熱處理和殺菌

熱處理和殺菌.第一頁(yè)，共43頁(yè)。一、熱處理（Thermalprocessing）

是采用加熱的方式來(lái)改善食品品質(zhì)、延長(zhǎng)食品貯藏期的食品處理方法（技術(shù)）。是食品加工與保藏中最重要的處理方法之一第二頁(yè)，共43頁(yè)。熱處理保藏?zé)崽幚磙D(zhuǎn)化熱處理滅酶、微生物改變理化性質(zhì)第三頁(yè)，共43頁(yè)。（一）熱處理的作用正面作用

殺死微生物，主要是致病菌和其他有害的微生物鈍化酶，主要是過(guò)氧化物酶、抗壞血酸酶等破壞食品中不需要或有害的成分或因子，如大豆中的胰蛋白酶抑制因子改善食品的品質(zhì)與特性，如產(chǎn)生特別的色澤、風(fēng)味和組織狀態(tài)等提高食品中營(yíng)養(yǎng)成分的可利用率、可消化性等負(fù)面作用

食品中的營(yíng)養(yǎng)成分，特別是熱敏性成分有一定損失食品的品質(zhì)和特性產(chǎn)生不良的變化，如色澤、口感等消耗的能量較大

第四頁(yè)，共43頁(yè)。熱處理的類(lèi)型加熱源熱處理的方式工業(yè)烹飪熱燙熱擠壓殺菌電氣（天然氣或液化氣）液體燃料（燃油等）固體燃料（如煤、木、炭等）直接方式間接方式第五頁(yè)，共43頁(yè)。（二）熱加工基本原理（1）提高溫度以加快食品原料中微生物數(shù)量減少的速度；（2）當(dāng)需要獲得理想的高溫時(shí)，熱量向食品中的傳遞，由于熱能向食品傳遞的方式是與食品保藏加工密切相關(guān)的。

食品的熱加工，其目的是為了延長(zhǎng)食品的貨架期。

第六頁(yè)，共43頁(yè)。熱處理原理影響微生物耐熱性的因素微生物的種類(lèi)和數(shù)量種類(lèi)數(shù)量熱處理溫度罐內(nèi)食品成分pH、脂肪、糖、蛋白質(zhì)、鹽、植物殺菌素第七頁(yè)，共43頁(yè)。微生物的種類(lèi)對(duì)耐熱性的影響

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(zhǎng)繁殖的微生物營(yíng)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較需氧菌芽孢菌。嗜熱菌的芽孢耐熱性最強(qiáng)。嗜熱菌芽孢>厭氧菌芽孢>需氧菌芽孢同一菌種芽孢的耐熱性也會(huì)因熱處理前的培養(yǎng)條件、儲(chǔ)存環(huán)境和菌齡的不同而異。第八頁(yè)，共43頁(yè)。熱處理原殘存的芽孢再次繁殖形成芽孢。耐熱力比原來(lái)強(qiáng)，剛發(fā)芽的芽孢耐熱<新生芽孢<66~315天期芽孢，為什么芽孢的耐熱性強(qiáng)？？

原因：a、芽孢中酶與蛋白結(jié)合，成為耐熱性酶蛋白b、芽孢含水分少，其中自由水更少c、芽孢內(nèi)電解質(zhì)含量低，脂肪含量高，傳熱慢d、芽孢中含有Ca2+與帶負(fù)電的膠質(zhì)結(jié)合，能防止Pr變性第九頁(yè)，共43頁(yè)。③罐內(nèi)食品成分（1）pH

隨著底物酸性的增加，微生物菌群的耐熱性大大下降。肉毒桿菌的芽孢，在中性磷酸鹽緩沖液的耐熱性是在牛乳和蔬菜汁中的2-4倍。第十頁(yè)，共43頁(yè)。圖3-1加熱介質(zhì)pH對(duì)芽孢耐熱性的影響第十一頁(yè)，共43頁(yè)。(2)水分水分含量高，殺死細(xì)菌需要溫度越低

