食品的熱處理和殺菌技術(shù)

第1頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日熱加工處理方法

保藏處理：

1、殺菌

2、商業(yè)殺菌法

3、巴氏殺菌法

4、熱燙轉(zhuǎn)化處理：

1、蒸煮

2、烘烤

3、油炸第2頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日第一節(jié)熱加工的原理目的：熱殺菌處理的最高境界是既達(dá)到殺菌及鈍化酶活性的要求，又盡可能使食品的質(zhì)量因素少發(fā)生變化。第3頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日

多數(shù)細(xì)菌、酵母菌、霉菌、病毒：50-60℃，100min內(nèi)可致死。嗜熱微生物：能在45℃的溫度環(huán)境中進(jìn)行代謝活動的微生物。兼性嗜熱微生物：既能在一般溫度下又能在高溫中環(huán)境中生長。一、高溫對微生物的影響第4頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日1、微生物的耐熱性

不同微生物因細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和細(xì)胞性質(zhì)不同，其耐熱性不同。通常產(chǎn)芽孢細(xì)菌比非芽孢細(xì)菌更耐熱。

在高溫環(huán)境下，高溫直接對菌體蛋白質(zhì)、核酸、酶系統(tǒng)產(chǎn)生直接破壞作用，使蛋白質(zhì)變性凝固。第5頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日2、影響微生物耐熱性的因素（1）水分活度（2）食品的脂肪含量（3）鹽類（4）糖類第6頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日→第7頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日（5）pH值（酸度）（6）蛋白質(zhì)（7）初始活菌數(shù)第8頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日培養(yǎng)溫度/℃100℃加熱死亡時間/min21-233741111618培養(yǎng)溫度對枯草芽孢桿菌芽孢耐熱性的影響（9）培養(yǎng)溫度（8）微生物的生理狀態(tài)第9頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日（10）熱處理溫度不同溫度時炭疽菌芽孢的活菌殘存數(shù)曲線11010010000204060熱處理時間(分鐘)活菌殘存數(shù)90℃84℃80℃第10頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日熱處理溫度對玉米汁中平酸菌死亡時間的影響溫度/℃平酸菌芽孢全部死亡所需時間/min溫度/℃平酸菌芽孢全部死亡所需時間/min溫度/℃平酸菌芽孢全部死亡所需時間/min10012001157013031056001201913511101961257第11頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日注意1、利用某對象菌耐熱性作為確定某罐頭食品的殺菌程度時，測定對象菌耐熱性所處的條件和環(huán)境應(yīng)和該罐頭食品所含成分基本一致。2、如果食品中加入少量的殺菌劑和抑制劑也能大大減弱芽孢的耐熱性。第12頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日3、對熱殺菌食品的pH值分類A、對熱處理食品按pH值分類的方法

分為高酸性（≤3.7）、酸性（＞3.7-4.6）、中酸性（＞4.6-5.0）和低酸性（＞5.0）這四類，也有分為高酸性（＜4.0）、酸性（4.0-4.6）和低酸性（＞4.6）這三類。B、從食品安全和人類健康的角度，分成酸性（≤4.6）和低酸性（＞4.6）兩類

◆根據(jù)肉毒梭狀芽孢桿菌的生長習(xí)性來決定◆“酸化食品”。

第13頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日4、微生物耐熱性的測定和表示方法（1）D值（指數(shù)遞降時間）：在一定的致死溫度條件下，殺死90%微生物所需的加熱時間。

熱力致死速率曲線DDDDDD第14頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日（2）TRT（熱力指數(shù)遞減時間）

如121℃溫度殺菌時，TRT12=12D，即經(jīng)12D分鐘殺菌后罐內(nèi)芽孢數(shù)將降低到10－12。第15頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日

