食品的热处理和杀菌.ppt

第三章第三章 食品的热处理与杀菌食品的热处理与杀菌 PRINCIPLES OF THERMAL PROCESSINGPRINCIPLES OF THERMAL PROCESSING 食品的热处理食品的热处理 pp保藏热处理保藏热处理 热烫热烫 巴氏杀菌巴氏杀菌 高温灭菌高温灭菌 pp 转化热处理转化热处理 - -蒸煮蒸煮 - -烘烤烘烤 - -油炸油炸 保藏热处理保藏热处理 pp热烫热烫 （1 1）钝化酶）钝化酶 苹果苹果 马铃薯马铃薯 保藏热处理保藏热处理 pp 热烫热烫 （2 2）除氧）除氧 生菜 保藏热处理 巴氏杀菌法 (Pasteurization ） pp 在在100100以下的加热介质中的低温杀菌方法，以杀死致病以下的加热介质中的低温杀菌方法，以杀死致病 菌菌营养细胞营养细胞及无芽孢细菌，但无法完全杀灭腐败菌，因此及无芽孢细菌，但无法完全杀灭腐败菌，因此 巴氏杀菌产品没有在常温下保存期限的要求。巴氏杀菌产品没有在常温下保存期限的要求。 保藏热处理保藏热处理 pp 巴氏杀菌巴氏杀菌 温度温度75-95 75-95 例例1 1：鲜奶：鲜奶 63.563.5，30min; 30min; 72727676, 15s; , 15s; 85 85 ,10s ,10s 例例2 2：果冻果冻 8585，20min;20min; 保藏热处理保藏热处理 pp 高温灭菌高温灭菌 温度温度100 100 ，杀灭微生物及其孢子杀灭微生物及其孢子 例：超高温灭菌例：超高温灭菌奶奶 135-141 135-141，3-4s3-4s 保藏热处理的主要目的保藏热处理的主要目的 pp 杀灭在食品正常保质期内可导致食品腐败变质的杀灭在食品正常保质期内可导致食品腐败变质的 微生物微生物 pp 钝化食品中的酶钝化食品中的酶 热杀菌处理的最高境界 Safety vs. Quality 热杀菌处理的最高境界热杀菌处理的最高境界 pp 达到杀菌及钝化酶活性的要求达到杀菌及钝化酶活性的要求 pp 尽可能使食品的质量因素少发生变化尽可能使食品的质量因素少发生变化 -合理的杀菌工艺参数合理的杀菌工艺参数 保藏热处理的代表产品保藏热处理的代表产品 pp 罐头食品罐头食品 金属罐金属罐 玻璃瓶玻璃瓶 铝箔或复合塑料薄膜铝箔或复合塑料薄膜 罐头食品的特点罐头食品的特点 pp 可直接食用或开袋即食可直接食用或开袋即食 pp 货架期很长货架期很长 pp 风味、色泽、质构、营养成分受到影响风味、色泽、质构、营养成分受到影响 pp 带有加热后的蒸煮味带有加热后的蒸煮味 适合于加工需要加热烧熟的食品原料适合于加工需要加热烧熟的食品原料 一、微生物的耐热性（主要内容）一、微生物的耐热性（主要内容） 影响微生物耐热性的因素影响微生物耐热性的因素 菌株和菌种菌株和菌种 MM的生理状的生理状 态态 初始活菌数初始活菌数 热处理温度和时间热处理温度和时间 培养温度培养温度 蛋白质蛋白质 影响微生物耐 热性的因素 pHpH值值 水分活水分活 度度 其他 IP/product development exchanges Capability/service exchanges 脂肪脂肪 微生物的耐热微生物的耐热 性性 盐类盐类 糖类糖类 微生物耐热性影响因素微生物耐热性影响因素 pp 污染微生物的种类和数量污染微生物的种类和数量 pp 热处理温度热处理温度 pp 罐内食品成分罐内食品成分 1.1.