罐藏食品熱力殺菌原理

罐藏食品熱力殺菌原理第1頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四罐藏食品的定義原材料經(jīng)過前處理、烹調(diào)、灌裝、封口、殺菌（或無菌灌裝），加工而成的達(dá)到商業(yè)無菌狀態(tài)的產(chǎn)品。第2頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四飲料類肉類八寶粥蔬菜水產(chǎn)水果罐頭罐頭的種類第3頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四罐頭的優(yōu)點(diǎn)方便食品：隨時(shí)隨地，開罐即食；節(jié)省時(shí)間：一朝購(gòu)入，三餐休閑；營(yíng)養(yǎng)豐富：四季果蔬，一時(shí)享用；衛(wèi)生健康：滅菌徹底，無防腐劑；使用安全：技術(shù)成熟，世界認(rèn)可；常溫保存：商業(yè)無菌，常溫保鮮；。。。。。。第4頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四認(rèn)識(shí)誤區(qū)添加防腐劑？（防腐機(jī)理）

Aw、溫度、營(yíng)養(yǎng)、氧氣、PH沒有營(yíng)養(yǎng)？（營(yíng)養(yǎng)損失）第5頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四營(yíng)養(yǎng)損失對(duì)比不同的熱處理對(duì)牛奶中營(yíng)養(yǎng)成分的影響：養(yǎng)分損失巴氏殺菌（％）UHT（％）保持滅菌（％）VB1105~1530~40VB2046VB60~51025VB121010~2080~100VC5~2010~2030~50賴氨酸1~23~46~10第6頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四商業(yè)無菌產(chǎn)品中不含有致病菌，也不含有能在常溫下繁殖的非致病菌。第7頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四熱力殺菌的目的

殺死食品中所污染的致病菌、產(chǎn)毒菌、腐敗菌，并破壞食物中的酶使食品耐藏二年以上而不變質(zhì)。同時(shí)必須盡可能保存食品品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，最好還能做到有利于改善食品品質(zhì)。第8頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四目標(biāo)菌的確定

高酸或酸化食品：原材料本身PH≤4.6，或經(jīng)過添加酸化劑使最終產(chǎn)品平衡PH≤4.6。目標(biāo)菌：微生物營(yíng)養(yǎng)體低酸食品：除酒精飲料外，最終平衡后的PH值大于4.6和水分活度（aw）大于0.85的食品。

目標(biāo)菌：肉毒梭狀芽孢桿菌芽孢（為什么？）第9頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四目標(biāo)菌的確定·自然界中廣泛分布；·毒性超強(qiáng)：是目前已知的毒性最強(qiáng)烈的生物毒素，4g純粉末足以使1億人喪命；·耐熱性強(qiáng)：由于芽孢的細(xì)胞壁外還有皮層、外膜和孢子殼，所以芽胞比營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞更耐熱。第10頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四滅菌原理絕對(duì)無菌在生產(chǎn)實(shí)際中是不可能的：

--并非所有的微生物在受到滅菌/消毒處理時(shí)都立即被殺死。相反：

--在一定的時(shí)間里僅有部分微生物被殺死，其余的則活了下來。第11頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四滅菌原理滅菌效率滅菌時(shí)間微生物殘留量微生物被殺死量致死率總致死量對(duì)數(shù)值01000000090％00110000090000090％90000012100009000090％990000231000900090％9990003410090090％99990045109090％999990561990％999999670.10.990％999999.9780.010.0990％999999.998第12頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四滅菌原理滅菌曲線40003500250030002000150001000500876543210被殺滅數(shù)876543210時(shí)間對(duì)數(shù)值17865432時(shí)間第13頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四滅菌原理D值(DecimalReductionValue)：

--特定溫度下,使微生物減少至原始菌數(shù)的1/10時(shí)所需保溫的時(shí)間?？莶菅挎邨U菌：2.3

肉毒梭狀芽孢桿菌：12.3

嗜熱脂肪芽孢桿菌：408D值(秒)第14頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四滅菌原理D值的解釋

