(高清版)GBT 39945-2021 罐藏食品熱穿透測試規(guī)程

ICS67.050X70國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會IGB/T39945—2021本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標準由全國食品工業(yè)標準化技術委員會(SAC/TC64)提出并歸口。本標準起草單位：中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院有限公司、中國罐頭工業(yè)協(xié)會、泉州市鯉中食品機械有門銀鷺食品集團有限公司、杭州娃哈哈集團有限公司、廈門青田食品工業(yè)有限公司、湛江市歡樂家食品有限公司、福建紫山集團股份有限公司、新疆中亞食品研發(fā)中心(康美瑞公司)。ⅡGB/T39945—2021罐藏食品加工技術是以食品微生物學為主要理論基礎的食品保藏技術，它采用了先密封、后殺菌或先殺菌、后密封的加工方式，使產品達到商業(yè)無菌的狀態(tài)。即殺菌后的罐藏食品在無需冷藏的常溫條件下，食品內不含有致病的微生物，也不含有在常溫度下能在其中繁殖的非致病性微生物。包裝容器處于密封條件下，有效防止外界微生物的再次侵入，使罐藏食品無需添加任何防腐劑就能長期保藏食品的色食品要達到商業(yè)無菌的狀態(tài)，除了容器要有良好的密封，還需要科學的熱力殺菌。殺菌需要用什么如何來確定一個科學的殺菌規(guī)程，最重要的手段就是對食品做熱穿透測試，所謂熱穿透測試就是測量被殺菌的半成品內冷點位置在熱力殺菌過程中溫度變化的情況，并根據(jù)罐藏食品污染微生物耐熱性值及其在此溫度下微生物的致死率值計算出具有可對比性的國際通用的殺菌強度F值，它是保障食品安全的重要指標。熱穿透測試為改進食品品質提供了數(shù)字化的依據(jù)，同時也是修訂產品熱力殺菌規(guī)程、產品質量事故分析、跟蹤溯源和風險評估的重要技術手段之一。1GB/T39945—2021罐藏食品熱穿透測試規(guī)程1范圍本標準適用于罐藏食品的熱穿透測試。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文GB8950食品安全國家標準罐頭食品生產衛(wèi)生規(guī)范GB/T20938罐頭食品企業(yè)良好操作規(guī)范JJF1366溫度數(shù)據(jù)采集儀校準規(guī)范QB/T5218罐藏食品工業(yè)術語QB/T5218界定的以及下列術語和定義適合于本文件。3.1熱力殺菌工藝規(guī)程所規(guī)定的殺菌恒溫階段的溫度。3.2注：一般略高于殺菌規(guī)程溫度0.1℃~0.5℃。3.3注：它也是殺菌過程中水銀溫度計所示溫度，安裝在水銀溫度計旁的溫度數(shù)據(jù)采集儀可以記錄下該殺菌實際溫度。3.4殺菌參照溫度referencetemperature性的基準溫度。2GB/T39945—2021在加熱或冷卻過程中通過食品分子間相互碰撞，使熱量由高能量分子向鄰近低能量分子依次傳遞在加熱或冷卻過程中通過內容物的液體或氣體循環(huán)流動而傳遞熱量的產品。的產品。或初期熱量傳遞通過內容物的液體介質循環(huán)流動為主的對流方式，后期熱量通過食品分子間相互碰撞進行傳遞的熱傳導方式的混合傳熱形式的產品。