食品加工技術(shù)原理課件

食品加工技術(shù)原理PPT課件食品加工技術(shù)原理PPT課件食品加工技術(shù)原理PPT課件食品加工技術(shù)原理PPT課件食品加工技術(shù)原理PPT課件食品加工1第七章食品熱處理

和殺菌學(xué)習(xí)目標(biāo):掌握熱加工的基本原理及對產(chǎn)品品質(zhì)的影響；掌握不同殺菌方法的特點以及不同產(chǎn)品殺菌的要求及不同殺菌工藝知識點：熱加工原理、熱燙、巴氏殺菌、商業(yè)殺菌工藝。所需講授時間：12課時第七章食品熱處理

和殺菌學(xué)習(xí)目標(biāo):掌握熱加工的基本原理及2第一節(jié)食品加工與保藏個的熱處理一、食品熱處理的作用熱處理（Thermalprocessing）是食品加工與保藏中用于改善食品品質(zhì)、延長食品貯藏期的最重要的處理方法之一。食品工業(yè)中采用的熱處理有不同的方式和工藝，不同種類的熱處理所達(dá)到的主要目的和作用也有不問，但熱處理過程對微生物、酶和食品成分的作用以及傳熱的原理和規(guī)律卻有相同或相近之處。第一節(jié)食品加工與保藏個的熱處理一、食品熱處理的作用3食品加工技術(shù)原理課件4二、食品熱處理的類型和特點

工業(yè)烹飪:一般作為食品加工的一種前處理過程，通常是為了提高食品的感官質(zhì)量而采取的一種處理手段。烹飪通常有煮、燜(燉)、烘(焙)、炸(煎)、烤等。一般煮多在沸水中進(jìn)行；焙、烤則以干熱的形式加熱，溫度較高：而煎、炸也在較高溫度的油介質(zhì)中進(jìn)行。類型主要有：工業(yè)烹飪、熱燙、熱擠壓和殺菌等（一）工業(yè)烹飪（Industrialcooking二、食品熱處理的類型和特點類型主要有：工業(yè)烹飪、熱燙、熱擠壓5食品加工技術(shù)原理課件6

烹飪能殺滅部分微生物，破壞酶，改善食品的色、香、味和質(zhì)感，提高食品的可消化性，并破壞食品中的不良成分(包括一些毒工素等)，提高食品的晏全性，也可使食品的耐貯性提高。但也發(fā)現(xiàn)不適當(dāng)?shù)暮婵咎幚頃o食品帶來營養(yǎng)安全方面的問題，如燒烤中的高溫使油脂分解產(chǎn)生致癌物質(zhì)。烹飪能殺滅部分微生物，破壞酶，改善食品的色、香、味和質(zhì)感，7熱燙。又稱燙漂、殺青、預(yù)煮，熱燙的作用主要是破壞或鈍化食品中導(dǎo)致食品質(zhì)量變化的酶類，以保持食品原有的品質(zhì)，防止或減少食品在加工和保藏中由酶引起的食品色、香、味的劣化和營養(yǎng)成分的損失，熱燙處理土要應(yīng)用于蔬菜和某些水果，通常是蔬菜和水果冷凍、干燥或罐藏前的一種前處地工序。(二)熱燙(BlanchingorScalding)熱燙。又稱燙漂、殺青、預(yù)煮，熱燙的作用主要是破壞或鈍化食品中8導(dǎo)致蔬菜和水果在加工和保藏過程中質(zhì)量降低的兩類主要是氧化酶類和水解酶類，熱處理是破壞或鈍化酶活性的最主要和最有效方法之一。除此之外，熱燙還有一定的殺菌和洗滌作用．可以減少食品表面的微生物數(shù)量；可以排除食品組織中的氣體，使食品裝罐后形成良好的真空度及減少氧化作用；熱燙還能軟化食品組織，方便食品往容器中裝填；熱燙也起到一定的預(yù)熱作用，有利于裝罐后縮短殺菌引溫的時間。導(dǎo)致蔬菜和水果在加工和保藏過程中質(zhì)量降低的兩類主要是氧化酶類9

對于果蔬的干藏和冷凍保藏，熱燙的主要目的是破壞或鈍化酶的活性。但對于豆類的罐藏以及食品后殺菌采用(超)高溫短時方法時，由于此殺菌方法對酶的破壞程度有限，熱燙等前處理的滅酶作用應(yīng)恃別注意。對于果蔬的干藏和冷凍保藏，熱燙的主要目的是破壞或鈍化酶的活10(三)熱擠壓擠壓是將食品物料放入擠壓機(jī)中，物料在螺桿的擠壓下被壓縮并形成熔融狀態(tài)，然后在卸料端通過模具出被擠出的過程。熱擠壓則是指食品物料在擠壓的過程中還被加熱。熱擠壓也被稱為擠壓蒸煮（Extrusioncooking）。擠壓是結(jié)合了混合、蒸煮、揉搓、剪切、成型等幾種單元操作的過程。(三)熱擠壓擠壓是將食品物料放入擠壓機(jī)中，物料在螺桿的擠壓下11擠壓可以產(chǎn)生不同形狀、質(zhì)地、色澤和風(fēng)味的食品。熱擠壓是一種高溫短時的熱處理過程，它能夠減少食品中的微生物數(shù)量和鈍化酶，但無論是熱擠壓或是冷擠壓，其產(chǎn)品的保藏主要是靠其較低的水分活性和其他條件。擠壓可以產(chǎn)生不同形狀、質(zhì)地、色澤和風(fēng)味的食品。熱擠壓是一種高12

特點：擠壓食品多樣化，可以通過調(diào)整配料和擠壓機(jī)的操作條件直接生產(chǎn)出滿足消費者要求的各種擠壓食品；擠壓處理的操作成本較低；在短時間內(nèi)完成多種單元操作，生產(chǎn)效率較高；便于生產(chǎn)過程的自動控制和連續(xù)生產(chǎn)。特點：擠壓食品多樣化，可以通過調(diào)整配料和擠壓機(jī)的操作條件13(四)熱殺菌根據(jù)要殺滅微生物的種類的不同可分為巴氏殺菌(Pasteurisation)和商業(yè)殺菌(Sterilization)。巴氏殺菌是一種較溫和的熱殺菌形式，巴氏殺菌的處理溫度通常在100℃以下，典型的巴氏殺菌的條件是62.8℃、30min，達(dá)到同樣的巴氏殺菌效果，可以有不同的溫度、時間組合。巴氏殺菌可使食品中的酶失活，并破壞食品中熱敏性的微生物和致病菌。巴氏殺菌的目的及其產(chǎn)品的貯藏期主要取決于殺菌條件、食品成分(如PH值)和包裝情況。對低酸性食品(pH＞4.6)，其主要目的是殺滅致病菌，而對于酸性食品，還包括殺滅腐敗菌和鈍化酶。(四)熱殺菌根據(jù)要殺滅微生物的種類的不同可分為巴氏殺菌(Pa14商業(yè)殺菌一般又簡稱為殺菌，是一種較強烈的熱處理形式，通常是將食品加熱到較高的溫度并維持一定的時間以達(dá)到殺死所有致病菌、腐敗菌和絕大部分微生物，殺菌后的食品符合貨架期的要求。這種熱處理形式一般也能鈍化酶，但它同樣對食品的營養(yǎng)成分破壞也較大。殺菌后食品通常也并非達(dá)到完全無菌，只是殺菌后食品中不含致病菌，殘存的處于休眠狀態(tài)的非致病菌在正常的食品貯藏條件下不能生長繁殖，這種無菌程度被稱為“商業(yè)無菌”。商業(yè)殺菌一般又簡稱為殺菌，是一種較強烈的熱處理形式，通常是將15將食品先密封于容器內(nèi)再進(jìn)行殺菌處理是通常罐頭的加工形式，而將經(jīng)超高溫瞬時（UHT）殺菌后的食品在無菌的條件下進(jìn)行包裝，則是無菌包裝。將食品先密封于容器內(nèi)再進(jìn)行殺菌處理是通常罐頭的加工形式，而將16從殺菌時微生物被殺死的難易程度看，細(xì)菌的芽孢具有更高的耐熱性，它通常較營養(yǎng)細(xì)胞難被殺死。另一方面，專性好氧菌的芽孢較兼性和專性厭氧菌的芽孢容易被殺死。殺菌后食品所處的密封容器中氧的含量通常較低，這在一定程度上也能阻止微生物繁殖，防止食品腐敗。在考慮確定具體的殺菌條件時，通常以某種具有代表性的微生物作為殺菌的對象，通過這種對象菌的死亡情況反映殺菌的程度。從殺菌時微生物被殺死的難易程度看，細(xì)菌的芽孢具有更高的耐熱性17三、食品熱處理使用的能源和加熱方式食品熱處理可使用幾種不同的能源作為加熱源，主要能源種類有：電，氣（天然氣或液化氣），液體燃料（燃油等），固體燃料（如煤、木、炭等）。三、食品熱處理使用的能源和加熱方式食品熱處理可使用幾種不同的18食品加工技術(shù)原理課件19直接方式指加熱介質(zhì)（如燃料燃燒的熱氣等）與食品直接接觸的加熱過程。（容易污染食品，一般只有氣體燃料可作為直接加熱源，液體燃料則很少）間接加熱方式是將燃料燃燒所產(chǎn)生的熱能通過換熱器或其他中間介質(zhì)如空氣）加熱食品，從而將食品與燃料分開。