D65=1min

其含義是：65℃時(shí)，滅菌時(shí)間每延長(zhǎng)一分鐘，微生物數(shù)量減少數(shù)1D（減少90％）；延長(zhǎng)二分鐘，微生物數(shù)量減少數(shù)2D（減少99％）。

1D=90％的減少=1個(gè)對(duì)數(shù)值

2D=99％的減少=2個(gè)對(duì)數(shù)值

3D=99.9％的減少=3個(gè)對(duì)數(shù)值

4D=99.99％的減少=4個(gè)對(duì)數(shù)值第15頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四滅菌原理Z值:

一定反應(yīng)效果下,使反應(yīng)時(shí)間減少至原來的1/10時(shí)所需增加的溫度。蠟樣芽孢桿菌：10.5

變色反應(yīng)：29.0VB1損失反應(yīng)：31.2

賴氨酸損失反應(yīng)：30.9Z值(℃)第16頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四滅菌原理Z值的使用：如果某種微生物的Z值為10℃,并且D65=50秒,這就意味著:D75=5秒

D85=0.5秒

D95=0.05秒第17頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四滅菌原理耐熱菌的D值細(xì)菌D90值(小時(shí))D121值(秒)李氏菌0.010蠟樣芽孢桿菌11.4枯草芽孢桿菌3060嗜熱脂肪芽孢桿菌>100408肉毒梭狀芽孢桿菌(B/E)<0.02<0.048肉毒梭狀芽孢桿菌(A)3.312.3第18頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四滅菌原理一些微生物的典型滅菌速度數(shù)據(jù):細(xì)菌溫度（℃）D值（min）達(dá)到12D所需的溫度和時(shí)間組合營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌(熱敏性)65175℃/7秒營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌(耐熱)651075℃/70秒細(xì)菌芽孢1210.2121℃/2.5分鐘酵母菌和霉菌65175℃/7秒部分霉菌和出芽芽孢903121℃/2秒第19頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四滅菌原理F0值：特定溫度時(shí)間組合下的滅菌效果。

F0=（t/60）*10T：滅菌溫度

t：滅菌溫度下的滅菌時(shí)間

Z：根據(jù)芽孢種類的不同，其范圍為10~10.8℃，可取10℃

說明：若以優(yōu)質(zhì)的原料奶生產(chǎn)商業(yè)無菌奶，F(xiàn)0值至少需要5~6。(T-121.1)/z第20頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四滅菌原理UHT生產(chǎn)既要考慮滅菌效果,同時(shí)也要考慮到化學(xué)效果,如酶的失活及營(yíng)養(yǎng)素的破壞。從而引入U(xiǎn)HT乳滅菌所要考慮的兩個(gè)因素，即：細(xì)菌性效果：B=(t/10.1)*10

化學(xué)性效果：C=(t/30.5)*10

一般要求：B>1>C(θ-135)/10.5(θ-135)/31.4第21頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四滅菌原理圖12410620406010020040060010002000110120150130140耐熱芽孢55℃嗜溫芽孢30℃芽孢失活對(duì)數(shù)致死值-93%硫氨素失活90%耐熱蛋白酶失活無變色90%耐熱脂肪酶失活1%賴氨酸失活二次滅菌UHT-區(qū)域溫度℃時(shí)間s第22頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四實(shí)例計(jì)算

假設(shè)利樂125線調(diào)理液中耐熱芽孢數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)上限10000cfu/ml，UHT殺菌公式為138.5℃/4s，請(qǐng)計(jì)算，理論上調(diào)理液可以存放多長(zhǎng)時(shí)間？備注：罐頭成品壞包率為百萬分之一；繁殖世代時(shí)間為20min；第23頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四計(jì)算過程F0=4/60×10（138.5-121）/10≈3.75D=3.75×60÷12.3≈18125ml×104×2n×10-18=10-6n=19.5，T=19.5/3=6.5h第24頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四脹罐原因分析化學(xué)性脹罐物理性脹罐

