食品热杀菌原理及操作

食品热杀菌原理及操作 为什么要加工杀菌 保护消费者 防止消费者从食品中受到病菌及病菌毒素的伤害 加工业者可以用热加工或其他食品保存方法来达到保护消费者的目标除了防止身体健康受到危害外 另一个目标是保护制造商的利益 避免产品在运输中 库存中或在市场上产品败坏 食品保存方式 除热加工外 食品保存法包括酸度调节 水活性控制 冷藏 冷冻及使用防腐剂等等以下讨论以热加工杀菌为主 不同程度的热加工 巴氏杀菌 相对而言 这是低温杀菌 一般杀菌温度在摄氏93 33度 华氏200度 以下 巴氏杀菌只能消灭病菌的营养细胞 不能消灭一般耐热孢子 包括病菌及非病菌败坏菌 巴氏杀菌适用于冷藏产品 酸度值 PH 在4 6以下或水活性 Aw 在0 9以下的产品加工后存活的孢子 只能靠酸 生长温度 低水活性或防腐剂来抑止它们的生长 不同程度的热加工 续 低酸性食品热杀菌 这种热杀菌基本要求几乎是全世界一致的 原则上是以肉毒杆菌B型孢子耐热度 D值 0 21 的12倍 0 21 12 2 52 再加上百分之30 美国 或百分之19安全系数 欧洲 不同程度的热加工 续 耐热孢子杀菌程序 顾名思义 这种热杀菌是以全部或局部消灭耐热孢子为目标 杀菌程度比一般低酸食品要高这种热杀菌 一般用于含耐热孢子较多的低酸食品 譬如蘑菇等等耐热孢子最适合生长温度在摄氏43 60度 华氏110 140 间 不同程度的热加工 续 SousVide MinimumPublicHealth MPH ConcernProcess这种加工产品 如果储存不当 还是会引起败坏的 不过不会对消费者造成严重的危害 这种产品在法国餐馆业界用的比较多 在美国 这种密封制品一般都保存在摄氏5度以下 不同程度的热加工 续 沙门氏菌热杀菌程式 热杀菌程度和巴氏杀菌相差不远 沙门氏菌孢子在摄氏82 2度 华氏180度 的耐热值 D值 在0 0095左右 在美国 水活性在0 85 0 90间的产品 可以用9D方式来处理 主要病菌的生产环境及条件 肉毒杆菌 厌氧菌 格兰阳性 杆状菌 产孢子菌 1 蛋白分解类 ProteolvticGroup 包括A B及F三型 需要酸碱值4 6以上水活性等于 大于0 93以上 环境温度高于摄氏10度 华氏50度 以上 C和D型有微弱蛋白分解性2 非蛋白分解类 Non protelvticGroup 包括B E F及G型 肉度杆菌病症及毒素特性 致病的原因是吃进含有毒素的食物 罐头内如含孢子 一般要发芽后大量繁殖后才能产生毒素 毒素本身并不十分耐热 80度C 20 30分钟或85度C 5分钟足够破坏毒素的活性症状包括视觉模糊 嘴巴干燥及呼吸困难 早期病症也可能上吐下泻潜伏期一般在12到36小时 葡萄球菌食物中毒 黄色葡萄球菌 Staphylococcusaureus 产生的肠内毒素 Enterotoxin 如果摄入人体内 会引起中毒这是一种最普遍的食物中毒 这种毒素 耐热性极高 一般低酸杀菌 不能破坏它的毒性 潜伏期在1到6小时 中毒后一般可以很快复原 如果发生在婴儿或老人身上 也有生命危险 仙人掌杆菌食物中毒 仙人掌杆菌 Bacilluscereus 格兰 产孢子杆状菌 潜伏期6到24小时 可在有氧及无氧情况下生长 孢子耐热性很高 D951 2 36分 从症状来分 这种食物中毒有两类 1 呕吐型 这种毒素在PH值2 11间都很稳定 毒素耐热性很高 121度C 90分钟 2 腹泻型 毒素在PH值 4或 11时不稳定 毒素不耐热 56度C 5分钟 仙人掌杆菌食物中毒的预防 煮熟的食品 在食用前温度保持在63度C以上 如果不再短时间内使用 最好存放冰箱可能的情况下 水活性 Aw 保持在0 95以下 从更保守角度来看 0 91更适当 沙门杆菌食物中毒 沙门杆菌是引起食物中毒最普遍的一种 格兰阴性 GramNegative 不产孢子 能在有氧及无氧下生长 有超过2000种血清型 Serotype 菌源多半和动物 特别是家禽有关 病症为吐 泻 腹痛 发冷 发热 头痛 潜伏期12 36小时 也可能5 72小时 预防沙门杆菌食物中毒 避免动物源污染保持清洁 卫生可能情况下 PH值保持在5以下 水活性 Aw 在0 93以下巴氏杀菌足够消灭菌体 其他能引起食物中毒的病菌 