加熱方式間接方式直接方式直接方式指加熱介質(zhì)（如燃料燃燒的熱氣等）與食品直接接觸的加熱20食品加工技術(shù)原理課件21第二節(jié)食品熱處理反應(yīng)的基本規(guī)律一、食品熱處理的反應(yīng)動力學(xué)要控制食品熱處理的程度，人們必須了解熱處理時食品中各成分（微生物、酶、營養(yǎng)成分和質(zhì)量因素等）的變化規(guī)律，主要包括：（1）在某一熱處理條件下食品成分的熱處理破壞速率；（2）溫度對這些反應(yīng)的影響。第二節(jié)食品熱處理反應(yīng)的基本規(guī)律一、食品熱處理的反應(yīng)22（一）熱破壞反應(yīng)的反應(yīng)速率食品中各成分的熱破壞反應(yīng)一般均遵循一級反應(yīng)動力學(xué)，也就是說各成分的熱破壞反應(yīng)速率與反應(yīng)物的濃度呈正比關(guān)系。這一關(guān)系通常被稱為“熱滅活或熱破壞的對數(shù)規(guī)律”。（一）熱破壞反應(yīng)的反應(yīng)速率23對上式進(jìn)行積分，設(shè)在反應(yīng)時間t1＝0時的微生物濃度為c1，則反應(yīng)至t時的結(jié)果為：對上式進(jìn)行積分，設(shè)在反應(yīng)時間t1＝0時的微生物濃度為c1，則24在半對數(shù)坐標(biāo)中微生物的熱力致死速率曲線為一直線，該直線的斜率為-k/2.303。從圖中可以看出，熱處理過程中微生物的數(shù)量每減少同樣比例所需要的時間是相同的。如微生物的活菌數(shù)每減少90％，也就是在對數(shù)坐標(biāo)中c的數(shù)值每跨過一個對數(shù)循環(huán)所對應(yīng)的時間是相同的，這一時間被定義為D值，稱為指數(shù)遞減時間（decimalreductiontime）。因此直線的斜率又可表示為：在半對數(shù)坐標(biāo)中微生物的熱力致死速率曲線為一直線，該直線的斜率25由于上述致死速率曲線是在一定的熱處理（致死）溫度下得出的，為了區(qū)分不同溫度下微生物的D值，一般熱處理的溫度T作為下標(biāo)，標(biāo)注在D值上，即為DT。D值的大小可以反映微生物的耐熱性。在同一溫度下比較不同微生物的D值時，D值愈大，表示在該溫度下殺死90%微生物所需的時間愈長，即該微生物愈耐熱。由于上述致死速率曲線是在一定的熱處理（致死）溫度下得出的，為26熱力致死時間（TDT）值是指在某一恒定溫度條件下，將食品中的某種微生物活菌（細(xì)菌和芽孢）全部殺死所需要的時間(min)。試驗以熱處理后接種培養(yǎng)，無微生物生長作為全部活菌已被殺死的標(biāo)準(zhǔn)。熱力致死時間（TDT）值是指在某一恒定溫度條件下，將食品中的27（二）熱破壞反應(yīng)和溫度的關(guān)系要了解在一變化溫度的熱處理過程中食品成分的破壞情況，必須了解不同（致死）溫度下食品的熱破壞規(guī)律，便于人們比較不同溫度下的熱處理效果。反映熱破壞反應(yīng)速率常數(shù)和溫度關(guān)系的方法主要有3種：一種是熱力致死曲線；另一種是阿累尼烏斯方程；還有一種是溫度系數(shù)。（二）熱破壞反應(yīng)和溫度的關(guān)系要了解在一變化溫度的熱處理過程中281.熱力致死時間曲線熱力致死時間曲線是采用類似熱力致死速率曲線的方法而制得的，它將TDT值與對應(yīng)的溫度T在半對數(shù)坐標(biāo)中作圖，則可以得到類似于致死速率曲線的熱力致死時間曲線（Thermaldeathtimecurve。采用類似于前面對致死速率曲線的處理方法，可得到1.熱力致死時間曲線熱力致死時間曲線是采用類似熱力致死速率曲29食品加工技術(shù)原理課件30反應(yīng)速率常數(shù)的對數(shù)與溫度成正比，較高溫度的熱處理所取得的殺菌效果要高于低溫度熱處理的殺菌效果。不同微生物對溫度的敏感程度可以從Z值反映，Z值小的對溫度的敏感程度高。要取得同樣的熱處理效果，在較高溫度下所需的時間比在較低溫度下的短。這也是高溫短時（HTST）或超高溫瞬時殺菌（UHT）的理論依據(jù)。不同的微生物對溫度的敏感程度不同，提高溫度所增加的破壞效果不一樣。上述的D值、Z值不僅能表示微生物的熱力致死情況，也可用于反映食品中的酶、營養(yǎng)成分和食品感官指標(biāo)的熱破壞情況。反應(yīng)速率常數(shù)的對數(shù)與溫度成正比，較高溫度的熱處理所取得的殺菌312.阿累尼烏斯方程反映熱破壞反應(yīng)和溫度關(guān)系的另一方法是阿累尼烏斯法，即反應(yīng)動力學(xué)理論。2.阿累尼烏斯方程反映熱破壞反應(yīng)和溫度關(guān)系的另一方法是阿累尼32取對數(shù)，得設(shè)溫度T1時反應(yīng)速率常數(shù)為ｋ1，則可通過下式求得頻率因子常數(shù)：取對數(shù)，得33根據(jù)Ea和Z的關(guān)系，并將式中的溫度由℃轉(zhuǎn)換成K，得到根據(jù)Ea和Z的關(guān)系，并將式中的溫度由℃轉(zhuǎn)換成K，得到34食品加工技術(shù)原理課件353.溫度系數(shù)Q值Q值表示反應(yīng)在溫度T2下進(jìn)行的速率比在較低溫度T1下快多少，若Q值表示溫度增加10℃時反應(yīng)速率的增加情況，則一般稱之為Q10。3.溫度系數(shù)Q值Q值表示反應(yīng)在溫度T2下進(jìn)行的速率比在較低溫36食品加工技術(shù)原理課件37二、加熱對微生物的影響（一）微生物和食品的腐敗變質(zhì)食品中的微生物是導(dǎo)致食品不耐貯藏的主要原因。一般說來，食品原料都帶有微生物。在食品的采收、運輸、加工和保藏過程中，食品也有可能污染微生物。在一定的條件下，這些微生物會在食品中生長、繁殖，使食品失去原有的或應(yīng)有的營養(yǎng)價值和感官品質(zhì)，甚至產(chǎn)生有害和有毒的物質(zhì)。二、加熱對微生物的影響（一）微生物和食品的腐敗變質(zhì)38細(xì)菌、霉菌和酵母都可能引起食品的變質(zhì)，其中細(xì)菌是引起食品腐敗變質(zhì)的主要微生物。細(xì)菌中非芽孢細(xì)菌在自然界存在的種類最多，污染食品的可能性也最大，但這些菌的耐熱性并不強，巴氏殺菌即可將其殺死。細(xì)菌中耐熱性強的是芽孢菌。芽孢菌中還分需氧性、厭氧性的和兼性厭氧的。需氧和兼性厭氧的芽孢菌是導(dǎo)致罐頭食品發(fā)生平蓋酸敗的原因菌，厭氧芽孢菌中的肉毒梭狀芽孢桿菌常作為罐頭殺菌的對象菌。酵母菌和霉菌引起的變質(zhì)多發(fā)生在酸性較高的食品中，一些酵母菌和霉菌對滲透壓的耐性也較高。細(xì)菌、霉菌和酵母都可能引起食品的變質(zhì)，其中細(xì)菌是引起食品腐敗39（二）微生物的生長溫度和微生物的耐熱性當(dāng)溫度高于微生物的最適生長溫度時，微生物的生長就會受到抑制，而當(dāng)溫度高到足以使微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生變性時，微生物即會出現(xiàn)死亡現(xiàn)象。一般認(rèn)為，微生物細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)受熱凝固而失去新陳代謝的能力是加熱導(dǎo)致微生物死亡的原因。因此，細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)受熱凝固的難易程度直接關(guān)系到微生物的耐熱性。蛋白質(zhì)的熱凝固條件受其他一些條件，如：酸、堿、鹽和水分等的影響。（二）微生物的生長溫度和微生物的耐熱性當(dāng)溫度高于微生物的最適401.微生物的種類微生物的菌種不同，耐熱的程度也不同，而且即使是同一菌種，其耐熱性也因菌株而異。正處于生長繁殖的微生物營養(yǎng)細(xì)胞的耐熱性較它的芽孢弱。各種芽孢菌的耐熱性也不相同，一般厭氧菌芽孢菌耐熱性較需氧菌芽孢菌強。嗜熱菌的芽孢耐熱性最強。同一菌種芽孢的耐熱性也會因熱處理前的培養(yǎng)條件、貯存環(huán)境和菌齡的不同而異。例如：菌體在其最高生長溫度生長良好并形成芽孢時，其芽孢的耐熱性通常較高；不同培養(yǎng)基所形成的芽孢對耐熱性影響很大，實驗室培養(yǎng)的芽孢都比在大自然條件下形成的芽孢耐熱性要低；培養(yǎng)基中的鈣、錳離子或蛋白胨都會使芽孢耐熱性增高；熱處理后殘存芽孢經(jīng)培養(yǎng)繁殖和再次形成芽孢后，新形成芽孢的耐熱性就較原來的芽孢強。1.微生物的種類微生物的菌種不同，耐熱的程度也不同，而且即使41酵母菌和霉菌的耐熱性都不很高，酵母（包括酵母孢子）在100℃以下的溫度容易被殺死。大多數(shù)的致病菌不耐熱。酵母菌和霉菌的耐熱性都不很高，酵母（包括酵母孢子）在100422.微生物生長和細(xì)胞（芽孢）形成的環(huán)境條件這方面的因素包括：溫度、離子環(huán)境、非脂類有機(jī)化合物、脂類和微生物的菌齡。長期生長在較高溫度環(huán)境下的微生物會被馴化，在較高溫度下產(chǎn)生的芽孢比在較低溫度下產(chǎn)生的芽孢的耐熱性強；許多有機(jī)物會影響芽孢的耐熱性，雖然在某些特殊的條件下能得到一些數(shù)據(jù)，但也很難下一般性的結(jié)論；有研究顯示低濃度的飽和與不飽和脂肪酸對微生物有保護(hù)作用，它使肉毒桿菌芽孢的耐熱性提高；關(guān)于菌齡對微生物耐熱性的影響，芽孢和營養(yǎng)細(xì)胞不一樣，幼芽孢較老芽孢耐熱，而年幼的營養(yǎng)細(xì)胞對熱更敏感。2.微生物生長和細(xì)胞（芽孢）形成的環(huán)境條件這方面的因素包括：433.熱處理時的環(huán)境條件熱處理時影響微生物耐熱性的環(huán)境條件有：pH值和緩沖介質(zhì)、離子環(huán)境、水分活性、其他介質(zhì)成分。由于多數(shù)微生物生長于中性或偏堿性的環(huán)境中，過酸和過堿的環(huán)境均使微生物的耐熱性下降，故一般芽孢在極端的pH值環(huán)境下的耐熱性較中性條件下的差。緩沖介質(zhì)對微生物的耐熱性也有影響，但缺乏一般性的規(guī)律。大多數(shù)芽孢桿菌在中性范圍內(nèi)耐熱性最強，pH值低于5時芽孢就不耐熱，此時耐熱性的強弱常受其他因素的影響。某些酵母的芽孢的耐熱性在pH=4-5時最強。3.熱處理時的環(huán)境條件熱處理時影響微生物耐熱性的環(huán)境條件有：44在磷酸緩沖液中低濃度的Mg2＋和Ca2十對芽孢耐熱性的影響與EDTA和甘氨酞甘氨酸相似，都能降低芽孢的耐熱性。食品中低濃度的食鹽（低于4%）對芽孢的耐熱性有一定的增強作用，但隨著食鹽濃度的提高（8％以上）會使芽孢的耐熱性減弱。如果濃度高于14％時，一般細(xì)菌將無法生長。在磷酸緩沖液中低濃度的Mg2＋和Ca2十對芽孢耐熱性的影響與45其他無機(jī)鹽對細(xì)菌芽孢的耐熱性也有影響。氯化鈣對細(xì)菌芽孢耐熱性的影響較食鹽弱一些，而苛性鈉、碳酸鈉或磷酸鈉等對芽孢有一定的殺菌力，這種殺菌力常隨溫度的提高而增強，因此如果在含有一定量芽孢的食鹽溶液中加入苛性鈉、碳酸鈉或磷酸鈉時，殺死它們所需要的時間可大為縮短。通常認(rèn)為這些鹽類的殺菌力來自未分解的分子而并不來自氫氧根離子。其他無機(jī)鹽對細(xì)菌芽孢的耐熱性也有影響。氯化鈣對細(xì)菌芽孢耐熱性46芽孢對干熱的抵抗能力比濕熱的強，如肉毒芽孢桿菌的干芽孢在干熱下的殺滅條件是120℃，120min，而在濕熱下為121℃，4-10min。濕熱下的蛋白質(zhì)變性和干熱下的氧化，由于氧化所需的能量高于變性，故在相同的熱處理條件下，濕熱下的殺菌效果高于干熱。糖的存在也會影響細(xì)菌芽孢的耐熱性，食品中糖濃度的提高會增強芽孢的耐熱性。蔗糖濃度很低時對細(xì)菌芽孢的耐熱性影響很小，高濃度的蔗糖對受熱處理的細(xì)菌芽孢有保護(hù)作用，這是由于高濃度的糖液會導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞中的原生質(zhì)脫水，從而影響了蛋白質(zhì)的凝固速度以致增強了芽孢的耐熱性。除蔗糖外，其它的糖如葡萄糖、果糖、乳糖、麥芽糖等的作用并不相同。芽孢對干熱的抵抗能力比濕熱的強，如肉毒芽孢桿菌的干芽孢在干熱47食品中的其他成分如淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等也對芽孢的耐熱性有直接或間接的影響，其中淀粉對芽孢耐熱性沒有直接的影響，但由于包括蛛不飽和脂肪酸在內(nèi)的某些抑制劑很容易吸附在淀粉上，因此間接地增加了芽孢耐熱性。蛋白質(zhì)中如明膠、血清等能增加芽孢的耐熱性。食品中含有少量防腐或抑菌物質(zhì)會大大降低一般的耐熱性。介質(zhì)中的一些其他成分也會影響微生物的耐熱性，如抗菌素、殺菌劑和香辛料等抑菌物質(zhì)的存在對殺菌會有促進(jìn)和協(xié)同作用。食品中的其他成分如淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等也對芽孢的耐熱性有直接48食品加工技術(shù)原理課件49三、加熱對酶的影響（一）酶和食品的質(zhì)量酶也會導(dǎo)致食品在加工和貯藏過程中的質(zhì)量下降，主要反映在食品的感官和營養(yǎng)方面的質(zhì)量降低。這些酶主要是氧化酶類和水解酶類，包括過氧化物酶、多酚氧化酶、脂肪氧合酶、抗壞血酸氧化酶等。三、加熱對酶的影響（一）酶和食品的質(zhì)量50不同食品中所含的酶的種類不同，酶的活力和特性也可能不同。以過氧化物酶為例，在不同的水果和蔬菜中酶活力相差很大，其中辣根過氧化物酶的活力最高，其次是蘆筍、馬鈴薯、蘿卜、梨、蘋果等，蘑菇中過氧化物酶的活力最低。與大多數(shù)蔬菜相比，水果具有較低的過氧化物酶活力。又如大豆中的脂肪氧合酶相對活力最高，綠豆和豌豆的脂肪氧合酶活力相對較低。不同食品中所含的酶的種類不同，酶的活力和特性也可能不同。以過51過氧化物酶在果蔬加工和保藏中最受人關(guān)注。由于它的活力與果蔬產(chǎn)品的質(zhì)量有關(guān)，還因為過氧化物酶是最耐熱的酶類，它的鈍化作為熱處理對酶破壞程度的指標(biāo)。當(dāng)食品中過氧化物酶在熱處理中失活時，其他酶以活性形式存在的可能性很小。但最近的研究也提出，對于某些食品（蔬菜）的熱處理滅酶而言，破壞導(dǎo)致這些食品質(zhì)量降低的酶，如豆類中的脂肪氧合酶較過氧化物酶與豆類變味的關(guān)系更密切，對于這些食品的熱處理以破壞脂肪氧合酶為滅酶指標(biāo)更合理。過氧化物酶在果蔬加工和保藏中最受人關(guān)注。由于它的活力與果蔬產(chǎn)52（二）酶的最適溫度和熱穩(wěn)定性酶活性一溫度關(guān)系曲線是在除了溫度變化以外，其他均為標(biāo)準(zhǔn)的條件下進(jìn)行一系列酶反應(yīng)而獲得的。在酶活性一溫度關(guān)系曲線中的溫度范圍內(nèi)，酶是“穩(wěn)定”的，這是因為實際上不可能測定瞬時的初始反應(yīng)速率。酶的耐熱性的測定則首先是將酶（通常不帶有底物）在不同的溫度下保溫，其他條件保持相同，按一定的時間間隔取樣，然后采用標(biāo)準(zhǔn)的方法測定酶的活性。熱處理的時間通常遠(yuǎn)大于測定分析的時間。（二）酶的最適溫度和熱穩(wěn)定性酶活性一溫度關(guān)系曲線是在除了溫53食品加工技術(shù)原理課件54pH值、水分含量、加熱速率等熱處理的條件參數(shù)也會影響酶的熱失活。從上述的酶的耐熱性參數(shù)可以看出，熱處理時的pH值直接影響著酶的耐熱性。一般食品的水分含量愈低，其中的酶對熱的耐性愈高，谷類中過氧化物酶的耐熱性最明顯地體現(xiàn)了這一點。這意味著食品在干熱的條件下滅酶的效果比較差。加熱速率影響到過氧化物酶的再生，加熱速率愈快，熱處理后酶活力再生的愈多。pH值、水分含量、加熱速率等熱處理的條件參數(shù)也會影響酶的熱失55采用高溫短時（HTST）的方法進(jìn)行食品熱處理時，應(yīng)注意酶活力的再生。食品的成分，蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等都可能會影響酶的耐熱性，如糖分能提高蘋果和梨中過氧化物酶的熱穩(wěn)定性。采用高溫短時（HTST）的方法進(jìn)行食品熱處理時，應(yīng)注意酶活力56四、加熱對食品營養(yǎng)成分和感官品質(zhì)的影響

