食品的熱保藏2014

第三章食品的熱處理與殺菌PRINCIPLESOFTHERMALPROCESSING作業(yè)1通過(guò)查閱文獻(xiàn)或者網(wǎng)絡(luò)資源，收集一種你感興趣的罐頭食品的加工工藝，并進(jìn)行分析。糖水黃桃工藝流程原料選擇→選果→清洗→去皮→切半→挖核→預(yù)煮→修整→裝罐→排氣→封罐→殺菌→冷卻→擦罐、保溫、貼商標(biāo)蔬菜罐頭原料的選擇→原料的分級(jí)、清洗→去皮及整理→預(yù)煮、漂洗→分選→裝罐→排氣→密封→殺菌→冷卻→保溫、或商業(yè)無(wú)菌檢查→包裝中國(guó)十大罐頭品牌1.梅林2.古龍3.銀鷺4.娃哈哈5.林家鋪?zhàn)?.真心7.歡樂(lè)家8.紫山9.同發(fā)10.甘竹消費(fèi)者喜歡的罐頭品牌（2014）含十大罐頭品牌+五洲星，果秀，美寧，康發(fā)，三葉，鷹金錢，豐島，辣妹子，奇?zhèn)?，粵花，黃罐，全滋味，科技，魯豐，綠鮮，喜多多，帝元春，廣天牌，愛斯曼，美客多，高金

罐頭食品是中國(guó)眾多食品最先打入國(guó)際市場(chǎng)，產(chǎn)品質(zhì)量較早與國(guó)際接軌的一種商品。罐頭行業(yè)也一直保持著較快的發(fā)展速度。我國(guó)已經(jīng)成為世界主要的罐頭生產(chǎn)和出口國(guó)之一，行業(yè)保持快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。我國(guó)福建省罐頭產(chǎn)量最多，其次是湖北省、山東省、湖南省、浙江省。食品的熱處理保藏?zé)崽幚頍釥C巴氏殺菌商業(yè)滅菌

轉(zhuǎn)化熱處理--蒸煮--烘烤--油炸熱殺菌的主要目的

殺滅在食品正常保質(zhì)期內(nèi)可導(dǎo)致食品腐敗變質(zhì)的微生物鈍化食品中的酶改善口味熱殺菌處理的最高境界

達(dá)到殺菌及鈍化酶活性的要求盡可能使食品的質(zhì)量因素少發(fā)生變化-------合理的殺菌工藝參數(shù)一、微生物的耐熱性－－影響微生物耐熱性的因素菌株和菌種M的生理狀態(tài)初始活菌數(shù)熱處理溫度和時(shí)間培養(yǎng)溫度

蛋白質(zhì)影響微生物耐熱性的因素pH值水分活度其他IP/productdevelopmentexchangesCapability/serviceexchanges脂肪微生物的耐熱性鹽類糖類微生物的耐熱性細(xì)菌種類最低生長(zhǎng)溫度（℃）最適生長(zhǎng)溫度（℃）最高生長(zhǎng)溫度（℃）嗜溫菌30～4050～7070～90中溫性菌5～1530～4545～55低溫性菌-5～525～3030～35嗜冷菌-10～-512～1515～25細(xì)菌的耐熱性嗜熱微生物＞嗜溫微生物＞嗜冷微生物產(chǎn)芽孢細(xì)菌＞非芽孢細(xì)菌芽孢＞營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞微生物的生理狀態(tài)ABCDLog10cfu/gTime污染微生物的種類和數(shù)量一般而言，霉菌、酵母菌的耐熱性都比較低。部分細(xì)菌很耐熱，尤其是其形成的芽孢同一菌種的芽孢也會(huì)因熱處理前的菌齡、培養(yǎng)條件、貯藏環(huán)境的不同而異。在罐頭生產(chǎn)中，因殺菌不足造成的腐敗的往往是芽孢菌罐頭殺菌時(shí)往往以芽孢為殺菌對(duì)象耐熱性微生物的耐熱性與一定容積中所存在的微生物的數(shù)量有關(guān)，微生物的數(shù)量越多，則全部殺滅所需的時(shí)間就越長(zhǎng)。食品工廠的衛(wèi)生質(zhì)量直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量熱處理溫度和時(shí)間熱處理溫度越高則殺菌效果越好加熱時(shí)間延長(zhǎng)，有時(shí)并不能使殺菌效果提高。殺菌時(shí)保證足夠高的溫度比殺菌時(shí)間更重要。鹽類糖類脂肪、蛋白質(zhì)脂肪的存在可以增強(qiáng)細(xì)菌的耐熱性原因：形成凝結(jié)層，妨礙水分的滲透又是熱的不良導(dǎo)體蛋白質(zhì)含量5%左右時(shí)，對(duì)微生物有保護(hù)作用，15%以上時(shí)，對(duì)耐熱性沒(méi)什么影響鹽類對(duì)細(xì)菌耐熱性的影響是可變的低濃度的食鹽對(duì)微生物有保護(hù)作用，高濃度的食鹽則有削弱作用糖類的影響與其種類和濃度有關(guān)低濃度的糖類影響不大，高濃度的糖類則增強(qiáng)微生物的耐熱性

