足，未達到標準，要腐敗，必須延長殺時間。F略大于F安，殺合理。F實小于F安,殺菌不足，未達到標準，要腐敗，必須延長殺時間。F實遠大于F安，殺過度,超標準殺菌,影響色香味形、營養(yǎng)價值，要求縮短時間。通過這種比較和反復的調(diào)整，就可找到合適的恒溫時間t 2O三、安全殺F

6、值的計算三、安全殺F值的計算A確定殺菌溫度t罐頭pH值大于罐頭pH值大于4.6, 一般采用121C殺極少數(shù)低于115C殺菌。罐頭pH值小于4. 6, 般100C殺菌，極少數(shù)低于85C殺低于85C殺o實踐中可用pH計檢測，根據(jù)經(jīng)驗也可以粗略地估計，比如，甜橙汁是酸性，肉是偏中性。也可加檸 檬酸適當降低某些罐頭pH值。B選擇對象菌腐敗的微生物頭目，殺菌的重點對象；耐熱性強、不易殺 滅，罐頭中經(jīng)常出現(xiàn)、危害最大。只要殺滅它，其它腐敗致病菌、酶也被殺滅或失活。經(jīng)過微生物檢測,選定致病菌、酶也被殺滅或失活。經(jīng)過微生物檢測,選定了罐頭殺菌的對象菌，知道了罐頭食品中所污染的對象菌 的菌數(shù)及對象菌的耐熱性參數(shù)

7、D值，就可按下面微生物熱力致死速率曲線的公式計算安全殺F值。力致死速率曲線的公式計算安全殺F值。F 安二D (Iga-lgb)下面以121C標準溫度講解，因為高溫殺菌情況更具代表 性、人們更為關注。F安通常指t溫度(121C)下標準殺菌時間、要求的殺菌 時間。D值通常指t溫度(121C)下殺滅90%的微生物所需殺菌 時間，是微生物耐熱的特征參數(shù)，D值越大耐熱性越強，常 在右下角標明具體試驗溫度。由微生物實驗獲取D值，常 見的D值可查閱本教材或相關手冊。為了幫助同學們理解 和記憶，請看例題。例：已知蘑菇罐頭對象D121=4min,欲在121C下把對象殺滅99.9%,問需多長殺時間？如果使對象減少

8、為原例：已知蘑菇罐頭對象D121=4min,欲在121C下把對象殺滅99.9%,問需多長殺時間？如果使對象減少為原來的0.01%,問需多長殺第一個D值 殺滅90% ;第二個D值，殺滅9% （10%中的 90%）;第三個D值，殺滅0. 9% （1%中的90%）;第四個D 值，殺滅 0.09% （0.1%中的 90%） o 答案：12 min, 16 min a每罐對象菌數(shù)/單位體積原始活菌數(shù)。b殘存活菌數(shù)/罐頭的允許腐敗率。當殘存活菌數(shù)小于1時，它與罐頭的腐敗率是相等的。殘存活菌數(shù)為1%,表示每個罐頭中有1%個活菌，這是不合乎邏輯的。但從概率的 角度理解，100個罐頭中有1個罐頭存在一個活菌，要

9、腐敗，即腐敗率就是1%。同理，殘存活敗，即腐敗率就是1%。同理，殘存活數(shù)為1%。，從概率的角度理解，表示1000個罐頭中有1個罐頭存在一個活F安的計算典型例子：某廠生產(chǎn)425g蘑菇罐頭，根據(jù)工廠 的衛(wèi)生條件及原料的污染情況，通過微生物的檢測，選擇 以嗜熱脂肪芽胞桿菌為對象菌，并設內(nèi)容物在殺菌前含嗜 熱脂肪芽胞桿菌菌數(shù)不超過2個/克。經(jīng)121C殺菌、保 溫、貯藏后，允許變敗率為萬分之五以下，問在此條件下 蘑菇罐頭的安全殺菌F值為多大？解：查表得知嗜熱脂肪 芽胞桿菌在蘑菇罐頭中的耐熱性參數(shù)D121=4. 00 mino殺前對象數(shù):a = 425(克/罐)x2(前對象數(shù):a = 425(克/罐)x2

