仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院食品加工工藝原理課件

第二章食品的熱處理和殺菌34/spjg/food/index.html本章的主要內(nèi)容及重點(diǎn)食品加工與保藏中的熱處理——作用、類型、特點(diǎn)、加熱方式食品熱處理反應(yīng)的基本規(guī)律——加熱對(duì)微生物、酶及食品品質(zhì)的影響；熱處理反應(yīng)動(dòng)力學(xué)食品的熱殺菌——概念、基本原理、類型和特點(diǎn)、殺菌條件的確定、應(yīng)用實(shí)例第一節(jié)食品加工與保藏中的熱處理

一、食品熱處理的作用正面作用：負(fù)面作用：二、食品熱處理的種類及特點(diǎn)工業(yè)烹飪、熱燙、熱擠壓、熱殺菌三、食品熱處理使用的能源和加熱方式電、氣、液體、固體第二節(jié)食品熱處理的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)一、熱破壞反應(yīng)參數(shù)時(shí)間和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

二、加熱對(duì)微生物的影響

三、加熱對(duì)酶的作用

四、加熱對(duì)食品中其它成分的影響

一、熱破壞反應(yīng)參數(shù)時(shí)間和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

（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(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，也就是說(shuō)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(duì)數(shù)規(guī)律（logarithmicorderofinactivationordestruction）”。DT值（指數(shù)遞減時(shí)間（Decimalreductiontime））：

是熱力致死速率曲線斜率的負(fù)倒數(shù)，可以認(rèn)為是在某一溫度下，每減少90％活菌（或芽孢）所需的時(shí)間，通常以分鐘為單位。

DT越大，殺死90%微生物所需的時(shí)間愈長(zhǎng)，該微生物愈耐熱。TDT值（熱力致死時(shí)間（Thermaldeathtime）

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。F值（min）又稱殺菌值，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(shí)間。Z值（℃）當(dāng)熱力致死時(shí)間TDT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)微生物死滅速率變化的一個(gè)尺度Z值小的對(duì)溫度的敏感程度高，在較高溫度下所需要時(shí)間短，高溫短時(shí)HTST、超高溫瞬時(shí)UHT阿累尼烏斯方程

k=k0*e(Ea/RT)Q10溫度增加10℃時(shí)反應(yīng)速率的增加情況Z=10/lgQ10二、加熱對(duì)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。細(xì)菌、酵母和霉菌都可能引起食品的變質(zhì)。

（二）微生物的生長(zhǎng)溫度不同微生物的最適生長(zhǎng)溫度不同，當(dāng)溫度高于微生物的最適生長(zhǎng)溫度時(shí)，微生物的生長(zhǎng)就會(huì)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(shí)，微生物即會(huì)出現(xiàn)死亡現(xiàn)象。影響微生物耐熱性的因素：微生物的種類、微生物生長(zhǎng)和細(xì)胞芽孢形成的環(huán)境條件、熱處理的環(huán)境條件*芽孢菌特性：干熱、濕熱、營(yíng)養(yǎng)介質(zhì)、酸酸性食品（Acidfood）

指天然pH≤4.6的食品。對(duì)番茄、梨、菠蘿及其汁類，pH＜4.7，對(duì)無(wú)花果，pH≤4.9，也稱為酸性食品。低酸性食品（Lowacidfood）

指最終平衡pH＞4.6，aw＞0.85的任何食品，包括酸化而降低pH的低酸性水果、蔬菜制品，它不包括pH＜4.7的番茄、梨、菠蘿及其汁類和pH≤4.9的無(wú)花果。酸化食品（Acidifiedfoods）

是指加入酸或酸性食品使產(chǎn)品最后平衡pH≤4.6和aw＞0.85的食品。它們也被稱為酸漬食品。在加工食品時(shí)，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)募铀崽岣呤称返乃岫?，以抑制微生物（通常以肉毒桿菌芽孢為主）的生長(zhǎng)，降低或縮短殺菌的溫度或時(shí)間，此即為酸化食品。三、加熱對(duì)酶的影響1.酶和食品的質(zhì)量酶影響食品在加工和貯藏過(guò)程中的感官和營(yíng)養(yǎng)方面質(zhì)量下降2.酶的最適溫度和熱穩(wěn)定性

影響酶的熱穩(wěn)定性的因素主要有兩大類：一是酶的種類和來(lái)源，另一是熱處理的條件其他因素：pH，離子強(qiáng)度、水分含量等四、加熱對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)成分和感觀品質(zhì)的影響加熱對(duì)食品成分的影響可以產(chǎn)生有益的結(jié)果，也會(huì)造成營(yíng)養(yǎng)成分的損失。

由于不同食品成分的耐熱性不同，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(yíng)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)生可口的顏色等。第三節(jié)食品的熱殺菌一、食品中的微生物二、食品熱殺菌的概念和種類三、熱殺菌的基本原理四、熱殺菌條件的選擇和確定五、熱殺菌技術(shù)的應(yīng)用一、食品中的微生物（一）食品中常見(jiàn)的微生物及其形態(tài)結(jié)構(gòu)（二）微生物的生長(zhǎng)繁殖（三）影響微生物生長(zhǎng)繁殖的因素（四）食品中微生物污染的主要途徑（一）食品中常見(jiàn)的微生物細(xì)菌酵母霉菌噬菌體（二）微生物的生長(zhǎng)繁殖1－延遲期；2－對(duì)數(shù)期；3－穩(wěn)定期；4－衰亡期細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線