微生物的种类微生物的种类 细菌种类细菌种类 最低生长温最低生长温 度（度（） 最适生长温最适生长温 度（度（） 最高生长温最高生长温 度（度（） 嗜温菌嗜温菌303040405050707070709090 中温性菌中温性菌5 515153030454545455555 低温性菌低温性菌-5-55 52525303030303535 嗜冷菌嗜冷菌-10-10-5-51212151515152525 细菌的耐热性细菌的耐热性 霉菌和酵母菌的耐热性较低霉菌和酵母菌的耐热性较低 产芽孢细菌非芽孢细菌产芽孢细菌非芽孢细菌 芽孢营养细胞芽孢营养细胞 嗜热微生物嗜温微生物嗜冷微生物嗜热微生物嗜温微生物嗜冷微生物 为什么细菌的芽孢比营养细胞更耐热？为什么细菌的芽孢比营养细胞更耐热？ pp 蛋白质不同蛋白质不同 不同种类的蛋白质具不同种类的蛋白质具 有不同的热凝固温度有不同的热凝固温度 pp 水分含量及水分水分含量及水分 活度不同活度不同 （1 1）芽孢中的水分含）芽孢中的水分含 量较低量较低 （2 2）芽孢中的水大部）芽孢中的水大部 分为结合水分为结合水 微生物的污染量 A B C D LogLog10 10 cfu/g cfu/g Time 图3-1 微生物的不同生长阶段 耐热性耐热性 2.热处理温度和时间 热处理温度越高则杀菌效果热处理温度越高则杀菌效果 越好越好 加热时间延长，有时并不能加热时间延长，有时并不能 使杀菌效果提高。使杀菌效果提高。 杀菌时保证足够高的温度比杀菌时保证足够高的温度比 杀菌时间更重要。杀菌时间更重要。 图3-3 不同温度时炭疽菌芽孢的活菌残存数曲线 讨论讨论1 1： 有人说，在食品加工过程中，不需要进有人说，在食品加工过程中，不需要进 行卫生控制，反正最后会杀菌的，你认为行卫生控制，反正最后会杀菌的，你认为 这种说法对吗？为什么？这种说法对吗？为什么？ 讨论讨论2 2： 当你去餐厅就餐时，很多餐厅都会当你去餐厅就餐时，很多餐厅都会 提供提供 茶水给顾客涮洗餐具，你觉得这样做的目茶水给顾客涮洗餐具，你觉得这样做的目 的是什么？能起到杀菌的作用吗？的是什么？能起到杀菌的作用吗？ 糖 类 脂肪、蛋白质 n n 脂肪的存在可以增强细脂肪的存在可以增强细 菌的耐热性菌的耐热性 n n 原因：形成凝结层，妨原因：形成凝结层，妨 碍水分的渗透又是热的碍水分的渗透又是热的 不良导体不良导体 n n 蛋白质含量蛋白质含量5%5%左右时左右时 ，对微生物有保护作用，对微生物有保护作用 ，15%15%以上时，对耐热以上时，对耐热 性没什么影响性没什么影响 糖类的影响与其种类和浓糖类的影响与其种类和浓 度有关度有关 低浓度的糖类影响不大，低浓度的糖类影响不大， 高浓度的糖类则增强微生高浓度的糖类则增强微生 物的耐热性物的耐热性 耐热性耐热性 3.3.罐内食品成分罐内食品成分 盐 类 盐类对细菌耐热性的影盐类对细菌耐热性的影 响是可变的响是可变的 低浓度的食盐对微生物低浓度的食盐对微生物 有保护作用，高浓度的有保护作用，高浓度的 食盐则有削弱作用食盐则有削弱作用 耐热性耐热性 3.3.罐内食品成分罐内食品成分 水分 相同温度下湿热杀菌的效相同温度下湿热杀菌的效 果要好过干热杀菌果要好过干热杀菌 pH值 耐热性耐热性 微生物的耐热性在中性或微生物的耐热性在中性或 接近中性的环境中最强。接近中性的环境中最强。 pH 4.6 pH 4.6 是酸性食品和低是酸性食品和低 酸食品的分界限。有些食酸食品的分界限。有些食 品开始是低酸食品，加工品开始是低酸食品，加工 后成为酸性食品。后成为酸性食品。 n n 防腐剂、杀菌剂的存在防腐剂、杀菌剂的存在 会使微生物的耐热性降低会使微生物的耐热性降低 其 它 3.3.罐内食品成分罐内食品成分 pH值 图3-4 微生物生长随pH值的变化 p 根据腐败菌对不同pH值的适应情况及其耐热性，(罐头) 食品按照pH值不同常分为四类：低酸性、中酸性、酸性 和高酸性。 （二）热杀菌食品的（二）热杀菌食品的pHpH分类分类 酸度酸度pH pH值值食品种类食品种类 常见腐败常见腐败 菌菌 杀菌要求杀菌要求 低酸低酸 性性 5.0 5.0 虾、蟹、贝类、禽、牛虾、蟹、贝类、禽、牛 肉、猪肉、火腿、羊肉肉、猪肉、火腿、羊肉 、蘑菇、青豆、蘑菇、青豆 嗜热菌、嗜嗜热菌、嗜 温厌氧菌、温厌氧菌、 嗜温兼性厌嗜温兼性厌 氧菌氧菌 高温杀菌高温杀菌 105121105121 中酸中酸 性性 4.64.65.5. 0 0 蔬菜肉类混合制品、汤蔬菜肉类混合制品、汤 类、面条、无花果类、面条、无花果 酸性酸性3.7 3.74.4. 6 6 荔枝、龙眼、樱桃、苹荔枝、龙眼、樱桃、苹 果、枇杷、草莓、番茄果、枇杷、草莓、番茄 酱、各类果汁酱、各类果汁 非芽孢耐酸非芽孢耐酸 菌、耐酸芽菌、耐酸芽 孢菌孢菌 沸水或沸水或 100100以下以下 介质中杀介质中杀 菌菌 高酸高酸 性性 4.64.6、 Aw0.85Aw0.85。 肉毒杆菌肉毒杆菌 pp 肉毒杆菌生长和产生毒素时会伴随着产气，因此肉毒杆菌生长和产生毒素时会伴随着产气，因此 印制印制“ “罐盖中心部位凸起不可食用罐盖中心部位凸起不可食用” ”可预防消费者可预防消费者 误食。误食。 pp 肉毒杆菌的应用肉毒杆菌的应用除皱美容除皱美容 低酸性转化为酸性食品？低酸性转化为酸性食品？ pp 水果蔬菜罐头水果蔬菜罐头 加酸加酸酸化食品酸化食品 FDAFDA对低酸性食品和酸化食品的判定对低酸性食品和酸化食品的判定 pp 低酸性食品低酸性食品罐头类。所谓罐头类。所谓“ “低酸性罐头低酸性罐头” ”是指是指 p p值值 4.64.6，水分活度，水分活度 0.850.85 如：多数蔬菜、蘑菇、金枪鱼、椰汁等罐头食品。如：多数蔬菜、蘑菇、金枪鱼、椰汁等罐头食品。 pp 酸化食品酸化食品类。酸化食品指在低酸性食品中加入酸或酸性类。酸化食品指在低酸性食品中加入酸或酸性 食品，使其食品，使其 p p值值 4.64.6，水分活度，水分活度 0.850.85 如：水果罐头等如：水果罐头等 （三）微生物的耐热性参数（三）微生物的耐热性参数 1. 1. 热力热力致死温度致死温度 已不再使用已不再使用 细菌：用温度和时间杀死你们，哈哈哈！ 2. 2. 热力致死时间曲线（热力致死时间曲线（TDTTDT曲线）曲线） Z Z值值 F F 0 0 值值 热力致死时间曲线 （thermal death time curve, TDT） pp 将一定环境中一定数量的某种微生物将一定环境中一定数量的某种微生物恰好全部杀灭恰好全部杀灭所采用所采用 的杀菌温度和时间组合。的杀菌温度和时间组合。 pp 以热杀菌温度以热杀菌温度 为横坐标，以微生物全部杀灭的时间为横坐标，以微生物全部杀灭的时间t t为纵为纵 坐标，表示杀菌时间随温度的变化规律。坐标，表示杀菌时间随温度的变化规律。 pp 温度每上升一个定值，所需要的杀菌时间减少温度每上升一个定值，所需要的杀菌时间减少1010倍，将纵倍，将纵 坐标按对数规律安排，热力致死时间曲线即为一条直线。坐标按对数规律安排，热力致死时间曲线即为一条直线。 热力致死时间曲线热力致死时间曲线 例：午餐肉杀菌温度与时间组合例：午餐肉杀菌温度与时间组合 130130 保温保温0.129min 1180.129min 118 保温保温2.042min 2.042min 125125 保温保温0.400min 1120.400min 112 保温保温8.028min8.028min 121121 保温保温1.023min 1001.023min 100 保温保温128.84min128.84min 1 2 （ 1, t, t1 1 ) ) （ 2 , t , t 2 2 ) ) t t 1 1 t t 2 , 2 , 2 1 令：令： 假如：假如：t t 1 1 =10t=10t 2 2 ，亦即杀菌时间缩短到原来的，亦即杀菌时间缩短到原来的1/101/10 Z Z值值 pp当热力致死时间减少当热力致死时间减少 1/101/10或增加或增加1010倍时所需倍时所需 提高或降低的温度值，提高或降低的温度值， 一般用一般用Z Z值表示。