食品的热处理技术

食品技术原理，主讲人：生物科学与工程大学moudehua教授dh_mou，第二章食品的热处理技术，为了科学有效地使用加热杀菌技术，在掌握杀对象-有害微生物的耐热性的同时，要充分研究热对食品的影响。加热杀菌的理想效果是，将对加热杀菌物质的损伤及其质量的影响降至最低，迅速有效地杀死其中存在的有害微生物，甚至在食品工业生产中，选择最适合食品特性的热交换方式和装置，并严格操作，实际上达到杀菌目的。加热杀菌条件的确定需要考虑很多因素：食品的质量属性：粘度、粒度、固体和液体比率；容器，如几何尺寸、壁厚；受污染食品的微生物种类、数量、习惯；食品加热过程中的传热特性。食品热杀菌工艺条件的确定过程，第一节微生物的耐热性，表1。细菌繁殖的温度范围，第一节微生物的耐热性，第一节微生物的耐热性，第一节微生物的耐热性影响因素(I菌株和菌株，(ii)加热前微生物经历的培养条件，细菌年龄和耐热性的关系培养温度和耐热性的关系培养基成分和耐热性的关系，第一节微生物的耐热性，第一，影响微生物的耐热性加热方式的影响；微生物对湿热的抵抗；微生物对干热的抵抗2。热处理温度3。原菌数4。水分5.pH6 .碳水化合物7 .地质8。蛋白质和相关物质9。无机盐10。其他，第一节微生物耐热性，第一，影响微生物耐热性的因素(加热后条件微生物受到外界影响后，表现出一定程度的不同反应)。延长发育诱导期；扩大营养要求；适当的pH范围减少；降低繁殖温度范围；提高抑制剂、选择剂的敏感度；细胞内容物向外泄漏。对辐射的敏感度增加。酶活性下降。rRNA分解。第一节微生物的耐热性，第二节，微生物的耐热性机制，与营养细胞相比，细菌孢子的耐热性相当强，对杀菌剂、辐射等的刺激也有相当的耐受性。其机制可概括如下：孢子膜结构对内部的保护作用；孢子膜没有通透性。酶以稳定的形式存在。DNA处于稳定状态。皮层层存在；核处于脱水状态。微生物的孢子对加热处理产生抵抗反应的机制可以概括为3种。孢子内部有防止热渗透的结构；核具有加热损伤的结构。酶活性蛋白本身对加热损伤的抗性。第一节微生物耐热性，3，微生物耐热性测试方法微生物耐热性测试目的：对从腐败食品中分离出来的菌株等特定菌株进行耐热性测试；在不同条件下对多株进行耐热强弱试验，筛选出最耐热的菌株；使用新产品等特定培养基进行已知菌株的耐热性测试。耐热性实验方法：thermal death time(TDT)试管方法、TDT罐方法、容器方法、烧瓶方法、专用孢子耐热性分析器、开放式TDT试管方法、毛细管方法等。第一节微生物的耐热性，4，微生物耐热性参数1。加热致死率曲线或残留生菌曲线微生物的死亡人数按图(图)呈指数减少或对数减少。Lga-lgblga-lgb-m=或t=3354-tm11d=-(LG 103-LG 102)即D=-mm:t=D，第一节微生物的耐热性，4，微生物耐热性参数2。D值跨越一个代数周期所需的时间(min)D值称为指数减少时间(decimalreductiontime)。直线斜率的倒数1d=-m，第一部分微生物耐热性，4，微生物耐热性参数3。加热致死时间曲线(TDT曲线)(thermaldeathtime)。加热致死时间是加热致死温度保持不变，在特定条件下，杀死一株孢子悬浮或食物中细胞或孢子的数量所需的最小热处理时间(分钟)。一般以热处理后接种后培养时灭菌生长作为确定加热致死时间的标准。第一节微生物的耐热性，4，微生物耐热性参数4。加热减少时间(TRT曲线)(thermalreductiontime)。加热减少时间是在任意指定温度下将对象细菌数减少到一定水平(10-n)所需的加热时间(min)。TRTn=nD，第一种微生物耐热性，4，微生物耐热性参数5.12D概念(12Dconcept)12D概念表示罐头行业加热过程的杀菌值要求，意味着最小加热过程必须减少到最耐热的肉毒杆菌的孢子存活几率只有10-12。F=12D6。f值和z值f值定义为在特定加热致死温度(-121.1)下杀死特定浓度微生物所需的加热时间(以分钟为单位)。定义z值：加热致死时间曲线或准加热致死时间曲线通过对数周期时的变化温度(c)。