加熱對食品成分的影響可以產(chǎn)生有益的結(jié)果，也會造成營養(yǎng)成分的損失。熱處理可以破壞食品中不需要的成分，如禽類蛋白中的抗生物素蛋白、豆科植物中的胰蛋白酶抑制素。熱處理可改善營養(yǎng)素的可利用率，如淀粉的糊化和蛋白質(zhì)的變性可提高其在體內(nèi)的可消化性。加熱也可改善食品的感官品質(zhì)，如美化口味、改善組織狀態(tài)、產(chǎn)生可愛的顏色等。四、加熱對食品營養(yǎng)成分和感官品質(zhì)的影響加熱對食品成分的影響57加熱對食品成分產(chǎn)生的不良后果也是很明顯的，這主要體現(xiàn)在食品中熱敏性營養(yǎng)成分的損失和感官品質(zhì)的劣化。如熱處理雖然可提高蛋白質(zhì)的可消化性，但蛋白質(zhì)的變性使蛋白質(zhì)（氨基酸）易于和還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)而造成損失。對于碳水化合物和脂肪，人們一般不考慮它們在熱處理中的損失量，而對其降解反應(yīng)產(chǎn)物的有關(guān)特性特別注意。如還原糖焦糖化反應(yīng)產(chǎn)物的毒性等。加熱對食品成分產(chǎn)生的不良后果也是很明顯的，這主要體現(xiàn)在食品中58熱處理造成營養(yǎng)素的損失研究最多的對象是維生素。脂溶性的維生素一般比水溶性的維生素對熱較穩(wěn)定。通常的情況下，食品中的維生素C、維生素B1、維生素D和泛酸對熱最不穩(wěn)定。對熱處理后食品感官品質(zhì)的變化，人們也盡可能采用量化的指標(biāo)加以反映。食品營養(yǎng)成分和感官品質(zhì)指標(biāo)對熱的耐性也主要取決于營養(yǎng)素和感官指標(biāo)的種類、食品的種類，以及pH值、水分、氧氣含量和緩沖鹽類等一些熱處理時的條件。熱處理造成營養(yǎng)素的損失研究最多的對象是維生素。脂溶性的維生素59食品加工技術(shù)原理課件60第三節(jié)食品熱處理條件的選擇與確定一、食品熱處理方法的選擇熱處理的作用效果不僅與熱處理的種類有關(guān)，而且與熱處理的方法有關(guān)。也就是說，滿足同一熱處理目的的不同熱處理方法所產(chǎn)生的處理效果可能會有差異。以液態(tài)食品殺菌為例，低溫長時和高溫短時殺菌可以達(dá)到同樣的殺菌效果（巴氏殺菌），但兩種殺菌方法對食品中的酶和食品成分的破壞效果可能不同。第三節(jié)食品熱處理條件的選擇與確定一、食品熱處理方法的選擇61殺菌溫度的提高雖然會加快微生物、酶和食品成分的破壞速率，但三者的破壞速率增加并不一樣，其中微生物的破壞速率在高溫下較大。因此采用高溫短時的殺菌方法對食品成分的保存較為有利，尤其在超高溫瞬時滅菌條件下更顯著，但此時酶的破壞程度也會減小。此外，熱處理過程還需考慮熱的傳遞速率及其效果，合理選擇實際行之有效的溫度及時間條件。殺菌溫度的提高雖然會加快微生物、酶和食品成分的破壞速率，但三62選擇熱殺菌方法和條件時應(yīng)遵循下列基本原則，首先，熱處理應(yīng)達(dá)到相應(yīng)的熱處理目的。以加工為主的，熱處理后食品應(yīng)滿足熱加工的要求，以保藏為主要目的的，熱處理后的食品應(yīng)達(dá)到相應(yīng)的殺菌、鈍化酶等目的。其次，應(yīng)盡量減少熱處理造成的食品營養(yǎng)成分的破壞和損失。熱處理過程不應(yīng)產(chǎn)生有害物質(zhì)，滿足食品衛(wèi)生的要求。熱處理過程要重視熱能在食品中的傳遞特征與實際效果。選擇熱殺菌方法和條件時應(yīng)遵循下列基本原則，首先，熱處理應(yīng)達(dá)到63食品加工技術(shù)原理課件64二、熱能在食品中的傳遞對于熱殺菌而言，具體的熱處理過程可以通過兩種方法完成。一種是先用熱交換器將食品殺菌并達(dá)到商業(yè)無菌的要求，然后裝入經(jīng)過殺菌的容器并密封；另一種是先將食品裝入容器，然后再進(jìn)行密封和殺菌。前一種方法多用于流態(tài)食品，由于熱處理是在熱交換器中進(jìn)行，傳熱過程可以通過一定的方法進(jìn)行強化，傳熱也呈穩(wěn)態(tài)傳熱；后一種方法是傳統(tǒng)的罐頭食品加工方法。傳熱過程熱能必須通過容器后才能傳給食品，容器內(nèi)各點的溫度隨熱處理的時間而變，屬非穩(wěn)態(tài)傳熱，而且傳熱的方式與食品的狀態(tài)有關(guān)，傳熱過程的控制較為復(fù)雜。二、熱能在食品中的傳遞對于熱殺菌而言，具體的熱處理過程可以通65（一）罐頭容器內(nèi)食品的傳熱影響容器內(nèi)食品傳熱的因素包括：表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)；食品和容器的物理性質(zhì)；加熱介質(zhì)（蒸汽）的溫度和食品初始溫度之間的溫度差；容器的大小。對于蒸汽加熱的情況，通常認(rèn)為其表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)很大（相對于食品的導(dǎo)熱性而言），此時傳熱的阻力主要來自包裝及食品。對金屬包裝食品來說，傳熱時熱穿透的速率取決于容器內(nèi)食品的傳熱機(jī)制。對于粘度不很高的液體或湯汁中含有小顆粒固體的食品，傳熱時食品會發(fā)生自然對流，熱穿透的速率較快，而且此時的對流傳熱還可以通過旋轉(zhuǎn)或攪拌罐頭來加強，如旋轉(zhuǎn)式殺菌設(shè)備。容器內(nèi)裝的是特別黏稠的液態(tài)食品或固態(tài)食品時，食品中的傳熱主要以傳導(dǎo)的方式進(jìn)行，其熱穿透的速率較慢。（一）罐頭容器內(nèi)食品的傳熱66還有一些食品的傳熱可能是混合形式的，當(dāng)食品的溫度較低時，傳熱為熱傳導(dǎo)，而食品的溫度升高后，傳熱可能以對流為主。這類食品的熱穿透速率隨傳熱形式的變化而發(fā)生變化。還有一些食品的傳熱可能是混合形式的，當(dāng)食品的溫度較低時，傳熱67要準(zhǔn)確地評價罐頭食品在熱處理中的受熱程度，必須找出能代表罐頭容器內(nèi)食品溫度變化的溫度點，通常人們選罐內(nèi)溫度變化最慢的冷點（Coldpoint）溫度，加熱時該點的溫度最低（此時又稱最低加熱溫度點，Slowestheatingpoint），冷卻時該點的溫度最高。罐頭冷點的位置與罐內(nèi)食品的傳熱情況有關(guān)。對于傳導(dǎo)傳熱方式的罐頭，由于傳熱的過程是從罐壁傳向罐頭的中心處，罐頭的冷點在罐內(nèi)的幾何中心。對于對流傳熱的罐頭，由于罐內(nèi)食品發(fā)生對流，熱的食品上升，冷的食品下降，罐頭的冷點將向下移，通常在罐內(nèi)的中心軸上、罐頭幾何中心之下的某一位置。而傳導(dǎo)和對流混合傳熱的罐。其冷點在上述兩者之間。要準(zhǔn)確地評價罐頭食品在熱處理中的受熱程度，必須找出能代表罐頭68（二）評價熱穿透的數(shù)據(jù)測定熱處理時傳熱的情況，應(yīng)以冷點的溫度變化為依據(jù)。通常測溫儀是用銅-康銅為熱電偶，利用其兩點上出現(xiàn)溫度差時測定其電位差，再換算成溫度的原理。測溫頭可以預(yù)先安裝在罐內(nèi)的兩點位置上，然后裝內(nèi)容物并封罐，也可以采用先裝罐封罐后再打孔將熱電偶測溫頭插入罐頭內(nèi)。（二）評價熱穿透的數(shù)據(jù)測定熱處理時傳熱的情況，應(yīng)以冷點的溫度69前者的優(yōu)點是完全可以達(dá)到所測定點的位置。特別是對各種塊狀的固體物，可使熱電偶的測溫頭插入食品固體物內(nèi)部的不同位置上，另一優(yōu)點是不會破壞罐頭原有的真空度，使測得的傳熱情況基本上和實罐一致。而后者則往往只能固定在罐內(nèi)一定部位（如冷點處），不易插入固體物內(nèi)，即使插入，也很難控制在預(yù)定部位，這為獲得正確和滿意的數(shù)據(jù)帶來困難。前者的優(yōu)點是完全可以達(dá)到所測定點的位置。特別是對各種塊狀的固70傳熱曲線是將測得罐內(nèi)冷點溫度（TP）隨時間的變化畫在半對數(shù)坐標(biāo)上所得的曲線。