防腐劑、殺菌劑的存在會(huì)是微生物的耐熱性降低。

其它耐熱性罐內(nèi)食品成分水分活度pH值耐熱性水分活度越低微生物的耐熱性越強(qiáng)相同溫度下濕熱殺菌的效果要好過(guò)干熱殺菌微生物的耐熱性在中性或接近中性的環(huán)境中最強(qiáng)。pH4.6是酸性食品和低酸食品的分界限。有些食品開始是低酸食品，加工后成為酸性食品。

一般以pH值4.6為界限，pH值4.6以上環(huán)境宜采用加壓高溫殺菌，pH值4.6以下環(huán)境采用常壓（100C以下）殺菌

pH值

根據(jù)腐敗菌對(duì)不同pH值的適應(yīng)情況及其耐熱性，(罐頭)食品按照pH值不同常分為四類：低酸性、中酸性、酸性和高酸性。在罐頭工業(yè)中酸性食品和低酸性食品的分界線以pH4.6為界線。熱殺菌食品的pH分類酸度pH值食品種類常見腐敗菌殺菌要求低酸性>5.0蝦、蟹、貝類、禽、牛肉、豬肉、火腿、羊肉、蘑菇、青豆嗜熱菌、嗜溫厭氧菌、嗜溫兼性厭氧菌高溫殺菌105~121℃中酸性4.6~5.0蔬菜肉類混合制品、湯類、面條、無(wú)花果酸性3.7~4.6荔枝、龍眼、櫻桃、蘋果、枇杷、草莓、番茄醬、各類果汁非芽孢耐酸菌、耐酸芽孢菌沸水或100℃以下介質(zhì)中殺菌高酸性<3.7菠蘿、杏、葡萄、檸檬、果醬、果凍、酸泡菜、檸檬汁等酵母、霉菌熱殺菌食品的pH分類罐頭食品的這種分類主要取決于肉毒桿菌的生長(zhǎng)習(xí)性。肉毒桿菌有A、B、C、D、E、F六種類型，食品中常見的有A、B、E三種。其中A、B類型芽孢的耐酸性較E型強(qiáng)。它們?cè)谶m宜條件下生長(zhǎng)時(shí)能產(chǎn)生致命的外毒素，對(duì)人的致死率可達(dá)65%。肉毒桿菌為抗熱厭氧土壤菌，廣泛分布于自然界中，主要來(lái)自土壤，故存在于原料中的可能性很大。罐頭內(nèi)的缺氧條件又對(duì)它的生長(zhǎng)和產(chǎn)毒頗為適宜，因此罐頭殺菌時(shí)破壞它的芽孢為最低的要求。pH值低于4.6時(shí)肉毒桿菌的生長(zhǎng)就受到抑制，它只有在pH大于4.6的食品中才能生長(zhǎng)并有害于人體健康。故肉毒桿菌能生長(zhǎng)的最低pH值成為兩類食品分界的標(biāo)準(zhǔn)線。肉毒桿菌在低酸性食品中尚存在有比肉毒桿菌更耐熱的厭氧腐敗菌如P.A.3679生芽梭狀芽孢桿菌的菌株，它并不產(chǎn)生毒素，常被選為低酸性食品罐頭殺菌時(shí)供試驗(yàn)的對(duì)象菌?！绱舜_定的殺菌工藝條件顯然將有進(jìn)一步提高罐頭殺菌的可靠性。在低酸性食品中尚有存在抗熱性更強(qiáng)的平酸菌如嗜熱脂肪芽孢桿菌，它需要更高的殺菌工藝條件才會(huì)完全遭到破壞。中酸性食品的殺菌強(qiáng)度要求與低酸性食品的要求相同，因此它也被并入低酸性食品一類。食品嚴(yán)重污染時(shí)某些腐敗菌如酪酸菌和凝結(jié)芽孢桿菌在pH低于3.7時(shí)仍能生長(zhǎng)，因此pH3.7就成為這兩類食品的分界線。酸性食品中常見的腐敗菌有巴氏固氮梭狀芽孢桿菌等厭氧芽孢菌，其耐熱性比低酸性食品中的腐敗菌要差得多。高酸性食品中出現(xiàn)的主要腐敗菌為耐熱性較低的耐酸性細(xì)菌、酵母和霉菌，但是熱力殺菌時(shí)該類食品中的酶比腐敗菌顯示出更強(qiáng)的耐熱性，所以酶的鈍化為其加熱的主要問(wèn)題。例如酸黃瓜罐頭殺菌就是這樣。FDA對(duì)低酸性食品和酸化食品的判定