值表示。 z 2.7 1 2 （ 1 , t , t 1 1 ) ) （ 2 , t , t 2 2 ) ) 关于关于Z Z值值 pp Z Z值是值是温度差，单位是温度差，单位是（ ） pp Z Z值是衡量温度变化时微生物死亡速率变化的一个值是衡量温度变化时微生物死亡速率变化的一个尺度尺度 pp 对于对于低酸食品低酸食品中的微生物，一般取中的微生物，一般取Z=10Z=10 pp 对于对于酸性食品酸性食品中的微生物，采取中的微生物，采取100100 杀菌的，一般杀菌的，一般 Z=8Z=8 （1 1） 例例1 1 在某杀菌条件下，在在某杀菌条件下，在121.1121.1用用1min1min恰好将对象菌全部杀恰好将对象菌全部杀 灭；现改用灭；现改用110 110 、10min10min处理，能否达到原定的杀菌目处理，能否达到原定的杀菌目 标？设标？设Z=10 Z=10 加强练习题 在某杀菌条件下，在在某杀菌条件下，在121.1121.1用用2min2min恰好将对象菌全部杀恰好将对象菌全部杀 灭；现改用灭；现改用105 105 、82 min82 min处理，能否达到原定的杀菌目处理，能否达到原定的杀菌目 标？设标？设Z=10 Z=10 F F0 0 pp F F 0 0 值就是在值就是在121.1121.1温度条件下杀死一定浓度的细菌所需温度条件下杀死一定浓度的细菌所需 要的时间要的时间FF 0 0 值与原始菌数、菌种及环境条件是相关的值与原始菌数、菌种及环境条件是相关的 ， F F 0 0 值越大，细菌的耐热性越强。值越大，细菌的耐热性越强。 pp 通常用通常用121121（国外用（国外用250F250F或或121.1121.1）作为标准温度，）作为标准温度， 为了与实际杀菌强度区别，特别记为为了与实际杀菌强度区别，特别记为F F 0 0 值。值。 热致死时间(min) 加热温度() 100115110 120105125130 Z (121.1,F0) (T,TDT) 标准温度标准温度 0 0 =121=121 时；时； 与之对应的致死时间为与之对应的致死时间为F F 0 0 （2 2） 3. 3. 热力致死速率曲线热力致死速率曲线 热力致死速率曲线热力致死速率曲线 pp 表示某一特定菌在特定的条件和特定的温度下，其总的数表示某一特定菌在特定的条件和特定的温度下，其总的数 量随杀菌时间的延续所发生的变化。量随杀菌时间的延续所发生的变化。 热力致死速率曲线热力致死速率曲线 活菌残存数曲线/热力致死速率曲线 (t (t1 1 , lga), lga) (t (t2 2 , lgb), lgb) a a b b 令：令： （3 3） D D值：值：表示在特定的环境中和特定的温度条件下，杀表示在特定的环境中和特定的温度条件下，杀 灭灭90%90%特定的微生物所需要的时间特定的微生物所需要的时间 min 微生物数量 （每分钟加热开始时） 1min内杀死的微生物数量 （总数的90%） 加热1min后活的 微生物的数量 存活微生物 数量的对数 1 2 3 4 5 6 7 106 105 104 103 102 101 100 9105 9104 9103 9102 9101 9 0.9 105 104 103 102 101 100 0.1 5 4 3 2 1 0 -1 该实验的假设前提是：起始样品中微生物的细胞浓度为该实验的假设前提是：起始样品中微生物的细胞浓度为1010 6 6 个个/ml,/ml,每加热每加热1min1min有有90%90%的细胞死亡，的细胞死亡， 加热温度为加热温度为121121 理论上的微生物热致死实验理论上的微生物热致死实验 Survivor CurveSurvivor Curve pp D D值越大，细菌的死亡速率越慢，即该菌的耐热性越强。