在一定的環(huán)境和一定的加熱溫度條件下，每殺死90%的對象菌數(shù)(芽孢數(shù))所需要的時間。注：用時間表示的微生物的耐熱能力，又稱作10倍細菌減少值。3.11致死率lethalrateLR值3.12表示產品所受到的熱力殺菌強度(程度)的數(shù)字表達的值。注：即在熱力殺菌過程中，對于耐熱性為某Z值的某種微生物，所受到一定的溫度加熱，將此溫度轉換成某基準參照溫度的受熱時間。4熱穿透測試原理全過程致死率累加得到總致死率即熱力殺菌強度值(F值)。3GB/T39945—20215熱穿透測試儀器5.1主要儀器溫度數(shù)據(jù)采集儀：由測溫探頭及溫度數(shù)據(jù)記錄處理系統(tǒng)組成。5.2基本要求包括有線型和無線型，其中無線型溫度數(shù)據(jù)采集儀又分為無線芯片記錄型、無線紅外反射型和無線電波發(fā)射型等。儀器測溫探頭應耐熱穩(wěn)定性好，測量精度為±0.2℃,分辨率為0.01℃,并有良好的重復性，對采集溫度數(shù)據(jù)間隔時間應可自定義設定。6熱穿透測試前準備工作6.1基礎信息采集主要包括測試單位基本概況(如單位名稱，地址、聯(lián)系人員及聯(lián)系方式等)、測試產品基本信息(如產6.2殺菌設備及其附屬裝置的準備殺菌設備及其附屬裝置應符合GB8950和GB/T20938的規(guī)定，并應通過熱分布測試驗證。6.3溫度數(shù)據(jù)采集儀校準溫度數(shù)據(jù)采集儀使用前應校準。校準方法應符合JJF1366的要求：即在標準恒溫油浴槽或其他恒溫設施中與已知準確度的水銀溫度計或電子溫度計(分度值需至少0.1℃)對照校驗。一般采用定點溫度校準法，如對殺菌常用的溫度100℃、116℃、121℃或其他特定的殺菌溫度點進行定點校準。溫度測量數(shù)據(jù)記錄儀的記錄值與已知準確度的水銀溫度計或電子溫度計之間的偏差值應記錄存檔，在數(shù)據(jù)處理時予以修正。6.4測試樣品準備6.4.1用于驗證殺菌規(guī)程的樣品準備用于測試熱穿透的樣品應與企業(yè)正常生產的產品相同，包括相同的工藝流程、包裝容器尺寸、加工方法、內容物及各種技術參數(shù)等。裝入量可用熱力殺菌的關鍵因子中最大裝入量。6.4.2用于制定殺菌規(guī)程的樣品準備為制定殺菌規(guī)程的熱穿透測試樣品，為確保測試結果的安全性和可靠性，固形物的裝入量宜比預計正常條件裝入量高于或等于5%,初溫宜控制比預計生產條件的初溫小于或等于3℃。4容器內高GB容器內高熱穿透測試適用于不同的容器，但在容器裝入食品前，除了小型或微型植入式的測溫裝置外，其他無論是有線的或無線的儀器都需在容器外壁上先行開孔，以便安裝測溫探頭及密封部件，開孔的位置應符合6.4.3.2～6.4.3.6的規(guī)定。開孔方式：可用沖壓器開孔，也可鉆孔，開孔大小應與測溫探頭規(guī)格相匹配。金屬包裝容器開孔位置主要包括以下類型：a)金屬罐容器開孔位置軸向開孔位置：一般在罐蓋或底的圓心位置開孔，示意圖見圖1;容器頂部開孔(孔與溫度數(shù)據(jù)采集儀適配)容器頂部開孔(孔與溫度數(shù)據(jù)采集儀適配)容器內徑圖1金屬罐容器開孔位置軸向開孔位置示意圖b)外周側壁開孔位置：開孔位置高度按產品的冷點自定義設定，適用一體式溫度數(shù)據(jù)采集儀安裝，示意圖見圖2和圖3;5容器內高容器內高GB/T容器內高容器內高容器豎向中心線容器幾何中心容器罐身開孔該孔位置的高低可由內容物冷點位置測試來確定上下移動容器內徑圖2外周側壁開孔位置示意圖容器豎向中心線容器豎向中心線容器兒何中心容器密封適配器容器內徑圖3一體式溫度數(shù)據(jù)采集儀安裝示意圖c)真空型產品側壁開孔位置：需用專用的凹形沖壓開孔器開孔，它適用分體式溫度數(shù)據(jù)采集儀，先安裝好測溫探頭后再在真空封罐機內密封，使罐內保有正常真空度，示意圖見圖4、圖5和圖6。