瞬間加熱和冷卻條件下，單位時間為D時的細(xì)菌死亡速率單位時間為D時的加熱時間（分鐘）單位容積殘存活菌數(shù)（個）0D1041D103

2D1023D1014D1005D10-16D10-27D10-38D10-4

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從表可以看出，從5D以后，為負(fù)指數(shù)，也就是說有1/10~1/10000活菌殘存下來的可能。細(xì)菌和芽孢按分?jǐn)?shù)出現(xiàn)并不顯示實(shí)際個數(shù)，這只是表明理論上很難將活菌完全消滅掉。實(shí)際上，這應(yīng)該從概率的角度來考慮，如果100支試管中各有1ml懸浮液，每ml懸浮液中僅含有1個芽孢，經(jīng)過5D處理后，殘存菌數(shù)為10-1，即1/10活，也就是100支試管中可能有90支不再有活菌存在，而10支尚有活菌的可能。第17頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日例100℃熱處理時，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。解：TRTn＝nD＝3D＝3min即D110℃

或D110＝1min第18頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日例某罐頭食品的對象菌D121＝4min，問在121℃殺菌99.9%時，需要多長時間？殺菌99.99%呢？如果要使對象菌減少為原來的0.001%，此時又需要多長的殺菌時間呢？解：殺死99.9%，t＝3D＝12min殺死99.99%，t＝4D＝16min減少為原來的0.001%時，t＝5D＝20min第19頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日（3）熱力致死時間（TDT）：熱力溫度保持恒定不變，將食品中某一菌種的細(xì)胞或芽孢全部殺死所必需的最短熱處理時間。

熱力致死時間曲線ZF值的定義就是在121℃溫度條件下殺死一定濃度的細(xì)菌所需要的時間F值，與原始菌數(shù)是相關(guān)的。F值越大，菌的耐熱性就越強(qiáng)。第20頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日

熱力致死時間曲線ZZ值為熱力致死時間按照1/10或10倍變化時所需要提高或降低的溫度值(℃).Z值越大，因溫度上升而取得的殺菌效果就越小。（4）Z值：如肉毒梭菌芽孢加熱致死時間110℃為35min，100℃為350min，則Z是多少？解：Z＝10℃第21頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日■溫度提高到80℃后，幾乎所有的酶都會遭到不可逆轉(zhuǎn)的破壞?！雒傅哪蜔嵝砸蚍N類不同而有較大差異?！雒糕g化程度有時也被用做食品殺菌的測定指標(biāo)。如磷酸酶活力。二、高溫對酶活性的作用及酶的熱敏性第22頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日三、熱處理對食品品質(zhì)的影響1、對植物性食品的影響熱加工和產(chǎn)品貯存時的物理-化學(xué)變化決定了產(chǎn)品的質(zhì)量一般在貯存時發(fā)生的質(zhì)量變化相對于熱加工來說比較小。熱加工對食品品質(zhì)的影響取決于熱加工的時間和溫度，以及食品的組成和性質(zhì)以及其所處的環(huán)境。第23頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日（1）質(zhì)構(gòu)在植物材料的熱處理過程中有兩種類型的質(zhì)構(gòu)破壞半透膜的破壞、細(xì)胞間結(jié)構(gòu)的破壞并導(dǎo)致細(xì)胞分離其他變化包括蛋白質(zhì)變性、淀粉糊化、蔬菜和水果軟化三、熱處理對食品品質(zhì)的影響1、對植物性食品的影響第24頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日（2）顏色產(chǎn)品的顏色取決于天然色素或外加色素的狀態(tài)和穩(wěn)定性以及加工和貯藏過程中的變色反應(yīng)。在水果和蔬菜中葉綠素脫鎂、胡蘿卜素將異構(gòu)化，顏色變淺（從5，6環(huán)氧化變成5，8環(huán)氧化）花青素將降解成灰色的色素，花青素事實(shí)上對熱相當(dāng)穩(wěn)定的色素，但它可以參加很多反應(yīng)，使水果變色黃酮類色素如蕓香苷（蘆筍中）可與鐵形成黑色。類胡蘿卜素大多是脂溶性的，而且是不飽和化合物，通常容易氧化而導(dǎo)致變色和變味。除了色素的氧化、降解，Maillard反應(yīng)也會導(dǎo)致加工和貯藏過程產(chǎn)品的變色。第25頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日（3）風(fēng)味通常加熱不改變基本的風(fēng)味如甜、酸、苦、咸風(fēng)味變化的一個重要來源是脂肪氧化——特別是豆類、谷物Millard反應(yīng)也會改變一些風(fēng)味，加熱過程也會使一些風(fēng)味物質(zhì)揮發(fā)或改變（4）營養(yǎng)素第26頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日2、對動物性食品的影響（1）顏色肌紅蛋白轉(zhuǎn)化成高鐵肌紅蛋白，從粉紅色變成紅褐色，Maillard反應(yīng)和Caramelization反應(yīng)也會改變顏色腌制過程會改變顏色肉由于加熱引起的顏色損失可以通過外加色素校正第27頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日（2）質(zhì)構(gòu)肌肉收縮和變硬變軟（3）營養(yǎng)素氨基酸損失可能達(dá)到10-20%維生素主要是硫胺素?fù)p失50-70%，泛酸20-35%，但維生素?fù)p失的變動很大，取決于容器中的氧氣、預(yù)處理方法（是否去皮、切片）或熱燙第28頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)熱燙一、熱燙的處理方式果蔬物料、95℃以上、時間較短、快速冷卻。二、熱燙的目的首要目標(biāo)：鈍化酶、穩(wěn)定產(chǎn)品性質(zhì)；其次是減少M(fèi)。第29頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日二、影響熱燙效果的因素包括：熱燙時間熱燙溫度、介質(zhì)及時冷卻Ph值第30頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日