傳熱曲線是將測得罐內(nèi)冷點溫度（TP）隨時間的變化畫在半對數(shù)坐71食品加工技術(shù)原理課件72三、食品熱處理條件的確定為了知道食品熱處理后是否達(dá)到熱處理的目的，熱處理后的食品必須經(jīng)過測試，檢驗食品中微生物、酶和營養(yǎng)成分的破壞情況以及食品質(zhì)量因素（色、香、味和質(zhì)感）的變化。如果測試的結(jié)果表明熱處理的目的已達(dá)到，則相應(yīng)的熱處理條件即可確定?，F(xiàn)在也可以采用數(shù)學(xué)模型的方法通過計算來確定熱處理的條件，但這一技術(shù)尚不能完全取代傳統(tǒng)的實驗法，因為計算法的誤差需要通過實驗才能校正，而且作為數(shù)學(xué)計算法的基礎(chǔ)，熱處理對象的耐熱性和熱處理時的傳熱參數(shù)都需要通過實驗取得。三、食品熱處理條件的確定為了知道食品熱處理后是否達(dá)到熱處理的73下面以罐頭食品的熱殺菌為主，介紹熱處理條件的確定方法。（一）確定食品熱殺菌條件的過程確定食品熱殺菌條件時，應(yīng)考慮影響熱殺菌的各種因素。食品的熱殺菌以殺菌和抑酶為主要目的，應(yīng)基于微生物和酶的耐熱性，并根據(jù)實際熱處理時的傳熱情況，確定達(dá)到殺菌和抑酶的最小熱處理程度。下面以罐頭食品的熱殺菌為主，介紹熱處理條件的確定方法。74食品加工技術(shù)原理課件75（二）食品熱殺菌條件的計算食品熱殺菌的條件主要是殺菌值和殺菌時間，目前廣泛應(yīng)用的計算方法有3種：改良基本法、公式法和列線圖解法。1．改良基本法1920年比奇洛（Bigelow）首先創(chuàng)立了罐頭殺菌理論，提出推算殺菌時間的基本法（Thegeneralmathod），又稱基本推算法。該方法提出了部分殺菌率的概念，它通過計算包括升溫和冷卻階段在內(nèi)的整個熱殺菌過程中的不同溫度一時間組合時的致死率，累積求得整個熱殺菌過程的致死效果。1923年鮑爾（Ball）根據(jù)加熱殺菌過程中罐頭中心所受的加熱效果用積分計算殺菌效果的方法，形成了改良基本法（Improvedgeneralmethod)。該法提高了計算的準(zhǔn)確性，成為一種廣泛使用的方法。（二）食品熱殺菌條件的計算76在殺菌過程中，食品的溫度會隨著殺菌時間的變化而不斷發(fā)生變化，當(dāng)溫度超過微生物的致死溫度時，微生物就會出現(xiàn)死亡。溫度不同，微生物死亡的速率不同。在致死溫度停留一段時間就有一定的殺菌效果?？梢园颜麄€殺菌過程看成是在不同殺菌溫度下停留一段時間所取得的殺菌效果的總和。比奇洛首先提出了部分殺菌量（Partialsterility）的概念。在殺菌過程中，食品的溫度會隨著殺菌時間的變化而不斷發(fā)生變化，77殺菌值又稱F值，是指在一定的致死溫度下將一定數(shù)量的某種微生物全部殺死所需的時間（min)。由于微生物的種類和溫度均為特指，通常F值要采用上下標(biāo)標(biāo)注，以便于區(qū)分，即。一般將標(biāo)準(zhǔn)殺菌條件下的殺菌值記為F0。殺菌值又稱F值，是指在一定的致死溫度下將一定數(shù)量的某種微生物78對于罐頭的殺菌而言，要求達(dá)到的殺菌程度為商業(yè)無菌(Commercialsterility）。經(jīng)過試驗，人們確定了罐頭食品殺菌達(dá)到商業(yè)無菌的理論殺菌值：F＝TRTn＝nD上式中的遞減指數(shù)n因不同的對象菌而不同，如對于低酸性食品在標(biāo)準(zhǔn)殺菌條件(121.1℃）下進(jìn)行殺菌時，當(dāng)對象菌是PA3679菌時，＝5；對象菌是嗜熱脂肪芽孢桿菌時，n＝6；對象菌是肉毒梭狀芽孢桿菌時，n＝12。對于罐頭的殺菌而言，要求達(dá)到的殺菌程度為商業(yè)無菌(Comme79食品加工技術(shù)原理課件80食品加工技術(shù)原理課件81食品加工技術(shù)原理課件822.公式計算法此法是由鮑爾提出，后經(jīng)美國制罐公司熱工學(xué)研究組簡化，用來計算簡單型和轉(zhuǎn)折型傳熱曲線上殺菌時間和F值。公式法是根據(jù)罐頭在殺菌過程中罐內(nèi)容物溫度的變化在半對數(shù)坐標(biāo)紙上所繪出的加熱曲線，以及殺菌結(jié)束冷卻水立即進(jìn)入殺菌鍋進(jìn)行冷卻的曲線才能進(jìn)行推算并找出答案。它的優(yōu)點是可以在殺菌溫度變更時算出殺菌時間，其缺點是計算繁瑣、費時，還容易在計算中發(fā)生錯誤，又要求加熱曲線必須呈有規(guī)則的簡單型加熱曲線或轉(zhuǎn)折型加熱曲線，才能求得較正確的結(jié)果。2.公式計算法此法是由鮑爾提出，后經(jīng)美國制罐公司熱工學(xué)研究組83（三）食品熱殺菌條件的確定1．實罐試驗一般情況下罐頭食品經(jīng)熱力殺菌處理后，其感官品質(zhì)將下降，但如果采用高溫短時殺菌，可加速罐內(nèi)傳熱速率，從而使內(nèi)容物感官品質(zhì)變化減小，同時還提高了殺菌設(shè)備的利用率。以滿足理論計算的殺菌值（F0）為目標(biāo)，可以有各種不同殺菌溫度一時間的組合，實罐試驗的目的就是根據(jù)罐頭食品質(zhì)量、生產(chǎn)能力等綜合因素選定殺菌條件。（三）食品熱殺菌條件的確定1．實罐試驗84某些產(chǎn)品選用低溫長時間的殺菌條件可能更合適些。例如，屬于傳導(dǎo)傳熱型的非均質(zhì)態(tài)食品，若選用高溫短時殺菌條件，常會因為傳熱不均勻而導(dǎo)致有些個體食品中出現(xiàn)F0值過低的情況，并有殺菌不足的危險。計算殺菌條件時，如lgg＞1，表明殺菌結(jié)束時冷點溫度和殺菌溫度差將超過10℃。這就表明傳熱速率很緩慢，鄰近冷點食品受熱不足，而鄰近罐壁的部分食品則受熱過度。某些產(chǎn)品選用低溫長時間的殺菌條件可能更合適些。例如，屬于傳導(dǎo)852.實罐接種的殺菌試驗實罐試驗時在根據(jù)產(chǎn)品感官質(zhì)量最好和經(jīng)濟(jì)上又最合理所選定的溫度一時間組合成最適宜的殺菌條件基礎(chǔ)上，為了確證所確定（理論性）殺菌條件的合理性，往往還要進(jìn)行實罐接種的殺菌試驗。將常見導(dǎo)致罐頭腐敗的細(xì)菌或芽孢定量接種在罐頭內(nèi)，在所選定的殺菌溫度中進(jìn)行不同時間的殺菌，再保溫檢查其腐敗率。根據(jù)實際商業(yè)上一般允許罐頭腐敗率為0.01%來計算。如檢出的正確率為95％，實罐試驗數(shù)應(yīng)達(dá)29，960罐之多。當(dāng)然不可能用數(shù)量如此大的罐頭來做試驗，經(jīng)濟(jì)上也不合理。2.實罐接種的殺菌試驗實罐試驗時在根據(jù)產(chǎn)品感官質(zhì)量最好和經(jīng)濟(jì)86因此，常采用將耐熱性強的腐敗菌接種于數(shù)量較少的罐頭內(nèi)進(jìn)行殺菌試驗，借以確證殺菌條件的安全程度。如實罐接種殺菌試驗結(jié)果與理論計算結(jié)果很接近，則對所訂殺菌條件的合理性和安全性有了更可靠的保證和高度的信心。此外，對那些用其他方法無法確定殺菌工藝條件的罐頭也可用此法確定其合適的殺菌條件。因此，常采用將耐熱性強的腐敗菌接種于數(shù)量較少的罐頭內(nèi)進(jìn)行殺菌87(1)試驗用微生物通常低酸性食品用耐熱性高于肉毒桿菌的梭狀產(chǎn)芽孢桿菌(Clostridiumsporogenses)PA3679芽孢，pH<3.7的酸性食品用巴氏固氮梭狀芽孢桿菌(Clostridiumpasteurianum)或凝結(jié)芽孢桿菌(Bacilluscoagulans)芽孢，高酸性食品則用乳酸菌、酵母做試驗對象菌。(1)試驗用微生物通常低酸性食品用耐熱性高于肉毒桿菌的梭狀產(chǎn)88（2）實罐接種方法對流傳熱的產(chǎn)品可接種在罐內(nèi)任何處，而傳導(dǎo)傳熱產(chǎn)品則不同。根據(jù)研究，這類產(chǎn)品的冷點在幾何中心處，冷點的受熱程度約低10%，因此在計算時要考慮到這一點，總的芽孢數(shù)是根據(jù)實際測定結(jié)果而確定。（2）實罐接種方法對流傳熱的產(chǎn)品可接種在罐內(nèi)任何處，而傳導(dǎo)傳89(3)試驗罐數(shù)如果每一組取試驗罐50只（一般使用于大罐），則正確率為95%時，可求得最小腐敗率5%-6%。這樣的試樣量是必需的，最好每組取試驗罐100只或更多一些，則可求得更小的腐敗率。另外應(yīng)有空白對照樣。品質(zhì)鑒評樣、傳熱測定可用25-50罐。(3)試驗罐數(shù)如果每一組取試驗罐50只（一般使用于大罐），90(4)試驗分組根據(jù)殺菌條件的理論計算，按殺菌時間的長短至少分為5組,其中1組為殺菌時間最短，試樣腐敗率達(dá)到100%；1組為殺菌時間最長，預(yù)計可達(dá)0%的腐敗率；其余3組的殺菌時間將出現(xiàn)不同的腐敗率，通常殺菌時間在30-100min之間，每隔5min為1組，比較理想的是根據(jù)F值隨溫度提高時按對數(shù)規(guī)律遞減情況，F(xiàn)值可按0.5、1.0、2.0、4.0、6.0，確定不同加熱時間加以分組。(4)試驗分組根據(jù)殺菌條件的理論計算，按殺菌時間的長短至少分91每次試驗要控制為5組，否則罐數(shù)太多，封罐前后停留時間過長，將影響試驗結(jié)果。因此試驗要求在一天內(nèi)完成，并用同一材料。對照組的罐頭也應(yīng)有3-5組，以便核對自然污染微生物的耐熱性，同時用來檢查核對二重卷邊是否良好，罐內(nèi)凈重、瀝干重和頂隙度等。還將用6-12罐供測定冷點溫度之用。每次試驗要控制為5組，否則罐數(shù)太多，封罐前后停留時間過長，將92(5)試驗記錄試驗時必須對以下內(nèi)容進(jìn)行測定并做好記錄：接種微生物菌名和編號；接種菌液量、接種菌數(shù)和接種方法；各操作時間（如預(yù)處理時間、裝罐時間、排氣、封罐前停留時間等）；熱燙溫度與時間；裝罐溫度；裝罐重量；內(nèi)容物豁度（如果它為重要因子）；頂隙度；鹽水或湯汁的濃度；熱排氣溫度與時間；封罐和蒸汽噴射條件；真空度（指真空封罐）；封罐時內(nèi)容物溫度；殺菌前罐頭初溫；殺菌升溫時間；殺菌過程中各階段的溫度和時間；殺菌鍋上儀表（壓力表、水銀溫度計、溫度記錄儀）指示值；冷卻條件。(5)試驗記錄試驗時必須對以下內(nèi)容進(jìn)行測定并做好記錄：接種933.保溫貯藏試驗接種實罐試驗后的試樣要在恒溫下進(jìn)行保溫試驗。培養(yǎng)溫度依據(jù)試驗菌的不同而不同。3.保溫貯藏試驗接種實罐試驗后的試樣要在恒溫下進(jìn)行保溫試驗。944.生產(chǎn)線上實罐試驗接種實罐試驗和保溫試驗結(jié)果都正常的罐頭加熱殺菌條件，就可以進(jìn)入生產(chǎn)線的實罐試驗做最后驗證。試樣量至少100罐以上，試驗時必須對以下內(nèi)容進(jìn)行測定并做好記錄。4.生產(chǎn)線上實罐試驗接種實罐試驗和保溫試驗結(jié)果都正常的罐頭加95四、典型的熱處理工藝（一）工業(yè)烹飪1.焙烤焙（Baking）和烤（Roasting）基本上是相同的單元操作，它們都是以高溫?zé)醽砀淖兪称返氖秤锰匦浴烧叩膮^(qū)別在于烘焙主要用于面制品和水果，而燒烤主要針對肉類、堅果和蔬菜。焙烤也可達(dá)到一定的殺菌和降低食品表面水分活性的作用，使制品有一定的保藏性。但焙烤食品的貯藏期一般較短，結(jié)合冷藏和包裝可適當(dāng)?shù)匮娱L貯藏期。四、典型的熱處理工藝（一）工業(yè)烹飪96焙烤過程中的傳熱存在著傳導(dǎo)、對流和熱輻射等多種形式?？