第四章食品罐藏.ppt

1、第三章：食品罐头，介绍食品罐头的原理，食品罐头的基本技术，介绍两种罐头食品的特点：1罐头食品不仅食用方便，而且在色泽、风味和营养价值上略逊于新鲜食品。2.便于储存、运输和携带；3.它可以调节市场；4.可实现工业连续生产；5.它可以及时处理和储存原料，减少腐败和食物损失的可能性。第一节食品罐装的原则。微生物的耐热性。高温和酶的热变性使酶活性失活。食物的热传递。灭菌强度的计算和测定程序。微生物的耐热性，(1)影响微生物耐热性的因素，(2)热杀菌食品的酸碱度分类，(3)微生物的耐热性参数，微生物的耐热性，以及酵母和霉菌的耐热性较差。一些细菌可以在不合适的生长条件下形成非常耐热的孢子。耐热细菌的孢子被

2、用作低酸食品的杀菌对象。细菌营养细胞和孢子耐热性的差异：不同的蛋白质(不同的热凝固温度)；含水量和水的状态是不同的。(1)影响微生物耐热性的因素，1)污染微生物的种类和数量，2)热处理温度，3)罐头中的食品成分，1)污染细菌的种类和数量，1)不同的菌株具有不同的耐热性；同一菌株的生长状态不同，处于生长繁殖状态的耐热菌弱于其孢子；嗜热孢子具有最强的耐热性，其次是厌氧孢子和最弱的需氧孢子。热处理后，残余孢子得到培养和繁殖，新孢子的耐热性比原孢子强。无孢子细菌可以在6080分钟内杀死；霉菌和酵母更耐热，只有少数耐热。(2)污染量，同一菌株单细胞的耐热性基本相同，但微生物菌群的耐热性与一定体积内的微生

3、物数量有关。数量越大，杀死它们的时间就越长，微生物菌群的耐热性也越强(第二页的表格)。因此，食品工厂的卫生状况直接影响产品质量，也是工厂产品合格与否的标准之一。热处理温度、高温环境超过微生物正常生长温度范围会导致微生物死亡。提高温度可以缩短死亡时间。3、罐头中的食品成分、酸碱度、脂肪糖、蛋白质、盐和植物营养素，(1)酸碱度中性时，微生物的耐热性最强，酸碱度偏离中性的程度越大，微生物的耐热性越低，在相同条件下死亡率越大。例如，在pH4.6的培养基中，需氧孢子在121下2分钟后死亡，而在pH6.1下，在相同温度下需要9分钟才能死亡。肉毒杆菌孢子在不同酸碱度下的致死时间，(2)脂肪能增强微生物的耐热

4、性。原因：微生物细胞的脂肪与蛋白质胶体接触形成的凝固膜阻碍了水的渗透，使蛋白质凝固困难；脂肪是热量的不良导体，阻碍热量的进入。例如，大肠杆菌和沙门氏菌在水中加热到60-65时会死亡，但在油中加热到100时会在30分钟后死亡。(3)糖浓度很低时，对微生物的耐热性影响不大；糖的浓度越高，微生物的耐热性越好。在70时，大肠杆菌在10%糖溶液中的致死时间比不加糖时增加了5min，当糖浓度为30%时，致死时间增加了30min。机理：糖在微生物细胞中吸收水分，导致细胞内原生质脱水，影响蛋白质的凝固速度，增加微生物的耐热性。当糖浓度达到一定水平(约60%)时，高渗透压环境可以抑制微生物的生长。(4)蛋白质，

5、当蛋白质含量约为5%时，对微生物有保护作用；当含量超过15%时，对耐热性没有影响。例如：将某个孢子放入pH6.9的磷酸盐缓冲溶液中低浓度的盐可以使适量的微生物细胞脱水，但蛋白质很难凝结。高浓度的盐会使大量微生物细胞脱水，使蛋白质变性，并导致微生物死亡。此外，高浓度盐引起的水活性降低也会强烈抑制微生物的生长。(6)植物杀菌素和植物杀菌素是一些植物中含有的成分，可以抑制微生物的生长或杀死微生物。含有植物杀菌素的常见原料：洋葱、大蒜、胡椒、胡萝卜、芥末、丁香、芹菜、胡萝卜、茴香等。植物杀菌素的存在会削弱微生物的耐热性，减少原始细菌的数量。(2)热杀菌食品的酸碱度分类。分类目的：利用不同酸性环境中微生

6、物耐热性的显著差异，对不同酸度的食品进行不同程度的热处理。常用的分类方法：1 .酸度4.6，低酸度4.6 2，高酸度4.6，酸性和低酸度食物的酸碱度分类的基础。当酸碱度为4.8时，肉毒梭菌孢子将被抑制，不会生长和繁殖(即，不会产生毒素)。为了提高安全性，以4.6为界。当AW为0.85时，孢子不能生长和繁殖。低酸食品的条件：酸碱度为4.6和0.85的低酸食品必须高压灭菌。酸性食品和Aw0.85的食品可以在常压下灭菌(巴氏杀菌)。根据酸性和高酸性食品的酸碱度划分，一些耐热腐败菌，如丁酸菌和凝结芽孢杆菌，在酸碱度高于3.7时仍能生长。高酸性食品中的主要腐败菌是耐热性低的耐酸菌、酵母菌和霉菌，它们的杀