何為食品罐藏？特點(diǎn)？兩個要素：容器的密封性和商業(yè)無菌發(fā)展歷史：

1806-1810年誕生了世界上第一批罐頭食品

1810年發(fā)明了鍍錫薄板罐

1849創(chuàng)辦第一個罐頭工廠

1847年發(fā)明高壓殺菌鍋我國的罐頭工業(yè)創(chuàng)建于1906年第三節(jié)食品的罐藏第31頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日一、食品罐藏的基本工藝過程

基本工藝過程包括原料的預(yù)處理、裝罐、排氣、密封、殺菌與冷卻等步驟。流程：洗罐裝罐預(yù)封排氣密封殺菌冷卻檢測包裝第32頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日1、預(yù)處理清洗的方法：機(jī)械法——噴射蒸汽或熱水清洗。人工操作（1）罐藏原料的預(yù)處理（2）罐藏容器的預(yù)處理第33頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日（1）裝罐工藝原則或要求：

a.迅速裝罐，不要積壓

b.同種罐內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量基本一致

c.定量裝罐，要主要固形物與湯汁的比例

d.控制一定的頂隙度（食品表面與容器翻邊相距4-8mm）

e.注意裝罐溫度，及時密封

f.罐口不能受污染2、裝罐和預(yù)封第34頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日（2）裝罐的方法人工裝罐——塊狀食品較多采用機(jī)械裝罐——顆粒狀、粉末狀、流體及半流體（糜狀）食品第35頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日（3）預(yù)封預(yù)封是在食品裝罐后進(jìn)入加熱排氣之前，用封罐機(jī)初步將蓋鉤卷入到罐身翻邊下，進(jìn)行相互鉤連的操作。但沒有擠壓緊密，氣體可以排逸。預(yù)封目的：留有排氣通道；防止表面層被蒸汽燙傷；避免冷凝水滴入罐內(nèi)；保持頂隙處處于較高的溫度，以便封罐；第36頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日3、罐頭的排氣（1）排氣的目的a.防止或減輕因加熱殺菌時空氣膨脹而使容器變形或破損，特別是卷邊受到壓力后，易影響其密封性。

b.阻止需氧菌及霉菌的發(fā)育生長

c.控制或減輕罐藏食品貯藏中出現(xiàn)的罐內(nèi)壁腐蝕

d.避免或減輕食品色香味的變化

e.避免維生素和其他營養(yǎng)素遭到破壞

f.有助于避免將假脹罐誤認(rèn)為腐敗變質(zhì)性脹罐第37頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日（2）罐內(nèi)真空度的測定影響因素：排氣溫度、排氣時間、密封溫度是確定密封后真空度的主要因素。