值越大，细菌的死亡速率越慢，即该菌的耐热性越强。 pp D D值大小和细菌耐热性的强度成正比。值大小和细菌耐热性的强度成正比。 pp 注意：注意：D D值不受原始菌数影响值不受原始菌数影响 pp D D值随热处理温度、菌种、细菌活芽孢所处的环境和其它值随热处理温度、菌种、细菌活芽孢所处的环境和其它 因素而异。因素而异。 pp D D值的单位是值的单位是minmin D D值值 例：下列关于D值的说法，不正确的是（ ） A D值越大，细菌的死亡速率越慢，即该菌的 耐热性越强； B D值大小和细菌耐热性的强度成正比; C 原始菌数越多，D值越大； D D值随热处理温度、菌种、细菌活芽孢所处 的环境和其它因素而异 例例2 2 某对象菌，在某对象菌，在100100热处理时，原始菌数为热处理时，原始菌数为110110 4 4 ，热处理，热处理3 3分钟后残存的活菌数是分钟后残存的活菌数是110110 1 1 ，求该菌，求该菌 D D值。值。 例例3 3 在在121121条件下，肉毒梭状芽孢杆菌及其芽孢的条件下，肉毒梭状芽孢杆菌及其芽孢的D D 值为值为0.204min,0.204min,若在若在121121条件下将条件下将101012 12个芽孢减少 个芽孢减少 为为1 1个，需要多长时间？个，需要多长时间？ 肉毒梭状芽孢杆菌的肉毒梭状芽孢杆菌的Z=10Z=10，如何解释？，如何解释？ 若罐头在若罐头在111111而不是在而不是在121121加热处理，则加热处理，则 D D 111111=? =? pp某微生物在温度为某微生物在温度为T T时的时的D D值为值为D D T T , ,假设原始菌数假设原始菌数 为为a,a,在杀菌温度在杀菌温度T T时，将该微生物杀灭至原来的时，将该微生物杀灭至原来的1010 -n-n需要多长时间？ 需要多长时间？ 杀菌终点的确定杀菌终点的确定 pp 将菌数降低到将菌数降低到b=a10b=a10-n -n 为目标，采用某杀菌温度 为目标，采用某杀菌温度T T，根据，根据 热力致死速率方程（热力致死速率方程（3 3），所需杀菌时间），所需杀菌时间t tT T 为 为 ： ： t t T T =D=D T T (lga-lga10(lga-lga10-n -n ) ) t t T T =nD=nD T T 在实际杀菌操作中，若n足够大，则残存菌数足够小，达 到某种可被社会（包括消费者和生产者）接受的安全“杀 菌程度”，就可以认为达到杀菌目的。 pp要求食品中所有的致病菌都已被消灭，非致病菌要求食品中所有的致病菌都已被消灭，非致病菌 存活率达到规定要求；存活率达到规定要求； pp并且在密封完好的条件下在正常的销售并且在密封完好的条件下在正常的销售 期内不生期内不生 长繁殖。长繁殖。 商业杀菌商业杀菌 (commercial sterilization) 罐头食品商业无菌标准罐头食品商业无菌标准 将菌数降低到将菌数降低到b=a10b=a10-n -n 为目标，采用某杀菌温度 为目标，采用某杀菌温度121121，根，根 据热力致死速率方程（据热力致死速率方程（3 3），所需杀菌时间），所需杀菌时间t t121 121 为 为 ： t t T T =D=D T T (lga-lga10(lga-lga10-n -n ) ) t t121 121=nD =nD121 121 标准温度即标准温度即 0 0 =121=121 ； F F0 0 =nD=nD121 121 pp F F 0 0 =nD=nD的意义在于用适当的残存率值代替的意义在于用适当的残存率值代替“ “彻底杀灭彻底杀灭” ”的概的概 念，这使得杀菌终点的选择更科学、更方便、同时强调了念，这使得杀菌终点的选择更科学、更方便、同时强调了 环境和管理对杀菌操作的重要性。