6容器內高容器內高容器內徑圖4真空型密閉容器側壁開孔位置示意圖溫度采集儀感溫頭采集儀測溫探圖5分體式溫度采集儀安裝于傳導型產品示意圖7容器內高容器豎向小心線容器豎向小心線容器幾何中心罐身凹形開孔封罐后測溫探頭與溫度采集儀接插件接通容器內徑圖6分體式溫度采集儀安裝于對流型產品示意圖若使用小型或微型溫度數(shù)據(jù)采集儀做熱穿透測試，可直接將溫度數(shù)據(jù)記錄儀一起與食品真空密封、殺菌，應采用不銹鋼彈簧片把溫度數(shù)據(jù)采集儀固定在容器中，其測溫探頭的位置應置于內容物冷點位置，測溫探頭的設置見示意圖7。容器豎向小心線容器豎向小心線容器的幾何中心小型溫度數(shù)據(jù)儀定位探頭彈簧片測試食品的冷點容器內徑圖7小型的或微型溫度數(shù)據(jù)采集儀測溫探頭位置示意圖應在頂部的瓶蓋正中位置，示意圖見圖8。8GB/T39945—2021玻瓶豎向中心線溫度數(shù)據(jù)來集儀容器密封適配器玻璃瓶容器蓋了玻璃瓶容器瓶身可調感溫器長度采集儀測溫位置圖8玻璃瓶蓋中心開孔位置示意圖可在塑料杯底或杯身位置開孔，必要時還要增添輔助加強材料，示意圖見圖9。如果杯身材料偏塑料容器中心線塑料容器中心線容器塑薄膜蓋了塑料容器外周峰采集儀的感溫點容器密封適配器溫度數(shù)據(jù)采集儀圖9半剛性容器底部中心開孔位置示意圖蒸煮袋開孔位置一般在袋底端附近，以便安裝密封部件。由于蒸煮袋材質較薄，強度較低，為確保測溫探頭固定在被測產品的冷點位置，可在開孔同時在蒸煮袋內放置探針支架。示意圖見圖10。9GB/T39945—2021軟包裝口密封位圖10軟包裝袋壁近底部開孔示意圖管式包裝容器測試位置應在容器管口。示意圖見圖11。圖11管狀食品從管牙口導入溫度采集儀示意圖7測試方法7.1確定測溫探頭放置位置測溫探頭應放置在容器內傳熱速度最慢的溫度冷點，該冷點可以通過實驗來確定，即將測溫探頭安放在容器的不同部位，探測容器內部食品不同部位的溫度來確定，確定了冷點位置后，在該冷點放置測溫探頭。可參照以下經驗數(shù)值選擇冷點安放測溫探頭。容器內高容器內高般在容器的幾何中心，示意圖見圖12。對于硬性材料包裝產品，如果頂隙較大，受頂隙的隔離作用，冷點位置會相應向頂隙端稍微上移。溫度數(shù)據(jù)采集儀溫度數(shù)據(jù)采集儀容器密封適配器容器幾何中心容器橫向中心包裝容器外壁容器內徑圖12容器頂部安裝溫度采集儀傳導型產品測溫探頭位置示意圖其冷點位置一般在離罐底近三分之一處的中心軸線上。示意圖見圖13。溫度數(shù)據(jù)采集儀溫度數(shù)據(jù)采集儀容器密封適配器容器幾何中心容器橫向中心測溫點的位置容器內徑圖13容器頂部安裝溫度采集儀——對流型產品測溫探頭位置示意圖7.1.4對流與傳導混合傳熱產品對流與傳導混合傳熱產品，如塊形較大的魚、肉、玉米羹等，其冷點位置在上述兩者之間(對流和傳導二種產品的冷點位置之間)。不同容器測試要求如下：a)對于罐高小于或等于127mm的容器，其冷點位置一般在離容器底約13mm的中心軸與罐幾容器高容器高≤127mm13mim放置區(qū)容器高>127imm放置區(qū)何中心之間。