濕熱條件，殺菌用100~105℃；

干熱

140~180℃。③罐內(nèi)食品成分第十二頁(yè)，共43頁(yè)。（3）糖

高濃度糖液對(duì)受處理的細(xì)菌的芽孢有保護(hù)作用，低濃度糖液對(duì)細(xì)菌耐熱力影響不大。原因：糖液會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞原生質(zhì)脫水、降低Pro凝固時(shí)間及提高凝固溫度。10%糖只能抑制小部份M50%濃度，抑制酵母一般以60%濃度，抑制腐敗菌80%濃度，抑制細(xì)菌及酵母③罐內(nèi)食品成分第十三頁(yè)，共43頁(yè)。圖3-2糖對(duì)細(xì)菌耐熱性的影響第十四頁(yè)，共43頁(yè)。（4）鹽（食鹽）4%以下濃度的食鹽對(duì)芽孢的耐熱性有保護(hù)作用8%以上時(shí)，可減弱其耐熱性；>10%，抗熱性大大降低，鹽漬食品達(dá)到鹽濃度10~15%。原因：a、高鹽產(chǎn)生高滲透壓，使Pro脫水變性，甚至死亡。b、鹽的存在降低水分活性，從可利用的自由水減少，代謝受阻。③罐內(nèi)食品成分第十五頁(yè)，共43頁(yè)。（5）蛋白質(zhì)食品中蛋白質(zhì)能增強(qiáng)細(xì)菌的耐熱性，因此，對(duì)含有膠凍的罐頭要考慮提高殺菌溫度或時(shí)間。③罐內(nèi)食品成分第十六頁(yè)，共43頁(yè)。（6）脂肪脂肪和油脂能增強(qiáng)細(xì)菌芽孢的耐熱性，肉毒桿菌在油浸產(chǎn)品要考慮增加殺菌溫度時(shí)間。原因：脂肪是不良導(dǎo)體，阻礙了熱量的傳導(dǎo)，細(xì)胞Pro被脂肪保護(hù)，水介質(zhì)不能靠近細(xì)菌細(xì)胞。③罐內(nèi)食品成分第十七頁(yè)，共43頁(yè)。圖3-3不同溫度時(shí)炭疽菌芽孢的活菌殘存數(shù)曲線第十八頁(yè)，共43頁(yè)。微生物的耐熱性熱殺菌食品的PH分類(lèi)酸性食品：指天然pH≤4.6的食品；低酸性食品：指最終平衡PH>4.6，σw>0.85的任何食品。第十九頁(yè)，共43頁(yè)。罐頭食品pH值罐頭食品pH值平均最低最高平均最低最高蘋(píng)果3.43.23.7番茄汁4.34.14.4杏3.63.24.2蘆筍（綠）5.55.45.6紅酸櫻桃3.53.33.8青刀豆5.45.25.7葡萄汁3.22.93.7黃豆豬肉5.65.06.0橙汁3.73.54.0蘑菇5.85.85.9酸漬黃瓜3.93.54.3青豆6.25.96.5菠蘿汁3.53.43.5馬鈴薯5.55.45.6番茄4.34.64.6菠菜5.45.15.9各種常見(jiàn)罐頭食品的pH值第二十頁(yè)，共43頁(yè)。微生物的耐熱性微生物耐熱性參數(shù)熱力致死溫度熱力致死時(shí)間（TDT）F0值：Z值：D值：將某特定容器內(nèi)一定量食品中的微生物全部殺死所需要的最低溫度。在一定的恒定溫度條件下，將食品中的某種微生物活菌（細(xì)菌和芽孢）全部殺死所必需的最短熱處理時(shí)間（min）。在121.1℃下熱致死溫度下細(xì)菌或芽孢的熱力致死時(shí)間，通常用F0值來(lái)表示。F0值越大，菌的耐熱性越強(qiáng)。Z值是熱力致死時(shí)間變化10倍所需要相應(yīng)改變的溫度數(shù)。Z值越大，微生物的耐熱性越強(qiáng)。在特定的環(huán)境中和特定的溫度下殺滅90%特定的微生物所需要的時(shí)間。第二十一頁(yè)，共43頁(yè)。第二十二頁(yè)，共43頁(yè)。1、熱殺菌的概念殺菌是以殺滅微生物為主要目的的熱處理形式，是最常用的延長(zhǎng)食品保存期的加工保藏方法。巴氏殺菌（Pasteurisation）商業(yè)殺菌（Sterilization）二、食品熱殺菌的概念和種類(lèi)第二十三頁(yè)，共43頁(yè)。巴氏殺菌（Pasteurisation）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,達(dá)到同樣的巴氏殺菌效果，可以有不同的溫度時(shí)間組合。第二十四頁(yè)，共43頁(yè)。巴氏殺菌（Pasteurisation）巴氏殺菌的目的及產(chǎn)品的貯藏期主要取決于殺菌條件、食品成分和包裝情況.對(duì)低酸性食品,巴氏殺菌可以殺滅致病菌；對(duì)于酸性食品,巴氏殺菌不僅可殺滅致病菌，還可以殺滅腐敗菌和酶。第二十五頁(yè)，共43頁(yè)。典型巴氏殺菌的條件食品作用條件pH≤4.6果汁65℃,30min;77℃,1min啤酒88℃,15s;65-68℃,20min;72-75℃,1-4minpH＞4.6牛乳63℃,30min;71.5℃,15s液態(tài)蛋64.4℃,2.5min;60℃,3.5min冰淇凌65℃,30min;71℃,10min;80℃,15s第二十六頁(yè)，共43頁(yè)。商業(yè)殺菌（Sterilization）又簡(jiǎn)稱為殺菌,是一種較強(qiáng)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(shí)間以達(dá)到殺死所有致病菌、腐敗菌和絕大部分微生物,一般也能鈍化酶，使殺菌后的食品達(dá)到較長(zhǎng)的貯期。但它同樣對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)成分和品質(zhì)的破壞也較大第二十七頁(yè)，共43頁(yè)。商業(yè)殺菌（Sterilization）殺菌后食品的無(wú)菌程度通常也并非達(dá)到完全無(wú)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(zhǎng)繁殖，這種無(wú)菌程度被稱為“商業(yè)無(wú)菌”，即它是一種部分無(wú)菌Particallysterile第二十八頁(yè)，共43頁(yè)。商業(yè)殺菌（Sterilization）