緺t的爐壁通過熱輻射向食品提供反射熱能，遠(yuǎn)紅外線輻射則通過食品對遠(yuǎn)紅外線吸收以及遠(yuǎn)紅外線與食品的相互作用產(chǎn)生熱能。焙烤過程中的傳熱存在著傳導(dǎo)、對流和熱輻射等多種形式?？緺t的爐97傳導(dǎo)通常是通過載裝食品的模盤傳給食品，模盤一般與烤爐的爐底或傳送帶接觸，增加模盤與食品間的溫度差可加快焙烤的速率?？緺t內(nèi)自然或強制循環(huán)的熱空氣、水蒸氣或其他氣體則起到對流傳熱的作用。傳導(dǎo)通常是通過載裝食品的模盤傳給食品，模盤一般與烤爐的爐底或98食品在烤爐中焙烤時，水分從食品表面蒸發(fā)逸出并被空氣帶走，食品表面與食品內(nèi)部的濕度梯度導(dǎo)致食品內(nèi)部的水分向食品表面轉(zhuǎn)移，當(dāng)食品表面的水分蒸發(fā)速率大于食品內(nèi)部的水分向食品表面轉(zhuǎn)移速率時，蒸發(fā)的區(qū)域會移向食品內(nèi)部，食品表面會干化，食品表面的溫度會迅速升高到熱空氣的溫度（110-240℃），形成硬殼（Crust）。食品在烤爐中焙烤時，水分從食品表面蒸發(fā)逸出并被空氣帶走，食品99食品焙烤時的加熱方式有直接加熱法和間接加熱法。直接加熱法通過直接燃燒燃料來加熱食品，可通過控制燃燒的速率和熱空氣的流速來調(diào)節(jié)溫度。此方法加熱時間短，熱效率高，容易控制，而且設(shè)備的啟動時間短。但產(chǎn)品可能會受到不良燃燒產(chǎn)物的污染，燃燒室也需定期的維護(hù)以保持其高效運作。間接加熱法通過燃燒燃料加熱空氣或產(chǎn)生蒸汽，蒸汽也可由鍋爐提供?？諝饣蛘羝ㄟ^加熱管（走管內(nèi)）加熱焙烤室內(nèi)的空氣和食品。燃燒氣體可以通過位于烘爐內(nèi)的輻射散熱器散熱，也可在烘爐壁的夾層中通過來加熱爐內(nèi)的空氣和食。通過電加熱管（板）加熱也屬于間接加熱法。此法衛(wèi)生條件好，安全性高。食品焙烤時的加熱方式有直接加熱法和間接加熱法。1002.油炸油炸也主要是為了提高食品的食用品質(zhì)而采用的一種熱處理手段。通過油炸可以產(chǎn)生油炸食品特有的色、香、味和質(zhì)感。油炸處理也有一定的殺菌、滅酶和降低食品水分活性的作用。油炸食品的貯藏性主要由油炸后食品的水分活性所決定。2.油炸油炸也主要是為了提高食品的食用品質(zhì)而采用的一種熱處理101當(dāng)食品被放入熱油中，食品表面層的溫度會很快升高，水分也會迅速蒸發(fā)。其傳熱傳質(zhì)的情況與焙烤時的情況相似，傳熱的速率取決于油和食品之間的溫度差，熱穿透的速率則由食品的導(dǎo)熱特性決定。油炸后食品表面形成的硬殼呈多孔結(jié)構(gòu)，里面具有大小不同的毛細(xì)管，油炸時水和水蒸氣從較大的毛細(xì)管逸出，其位置被油取代。緊貼食品表面的邊界層的厚度決定了傳熱傳質(zhì)的快慢，邊界層的厚度又與油的黏度和速率有關(guān)。當(dāng)食品被放入熱油中，食品表面層的溫度會很快升高，水分也會迅速102食品獲得完全油炸的時間取決于食品的種類、油的溫度、油炸的方法、食品的厚度（大?。┖退_(dá)到的食用品質(zhì)。對于一些有可能污染致病菌的食品（如肉類），如果要通過油炸取得殺菌的作用，油炸時必須使食品內(nèi)部受到足夠的熱處理程度。食品獲得完全油炸的時間取決于食品的種類、油的溫度、油炸的方法103油炸溫度的選擇主要由油炸工藝的經(jīng)濟(jì)性和希望達(dá)到的油炸效果所決定。溫度高，時間一般較短，設(shè)備的生產(chǎn)能力也相對較高。但溫度高會加速油脂降解成游離脂肪酸，這會改變油的黏度、風(fēng)味和色澤，這樣會增加換油的次數(shù)，加大油的消耗。另一經(jīng)濟(jì)方面的損失是食品在高溫產(chǎn)生的一些不良變化，食品中的含油量也會提高。丙烯醛是高溫時產(chǎn)生的降解物，它在油的上方產(chǎn)生藍(lán)色的煙霧，造成空氣污染。油炸溫度的選擇主要由油炸工藝的經(jīng)濟(jì)性和希望達(dá)到的油炸效果所決104油炸溫度的選擇還取決于油炸后食品希望達(dá)到的油炸效果。一些食品（如炸面圈、炸魚和家禽等）油炸時油的溫度較高，油炸的時間較短，油炸后食品表面形成硬殼，但食品內(nèi)部水分含量仍較高，食品在貯藏過程中由于水分和油脂的擴(kuò)散，食品表面很快會變軟，因此不耐貯藏。油炸溫度的選擇還取決于油炸后食品希望達(dá)到的油炸效果。一些食品105按照油和食品接觸的情況可分淺層油炸油浴油炸淺層油炸（Shallowfrying）是一種接觸式油炸，它通過淺盤加熱面上的薄油層及食品，其傳熱主要為傳導(dǎo)傳熱。適合于單位體積表面積較大、且表面較為規(guī)則的食品。油炸時油層的厚度視食品表面的規(guī)則程度而定。由于油層和蒸汽氣泡將食品托起于加熱面，使油炸食品表面各處溫度可能不同，食品表面褐變呈不規(guī)則狀。深層油炸，或稱油浴油炸（Deep-fatfrying），食品浸沒于加熱油中進(jìn)行油炸，其傳熱既有傳導(dǎo)，也有對流。適合于各種形狀的食品，但不規(guī)則狀食品耗油較多。按照油淺層油炸油浴油炸淺層油炸（Shallowfrying106（二）熱燙熱燙具有殺菌、排除食品物料中的氣體、軟化食品物料以便于裝罐等作用。蔬菜和水果的熱燙還可結(jié)合去皮、清洗和增硬等處理形式同時進(jìn)行。根據(jù)其加熱介質(zhì)的種類和加熱方式的情況，目前使用的熱燙方法可分為：熱水熱燙（Hot-waterblanching）、蒸汽熱燙（Steamblanching)、熱空氣熱燙(Hot-airblanching)和微波熱燙（Microwaveblanching）等。其中又以熱水熱燙和蒸汽熱燙較為常用。（二）熱燙熱燙具有殺菌、排除食品物料中的氣體、軟化食品物料以107熱水熱燙采用熱水作為加熱和傳熱的介質(zhì)，熱燙時食品物料浸沒于熱水中或?qū)崴畤娏艿绞称肺锪仙厦?。這種方法傳熱均勻，熱利用率較高，投資小，操作易控制，對物料有一定的清洗作用。食品中的水溶性成分（包括維生素、礦物質(zhì)和糖類等）易大量損失，耗水量大，產(chǎn)生大量廢水。熱水熱燙采用熱水作為加熱和傳熱的介質(zhì)，熱燙時食品物料浸沒于熱108蒸汽熱燙是用蒸汽直接噴向食品物料，這種方法克服了熱水熱燙的一些不足。食品物料中的水溶性成分損失少，產(chǎn)生的廢水少或基本上無廢水。設(shè)備投資較熱水法大，大量處理原料時可能會傳熱不均，熱效率較熱水法低，熱燙后食品重量上有損失。蒸汽熱燙是用蒸汽直接噴向食品物料，這種方法克服了熱水熱燙的一109熱空氣熱燙通常采用空氣和水蒸氣混合（沸騰床式）加熱。熱處理時間短，食品的質(zhì)量較好，無廢水，有一定的物料混合作用。設(shè)備較復(fù)雜，操作要求高，多處于研究階段。微波熱燙則是采用微波直接作用于食品物料并產(chǎn)生熱能，其熱效率高，時間短，對食品中的營養(yǎng)成分破壞小，無廢水，和蒸汽結(jié)合使用可降低成本，縮短熱燙時間。設(shè)備投資較大，成本高。熱空氣熱燙通常采用空氣和水蒸氣混合（沸騰床式）加熱。熱處理時110（三）熱擠壓熱擠壓是指物料在擠壓過程中還受到熱的作用。擠壓過程中的熱可以由擠壓機(jī)和物料自身的摩擦和剪切作用產(chǎn)生，也可由外熱導(dǎo)入。熱能使物料的溫度上升，發(fā)生“蒸煮”作用。特點：生產(chǎn)工藝簡單、熱效率高、可連續(xù)化生產(chǎn)、應(yīng)用的物料范圍廣、產(chǎn)品形式多、投資少、生產(chǎn)費用低以及無副產(chǎn)物產(chǎn)生等。（三）熱擠壓熱擠壓是指物料在擠壓過程中還受到熱的作用。擠壓過111根據(jù)擠壓過程各階段的作用和擠壓食品的變化，擠壓過程一般可分為：輸送混合、壓縮剪切、熱熔均壓和成型膨化等階段，但每一段之間的變化有時很難分清楚。物料質(zhì)構(gòu)上的變化主要發(fā)生在壓縮剪切、熱熔均壓和成型膨化等階段。根據(jù)擠壓過程各階段的作用和擠壓食品的變化，擠壓過程一般可分為112熱擠壓中的蒸煮作用是一種典型的熱處理，它使食品物料中的淀粉質(zhì)組分發(fā)生水合、糊化和凝膠化，使蛋白質(zhì)組分發(fā)生水合和變性，氨基酸和還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)等作用，此外它還具有一般熱處理的殺菌、滅酶以及對物料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子的破壞作用等。熱擠壓中的蒸煮作用是一種典型的熱處理，它使食品物料中的淀粉質(zhì)113根據(jù)擠壓過程中剪切力的大小可將擠壓機(jī)分為高剪切力和低剪切力兩種，擠壓機(jī)也可根據(jù)加熱的方式分為自熱式和加熱式，根據(jù)螺桿的數(shù)量分為單螺桿式和雙螺桿式。根據(jù)擠壓過程中剪切力的大小可將擠壓機(jī)分為高剪切力和低剪切力兩114食品加工技術(shù)原理課件115影響擠壓食品質(zhì)量的兩個主要因素是擠壓的工藝操作條件和食品物料的流變學(xué)特性。最主要的工藝操作條件包括：溫度、壓力、擠壓設(shè)備筒體的尺寸和剪切速率。剪切速率受筒體的設(shè)計、螺桿的轉(zhuǎn)速和螺桿的幾何形狀等的影響。物料的特性是影響擠出物質(zhì)構(gòu)和色澤的主要因素，物料的主要特性包括物料的水分、物理狀態(tài)和化學(xué)組成，特別是物料中淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪和糖類的種類和比例。影響擠壓食品質(zhì)量的兩個主要因素是擠壓的工藝操作條件和食品物料116（四）殺菌巴氏殺菌的食品物料一般貯藏期較短，通常只有幾小時到幾天，結(jié)合其他的貯藏條件可以提高其貯藏期。殺菌的方法通常以壓力、溫度、時間、加熱介質(zhì)和設(shè)備以及殺菌和裝罐密封的關(guān)系等來劃分，以壓力劃分可分為常壓殺菌和加壓殺菌；殺菌的加熱介質(zhì)可以是熱水、水蒸氣、水蒸氣和空氣的混合物以及火焰等。（四）殺菌巴氏殺菌的食品物料一般貯藏期較短，通常只有幾小時到117食品加工技術(shù)原理課件118常壓殺菌主要以水（也有用水蒸氣）為加熱介質(zhì)，殺菌溫度在100℃或100℃以下，用于酸性食品或殺菌程度要求不高的低酸性食品的殺菌。殺菌時罐頭處于常壓下，適合于金屬罐、玻璃瓶和軟性包裝材料為容器的罐頭。殺菌設(shè)備有間歇式和連續(xù)式的。加壓殺菌通常用水蒸氣，也可以用加壓水作為殺菌介質(zhì)。高壓蒸汽殺菌是利用飽和水蒸氣作為加熱介質(zhì)，殺菌時罐頭處于飽和蒸汽中，殺菌溫度高于100℃，用于低酸性食品的殺菌。殺菌設(shè)備有間歇式和連續(xù)式的，罐頭在殺菌設(shè)備中有靜止的也有回轉(zhuǎn)的?；剞D(zhuǎn)式殺菌設(shè)備可以縮短殺菌時間。常壓殺菌主要以水（也有用水蒸氣）為加熱介質(zhì)，殺菌溫度在100119高壓水煮殺菌則是利用空氣加壓下的水作為加熱介質(zhì)，殺菌溫度高于100℃，主要用于玻璃瓶和軟性材料為容器的低酸性罐頭的殺菌。殺菌（包括冷卻）時罐頭浸沒于水中以使傳熱均勻，并防止由于罐內(nèi)外壓差太大或溫度變化過劇而造成的容器破損。殺菌時需保持空氣和水的良好循環(huán)以使溫度均勻。殺菌設(shè)備主要是間歇式的，但罐頭在殺菌時可保持回轉(zhuǎn)。