真空度—排氣密封之后，罐外大氣壓與罐內(nèi)殘留氣壓差?？梢杂谜婵毡碇苯訙y定。即真空度＝大氣壓－罐內(nèi)殘留壓力，常用mmHg表示第38頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日①加熱排氣原理：通過蒸汽或熱水對罐頭進(jìn)行加熱，或?qū)⒓訜岷蟮氖称烦脽嵫b罐，利用空氣、水蒸氣和食品受熱膨脹的原理，將罐內(nèi)空氣排除。（3）排氣方法

第39頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日熱灌裝法：一般將食品加熱到70-75℃（有資料認(rèn)為應(yīng)達(dá)到85℃）然后立即裝罐密封。排氣箱加熱排氣法：在預(yù)定的排氣溫度中（用蒸汽或熱水加熱的排氣箱，加熱溫度為90-100℃，時間為6-15min)加熱使罐內(nèi)中心溫度達(dá)到70-90℃；第40頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日②真空封罐排氣法

原理：利用真空泵將密封室內(nèi)的空氣抽出，形成一定的真空度，罐頭在真空室內(nèi)密封。在抽氣的同時進(jìn)行密封的排氣方法。第41頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日

③蒸汽噴射法蒸汽密封排氣就是在封罐的同時向罐頭頂隙內(nèi)噴射具有一定壓力的高壓蒸汽，利用蒸汽驅(qū)趕，置換罐頭頂隙內(nèi)的空氣，密封、殺菌、冷卻后頂隙內(nèi)的蒸汽凝結(jié)而形成一定的真空度。第42頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日（1）金屬罐的密封4、罐頭的密封第43頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日（2）玻璃罐的密封卷邊式密封法、旋轉(zhuǎn)式密封法、抓式密封法（3）蒸煮袋的密封一般采用熱熔密封，依靠蒸煮袋內(nèi)層的聚丙烯材料在加熱時熔合成一體而達(dá)到密封的目的。第44頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日（1）罐頭食品殺菌工藝條件的確定罐頭殺菌的工藝條件即殺菌規(guī)程（殺菌式）t1-t2-t3(P)Tt1-升溫時間t2-恒溫時間t3-降溫時間T-殺菌溫度

P-加熱或冷卻時的反壓5、罐頭的殺菌和冷卻第45頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日午餐肉：10min—60min—10min/121℃，反壓力0.12MPa。蘑菇罐頭：10min—30min—10min/121℃桔子罐頭：5min—15min—5min/100℃第46頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日（2）罐頭食品常用的殺菌方法常壓殺菌----殺菌溫度低于100度高壓殺菌----殺菌溫度高于100度高壓沸水殺菌、高壓蒸汽殺菌、高壓水殺菌其他殺菌方法----超高壓殺菌、微波殺菌第47頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日（3）罐頭食品殺菌時間及F值的計算①實(shí)際殺菌F值:指某一殺菌條件下的總的殺菌效果。例：某罐頭110℃殺菌10min，115℃殺菌20min，121℃殺菌30min。工人實(shí)際殺菌操作時間等于60min，實(shí)際殺菌F值并不等于60min。第48頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日②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。例如：某罐頭F安=30min，表示罐頭要求在121℃殺菌30min。如何計算？F安=D（lga-lgb）a單位體積原始活菌數(shù)/每罐對象菌數(shù)。b殘存活菌數(shù)/罐頭的允許腐敗率。第49頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日③實(shí)際殺菌條件下F值的計算求和法：根據(jù)罐頭的中心溫度計算F實(shí)，把不同溫度下的殺菌時間折算成121℃的殺菌時間，然后相加起來。F實(shí)=t1×L1+t2×L2+t3×L3+t4×L4+……第50頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日例：某罐頭110℃殺菌10min，115℃殺菌20min，121℃殺菌30min。工人實(shí)際殺菌操作時間等于60min，實(shí)際殺菌F值并不等于60min。F實(shí)=10×L1+20×L2+30×L3=10×0.079+20×0.251+30×1=38.32min第51頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日例：甲廠生產(chǎn)425克蘑菇罐頭，分別進(jìn)行殺菌試驗(yàn)，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？第52頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日F實(shí)1=3（0+0+0.023+0.631+0.794+1+…）=25.5minF實(shí)2=3（0+0+0.02+0.56+0.794+1+…）