低酸性食品罐頭類。所謂“低酸性罐頭”是指pＨ值高于4.6，水分活性高于0.85，事先密封于任何容器再經(jīng)加熱處理殺菌的食品。如：多數(shù)蔬菜、蘑菇、金槍魚、椰汁等罐頭食品。酸化食品類。酸化食品指在低酸性食品中加入酸或酸性食品使其pＨ值降至4.6以下，其水活性在0.85以上的食品。像國(guó)內(nèi)的腌制食品、泡菜等多屬此類。二、微生物的耐熱性參數(shù)細(xì)菌：用溫度和時(shí)間殺死你們，哈哈哈！

熱力致死時(shí)間曲線（TDT曲線）和Z值、F0值熱力致死速率曲線與D值熱致死速率曲線加熱致死時(shí)間曲線熱力致死時(shí)間曲線在某一恒定溫度（熱力致死溫度）條件下，將食品中的一定濃度的某種微生物活菌（細(xì)菌和芽孢）全部殺死所需要的時(shí)間（min），一般用TDT值表示，同樣在右下角標(biāo)上殺菌溫度。熱力致死時(shí)間曲線是將TDT值與對(duì)應(yīng)的溫度T在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)中作圖，則得到熱力致死時(shí)間曲線12（θ1,t1)（θ2,t2)t1﹥t2,θ2﹥

θ1z2.712（θ1,t1)（θ2,t2)假如：t1=10t2

，亦即殺菌時(shí)間縮短到原來(lái)的1/10Z值當(dāng)熱力致死時(shí)間減少1/10或增加10倍時(shí)所需提高或降低的溫度值，一般用Z值表示。Z值是衡量溫度變化時(shí)微生物死亡速率變化的一個(gè)尺度。Z值是溫度差，單位是℃（℉）令：（1）例1

在某殺菌條件下，在121.1℃用1min恰好將對(duì)象菌全部殺滅；現(xiàn)改用110℃、10min處理，能否達(dá)到原定的殺菌目標(biāo)？設(shè)Z=10℃標(biāo)準(zhǔn)溫度即θ0

=121℃時(shí)；與之對(duì)應(yīng)的致死時(shí)間為F0（2）熱致死時(shí)間(min)加熱溫度(℃)100115110120105125130Z(121.1,F0)(T,TDT)F0通常用121℃（國(guó)外用250F°或121.1℃）作為標(biāo)準(zhǔn)溫度，該溫度下的熱力致死時(shí)間用符號(hào)F來(lái)表示，為了與實(shí)際殺菌強(qiáng)度區(qū)別，特別記為F0值。F0值的定義就是在121.1℃溫度條件下殺死一定濃度的細(xì)菌所需要的時(shí)間——F0值與原始菌數(shù)、菌種及環(huán)境條件是相關(guān)的，F(xiàn)0值越大，細(xì)菌的耐熱性越強(qiáng)。熱力致死速率曲線表示某一特定菌在特定的條件和特定的溫度下，其總的數(shù)量隨殺菌時(shí)間的延續(xù)所發(fā)生的變化。min微生物數(shù)量（每分鐘加熱開始時(shí)）1min內(nèi)殺死的微生物數(shù)量（總數(shù)的90%）

加熱1min后活的微生物的數(shù)量

存活微生物數(shù)量的對(duì)數(shù)