商業(yè)殺菌是以殺死食品中的致病和使食品腐敗變質(zhì)的微生物為準(zhǔn)，以使殺菌后的食品符合安全衛(wèi)生要求、具有一定的貯藏期。很明顯，這種效果只有在密封的容器內(nèi)才能取得，將食品先密封于容器內(nèi)再進(jìn)行殺菌處理即是一般罐頭的加工形式，而將經(jīng)高溫短時(shí)或超高溫瞬時(shí)殺菌后的食品在無(wú)菌的條件下進(jìn)行包裝，則是無(wú)菌包裝。

第二十九頁(yè)，共43頁(yè)。2、熱殺菌的主要類(lèi)型濕熱殺菌

熱殺菌中最主要的方式之一。它是以蒸氣、熱水為熱介質(zhì)，或直接用蒸汽噴射式加熱的殺菌法。干熱殺菌采用火焰灼燒或干熱空氣進(jìn)行滅菌的方法電熱殺菌

亦稱"歐姆殺菌"，利用電極將電流通過(guò)物體，由于阻抗損失、介質(zhì)損耗等的存在，最終使電能轉(zhuǎn)化為熱能，使食品內(nèi)部產(chǎn)生熱量而達(dá)到殺菌的目的。第三十頁(yè)，共43頁(yè)。2、熱殺菌的主要類(lèi)型食品濕熱殺菌的主要類(lèi)型和特點(diǎn)低溫長(zhǎng)時(shí)殺菌法高溫短時(shí)殺菌法超高溫瞬時(shí)殺菌法第三十一頁(yè)，共43頁(yè)。a.低溫長(zhǎng)時(shí)殺菌法（lowtemperaturelongtimepasteurization,LTLT）