f值与z值的关系是第一次微生物耐热性，5，酶耐热罐保管食品加热杀菌高温，特别是超高温瞬时杀菌方向，因此保管的食品在储藏过程中经常出现酶活动引起的劣化问题。酶是生物催化剂，酶反应所需的活化能比较低。在含有酶的物质中，如果在一定范围内提高温度，酶反应速度就会增加。温度系数(Q10)通常为1.4到2.0。但是超出一定的温度范围。温度升高，酶反应下降。因为酶本身受热就会破坏。一般来说，温度上升到80 后，热处理时间持续几分钟，几乎所有的酶都被破坏得不可逆转。第一节微生物的耐热性，第五节，酶的耐热性，但对生产实践，尤其是超高温瞬间灭菌食品，酶经常导致食品罐头腐烂。如所示，Bacillus thermophilus Z=10c，Q10=10；青豆的氧化酶Z=26c，Q10=2.5。在高温热处理中，可见酶钝化是首要问题。第二节食品的传热，第一，罐食品的传热方法(I)(传热方法，传导对流导电对流耦合，第一，罐食品的传热方法，(ii)影响罐食品传热的因素，内部原因：罐量，顶部间隙， 加热前食品的初始温度和容器内分布外源：容器的大小和形状，容器在加热过程中的旋转，搅拌，消毒锅的容器数和容器的状态，消毒锅喷射的蒸汽压和喷射位置，消毒锅的温度分布，没有安全气囊，加热时间等。 一、储存食品的传热方式()影响储存食品传热的因素1。食品的物理特性：食品的大小、形状、粘度、相对密度；2.食品的初始温度：放入杀菌锅后开始杀菌之前的温度。容器：容器的厚度、导热系数；杀菌锅的形式：停止、旋转等；5.其他：第二，罐头食品的传热测量可以测量罐的温度分布，达到以下目的：1。掌握罐式食品的传热特性，保证杀菌温度；建立相应的加热和冷却条件。评估杀菌效果。一般使用专用罐温度分析器，将热电偶感应部件安装在罐内，通过电线连接后转换成温度信号，通过记录仪直接记录罐内温度的变化，测量后杀菌时也可以直接计算F0值并进行错误修正。第三，罐头食品的传热曲线(I)传热曲线类型：传热曲线是实际温度和加热(冷却)温度之间的差异，用时间横向坐标制作的曲线，以半对数坐标测量的冷点温度的变化图。1.简单加热反水曲线2。简单冷却相反水曲线3。转折加热反水曲线，简单加热曲线，简单冷却曲线，转折加热曲线，第三节杀菌强度和杀菌时间的计算和评价，第一，杀菌目标细菌的选择罐食物最终热处理的对象主要是病原菌、有毒细菌、腐败细菌。食品罐的商业无菌是指不含病原微生物或能在正常温度下繁殖的非致病微生物的食品罐。贮藏食品分为酸度分类，3节杀菌强度及杀菌时间计算和评价，2，杀菌强度1。杀菌强度的含义是在特定条件下进行杀菌，其杀菌效果称为F0，简称f值，或者杀菌或杀菌强度。杀菌强度是通过测定罐头中央温度，并根据结果用个体细菌的z值进行一系列计算，从其杀菌条件下得到的实际杀菌效果。2.杀菌强度F0值的计算F0值定义为总累计死亡效果，参数温度为121.1(华氏250度)。F0=to10 (-121.1)/z型-设置绝热部分的杀菌温度(c) to-设置绝热时间(min)，三节杀菌强度和杀菌时间的计算和评价，3，加热杀菌时间的计算和评价1。非海滩推算法P1132。改进杀菌时间推算法P1153。数值计算方法P123，4节食品的加热杀菌和热杀菌装置，在食品工业中，加热杀菌是杀死和抑制有害微生物的有效方法。食品加工中使用的热处理方法可分为烹饪、热热、低温加热杀菌、高温加热杀菌等四种。热的，还是杀了他。主要目的是钝化食品原料中的酶。也就是说，在热水或蒸汽中处理原料，可能会杀死很多微生物。低温加热杀菌和高温加热杀菌的主要目的是杀灭食品中包含的微生物，提高食品的可保管性。这种热处理也可以直接或间接以火焰、蒸汽或热水的形式加热食品，或以红外线、高频电流等电热方式加热。第四节食品加热杀菌及热杀菌装置，1，低温加热杀菌1。批量低温加热杀菌装置2。连续低温加热杀菌装置3。高频加热杀菌装置2，高温加热杀菌1。高温杀菌装置2。连续高温杀菌装置3，超高温杀菌1。超高压瞬时灭菌的基本过程2。超高压瞬时杀菌工艺设备3。超高压加热设备，审查问题：1。影响微生物耐热性的因素；微生物的耐热性机制；