1—初始污染量較高，溫度控制較差（短延遲期）2—初始污染量較低，溫度控制較差（短延遲期）3—初始污染量較低，溫度控制嚴(yán)格（長(zhǎng)延遲期）4—典型生長(zhǎng)曲線（三）影響微生物生長(zhǎng)繁殖的因素1.物理因素（1）溫度

（2）超高壓

（3）脈沖電場(chǎng)（4）電離輻射

（5）微波

（6）紫外線

（7）超聲波

2.化學(xué)因素

（1）水分

（2）相對(duì)濕度

（3）pH（4）氧氣

（5）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與生長(zhǎng)促進(jìn)因子

（6）生長(zhǎng)抑制因子

（7）抗生素

3.生物學(xué)因素

（1）共生（2）拮抗（四）食品中的細(xì)菌致病菌腐敗菌益生菌（四）食品中微生物污染的主要途徑1、食品原料本身的污染食品原料品種多來(lái)源廣，微生物污染的程度因不同的品種和來(lái)源而異。2、食品加工過(guò)程中的污染

食品在生產(chǎn)加工過(guò)程中，原料對(duì)成品所造成的交叉污染和車間衛(wèi)生、加工設(shè)施、從業(yè)人員個(gè)人衛(wèi)生等不良狀況都能造成食品的污染。3、食品貯存、運(yùn)輸、銷售中的污染

食品從加工出廠到銷售時(shí)，因?yàn)橘A存條件、運(yùn)輸過(guò)程都有可能造成微生物污染，尤其是包裝封口破損的食品。

微生物學(xué)的相關(guān)網(wǎng)站www.二、食品熱殺菌的概念和種類（一）熱殺菌的概念

熱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）熱殺菌的主要類型

1.濕熱殺菌

是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。

2.干熱殺菌

采用火焰灼燒或干熱空氣進(jìn)行滅菌的方法。

3.電熱殺菌

亦稱"歐姆殺菌"，它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。（三）食品濕熱殺菌的主要類型和特點(diǎn)低溫長(zhǎng)時(shí)殺菌法高溫短時(shí)殺菌法超高溫瞬時(shí)殺菌法蒸汽噴射式加熱滅菌法二次滅菌法濕熱殺菌34/spjg/shajun/chapt1/1-1-1.htm一、概念

1.概念

2.發(fā)展概況

二、熱殺菌的基本規(guī)律

1.加熱對(duì)微生物的影響

2.食品熱殺菌的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

三、濕熱殺菌的類型和特點(diǎn)

1.低溫長(zhǎng)時(shí)殺菌法

2.高溫短時(shí)殺菌法

3.超高溫瞬時(shí)殺菌法

4.蒸汽噴射式加熱滅菌法

5.二次滅菌法四、殺菌條件的選擇和確定

1.殺菌方法的選擇

2.熱能在食品中的傳遞

3.殺菌條件的計(jì)算

4.殺菌條件的確定五、濕熱殺菌技術(shù)的應(yīng)用

1.相關(guān)設(shè)備與裝置

2.罐頭食品熱殺菌條件確定

3.典型食品的濕熱殺菌條件

4.應(yīng)用實(shí)例F值

F值又稱殺菌值，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(shí)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)殺菌條件下的記為F0在121.1℃熱力致死溫度下的腐敗菌的熱力致死時(shí)間，通常用F值表示。F值可用于比較相同Z值時(shí)腐敗菌的耐熱性，它與菌的熱死試驗(yàn)時(shí)的原始菌數(shù)有關(guān)，隨所指定的溫度、菌種、菌株及所處環(huán)境不同而變化。TRT值

即熱力指數(shù)遞減時(shí)間。在某特定的熱死溫度下，將細(xì)菌或芽孢數(shù)減少到10－n時(shí)所需的熱處理時(shí)間，。它是指在一定的致死溫度下將微生物的活菌數(shù)減少到某一程度如10-n或1/10n（即原來(lái)活菌數(shù)的1/10n）所需的時(shí)間（min），記為TRTn，單位為分鐘，n就是遞減指數(shù)。

F=TDTn=nD

可以看出，TRT值不受原始微生物活菌數(shù)影響，可以將它用作確定殺菌工藝條件的依據(jù)，這比用前述的受原始微生物活菌數(shù)影響的TDT值要更方便有利。TRTn值象D值一樣將隨溫度而異，當(dāng)n=1，TRT1=D。若以D的對(duì)數(shù)值為縱坐標(biāo)，加熱溫度T為橫坐標(biāo)，根據(jù)D和T的關(guān)系可以得到一與擬熱力致死時(shí)間曲線相同的曲線，也稱為TRT1曲線。

干熱殺菌34/spjg/shajun/chapt2/2-1-1.htm一、概論

1.概念

2.發(fā)展概況

二、干熱殺菌的基本原理

1.殺菌作用的機(jī)理

2.影響干熱殺菌效果的因素

三、干熱殺菌的類型和特點(diǎn)

1.火焰滅菌法

2.熱風(fēng)殺菌法四、干熱殺菌技術(shù)的應(yīng)用

1.相關(guān)設(shè)備和裝置

2.工藝控制的關(guān)鍵因素

3.應(yīng)用實(shí)例1.本章名詞解釋：食品的罐藏；對(duì)象菌；低酸性食品