以較低的熱處理程度，將食品中存在的微生物部分地殺滅。殺菌溫度通常在100℃以下；可殺滅霉菌、酵母菌、耐酸性細(xì)菌；通常需要結(jié)合其他因子協(xié)同作用。特點(diǎn)①簡(jiǎn)單、方便，殺菌效果達(dá)99％，致病菌完全被殺死；②不能殺死嗜熱、耐熱性細(xì)菌、孢子，以及一些殘存的酶類(lèi)；③設(shè)備較龐大，殺菌時(shí)間較長(zhǎng)；應(yīng)用范圍酒精飲料、牛奶、果汁等液體食品的連續(xù)式殺菌；pH值4.5以下的罐頭食品在常壓下的熱水、沸水或蒸氣中的殺菌。不能殺死它們的孢子和芽孢！第三十二頁(yè)，共43頁(yè)。b.高溫短時(shí)殺菌

（HighTemperatureShortTime，HTST)殺菌效果用于pH>4.5低酸性罐裝食品，可殺滅耐熱腐敗菌、致病菌，產(chǎn)品能在常溫下長(zhǎng)期貯藏。殺菌條件溫度高于100℃而低于125℃，壓力超過(guò)一個(gè)大氣壓。間歇式殺菌方式a.加壓蒸氣殺菌適用于金屬罐b.加壓水殺菌適用于金屬罐、玻璃罐、軟罐頭c.混合氣體殺菌適用于軟罐頭主要指經(jīng)過(guò)100℃以上，130℃以下的殺菌處理。第三十三頁(yè)，共43頁(yè)。殺菌溫度在125℃以上無(wú)菌裝罐（連續(xù)式）將食品迅速加熱至130～150℃，保溫3～5s后，冷卻到30～40℃，無(wú)菌條件下罐裝。特點(diǎn)①溫度控制準(zhǔn)確，設(shè)備精密；②溫度高，殺菌時(shí)間極短，殺菌效果顯著，引起的化學(xué)變化少；③適于連續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn)；④蒸汽和冷源的消耗比高溫短時(shí)殺菌法HTST高。

c.超高溫瞬時(shí)殺菌(UltraHighTemperaturesterilization,UHT)第三十四頁(yè)，共43頁(yè)。有益的結(jié)果：熱處理可以破壞食品中不需要的成分；可改善營(yíng)養(yǎng)素的可利用率；提高蛋白質(zhì)的可消化性；加熱也可改善食品的感官品質(zhì)等。不良后果：這主要體現(xiàn)在食品中熱敏性營(yíng)養(yǎng)成分的損失和感官品質(zhì)的劣化。

三、熱加工對(duì)食品品質(zhì)的影響第三十五頁(yè)，共43頁(yè)。食品營(yíng)養(yǎng)成分和感官品質(zhì)指標(biāo)的熱耐性也主要取決于營(yíng)養(yǎng)素和感官指標(biāo)的種類(lèi)、食品的種類(lèi)，以及pH、水分、氧氣含量和緩沖鹽類(lèi)等一些熱處理時(shí)的條件。

第三十六頁(yè)，共43頁(yè)。熱處理技術(shù)食品罐藏的基本工序裝罐排氣密封殺菌冷卻檢查第三十七頁(yè)，共43頁(yè)。裝罐容器的準(zhǔn)備裝罐的工藝要求裝罐的方法預(yù)封第三十八頁(yè)，共43頁(yè)。排氣密封前將罐內(nèi)空氣盡可能除去的處理措施。排氣的目的排氣的方法影響罐內(nèi)真空度的因素第三十九頁(yè)，共43頁(yè)。殺菌殺菌公式殺菌方式常壓水殺菌：高壓蒸汽殺菌高壓水殺菌：升溫時(shí)間—恒溫時(shí)間—降溫時(shí)間殺菌溫度反壓第四十頁(yè)，共43頁(yè)。冷卻冷卻方法①水池冷卻，②鍋內(nèi)常壓冷卻，③鍋內(nèi)加壓冷卻，④空氣冷卻。①避免嗜熱菌的生長(zhǎng)繁殖，②防止高溫下食品品質(zhì)的下降，③利用余熱使罐表面水分蒸發(fā)，防止生銹。冷卻終點(diǎn)：罐溫38~40℃。第四十一頁(yè)，共43頁(yè)。食品的非熱殺菌非熱殺菌

(Nonthermalsterilization)是指