《课件非热力杀菌考试复习》PPT课件.ppt

非热力杀菌食品的安全性,张怡-药学系,Content,食品杀菌技术介绍 超高压食品的安全性 辐射食品的安全性,Reason For Food Spoilage,Cheese Cake,Reason For Food Spoilage,trigger,Reason For Food Spoilage,From,Food Hazard,Chemical hazards Pesticides (insecticides, rodenticides, herbicides) Machine lubricants and inks cleansers and sanitisers - residues antibiotics heavy metals, eg, mercury, lead Allergens,Physical hazards glass packaging materials pieces of machinery wood splinters bristles plastic hair (biological) bone chewing gum band aids metal,（Hazard Analysis Critical Control Point）,（Hazard Analysis Critical Control Point）,Food Hazard,Biological/microbiological hazards,Biological hazards（pathogens） NOT spoilage organisms L. monocytogenes Clostridium botulinum Salmonella E.coli (O157:H7) S.aureus Cross contamination Bacillus cereus Campylobacter,Microorganisms are spread throughout our environment, including: Soil、Water、Air、Clothing Skin including hands and fingernails Gastrointestinal tract of animals, birds etc,Food Hazard,Control measures may include: Pasteurisation requirements Chilling and refrigeration times Temperature limits Requirements for food grade materials in packaging etc. Use of metal detectors for potential metal contamination. pH、Aw、Eh、Salt、Preservatives Additives & Storage,食品杀菌技术介绍,杀菌技术 低温冷冻法：冷冻水饺、汤圆； 高温杀菌法：罐头、鲜奶； 低温杀菌法：果汁；WHY? 干燥法：牛肉干、葡萄干、肉松、奶粉；aw 腌渍法：蜜饯、咸蛋、腊肉、榨菜；aw 发酵法：酸菜、皮蛋；Bio 添加防腐剂：豆干、酱油； 放射线杀菌：马铃薯、面粉。,食品杀菌技术介绍,食品杀菌的定义 以食品原料、加工品为对象，通过对引起食品变质的微生物等的杀菌及除菌，达到食品品质的稳定化，有效延长食品的保质期，并因此降低食品中有害细菌的存活数量，避免活菌的摄入引起人体感染或预先在食品中产生的细菌毒素导致人类中毒。,食品杀菌技术介绍,加热杀菌 主要杀菌方法，可杀死微生物、钝化酶类，同时也会破坏产品中的营养成分、结构、色泽和风味，特别是热敏性成分有很大的损失。,非热杀菌 又称为冷杀菌，不仅能保证食品在微生物方面的安全，而且能保持食品的同有营养成分、质构、色泽、风味和新鲜程度。,食品杀菌技术介绍,目前食品非热力杀菌方法有： 辐照杀菌、 超高压杀菌、 高压脉冲电场杀菌、 电磁场杀菌、 超声波杀菌、 微生物抑菌剂、 等离子体杀菌、 臭氧杀菌，二氧化氯杀菌。