=28.1min查閱資料：蘑菇罐頭F安=24.92min第53頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日①罐頭食品的熱傳遞方式有傳導(dǎo)、對流、導(dǎo)熱對流結(jié)合等。（4）罐頭食品的傳熱第54頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日

②影響罐頭食品傳熱的因素

a.罐頭容器材料的物理性狀（厚度、尺寸、導(dǎo)熱系數(shù)等）

b.罐頭食品的物理特性（濃度、密度、黏度、顆粒大小）

c.罐頭食品的初溫

d.殺菌鍋的形式和罐頭在殺菌鍋的位置第55頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日

殺菌后的罐頭應(yīng)及時冷卻，以免造成產(chǎn)品色澤和風(fēng)味的變劣、組織軟爛。玻璃罐常采用分段冷卻法，即80-60-40度三段。按冷卻位置分：鍋內(nèi)冷卻、鍋外冷卻按冷卻介質(zhì)分：水池冷卻和空氣冷卻

高壓殺菌常使用反壓冷卻法。罐頭冷卻的最終溫度一般控制在38-40度。（5）罐頭食品的冷卻第56頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日檢驗(yàn)方法：外觀檢驗(yàn)、保溫檢驗(yàn)、敲音檢驗(yàn)、真空度檢驗(yàn)、開罐檢驗(yàn)（重量感官指標(biāo)、理化指標(biāo)、微生物指標(biāo)）6、罐頭的檢查第57頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日1、罐頭食品的變質(zhì)（1）脹罐罐內(nèi)壓力過高，使罐頭出現(xiàn)外凸?fàn)畹默F(xiàn)象，也稱為胖聽。物理性脹罐化學(xué)性脹罐細(xì)菌性脹罐二、罐藏食品的變質(zhì)第58頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日（2）平酸酸敗

在低酸性、酸性食品中，某些耐熱、耐酸細(xì)菌（平酸菌）生長繁殖，使食品酸度下降，從而造成食品敗壞。（3）黑變

含硫蛋白質(zhì)含量較高的食品，在高溫殺菌過程中產(chǎn)生揮發(fā)性硫或由于微生物的生長繁殖使食品的含硫蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生H2S氣體，與罐內(nèi)壁鐵質(zhì)反應(yīng)，生成黑色硫化物，沉積在罐內(nèi)壁上或食品的表面，以致食品發(fā)黑并呈臭味——黑變（硫臭腐敗、硫化物污染）。

主要與殺菌條件控制不良有關(guān)。第59頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日（4）發(fā)霉罐頭內(nèi)食品表面出現(xiàn)霉菌生長的現(xiàn)象。由于某些產(chǎn)毒菌的作用，容易引起食物中毒。一般不常見，當(dāng)罐頭容器裂漏或罐內(nèi)真空度過低才會在低水分或高濃度糖分的食品中出現(xiàn)。第60頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日2、罐頭容器的腐蝕（1）均勻腐蝕（2）局部腐蝕（3）集中腐蝕（4）異常脫錫腐蝕（5）其他腐蝕第61頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日一、軟罐頭的定義

用高壓殺菌鍋經(jīng)100℃以上的濕熱加熱，達(dá)到商業(yè)無菌，以塑料薄膜與鋁箔復(fù)合的薄膜經(jīng)加熱制成密封容器所包裝的食品。軟罐頭第62頁，共68頁，2023年，2月20日，星期日三、軟罐頭的生產(chǎn)工藝流程制袋固