环境和管理对杀菌操作的重要性。 （4 4） （5 5） tT=nDT F F 0 0 值、 值、Z Z值、值、D D值之间的关系值之间的关系 关于关于F F 0 0 =nD=nD121 121 实例：牦牛肉罐头杀菌时间的确定实例：牦牛肉罐头杀菌时间的确定 以嗜热脂肪芽孢杆菌为杀菌对象以嗜热脂肪芽孢杆菌为杀菌对象 D=4min D=4min 5D=20min6D=24min7D=28min 总菌数（ cfu/g） 多不可计14001000 大肠杆菌（ 个/100g） 603030 表2 37下保温10d后的残存菌数 产产品微生物指标为标为 ：菌落总总数30000 cfu/g，大肠肠 菌群30 个/100g，致病菌不得检检出。 感官指标 5D牦牛肉组织紧密 6D 肉块完整、口感适中、肉香味明显、 组织良好 7D组织松散、有碎渣 表3 不同杀杀菌时间时间 后牦牦牛肉罐头头的感官特性 pp已知蘑菇罐头对象菌已知蘑菇罐头对象菌D D121 121=4 min =4 min，欲在，欲在121121下把下把 对象菌杀灭对象菌杀灭99.9%99.9%，问需多长杀菌时间？如果使活，问需多长杀菌时间？如果使活 菌数减少为原来的菌数减少为原来的0.01%0.01%，问需多长杀菌时间？，问需多长杀菌时间？ 例例4 4 例例5 5 某产品的净重某产品的净重454g454g，含有，含有Z=10Z=10,D,D121.1 121.1 =0.6 =0.6min min 的芽孢的芽孢 1212只只/g /g ；若杀菌温度为；若杀菌温度为110 110 ，要求杀菌效果为腐败率，要求杀菌效果为腐败率 不超过不超过0.1%0.1%。 求求（1 1）理论上需要多少杀菌时间？（）理论上需要多少杀菌时间？（110 110 ） （2 2）杀菌后若检验结果产品腐败率为）杀菌后若检验结果产品腐败率为1%1%，则实际原始，则实际原始 菌数是多少？（菌数是多少？（121.1 121.1 ） （3 3）此时（）此时（ 110 110 ）需要的杀菌时间为多少？）需要的杀菌时间为多少？ 二、食品的传热（主要内容）二、食品的传热（主要内容） 传热传热 将腌牛肉丁、罐装番茄汁、糖水梨罐头三种将腌牛肉丁、罐装番茄汁、糖水梨罐头三种 罐装食品同时放入杀菌锅内进行热处理时，请罐装食品同时放入杀菌锅内进行热处理时，请 你预见，首先实现完全均匀受热的是（你预见，首先实现完全均匀受热的是（ ） ，接下来是（，接下来是（ ），最后是（），最后是（ ）。）。 （一）传热方式（一）传热方式 pp 传导传导 pp 对流对流 pp 辐射辐射 罐头 传热 方式 （1）完全对流型：果汁，蔬菜汁 （2）完全传导型：午餐肉、烤鹅 （3）先传导后对流型：果酱、巧克力酱 （4）先对流后传导型：甜玉米 （5）诱发对流型：八宝粥 （二）影响传热的因素（二）影响传热的因素 pp 罐内食品的物理性质（状态、大小、粘度等）罐内食品的物理性质（状态、大小、粘度等） pp 初温初温 pp 杀菌锅（静止式、回转式）杀菌锅（静止式、回转式） （二）影响传热的因素（二）影响传热的因素 pp容器（包装材质、几何尺寸）容器（包装材质、几何尺寸） （1 1）玻璃）玻璃 优点：透明性好； 可回收； 缺点：重量较大； 易碎； （2 2）马口铁）马口铁 （二）影响传热的因素（二）影响传热的因素 优点：比玻璃轻； 不易碎； 导热性比玻璃好； 缺点：易硫化黑变 （二）影响传热的因素（二）影响传热的因素 （3 3）铝材）铝材 优点：重量轻；质地软； 不生锈；印刷性好 缺点：价格较高 （三）传热测定冷点（三）传热测定冷点 传热曲线传热曲线 pp罐内（通常是冷点）的温度随时间变化曲线罐内（通常是冷点）的温度随时间变化曲线 杀菌公式（杀菌公式（P107P107） 1 1 升温时间升温时间 2 2 保持预定杀菌温度的时间保持预定杀菌温度的时间 3 3 冷却时间冷却时间 t t杀菌操作温度杀菌操作温度 p p反压反压 杀菌公式杀菌公式 pp主要主要任务就是要确定任务就是要确定 2 2 和和 t t ，最麻烦就是要确定，最麻烦就是要确定 2 2 ，要求杀菌公式在防止腐败的前提下尽量缩短，要求杀菌公式在防止腐败的前提下尽量缩短 杀菌时间。