,第二节 超高压食品的安全性,超高压食品的安全性,超高压灭菌（ultrahigh pressure processing ）简称UHP 通常情况液体或气体压力在 0.1mpa1.6mpa称为低压， 1.6mpa10mpa称为中压， 10100MPa称为高压， 100MPa以上称为超高压.,超高压灭菌（ultrahigh pressure processing ）简称UHP 定义 利用压媒（ 常是液体介质，水）使食品在极高的压力下产生酶失活、蛋白质变性、淀粉糊化和微生物灭活等物理化学及生物效应，从而达到灭菌和改性的物理过程。通常，将用超高压处理的食品称为超高压食品。,超高压食品的安全性,超高压杀菌方式特点：,超高压与传统化学处理（防腐剂）食品的比较. 优点： 不需向食品中加入化学物质，克服化学试剂人体产生不良影响； 化学试剂使用频繁，会使菌体产生抗性，而超高压灭菌为一次性杀菌； 超高压条件易控制，对外界环境影响较小，而化学试剂杀菌易受水分、有机环境等影响，作用效果变化大； 超高压更好地保持食品自然风味，甚至改善食品高分子物质构象，如可提高肉制品嫩度和风味。,技术适用于： 对热敏性食品：哈密瓜、西瓜、番茄、苹果、草莓； 含活性成分：维生素、益生菌、类胡萝卜素； 高附加值水产品：海参、龙虾、牡蛎、金枪鱼。,超高压处理的原理 Lechatelier原理： 增加压力将会促进氢键的形成，减小原子间的相互距离，破坏离子键和疏水性相互作用，但对共价键影响小，可有效保留食品的色、香、味和营养成分。,超高压处理的原理 Pascal原理： 食品中所有原子和分子几乎在同时受到同样的压力。因而，超高压处理具有迅速和均匀的特点，不受食品体积和形状的影响。,超高压食品的目标和安全性评价标准 安全目标 杀死所有的致病菌，腐败菌杀死程度达到99.999%，而又不影响食品的品质。 评价标准 检测分析超高压处理后的食品中是否有致病菌和腐败菌存活，且在规定的温度条件下进行运输、贮藏和货架销售过程中是否有致病菌和腐败菌存活。,超高压处理对食品中成分的影响 高压对蛋白质的影响： 高压使蛋白质变性，因为压力使蛋白质原始结构改变，导致蛋白质体积的改变。压力100-600MPa。 高压对淀粉及糖类的影响： 高压可使淀粉改性。淀粉糊化而呈不透明的糊状物，且吸水量也发生改变，因为分子结构变化。压力400-600MPa。,超高压处理对食品中成分的影响 高压对油脂的影响： 油脂类耐压程度低，常温加压到100-200MPa，基本上变成固体，解除压力后可复原。 高压对食品中其他成分的影响： 高压对食品中的风味物质、维生素、色素及各种小分子物质的天然结构几乎没有影响。,超高压灭菌对VC的破坏作用 降低原料中的氧气含量可以明显提高VC的稳定性。因为原料中的氧气在加压过程中被大量消耗。 但是，长时间(6 h 以上)处于高温、高压条件下(850MPa，6580)，VC含量会大量减少。 eg：2002年Krebbers 等发现果蔬的VC残留量,1000MPa 超高压非连续处理两次(每次30s，中间间隔30s),热处理(90，4min),vs,VC 残留量(76%),VC 残留量(10%),超高压灭菌对类胡萝卜素的影响,结论：超高压影响类胡萝卜素的稳定性很小,4下，超高压处理后的番茄汁保存21d，其中的类胡萝卜素含量保持恒定。,在高温条件下对胡萝卜进行超高压处理(600MPa，75，40min)，胡萝卜素最多损失5%。,结论：超高压处理提高类胡萝卜素的提取率,600MPa、25、10 min 可使胡萝卜中的类胡萝素提取率提高40% 以上。,60MPa、3060处理2.5、5、15min，类胡萝卜素提取率提高20%43%。,超高压对食品香气成分的影响 鳄梨调味酱：500MPa、2min 既可以杀死果酱中的微生物，又不会影响其风味。 牡蛎：250-350MPa、13min 可以杀死牡蛎中的弧菌，还可以松弛附着在甲壳上的内收肌，使得后续加工变的更为容易，而且新鲜牡蛎的外观及风味也得以保持。,超高压对食品色泽的影响 Rodrigo 等研究了超高压对不同pH 值下的蕃茄汁、草莓汁的影响。