CampylobactersListeriaYersiniaVibrioClostridiumperfringens详情可参照美国FDA BadBugBook 热加工程序的制定 利用文献资料由细菌孢子接种导算配合热分布资料而定由热渗透及热分布资料导算 利用文献资料来制定杀菌程序 这种方式已经不流行 主要原因是太保守而且品种太少 不适合新产品 新罐型及新包装材料美国FDA26号公报 是一个例子 利用接种实验来制定杀菌程序 InoculatedPacks 这是一种生物方法 利用败坏型细菌包子 这种孢子的耐热性一般受公认并有文献资料可寻 P A 3679是一个常用 无毒性的孢子最常用的是100个接种密封罐 每罐含有10000孢子 接种后 在不同温度及时间下 作杀菌试验杀菌后一般在常温下保存3个月另外一个替代方法是用最高量孢子 10000000 100000000 比较少的罐数 这种替代法一般采用平酸菌孢子 保温48小时 利用接种实验来制定杀菌程序 续 InoculatedPacks 接种实验的方法 虽然有良好的科学依据 可是因为它费时 费力及高成本 已经不受重视 可是在无菌包装及一些特殊饮料热加工的设计上 有不能取代的地位 接种用的孢子供应夜渐渐的商业化了 热渗透仪器探测法 随着科技的发展 这种探测仪器及软体配套已经普遍的受到肯定及采用 在密封容器内 整个加热及冷却过程都能有完整的记录 在法律上 它的可信度是比较高的 测温度的探头有有线及无线两种 在加热过程中 温度的变化可以透过电脑当场显示出来 无线探头不能当场显示资料 可是它能埋在罐头内 可以用在连续 旋转式杀菌锅上 热渗透仪器探测法 续 热渗透仪器的操作已经专业化了 仪器操作程序也有法律上认可的草案 操作方法因不同的杀菌锅而异 细节可参考美国热加工技术协会的网络 欧盟的研发机构等 有关杀菌的名词 指数及定义 D值 九成灭菌时间 以分为单位 举例说明如下 肉毒杆菌B型孢子 在温度华氏250度加热下 需要0 21分钟才能消灭百分之90的族群 这种孢子D值是0 21分或D250F 0 21如以摄氏表述 则是D121C 0 21Z值 在不同温度杀菌时 九成灭菌时间的对数值对华氏 或摄氏 温度所得曲线的斜率 肉度杆菌B型孢子的Z值是华氏18度或摄氏10度 有关杀菌的名词 指数及定义 续 L值 Lethality 致死率 计算公式如下 L 10 Ti Tr z低酸食品 一般以250F或121C为参考温度 Z值以肉毒杆菌B型孢子的Z值为准 18度F或10度C 250F一分钟的致死率等于1 L值 Lethality 致死率 同一套公式用在酸化或酸性食品时 一般参考温度用200F 参考Z值16F前面提到过 酸能抑止孢子的发芽 因此 酸性或酸化食品热杀菌的对象不是孢子 而是败坏菌或病菌的营养细胞 商业无菌在酸性或酸化食品指的是不含败坏菌或病菌的营养细胞 不是不含孢子 低酸食品热渗透资料的利用及计算 有两种方法用来计算总杀菌值1 一般方法2 波氏方法 一般方法 原理 把杀菌过程中 食品内最冷点每分钟的致死率积聚起来的总致死率好处 简单 不需要昂贵的设备 尤其适用于直线上升的热渗透 也适用于上升温度 冷却水温度或Z值异于常规的操作情况 计算出的是绝对值 不是推测值坏处 不能通用 不能换算在不同初温 不同杀菌温度或不同罐型 冷却温度及时间需有明确的记录 波氏方法 原理 这是用数学演变出来的一连串的方程式 在计算过程中 做了几个假定 例如JC 1 41 FN FC IC和IN都是常数 好处 这方法容许换算到不同初温 不同杀菌温度及不同罐型 给实际运作较大空间和弹性坏处 公式复杂 需电脑软件来配套 许多假定接近理想 和实际有差距 食品进入美国过海关的程序 进口商通知海关货品即将抵达 海关照会FDAFDA如不需抽检 FDA通知海关放行如需抽检 FDA通知海关及进口商抽检合格 FDA放行抽检不合个 FDA通知海关扣押及给机会做听证如果进口商不再期限内做出反应 产品可能被销毁如果进口商及时回应 可以挑战FDA决定 食品进入美国过海关的程序 如果挑战失败 产品可能销毁 运送境外或作其他处理一旦被扣关 这厂商进入FDA黑名单上黑名单后 每次进口都受自动扣关检验五个成功入关后 才能从黑名单内除名 中国食品被扣关的主要原