既能防止腐败，又能尽量保护品质。杀菌时间。既能防止腐败，又能尽量保护品质。 三、杀菌强度的计算及确定程序（重三、杀菌强度的计算及确定程序（重 点点） 1. 1. 比奇洛基本法比奇洛基本法 总杀菌值总杀菌值A A pp将传热曲线分为若干小段，每小段时间为将传热曲线分为若干小段，每小段时间为t t i i ； pp 每小段温度不变，利用每小段温度不变，利用TDTTDT曲线，可求出温度曲线，可求出温度 i i 下下所所需的热力致死时间需的热力致死时间 i i ; ; pp1/ 1/ i i 为在温度为在温度 i i 杀菌杀菌1min1min所取得的效果占全部杀所取得的效果占全部杀 菌效果的比值，称为致死率。菌效果的比值，称为致死率。 pp t t i i / / i i 为该小段的杀菌效果占全部杀菌效果的比值为该小段的杀菌效果占全部杀菌效果的比值, , 记记为为A A i i ； pp A=A= A A i i （%） 2. 2. 鲍尔改良法鲍尔改良法 pp 建立了建立了“ “致死率值致死率值” ”的概念；的概念； pp 时间间隔取相等值。时间间隔取相等值。 鲍尔改良法鲍尔改良法 比奇洛基本法比奇洛基本法 （1 1）致死率值）致死率值 令令F F 0 0 =1min=1min 令令L=1/tL=1/t pp L L i i 致死率值致死率值 pp 含义：经温度含义：经温度 i i 、1min1min杀菌处理，相当于杀菌处理，相当于121121 时的杀菌时间时的杀菌时间 pp 与比奇洛法中致死率的区别与比奇洛法中致死率的区别 实际杀菌时，冷点温度不断变化实际杀菌时，冷点温度不断变化 查表查表 pp F F Z Z 121121=1 =1时，查表时，查表3-93-9； pp F F Z Z 100100=1 =1时，查表时，查表3-103-10； （2 2）时间间隔）时间间隔 pp 简化了计算过程；简化了计算过程； pp 整个过程的杀菌强度（总致死值）：整个过程的杀菌强度（总致死值）： 实际杀菌强度实际杀菌强度F F值值 pp 实际杀菌实际杀菌F F值：把不同温度下的杀菌时间折算成值：把不同温度下的杀菌时间折算成121121的的 杀菌时间，相当于杀菌时间，相当于121121的杀菌时间，用的杀菌时间，用F F p p 或或F F实 实表示。 表示。 pp 特别注意：特别注意：它不是指工人实际操作所花时间，它是一个理它不是指工人实际操作所花时间，它是一个理 论上折算过的时间。论上折算过的时间。 安全杀菌强度安全杀菌强度F F值值 pp 在某一恒定温度（在某一恒定温度（121121）下杀灭一定数量的微生物或者芽）下杀灭一定数量的微生物或者芽 孢所需的加热时间。孢所需的加热时间。 pp 它被作为判别某一杀菌条件合理性的标准值，也称标准它被作为判别某一杀菌条件合理性的标准值，也称标准F F值值 ，用，用F F安 安或 或F F 0 0 表示表示 pp “ “杀灭杀灭” ”具有商业杀菌的含义，允许活菌存在具有商业杀菌的含义，允许活菌存在 pp F F安 安表示满足罐头腐败率要求所需的理论杀菌强度（时间）（ 表示满足罐头腐败率要求所需的理论杀菌强度（时间）（ 121121） pp 判断杀菌是否合格、是否满足要求。判断杀菌是否合格、是否满足要求。 