示意圖見圖14。容器兒何小心容器橫向中心測溫探頭按內容物冷點位置確定容器內徑圖14容器高度小于或等于127mm對流與傳導混合傳熱產品測溫探頭位置示意圖b)對于罐高大于127mm的罐，其冷點位置一般在離罐底19mm的中心軸與罐幾何中心之間示意圖見圖15。溫度數(shù)據(jù)采集儀溫度數(shù)據(jù)采集儀容器密封適配器容器兒何中心容器橫向中心按內容物冷點確容器內徑圖15容器高度大于127mm對流與傳導混合傳熱產品測溫探頭位置示意圖7.2測溫探頭放入內容物的部位7.2.1均質類食品，測溫探頭可直接插入食品幾何中心部位內。7.2.2對非常小的顆粒狀食品(如小號青豆),測溫探頭不易插入顆粒內部，一旦插入，顆粒食品就破7.2.3對于塊狀食品，測溫探頭應插入到其幾何中心。GB/T39945—20217.3確定測試樣品的數(shù)量測試樣品的數(shù)量應不少于10個包裝單位。當熱穿透測試離差值較大時，應重復測試，確保獲得可靠的數(shù)據(jù)。對于一些均質產品，可以減少測試數(shù)量，以6個～8個包裝單位為宜。7.4溫度采集間隔時間若殺菌恒溫時間在40min以內，溫度采樣間隔時間一般為0.5min/次；如殺菌時間40min以上，溫度采樣間隔時間可以適當放長，如1min/次，也可自定義設定。若殺菌時間很短，每個測溫探頭采集的數(shù)據(jù)至少應在25個以上。7.5不同殺菌設備的熱穿透測試操作步驟熱穿透測試均需在殺菌設備里進行，不同殺菌設備的測試程序基本相同，應符合以下要求：a)熱穿透測試應在熱分布均勻的殺菌設備里進行；b)安放好溫度數(shù)據(jù)采集儀的樣品后，按該產品殺菌工藝規(guī)程或按新產品的模擬殺菌工藝規(guī)程和設備操作規(guī)程進行殺菌全過程的操作；c)在殺菌階段中，除了電子系統(tǒng)自動記錄數(shù)據(jù)外，還應手記水銀溫度計、蒸汽壓力等參數(shù)，以便數(shù)據(jù)分析時參考；d)殺菌結束后讀取溫度數(shù)據(jù)采集儀所采集的溫度數(shù)據(jù)記錄，并以此作殺菌強度計算依據(jù)。進行數(shù)據(jù)處理前，如測溫探頭放置于塊狀食品內的，需開罐取出測溫探頭確認是否仍然插在塊狀食品內部。若不是應舍去該數(shù)據(jù)或重復測試。8數(shù)據(jù)處理8.1F值計算步驟8.1.1Z值和Rt值的確定原則根據(jù)產品特性確定Z值和Rt值的原則如下：-—低酸食品：低酸食品需用高于100℃溫度殺菌，殺菌強度用F。表示，F(xiàn)。就是F(Z/R)=F(10/121(微生物Z值為10℃,殺菌參照溫度為121℃的F值)?！嵝允称泛退峄称罚核嵝允称泛退峄称吠ǔＳ貌桓哂?00℃溫度殺菌，殺菌強度用F(2/R表示，一般用F(8.89/93.3)值來表示，微生物Z值為8.89℃,殺菌參照溫度為93.3℃的F值，或用其他微生物耐熱性Z值和殺菌參照溫度Rt值，此時需要在F的上角和下角來標注，或用簡寫法F(Z/Ro標注。8.1.2罐頭食品F值計算公式按照式(1)計算F值：…………式中：LR——LR值，單位為分(min);i——測試次數(shù)；GB/T39945—2021tp——溫度數(shù)據(jù)采集儀采集溫度的時間間隔，單位為分(min);Ct被測試罐藏食品中內容物冷點溫度，單位為攝氏度(℃);同方法計算的結果基本相同，本標準不排除所有合適的計算方法。