高壓水煮殺菌則是利用空氣加壓下的水作為加熱介質(zhì)，殺菌溫度高于120空氣加壓蒸汽殺菌是利用蒸汽為加熱介質(zhì)，同時在殺菌設(shè)備內(nèi)加入壓縮空氣以增加罐外壓力，減小罐內(nèi)外壓差。主要用于玻璃瓶和軟罐頭的高溫殺菌。殺菌溫度在100℃以上，殺菌設(shè)備為間歇式。其控制要求嚴(yán)格，否則易造成殺菌時殺菌設(shè)備內(nèi)溫度分配不均?？諝饧訅赫羝麣⒕抢谜羝麨榧訜峤橘|(zhì)，同時在殺菌設(shè)備內(nèi)加入壓121火焰殺菌是利用火焰直接加熱罐頭，是一種常壓下的高溫短時殺菌。殺菌時罐頭經(jīng)預(yù)熱后在高溫火焰（溫度達(dá)1300℃以上）上滾過，短時間內(nèi)達(dá)到高溫，維持一段較短時間后，經(jīng)水噴淋冷卻?；鹧鏆⒕抢没鹧嬷苯蛹訜峁揞^，是一種常壓下的高溫短時殺菌。122熱裝罐密封殺菌則是對裝罐前的食品進(jìn)行熱處理，然后趁熱立即將食品裝罐密封，利用食品的余熱完成對密封后罐頭的殺菌或進(jìn)行二次殺菌，達(dá)到殺菌要求后再將罐頭冷卻。主要用于汁醬類酸性食品的殺菌。殺菌設(shè)備多用管式或片式，對裝罐容器的清潔無菌程度要求較高，密封后多將罐頭倒置，以保證對罐蓋的殺菌。熱裝罐密封殺菌則是對裝罐前的食品進(jìn)行熱處理，然后趁熱立即將食123預(yù)殺菌無菌裝罐（包裝）使食品在預(yù)殺菌過程中達(dá)到殺菌要求，然后冷卻至常溫，在無菌的狀態(tài)下裝入經(jīng)滅菌處理的無菌容器中并進(jìn)行密封（封罐）。多用于液態(tài)和半液態(tài)食品的殺菌。預(yù)殺菌在熱交換器中完成，時間短。無菌裝罐可在無菌包裝設(shè)備或系統(tǒng)中完成，是一種連續(xù)的高溫短時或超高溫瞬時殺菌方法。適用于軟性包裝材料和金屬、塑料容器。預(yù)殺菌無菌裝罐（包裝）使食品在預(yù)殺菌過程中達(dá)到殺菌要求，然后124食品加工技術(shù)原理課件125食品加工技術(shù)原理課件126食品加工技術(shù)原理課件127食品加工技術(shù)原理課件128食品加工技術(shù)原理課件129第四節(jié)食品的非熱殺菌一、食品非熱殺菌技術(shù)的種類近年來，對新的非熱殺菌技術(shù)的研究愈來愈多，并有一些已投入應(yīng)用。世界各國（包括我國）都已將一些非熱殺菌技術(shù)應(yīng)用列為21世紀(jì)重點研究和開發(fā)的食品新技術(shù)之一。新殺菌技術(shù)實際應(yīng)用須解決3個問題：是否引起新的污染；是否比傳統(tǒng)方法有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢；能否實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)、加工。第四節(jié)食品的非熱殺菌一、食品非熱殺菌技術(shù)的種類130非熱殺菌技術(shù)主要包括物理殺菌和化學(xué)殺菌。非熱物理殺菌是采用物理手段（如電磁波、壓力、光照等）進(jìn)行殺菌，化學(xué)殺菌則是通過化學(xué)試劑來達(dá)到殺菌的作用。非熱殺菌技術(shù)主要包括物理殺菌和化學(xué)殺菌。非熱物理殺菌是采用物131特點：物理殺菌不需要向食品中加入化學(xué)物質(zhì)，因而克服了化學(xué)試劑與微生物細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)作用生成的產(chǎn)物對人體產(chǎn)生的不良影響，同時避免了食品中殘留的化學(xué)試劑對人體的負(fù)面作用；物理殺菌是一次性殺菌，對菌體有較強烈的作用，物理殺菌效果明顯，條件易于控制，外界環(huán)境的影響較?。晃锢須⒕芨玫乇３质称返淖匀伙L(fēng)味，甚至改善食品的質(zhì)構(gòu)，如超高壓殺菌用于肉類和水產(chǎn)品類，提高了肉制品的嫩度和風(fēng)味。特點：物理殺菌不需要向食品中加入化學(xué)物質(zhì)，因而克服了化學(xué)試劑132二、重要的食品非熱殺菌技術(shù)1.超高壓（UHP,又稱為高靜壓/HHP)殺菌技術(shù)食品的超高壓處理技術(shù)是指將密封于彈性容器內(nèi)的食品置于水或其他液體作為傳壓介質(zhì)的壓力系統(tǒng)中，經(jīng)100MPa以上的壓力處理，以達(dá)到殺菌、滅酶和改善食品的功能特性等作用。二、重要的食品非熱殺菌技術(shù)1.超高壓（UHP,又稱為高靜壓/133超高壓處理通常在室溫或較低的溫度下進(jìn)行，在一定高壓下食品蛋白質(zhì)變性、淀粉糊化、酶失活，生命停止活動，細(xì)菌等微生物被殺死。而在超高壓作用下，蛋白質(zhì)等生物高分子物質(zhì)及色素、維生素、香氣成分等低分子化合物的共價鍵卻不發(fā)生變化，從而使超高壓處理過的食品仍然保持其原有的營養(yǎng)價值、色澤和天然風(fēng)味。超高壓處理通常在室溫或較低的溫度下進(jìn)行，在一定高壓下食品蛋白134優(yōu)點：它能在常溫或較低溫度下達(dá)到殺菌、滅酶的作用，減少了由于高熱處理引起的食品營養(yǎng)成分和色、香、味的損失或劣化；由于傳壓速度快、均勻，不存在壓力梯度，超高壓處理不受食品的大小和形狀的影響，使得超高壓處理過程較為簡單；耗能也較少。優(yōu)點：它能在常溫或較低溫度下達(dá)到殺菌、滅酶的作用，減少了由于135以達(dá)到食品保藏為目的，研究超高壓的殺菌、滅酶作用。壓力達(dá)到100MPa以上對非芽孢菌即有殺滅作用，但對細(xì)菌的芽孢，壓力則需要達(dá)到800MPa以上，并使酶產(chǎn)生不可逆失活。在較低的壓力下，可采用其他處理方法與超高壓處理相結(jié)合，這樣既可以盡量保持超高壓處理的特點，也可以使該處理技術(shù)更為有效和方便。以修飾、改變食品有關(guān)特性為宗旨，研究超高壓對食品理化性質(zhì)的影響。對超高壓處理技術(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，超高壓對與食品風(fēng)味、色澤有關(guān)的小分子以及維生素等沒有太大影響，同時可以改變蛋白質(zhì)、多糖、脂類等食品（生物）大分子的理化特性，如蛋白質(zhì)的變性、脂肪的結(jié)晶和淀粉的糊化等。以達(dá)到食品保藏為目的，研究超高壓的殺菌、滅酶作用。壓力達(dá)到11362.高壓脈沖電場(PEF)殺菌利用強電場脈沖的介電阻斷原理對食品微生物產(chǎn)生抑制作用。這種超高壓脈沖電路構(gòu)型以電容完全放電產(chǎn)生的指數(shù)衰減電壓波形為基礎(chǔ)，電極間距離為0.5cm或1cm，處理量分別為12.5mL或25mL，脈沖頻率一般為0.1-10Hz，研究表明：對于濃縮蘋果汁、鮮蘋果汁、脫脂奶蛋液、青豆湯等不同的液體食品，在不同初溫和不同最大溫度條件下，采用相同的高壓脈沖電場處理后，貨架期不同。2.高壓脈沖電場(PEF)殺菌利用強電場脈沖的介電阻斷原理對137對于高壓脈沖電場殺菌機(jī)理有多種假說：如細(xì)胞膜穿孔效應(yīng)、電磁機(jī)制模型、粘彈極性形成模型、電解產(chǎn)物效應(yīng)、03效應(yīng)等。(1)場的作用脈沖電場產(chǎn)生磁場，這種脈沖電場和脈沖磁場交替作用，使細(xì)胞膜透性增加，振蕩加劇，膜強度減弱，因而膜被破壞，膜內(nèi)物質(zhì)容易流出，膜外物質(zhì)容易滲入，細(xì)胞膜的保護(hù)作用減弱甚至消失。對于高壓脈沖電場殺菌機(jī)理有多種假說：如細(xì)胞膜穿孔效應(yīng)、電磁機(jī)138（2）電離作用電極附近物質(zhì)電離產(chǎn)生的陰、陽離子與膜內(nèi)生命物質(zhì)作用，因而阻斷了膜內(nèi)正常生化反應(yīng)和新陳代謝過程等的進(jìn)行；同時，液體介質(zhì)電離產(chǎn)生03的強烈氧化作用，能與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)發(fā)生一系列反應(yīng)。（2）電離作用139優(yōu)點：處理時間短、能耗低、傳遞快速、均勻等。脈沖電場一般使用的溫度是45-50℃，聲強在30kV·cm-1，可有效進(jìn)行食品滅酶殺菌。優(yōu)點：處理時間短、能耗低、傳遞快速、均勻等。1403.脈沖強光殺菌用連續(xù)的寬帶光譜短而強的脈沖，抑制食品和包裝材料表面、透明飲料、固體表面和氣體中的微生物。脈沖強光殺菌是采用脈沖的強烈白光閃照方法進(jìn)行滅菌的技術(shù)。其最基本的結(jié)構(gòu)是動力單元和惰性氣體燈單元，通過由動力單元向惰性氣體燈單元提供能量，以使惰性氣體燈發(fā)出與太陽光光譜相近，但強度更強的紫外線至紅外線區(qū)域光進(jìn)行殺菌。3.脈沖強光殺菌用連續(xù)的寬帶光譜短而強的脈沖，抑制食品和包裝1414.磁力殺菌日本秋田大學(xué)、秋田釀造試驗場合作，試驗交變磁力殺菌技術(shù)獲得成功。磁力殺菌采用6000的磁力強度，將食品放在N極與S極之間，經(jīng)過連續(xù)擺動，不需加熱，即可達(dá)到100%的殺菌效果，對食品的成分和風(fēng)味無任何影響。5.感應(yīng)電子殺菌以電為能源的線性感應(yīng)電子加速器所產(chǎn)生的電離輻射，導(dǎo)致微生物的DNA和細(xì)胞發(fā)生變化，進(jìn)而鈍化和殺死有害微生物。4.磁力殺菌1426.半導(dǎo)體光催化殺菌半導(dǎo)體光催化殺菌時，當(dāng)光照射到較大聚集體的TiO2表面時，激發(fā)產(chǎn)生光生電子和光生空穴對。由于光生電子遷移速度比光生空穴快得多，所以可將光生電子和光生空穴分開。光生電子、空穴對一方面與細(xì)胞壁、細(xì)胞膜以及胞內(nèi)組分作用，導(dǎo)致酶失活等，這方面已在酵母菌細(xì)胞以及大腸桿菌細(xì)胞中得到驗證；另一方面光生電子、空穴對與水或水中溶解氧發(fā)生作用形成氫氧自由基，它們與細(xì)胞壁、細(xì)胞膜或胞內(nèi)物質(zhì)作用，使細(xì)胞功能單元失活，這方面在海拉細(xì)胞中得到驗證。6.半導(dǎo)體光催化殺菌半導(dǎo)體光催化殺菌時，當(dāng)光照射到較大聚集體1437.超聲波滅菌超聲波對傳聲媒質(zhì)的相互作用，蘊藏著巨大的能量，這種能量能在極短的時間內(nèi)足以起到殺滅和破壞微生物的作用，而且能夠?qū)κ称樊a(chǎn)生諸如均質(zhì)、催陳、裂解大分子物質(zhì)等多種作用，具有其他物理滅菌方法難以取得的最佳效果，從而提高品質(zhì)，保持功能成分不受破壞。8.紫外線殺菌原理：使物體表面的微生物細(xì)胞內(nèi)核蛋白分子構(gòu)造發(fā)生變化而引起死亡。目前使用紫外線裝置大多數(shù)是管壁能夠通過紫外線的低壓汞燈，多見于對水的處理。7.超聲波滅菌1449.電阻殺菌技術(shù)電阻殺菌技術(shù)是利用電流通過食品時，食品中的極性分子在電極極性的高頻變化下，不斷地旋轉(zhuǎn)摩擦而產(chǎn)生熱量，達(dá)到殺死活菌體的作用。9.電阻殺菌技術(shù)電阻殺菌技術(shù)是利用電流通過食品時，食品中的極145謝謝！謝謝！146食品加工技術(shù)原理PPT課件食品加工技術(shù)原理PPT課件食品加工技術(shù)原理PPT課件食品加工技術(shù)原理PPT課件食品加工技術(shù)原理PPT課件食品加工147第七章食品熱處理