1234567106105104103102101100

9×1059×1049×1039×1029×10190.91051041031021011000.1543210-1

該實(shí)驗(yàn)的假設(shè)前提是：起始樣品中微生物的細(xì)胞濃度為106個(gè)/ml,每加熱1min有90%的細(xì)胞死亡，加熱溫度為121℃理論上的微生物熱致死實(shí)驗(yàn)SurvivorCurve活菌殘存數(shù)曲線/熱力致死速率曲線．．(t1,lga)(t2,lgb)（3）D值：表示在特定的環(huán)境中和特定的溫度條件下，殺滅90%特定的微生物所需要的時(shí)間（4）D值越大，細(xì)菌的死亡速率越慢，即該菌的耐熱性越強(qiáng)。D值大小和細(xì)菌耐熱性的強(qiáng)度成正比。注意：D值不受原始菌數(shù)影響D值隨熱處理溫度、菌種、細(xì)菌活芽孢所處的環(huán)境和其它因素而異。D值得單位是minD值例2

某對(duì)象菌，在100℃熱處理時(shí)，原始菌數(shù)為1×104，熱處理3分鐘后殘存的活菌數(shù)是1×101，求該菌D值。

例3

在121℃條件下，肉毒梭狀芽孢桿菌及其芽孢的D值為0.204min,若在121℃條件下將1012個(gè)芽孢減少為1個(gè)，需要多長(zhǎng)時(shí)間？肉毒梭狀芽孢桿菌的Z=10℃，如何解釋？若罐頭在111℃而不是在121℃加熱處理，則D111℃=?已知蘑菇罐頭對(duì)象菌D121=4min，欲在121℃下把對(duì)象菌殺滅99.9%，問(wèn)需多長(zhǎng)殺菌時(shí)間？如果使活菌數(shù)減少為原來(lái)的0.01%，問(wèn)需多長(zhǎng)殺菌時(shí)間？例4某微生物的在溫度為T時(shí)的D值為D

T,假設(shè)原始菌數(shù)為a,在殺菌溫度T時(shí)，花多長(zhǎng)時(shí)間恰好可以將該微生物殺滅至原來(lái)的10-n？將菌數(shù)降低到b=a10-n

為目標(biāo)，采用某殺菌溫度T，根據(jù)熱力致死速率方程（4），所需殺菌時(shí)間tT為：

tT=DT(lga-lga10-n)tT=nDT在實(shí)際殺菌操作中，若n足夠大，則殘存菌數(shù)足夠小，達(dá)到某種可被社會(huì)（包括消費(fèi)者和生產(chǎn)者）接受的安全“殺菌程度”，就可以認(rèn)為達(dá)到殺菌目的。商業(yè)無(wú)菌要求食品中所有的致病菌都已被消滅，耐熱性非致病菌的存活率達(dá)到規(guī)定要求，并且在密封完好的條件下在正常的銷售期內(nèi)不生長(zhǎng)繁殖。將菌數(shù)降低到b=a10-n

為目標(biāo)，采用某殺菌溫度121℃，根據(jù)熱力致死速率方程（4），所需殺菌時(shí)間t121

為：

tT=DT(lga-lga10-n)t121=nD121℃標(biāo)準(zhǔn)溫度即θ0

=121℃；與之對(duì)應(yīng)的致死時(shí)間為F0F0=nD121F0=nD的意義在于用適當(dāng)?shù)臍埓媛手荡妗皬氐讱纭钡母拍?，這使得殺菌終點(diǎn)的選擇更科學(xué)、更方便、同時(shí)強(qiáng)調(diào)了環(huán)境和管理對(duì)殺菌操作的重要性。tT=nDTF0值、Z值、D值之間的關(guān)系（5）例4

某產(chǎn)品的凈重454g，含有Z=10℃,D121.1℃=0.6min的芽孢12只/g;若殺菌溫度為110，要求殺菌效果為腐敗率不超過(guò)0.1%。求（1）理論上需要多少殺菌時(shí)間？（2）殺菌后若檢驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)品腐敗率為1%，則實(shí)際原始菌數(shù)是多少？此時(shí)需要的殺菌時(shí)間為多少？二、食品的傳熱傳熱方式傳導(dǎo)對(duì)流輻射