細(xì)菌性脹罐第25頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四脹罐原因分析化學(xué)性脹罐----氫脹

罐頭中內(nèi)容物的某些成分（如硫）與馬口鐵中的鐵離子作用造成電化腐蝕，產(chǎn)生氣體（如氫氣，硫化氫等氣體），導(dǎo)致脹罐。第26頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四脹罐原因分析物理性脹罐—--凸角、癟罐P臨界壓力差≤▏P罐外壓力-P罐內(nèi)壓力▕原因：灌裝量、灌裝溫度、殺菌操作不當(dāng)、氣壓或海拔高度不同第27頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四脹罐原因分析細(xì)菌性脹罐—

█

殺菌前初期腐敗：原料、制程、環(huán)境；

█

殺菌不足：操作不當(dāng)、關(guān)鍵因子變化；

█

二次污染：卷封質(zhì)量、冷卻水；

█

嗜熱菌繁殖：儲(chǔ)存溫度過高；

第28頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四生產(chǎn)過程控制點(diǎn)及影響GMP、SSOP灌裝溫度（89±4℃）凈含量（145/245ml-150/250ml）初溫（≥65℃）排氣（105℃/7min-兩個(gè)開足，兩個(gè)必須）第29頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四生產(chǎn)過程控制點(diǎn)及影響殺菌、冷卻（121.5±0.5℃/12min）

不允許有負(fù)公差，允許有0.5℃和2分鐘的正公差。小冷（75±5℃）、大冷（常溫）

冷卻終溫：40±3℃；

壓力控制：（鐵罐、玻璃瓶、軟包裝）余氯（0.5-1.0ppm）第30頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四熱分布測(cè)試

在殺菌釜內(nèi)布設(shè)感溫探頭，記錄整個(gè)殺菌過程中各位置的溫度，通過對(duì)各點(diǎn)溫度變化的分析，判定殺菌釜內(nèi)熱分布的符合性。第31頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四熱分布測(cè)試布點(diǎn)原則：在殺菌籠的幾何中心及周圍均勻布點(diǎn)，盡量涉及到每層產(chǎn)品，原則上布點(diǎn)位置不重合，一般有效布點(diǎn)數(shù)量在12-16個(gè)即可。第32頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四熱分布測(cè)試評(píng)判要點(diǎn)：

1）、不同位置的溫度與殺菌設(shè)備可信賴的參照溫度之差在±0.56℃范圍內(nèi)，但每個(gè)測(cè)溫頭的總平均溫度不得低于殺菌規(guī)程溫度。第33頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四熱分布測(cè)試評(píng)判要點(diǎn)：

2）、殺菌設(shè)備內(nèi)溫度上升最慢位置溫度達(dá)到殺菌規(guī)程溫度的時(shí)間不得大于某時(shí)間，如對(duì)于汽殺，低1.67℃慢1分鐘或低0.56℃慢3分鐘被視作可接受的范圍。第34頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四熱分布測(cè)試測(cè)試頻率：

美國(guó)通常要求每2年做一次熱分布測(cè)試，我國(guó)出入境檢驗(yàn)檢疫局要求每年至少一次。第35頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四影響熱分布的因素進(jìn)汽系統(tǒng)：蒸汽壓力（≥0.62MPa）、蒸汽總管（≥DN65）、進(jìn)氣閥（比例閥，精度±0.5℃）、擴(kuò)散管（方向45°/90°/135°、面積：進(jìn)氣管的1.5-2倍）；第36頁，共42頁，2023年，2月20日，星期四影響熱分布的因素排氣系統(tǒng)：排氣閥（閘閥/球閥）、排氣孔（≥DN25，0.76