和殺菌學(xué)習(xí)目標(biāo):掌握熱加工的基本原理及對產(chǎn)品品質(zhì)的影響；掌握不同殺菌方法的特點以及不同產(chǎn)品殺菌的要求及不同殺菌工藝知識點：熱加工原理、熱燙、巴氏殺菌、商業(yè)殺菌工藝。所需講授時間：12課時第七章食品熱處理

和殺菌學(xué)習(xí)目標(biāo):掌握熱加工的基本原理及148第一節(jié)食品加工與保藏個的熱處理一、食品熱處理的作用熱處理（Thermalprocessing）是食品加工與保藏中用于改善食品品質(zhì)、延長食品貯藏期的最重要的處理方法之一。食品工業(yè)中采用的熱處理有不同的方式和工藝，不同種類的熱處理所達(dá)到的主要目的和作用也有不問，但熱處理過程對微生物、酶和食品成分的作用以及傳熱的原理和規(guī)律卻有相同或相近之處。第一節(jié)食品加工與保藏個的熱處理一、食品熱處理的作用149食品加工技術(shù)原理課件150二、食品熱處理的類型和特點

工業(yè)烹飪:一般作為食品加工的一種前處理過程，通常是為了提高食品的感官質(zhì)量而采取的一種處理手段。烹飪通常有煮、燜(燉)、烘(焙)、炸(煎)、烤等。一般煮多在沸水中進(jìn)行；焙、烤則以干熱的形式加熱，溫度較高：而煎、炸也在較高溫度的油介質(zhì)中進(jìn)行。類型主要有：工業(yè)烹飪、熱燙、熱擠壓和殺菌等（一）工業(yè)烹飪（Industrialcooking二、食品熱處理的類型和特點類型主要有：工業(yè)烹飪、熱燙、熱擠壓151食品加工技術(shù)原理課件152