UHT殺菌產品熱穿透測試計算公式可參照附錄A。8.2.1F值修正原則——如殺菌操作溫度平均值與殺菌規(guī)程溫度之差異在+0.5℃以內的，這是合乎殺菌規(guī)范的，可以——如殺菌操作溫度平均值與殺菌規(guī)程溫度的差異在+0.5℃以上，所測得殺菌強度F值會偏高，為準確評估或驗證食品熱力殺菌規(guī)程，可將殺菌規(guī)程溫度與實際操作溫度所導致F值差異加 UHT殺菌F值不需要修正。 f——修正系數(shù)；RT——殺菌操作設定溫度，單位為攝氏度(℃);F=Fmin×f (3)f——修正系數(shù)。熱穿透測試過程主要是測試獲得食品內部冷點溫度及變化，并根據(jù)溫度記錄計算出殺菌強度值。GB/T39945—2021該溫度變化除了主要由熱力殺菌規(guī)程所決定，也與殺菌設備結構相關聯(lián)，主要在升溫與冷卻兩個階段，全評估的總殺菌強度F值。8.2.5殺菌強度F值統(tǒng)計分析熱穿透測試后可獲得每一個包裝食品的殺菌強度F值，統(tǒng)計分析后可以獲得測試樣品的最大F值(Fmax),最小F值(Fmin),平均值(x),極差(R)。如果極差很大，需要分析原因，如因個別測溫探頭與食品插入部位脫落，或因容器密封與溫度數(shù)據(jù)記錄儀密封不好都會引起溫度數(shù)據(jù)異?？商蕹笤俜治觯匾獣r需重新測試。殺菌強度平均值(x)大致可對熱力殺菌強度一個總體認識，但它不能作為食品安全的評估依據(jù)，作為評估食品安全F值，應用最小F值(Fmin)。8.3殺菌強度F值評估8.3.1食品商業(yè)無菌評估低酸食品、酸性食品和酸化食品應滿足以下原則：——低酸食品商業(yè)無菌評估：低酸食品安全F值是建立在肉毒桿菌12D殺菌理論基礎上，推薦殺菌強度值F?≥3min;出口產品還需符合進口國(產品銷售地區(qū))的有關規(guī)定。不同pH的酸性食品和酸化食品相對應的安全F值不同，推薦值見表1。表1不同pH的酸性食品和酸化食品對應安全F值推薦值產品平衡pH所需殺菌強度F值/min本表F值為F(8.89/93.3)值，即基于如下參數(shù)：微生物耐熱性Z值和殺菌參照溫度Rt如下：Z=8.89℃Rt=93.3℃>3.9～4.1>4.1～4.2>4.2～4.3>4.3～4.4>4.4～4.520.0注1:pH值為產品平衡pH,一般可采用精密電子pH計測量。注2:如果Z值和Rt值與表內備注值不同，本表數(shù)據(jù)不適用。產品應符合相應產品質量標準要求。9熱穿透測試報告鍵因子)、測試程序簡述、最小殺菌強度、熱穿透數(shù)據(jù)表，如殺菌溫度偏高需加以說明F值修正值等內GB/T39945—2021容。報告需給予食品安全性的結論性評估以及建議。10關于罐藏食品熱穿透測試有效期的建議罐藏食品熱穿透測試結果是由產品的屬性(低酸、酸性或酸化)和產品傳熱特性和熱力殺菌規(guī)程決程不變，熱穿透數(shù)據(jù)應不變的，熱穿透測試報告為長期有效的，由熱穿透測試數(shù)據(jù)建立起來的殺菌規(guī)程也是長期有效的。當產品關鍵因子發(fā)生了變化，則應重新調整食品熱力殺菌規(guī)程，并需重新做熱穿透測試對調整后的殺菌規(guī)程進行驗證。GB/T39945—2021(資料性附錄)UHT殺菌產品熱穿透測試計算公式“準無菌”包裝的產品經高溫短時間(UHT)殺菌后輸入潔凈區(qū)域灌裝，潔凈室雖很潔凈，但它尚未達到無菌等級，僅