10、(個/罐)=850(個/罐)允許變敗率：b=5/IO 000=5x 10-4F 安=D121(lga-lgb) =4(1g850-1g5 x 10-4) =4(2. 9294-0. 699+4)=24. 92 min由此得到了蘑菇罐頭在121C需要殺由此得到了蘑菇罐頭在121C需要殺的標準時間24. 92min,解決了該蘑菇罐頭F安這個標準殺菌時間問題。四、實際殺F值的計算方法四、實際殺F值的計算方法為計算F實值必須先測出殺菌過程中罐頭中心溫度的變化數(shù)據(jù)。一般用罐頭中心溫度測定儀測定。根據(jù)罐頭的中心 溫度計算F實，把不同溫度下的殺菌時間折算成121C的殺時間，然后相加起來。時間，然后相加起來。

11、F 實二t1 x L1 +t2 x L2+t3 x L3 + t4 x L4+L致死率值，某溫度下的實際殺菌時間折算為121C殺菌時間的折算系數(shù)，下面我們來解決L致死率，即折算系數(shù)的 問題。由熱力致死時間公式L=10(t-121)/Z計算得到。該計算值 已經(jīng)有列表，嫌麻煩可在相關資料中直閱。式中：t是罐 頭殺菌過程中某一時間的中心溫度，不是指殺菌鍋內(nèi)溫 度。Z值是對象菌的另一耐熱性特征參數(shù)，如嗜熱脂肪芽胞桿Z=10Co還有一個是前面講的D值。在一定溫度下殺滅罐 變化10倍所需要的溫度變化即為Z值。頭中全部對象所需時間為熱力致死時間，熱力致死時間頭中全部對象所需時間為熱力致死時間，熱力致死時間通

12、常121C下的熱力致死時間用F表示，右下角注明溫度。 凡不是注明F實、F安，均指熱力致死時間。請看例題： 對象菌 Z=10C, F121=10 min,求 131C. 141C. 111C.101 C的熱力致死時間？對Z值反過來理解，溫度變化1個Z值熱力致死時間變化 將變化10倍。從上面溫度看，它們分別是上升了 1個和2 個Z值、下降了 1個和2個Z值。因此，上面F值應該分 別在121C的基礎上下降10倍和100倍、上升10倍和100 倍，即熱力致死時間依次為1min. 0.1 min. 100 min.1000 mino解決L致死率、折算系數(shù)的取值問題。返回前 面的例題！例：蘑菇罐頭1109

13、殺10 min,115C殺菌20 min,121C 殺30 例：蘑菇罐頭1109殺10 min,115C殺菌20 min,121C 殺30 mino工人實際殺操作時間等于或大于60min,實際殺F值并不等于60 minoF 實=10 x|_1 +20 F 實=10 x|_1 +20 x L2+30 x L3L1 =10(110-121)/10=0.079L2=10(115-121)/10=0. 251L3=10(121-121 )/10=1F 實=10 x0. 079+20 x0. 251+30 x1 =35. 81 min由此可見,實際殺F值不是工廠殺過程的總時間之由此可見,實際殺F值不是工

14、廠殺過程的總時間之和。再例：蘑菇罐頭1OOC殺90再例：蘑菇罐頭1OOC殺90分鐘，或120C殺10分鐘，哪個殺菌強度大？折算成相當于121C的殺菌時間, 再比較！90 xL100 和 10 xL120 比較，L100=10(100-121 )/10=0. 008L120=10(120-121 )/10=0. 794min90 xL100=90 x0. 008=0. 72 10 xL120=10 x0. 794=7. 94 minmin由此可見，后者殺菌強度更大，可能與一般的估計相反。同時說明，應該高溫殺菌的罐頭，100C殺菌基本沒有效 果，生產(chǎn)上一定要注意。五、實際殺菌F值的計算舉例 某廠生

15、產(chǎn)425g蘑菇罐頭，根據(jù)前面計算的F安(24. 92min) 值制訂的兩個殺菌式為10 23-10min/121C和10-25- 10min/12lC,分別進行殺菌試驗，并測得罐頭中心溫度的變化數(shù)據(jù)如下表，試問所擬殺菌條件是否合理？根據(jù)已經(jīng)測定的不同時間的中心溫度，代入公式L=10(t- 12D/Z計算，蘑菇罐頭選擇嗜熱脂肪芽胞桿菌為對象菌， Z=10Co有一個中心溫度就對應一個L值，計算后填入L值這一列對應位置，F(xiàn)實這一列表示每對應3分鐘折算成121 C的殺菌時間。殺菌公式110-23-10 min殺菌公式210-25-10 min 121C121C時間中心溫度L值F實時間中心溫度L值F實二28.1 min殺菌公式1, F實略大于F安，殺菌合理。恒溫殺菌時間只有23 min,但整個殺菌過程相當于121C實際殺菌時間 25.5 min,多2. 5min由升溫和降溫折算得到。工廠實際殺一個輪回的操作至少要1個