烹飪能殺滅部分微生物，破壞酶，改善食品的色、香、味和質(zhì)感，提高食品的可消化性，并破壞食品中的不良成分(包括一些毒工素等)，提高食品的晏全性，也可使食品的耐貯性提高。但也發(fā)現(xiàn)不適當(dāng)?shù)暮婵咎幚頃o食品帶來營養(yǎng)安全方面的問題，如燒烤中的高溫使油脂分解產(chǎn)生致癌物質(zhì)。烹飪能殺滅部分微生物，破壞酶，改善食品的色、香、味和質(zhì)感，153熱燙。又稱燙漂、殺青、預(yù)煮，熱燙的作用主要是破壞或鈍化食品中導(dǎo)致食品質(zhì)量變化的酶類，以保持食品原有的品質(zhì)，防止或減少食品在加工和保藏中由酶引起的食品色、香、味的劣化和營養(yǎng)成分的損失，熱燙處理土要應(yīng)用于蔬菜和某些水果，通常是蔬菜和水果冷凍、干燥或罐藏前的一種前處地工序。(二)熱燙(BlanchingorScalding)熱燙。又稱燙漂、殺青、預(yù)煮，熱燙的作用主要是破壞或鈍化食品中154導(dǎo)致蔬菜和水果在加工和保藏過程中質(zhì)量降低的兩類主要是氧化酶類和水解酶類，熱處理是破壞或鈍化酶活性的最主要和最有效方法之一。除此之外，熱燙還有一定的殺菌和洗滌作用．可以減少食品表面的微生物數(shù)量；可以排除食品組織中的氣體，使食品裝罐后形成良好的真空度及減少氧化作用；熱燙還能軟化食品組織，方便食品往容器中裝填；熱燙也起到一定的預(yù)熱作用，有利于裝罐后縮短殺菌引溫的時間。導(dǎo)致蔬菜和水果在加工和保藏過程中質(zhì)量降低的兩類主要是氧化酶類155

對于果蔬的干藏和冷凍保藏，熱燙的主要目的是破壞或鈍化酶的活性。但對于豆類的罐藏以及食品后殺菌采用(超)高溫短時方法時，由于此殺菌方法對酶的破壞程度有限，熱燙等前處理的滅酶作用應(yīng)恃別注意。對于果蔬的干藏和冷凍保藏，熱燙的主要目的是破壞或鈍化酶的活156(三)熱擠壓擠壓是將食品物料放入擠壓機(jī)中，物料在螺桿的擠壓下被壓縮并形成熔融狀態(tài)，然后在卸料端通過模具出被擠出的過程。熱擠壓則是指食品物料在擠壓的過程中還被加熱。熱擠壓也被稱為擠壓蒸煮（Extrusioncooking）。擠壓是結(jié)合了混合、蒸煮、揉搓、剪切、成型等幾種單元操作的過程。(三)熱擠壓擠壓是將食品物料放入擠壓機(jī)中，物料在螺桿的擠壓下157擠壓可以產(chǎn)生不同形狀、質(zhì)地、色澤和風(fēng)味的食品。熱擠壓是一種高溫短時的熱處理過程，它能夠減少食品中的微生物數(shù)量和鈍化酶，但無論是熱擠壓或是冷擠壓，其產(chǎn)品的保藏主要是靠其較低的水分活性和其他條件。擠壓可以產(chǎn)生不同形狀、質(zhì)地、色澤和風(fēng)味的食品。熱擠壓是一種高158

特點：擠壓食品多樣化，可以通過調(diào)整配料和擠壓機(jī)的操作條件直接生產(chǎn)出滿足消費者要求的各種擠壓食品；擠壓處理的操作成本較低；在短時間內(nèi)完成多種單元操作，生產(chǎn)效率較高；便于生產(chǎn)過程的自動控制和連續(xù)生產(chǎn)。特點：擠壓食品多樣化，可以通過調(diào)整配料和擠壓機(jī)的操作條件159(四)熱殺菌根據(jù)要殺滅微生物的種類的不同可分為巴氏殺菌(Pasteurisation)和商業(yè)殺菌(Sterilization)。巴氏殺菌是一種較溫和的熱殺菌形式，巴氏殺菌的處理溫度通常在100℃以下，典型的巴氏殺菌的條件是62.8℃、30min，達(dá)到同樣的巴氏殺菌效果，可以有不同的溫度、時間組合。巴氏殺菌可使食品中的酶失活，并破壞食品中熱敏性的微生物和致病菌。巴氏殺菌的目的及其產(chǎn)品的貯藏期主要取決于殺菌條件、食品成分(如PH值)和包裝情況。對低酸性食品(pH＞4.6)，其主要目的是殺滅致病菌，而對于酸性食品，還包括殺滅腐敗菌和鈍化酶。(四)熱殺菌根據(jù)要殺滅微生物的種類的不同可分為巴氏殺菌(Pa160商業(yè)殺菌一般又簡稱為殺菌，是一種較強烈的熱處理形式，通常是將食品加熱到較高的溫度并維持一定的時間以達(dá)到殺死所有致病菌、腐敗菌和絕大部分微生物，殺菌后的食品符合貨架期的要求。這種熱處理形式一般也能鈍化酶，但它同樣對食品的營養(yǎng)成分破壞也較大。殺菌后食品通常也并非達(dá)到完全無菌，只是殺菌后食品中不含致病菌，殘存的處于休眠狀態(tài)的非致病菌在正常的食品貯藏條件下不能生長繁殖，這種無菌程度被稱為“商業(yè)無菌”。商業(yè)殺菌一般又簡稱為殺菌，是一種較強烈的熱處理形式，通常是將161將食品先密封于容器內(nèi)再進(jìn)行殺菌處理是通常罐頭的加工形式，而將經(jīng)超高溫瞬時（UHT）殺菌后的食品在無菌的條件下進(jìn)行包裝，則是無菌包裝。將食品先密封于容器內(nèi)再進(jìn)行殺菌處理是通常罐頭的加工形式，而將162從殺菌時微生物被殺死的難易程度看，細(xì)菌的芽孢具有更高的耐熱性，它通常較營養(yǎng)細(xì)胞難被殺死。另一方面，專性好氧菌的芽孢較兼性和專性厭氧菌的芽孢容易被殺死。殺菌后食品所處的密封容器中氧的含量通常較低，這在一定程度上也能阻止微生物繁殖，防止食品腐敗。在考慮確定具體的殺菌條件時，通常以某種具有代表性的微生物作為殺菌的對象，通過這種對象菌的死亡情況反映殺菌的程度。從殺菌時微生物被殺死的難易程度看，細(xì)菌的芽孢具有更高的耐熱性163三、食品熱處理使用的能源和加熱方式食品熱處理可使用幾種不同的能源作為加熱源，主要能源種類有：電，氣（天然氣或液化氣），液體燃料（燃油等），固體燃料（如煤、木、炭等）。三、食品熱處理使用的能源和加熱方式食品熱處理可使用幾種不同的164食品加工技術(shù)原理課件165直接方式指加熱介質(zhì)（如燃料燃燒的熱氣等）與食品直接接觸的加熱過程。（容易污染食品，一般只有氣體燃料可作為直接加熱源，液體燃料則很少）間接加熱方式是將燃料燃燒所產(chǎn)生的熱能通過換熱器或其他中間介質(zhì)如空氣）加熱食品，從而將食品與燃料分開。

加熱方式間接方式直接方式直接方式指加熱介質(zhì)（如燃料燃燒的熱氣等）與食品直接接觸的加熱166食品加工技術(shù)原理課件167第二節(jié)食品熱處理反應(yīng)的基本規(guī)律一、食品熱處理的反應(yīng)動力學(xué)要控制食品熱處理的程度，人們必須了解熱處理時食品中各成分（微生物、酶、營養(yǎng)成分和質(zhì)量因素等）的變化規(guī)律，主要包括：（1）在某一熱處理條件下食品成分的熱處理破壞速率；（2）溫度對這些反應(yīng)的影響。第二節(jié)食品熱處理反應(yīng)的基本規(guī)律一、食品熱處理的反應(yīng)168（一）熱破壞反應(yīng)的反應(yīng)速率食品中各成分的熱破壞反應(yīng)一般均遵循一級反應(yīng)動力學(xué)，也就是說各成