,结论1：300700MPa、65、60min条件下番茄汁颜色降解与番茄汁的pH 值无关。,结论2：超高压对pH2.5 的草霉汁颜色影响不显著，但会加快pH3.7和pH5.0 的草霉汁的颜色降解速率。,超高压对食品质构的影响,结论：超高压虽然会导致四季豆发生软化，但与热加工相比，软化程度较低。,实验：四季豆被事先预热至86，700MPa，86处理物料两次，每次2min，期间温度最高可升至117，两次加压中途间隔1min，压力为大气压；热处理样品在121下加热3min。四季豆经超高压处理后，硬度约为热处理的2 倍，贮藏7个月后硬度仍然比热处理组高。,4、超高压处理对微生物的影响 主要机制： 主要通过破坏细胞膜和蛋白质的结构并对DNA的转录和复制产生影响，进而杀死微生物。 通常认为细胞膜是压力的主要破坏对象。,不同压力下造成的危害程度： 20-40MPa-较大的细胞因受应力作用使细胞壁机械断裂而松解； 200MPa-细胞壁遭到破坏； 300-400MPa-微生物的核膜和线粒体外膜受到破坏， 纯物理过程,超高压对细菌的影响 超高压处理对微生物的致死或抑制作用 1.不同种属微生物对压力的敏感程度不同，但施压过程提高温度or常温条件下提高压力则这种差异会减小； eg：压力的敏感性：G-G+ ；杆菌球菌； 对数期微生物生长期微生物；,超高压对细菌孢子的影响 2.超高压杀死细菌相对容易，但杀死细菌孢子比较困难。 50-300MPa压力能刺激细菌孢子发芽，发芽孢子在中等温度和压力下即可被杀死，但不能保证被完全杀死。,超高压对细菌孢子的影响 3. 食品中的微生物细胞较缓冲液中的细胞更耐压； 4、微生物的存活率随压力、温度的提高而降低，而受压力作用时间的影响最小；,超高压对细菌孢子的影响 5、超高压处理过程pH值、水分活度降低&添加防腐剂有助于杀菌和抑菌； -在pH4.6的酸性食品中多数微生物的芽孢不能发芽，其超高压杀菌处理效果较好； -在pH4.7的低酸性食品中要破坏微生物的芽孢达到商业无菌则变得相当困难。,超高压处理微生物的影响因素总结：,1.超高压处理对微生物的致死效应不仅与压力大小、保压时间、加压方式、协同温度、介质性质有关，还受到微生物的种类、生长发育阶段等因素的影响。,2.对于低酸性果蔬和难以杀死的孢子处理可考虑一些辅助措施，如热、辐射、电场、超声、二氧化碳和抗菌肽等以强化超高压杀菌效果，同时降低处理成本。,请看书上的表7-1，说说这个表带给我们的讯息是什么？P126 表7-2想表述的又是什么？P127,影响超高压杀菌的主要因素 pH对高压杀菌的影响 同等压力时间作用下， pH值越小，微生物的致死率越高。 pH值相同时，压力越高，时间越长，杀菌效果越好，但不如降低pH的杀菌效果显著。,温度对高压杀菌的影响 在同样的压力下，杀死同等数量的细菌，则温度高的所需杀菌时间短。 微生物生长阶段对高压杀菌的影响 微生物在其生长期，尤其是对数生长早期。对压力更敏感。 在微生物最适生长温度范围内进行高压杀菌，可提高杀菌效率。,应用： 葡萄柚汁的去苦 增加蛋白质食品的凝胶特性与气泡性等功能 使肉类变得松软可口 高压还可以使食品中的有害蛋白质、一些酶和毒素失活 处理淀粉的糊化 制抗过敏奶粉等。,在肉制品加工方面的应用： 肉类等经过高压处理能杀灭肉类中的细菌，包括大肠杆菌、绿脓菌、沙门氏菌、葡萄球菌、肠菌等， 不损坏维生素等营养成分及风味，改善肉组织。,在乳制品方面的应用： 目前，超高压在乳制品中的应用主要集中在对干酪的影响和酸乳的影响。 在烹调方面的应用： 把加压后的玉米用水煮，具有米香味，此外，陈米经过超高压处理，煮出来的米饭与新米一样可口。,在鱼制品方面的应用： 日本大洋渔业公司研究所采用超高压技术生产鱼糕，在杀菌后其口感、风味都比较理想，弹性增加。同时，超高压技术也用在制作鱼酱中，其产品的感观评价优于普通鱼酱。,应用于保健品的加工： 可以大大缩短营养成分的提取时间，保健食品一般含有较高的热敏性营养保健成分，同一种功能性保健食品，用超高压技术进行加工，比热加工营养成分提高30%左右。,超高压杀菌设备 超高压技术关键：超高压容器。 -制造技术要求严、材料性能要求高。 超高压杀菌装置的特点： -承受很高的操作压力(150-1000MPa), -循环载荷次数多（连续工作，通常为215 次/h）。,第三节 辐射食品的安全性,核科学技术,事实上，就像电能、光能为人类服务一样，核能加以正确地控制与使用，就可以在国家经济的许多领域造福于人类。,辐射保藏食品与灭菌、消毒，就是核工业应用于人们生活中的一种新技术。,威力强大的核弹？想到核爆炸造成的破坏性后果。,国外发展情况: 1980年FAO/WHO/IAEA (联合国粮农组织、世界卫生组织、国际原子能机构)联合专家委员确定：总平均剂量不超过10 KGy（千戈瑞）辐照的任何食品是安全的，不存在毒理学的危害。 此后，日本、荷兰、比利时、匈牙利、英国、南非等国分别对土豆、香辛料、酶制食品、冻虾、蛙肉、洋葱、芒果、荔枝、草莓等辐照处理。,国内发展情况: 我国于1958年开始研究辐照食品。对土豆、洋葱、大蒜、粮食、猪肉、香肠、花生仁、鱼类、蛋类、水果（苹果、荔枝、草莓）进行了辐照试验研究。 全国已有200多个单位对鲜果品：包括蔬菜、粮食、肉类、水产品、饮料、土特产品、中药成药等200多种产品进行了辐照保鲜、杀虫防霉、灭菌消毒、改善品质等方面的研究。,Fig. 1 Quantity of food irradiation in the world in 2005,辐射加工技术的定义 食品辐照是指利用射线照射食品（包括原材料），延迟新鲜食物某些生理过程（发芽和成熟）的发展，或对食品进行杀虫、消毒、杀菌、防霉等处理，达到延长保藏时间，稳定、提高食品质量目的的操作过程。,辐照技术射线： 60Co和137Cs辐射源所产生的（gamma）射线： 钴60和铯137放射性同位数衰变时所产生的能量称为射线 高能量电子束（High energy electron beams） X射线（X rays）,食品辐照加工技术的优点： 可以在常温或低温下进行，有利于维持食品的质量； eg：保持肉类食品原有的感官指标： 8kGy的辐照剂量处理后，真空包装的卤鸭在5 个月的保质期中各项感官指标正常； 射线（射线）穿透力强，可在包装下&不解冻下辐照食品，杀灭食品内部的害虫、寄生虫&微生物；,辐照过的食品不会留下任何残留物； 和食品冷冻保藏等方法相比，辐照保藏方法能节约能源； 彻底消灭微生物，防止病虫危害； Eg：肉禽类食品经辐照处理，可全部消灭霉菌、大肠杆菌等病菌 。 辐照杀菌还能延长食品和农产品的保存时间。 Eg：辐照后的粮食3年内不会生虫、霉变。土豆和洋葱经过辐照后能延长保存期6到12个月。,世界卫生组织（WHO）称： 毒理安全性 : -10kGy处理过的辐射食品不产生任何毒理性危害 -食品不直接与放射源接触，因此不存在食品带有放射性的问题。 不会增加微生物学的危害； 不会导致人们营养供给的损失； eg：蟹肉辐照后，对氨基酸影响并不显著（使部分蛋白酶失活，降低了氨基酸的分解。）,按剂量划分可分为低、中、高辐照三种技术标准。 低剂量辐射处理(up to 1 kGy),抑制发芽 杀死昆虫和寄生虫 延迟生理过程 （比如：过熟）,土豆、洋葱、大蒜等 谷物、鲜果、干果以及 干鱼、肉和新鲜猪肉 新鲜水果和蔬菜,剂量 (kGy) 0.05 - 0.15 0.15 - 0.5 0.5 - 1.0,中等剂量辐射处理（1-10 kGy）,鲜鱼和草莓等 新鲜的和冷冻的海产品以及冷冻的家禽和肉等 葡萄（提高出汁率）和脱水蔬菜（减少烹调时间）等,1.0 - 7.0,2.0 - 7.0,剂量(kGy),1.0 - 3.0,延长货价寿命 消除腐败微生物和致病菌 提高食品的品质,高剂量辐射处理(10-50 kGy),肉、家禽、海产食品和制备食品、经过杀菌的医院食品 调味品和酶的制备,剂量(kGy),有时应用于工业化杀菌 （与轻微加热处理方法结合） 消除某些食品添加剂和成分的污染,30 - 50,10 - 50,微生物的敏感性,最低剂量： 寄生虫 1.0 kGy 细 菌 1-7 kGy 病 毒 30 kGy,寄生虫 G G + ，霉菌 孢子和酵母 病毒,+,-,D10值：一定的