若若F F P P 远大远大于于F F 0 0 ，杀菌过度，超标准杀菌，影响色香味形杀菌过度，超标准杀菌，影响色香味形 、营养价值。要求缩短杀菌时间。、营养价值。要求缩短杀菌时间。 例如例如：某罐头：某罐头F F安安=30 min=30 min，表示罐头要求在，表示罐头要求在121121杀菌杀菌 30 min30 min。 F Fp p F F 0 0 达到要求达到要求 F Fp p F F 0 0 未达到要求未达到要求 一般取一般取F F p p 略大于略大于F F 0 0 例例6 6： pp 某罐头某罐头110110杀菌杀菌10 min10 min，115115杀菌杀菌20 min20 min，121121杀杀 菌菌30 min30 min。 工人工人实际杀菌操作时间实际杀菌操作时间等于等于60 min60 min，实际杀菌强度实际杀菌强度是是 多少？多少？ F F p p= = 安全杀菌强度安全杀菌强度F F 0 0 值的确定值的确定 pp A A确定杀菌温度确定杀菌温度t t： 罐头罐头pHpH大于大于4.64.6，一般，一般121121杀菌，极少数低于杀菌，极少数低于115115杀菌。杀菌。 罐头罐头pHpH小于小于4.64.6，一般，一般100100杀菌，极少数低于杀菌，极少数低于8585杀菌。杀菌。 pp B B首先选择对象菌：首先选择对象菌： 腐败的微生物头目，杀菌的重点对象。耐热性强、不易杀灭，罐腐败的微生物头目，杀菌的重点对象。耐热性强、不易杀灭，罐 头中经常出现、危害最大。只要杀灭它，其它腐败菌、致病菌、头中经常出现、危害最大。只要杀灭它，其它腐败菌、致病菌、 酶肯定杀灭酶肯定杀灭。 安全杀菌强度安全杀菌强度F F 0 0 值值 pp F F安 安=D =D（lga-lgblga-lgb） pp F F安 安通常指 通常指t t温度（温度（121121）下标准杀菌时间、要求的杀菌）下标准杀菌时间、要求的杀菌 时间。时间。 pp D D值通常指值通常指t t温度（温度（121121）下杀灭）下杀灭90%90%的微生物所需杀菌的微生物所需杀菌 时间。是微生物耐热的特征参数，时间。是微生物耐热的特征参数，D D值越大耐热性越强。值越大耐热性越强。 由微生物实验获取由微生物实验获取D D值，常见的值，常见的D D值可查阅相关手册。值可查阅相关手册。 食品传热特性 热杀菌条件（，t）计算 可行性试验（感官、能耗） 微生物接种试验 保温试验 生产试验保温试验确定最终的杀菌条件 腐败 腐败 腐败菌分离 耐热性试验 腐败微生物的耐热特性值 p目前，一些工厂采用计算机控制杀菌，中心温度 的记录、F实的计算全由计算机完成，当F实等于 或略大于F安时，自动停止杀菌工序，不需要我们 来计算。 p罐头产品不加防腐剂，抽空、密封、杀菌后常温 保藏。如果非加防腐剂才能很好保藏，说明他的 工艺有问题。 例例7 7： pp 某罐头厂生产蘑菇罐头，根据工厂的卫生条件即原料的被某罐头厂生产蘑菇罐头，根据工厂的卫生条件即原料的被 污染情况，通过微生物检验，选择以嗜热脂肪芽孢杆菌为污染情况，通过微生物检验，选择以嗜热脂肪芽孢杆菌为 杀菌的目标菌，每克罐头食品在杀菌前含嗜热脂肪芽孢杆杀菌的目标菌，每克罐头食品在杀菌前含嗜热脂肪芽孢杆 菌不超过两个，经过菌不超过两个，经过121121杀菌、保温、储藏后，允许腐杀菌、保温、储藏后，允许腐 败率为败率为0.05%0.05%，要求估算，要求估算425g425g蘑菇罐头在标准温度蘑菇罐头在标准温度121121 下杀菌的安全下杀菌的安全F F值。值。 嗜热脂肪芽孢杆菌嗜热脂肪芽孢杆菌D D121 121=4min =4min pp 已知道嗜热脂肪芽孢杆菌已知道嗜热脂肪芽孢杆菌D D121 121=4min =4min。 a=