將腌牛肉丁、罐裝番茄汁、糖水梨罐頭三種罐裝食品同時(shí)放入殺菌鍋內(nèi)進(jìn)行熱處理時(shí)，請(qǐng)你預(yù)見，首先實(shí)現(xiàn)完全均勻受熱的是（），接下來(lái)是（），最后是（）。影響傳熱的因素罐內(nèi)食品的物理性質(zhì)初溫容器殺菌鍋傳熱測(cè)定－－冷點(diǎn)三、殺菌強(qiáng)度的計(jì)算及確定程序思考題

某罐頭110℃殺菌10min，115℃殺菌20min，121℃殺菌30min。工人實(shí)際殺菌操作時(shí)間等于50min，那么實(shí)際殺菌F值是否等于50min？殺菌公式

接下來(lái)的主要任務(wù)就是要確定τ2和t，最麻煩就是要確定τ2，要求殺菌公式在防止腐敗的前提下盡量縮短殺菌時(shí)間。既能防止腐敗，又能盡量保護(hù)品質(zhì)。實(shí)際殺菌F值實(shí)際殺菌F值：把不同溫度下的殺菌時(shí)間折算成121℃的殺菌時(shí)間，相當(dāng)于121℃的殺菌時(shí)間，用F實(shí)表示。特別注意：它不是指工人實(shí)際操作所花時(shí)間，它是一個(gè)理論上折算過(guò)的時(shí)間。致死率值L經(jīng)溫度θ，1min的殺菌處理，相當(dāng)于121℃時(shí)的殺菌時(shí)間lgLi=(θi-121)/z思考題F實(shí)=10×L1+15×L2+30×L3，L叫做致死率。

L1

肯定小于L2，二者均小于1。請(qǐng)問(wèn)同學(xué)們L3=？100℃殺菌90分鐘，120℃殺菌10分鐘，哪個(gè)殺菌強(qiáng)度大？思考題某罐頭110℃殺菌10min，115℃殺菌20min，121℃殺菌30min。工人實(shí)際殺菌操作時(shí)間等于60min，實(shí)際殺菌是多少？F實(shí)=安全殺菌F值在某一恒定溫度（121℃）下殺滅一定數(shù)量的微生物或者芽孢所需的加熱時(shí)間。它被作為判別某一殺菌條件合理性的標(biāo)準(zhǔn)值，也稱標(biāo)準(zhǔn)F值，用F安表示“殺滅”具有商業(yè)殺菌的含義，允許活菌存在F安表示滿足罐頭腐敗率要求所需的殺菌時(shí)間（121℃），每種罐頭要求的標(biāo)準(zhǔn)殺菌時(shí)間（通常121℃為標(biāo)準(zhǔn)溫度）F安是確定殺菌公式中恒溫時(shí)間τ2的主要依據(jù)，同時(shí)就象其它食品標(biāo)準(zhǔn)一樣，拿來(lái)作為參照，判斷殺菌是否合格、是否滿足要求。。例如：某罐頭F安=30min，表示罐頭要求在121℃殺菌30min。F實(shí)等于或略大于F安，殺菌合理F實(shí)小于F安，殺菌不足，未達(dá)到標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，要腐敗。必須延長(zhǎng)殺菌時(shí)間。F實(shí)遠(yuǎn)大于F安，殺菌過(guò)度，超標(biāo)準(zhǔn)殺菌，影響色香味形、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。要求縮短殺菌時(shí)間。由于這種比較和反復(fù)的調(diào)整，就可找到合適的τ2。安全殺菌F值的計(jì)算A．確定殺菌溫度t：罐頭pH大于4.6，一般121℃殺菌，極少數(shù)低于115℃殺菌。罐頭pH小于4.6，一般100℃殺菌，極少數(shù)低于85℃殺菌。B．首先選擇對(duì)象菌：腐敗的微生物頭目，殺菌的重點(diǎn)對(duì)象。耐熱性強(qiáng)、不易殺滅，罐頭中經(jīng)常出現(xiàn)、危害最大。只要?dú)缢?，其它腐敗菌、致病菌、酶肯定殺滅。F安=D（lga-lgb）F安通常指t溫度（121℃）下標(biāo)準(zhǔn)殺菌時(shí)間、要求的殺菌時(shí)間。D值通常指t溫度（121℃）下殺滅90%的微生物所需殺菌時(shí)間。是微生物耐熱的特征參數(shù)，D值越大耐熱性越強(qiáng)。由微生物實(shí)驗(yàn)獲取D值，常見的D值可查閱相關(guān)手冊(cè)。思考題某罐頭