7、菌强度较低，但有时很难灭酶，因此灭酶也是确定此类食品杀菌参数的主要依据。酸化食品，一些低酸的食品原料，由于感官质量的需要，不适合高强度加热。可以加入酸或酸性食品，使产品的最终平衡酸碱度低于4.6。这种产品被称为酸化食品。酸化食品可以作为酸性食品灭菌。不同类型食品所需的杀菌条件，酸碱度水活性杀菌模式，平衡后4.60.85常压杀菌(巴氏杀菌)4.60.85常压杀菌(巴氏杀菌)4.60.85常压杀菌(巴氏杀菌)4.60.85高压杀菌，(3)微生物耐热性参数，经过几代科学家的努力和探索，目前常用以下数学曲线和值来表示与热杀菌相关的微生物耐热性特征：热致死温度， 热致死率曲线或活菌残留曲线D值、热致死时

8、间曲线F0值、热指数下降时间(TRT)、F值、Z值、温度系数及其与Z值的关系，1。 热致死温度：指杀死特定容器中一定量食物中所有微生物所需的最低温度。最古老的概念，现在只用于一般场合，不再用于定量治疗。2。热致死率曲线或活菌残留曲线，表示特定条件和温度下特定细菌总数随灭菌时间的延续而变化。以热处理(恒温)时间为横坐标，以存活微生物的数量为纵坐标，可以得到对数曲线，即微生物的剩余数量按照对数规律变化。热力学致死率曲线方程，如果直线的斜率为m，则有：如果在图中取一个对数周期值，即log2到log3，那么如果时间将被d代替，那么热力学致死率曲线方程：t=d (lgalg b)，3。D值：根据活菌剩余

9、数曲线方程，D是直线通过对数周期(loga-logb=1)所需的时间，单位为min，通常称为指数下降时间，即在一定条件和一定致死温度下，以原始剩余菌为基础杀死90%原始剩余菌所需的时间。D值越大，杀死相同百分比的微生物所需的时间就越长，这种微生物的耐热性就越强。是细菌耐热性的特征参数。3。d值。热致死时间曲线以热杀菌温度T为横坐标，以整个微生物死亡时间T(对数值)为纵坐标，展示了微生物热致死时间随热杀菌温度的变化规律。热力学致死时间曲线方程，如果直线的斜率为m，则为：如果z表示当直线穿过对数时需要改变的温度，则热力学致死时间曲线方程为：例3.1在一定的杀菌条件下，121.1中的所有细菌可以在1

10、分钟内被杀死；现在用110，10分钟处理，问是否能达到原来的灭菌目标？让Z=10。示例3.1: T1=110，t1=10分钟，T2=121.1，T2=1分钟，Z=10。使用TDT曲线方程，110分钟和10分钟在121.1转化为t2，t2=0.78分钟t2，表明不能杀死所有细菌。到110需要多长时间？根据上述公式，t1=12.88分钟，5F值：121.1(国外为250吨或121.1)通常用作标准温度t，在此温度下的热死时间()用“f”表示，称为f值。然后：或、Z值：当lg(t1/t2)=1，Z=T2-T1。因此，z值是当热死时间变化10倍时需要相应改变的温度数，单位为。z值与微生物种类和环境因素

11、有关。低酸食物中的微生物，如肉毒杆菌，z=10酸性食物中的微生物，Z=8。z值越大，微生物的耐热性越强。F0值：单位为min，即灭菌温度为121.1时的热死时间。因此，通过使用热致死时间曲线，灭菌温度和时间的各种组合可以转换为121.1的灭菌时间，可以方便地比较如下：6热指数下降时间(TRT):在任何特定的热致死温度条件下，细菌或孢子的数量都有一定程度的减少，例如，在1/10n(即原始活菌数的1/10n)下所需的热处理时间TRT实际上是D值的扩展。TDT随原始细菌的数量而变化，而TRT与原始细菌的数量无关，这是他的优势。TRT的概念仅仅意味着灭菌时间越长，残留的微生物越少。(1)模拟热致死曲线

12、：当细菌减少指数等于1时，TRD=D。现在，以D的对数为纵坐标，加热温度为横坐标，得到的线性相关曲线称为模拟热致死曲线。2)热细菌减少时间曲线：加热温度与相应nd值的关系曲线。与假热力学致死曲线平行，假热力学致死曲线实际上是TRT=D，热力学指数递减的时间曲线只代表杀死90%原始细菌所需的时间，而F代表杀死所有细菌所需的时间。然而，我们可以通过TRT值的概念找到F值。当细菌减少指数为n时，TRT=如果时间是基于、则为F、7Z值：它也可以定义为当热致死时间或模拟热致死时间曲线穿过对数周期时的温度变化。单位是，z值越大，由于温度上升导致的杀菌效果越小。是灭菌时间变化10倍时需要相应改变的温度数。当

13、计算杀菌强度时，Z=10通常用于低酸食品中的微生物，如肉毒杆菌。在酸性食品中，如果微生物在100或以下灭菌，通常取Z=8，8温度系数及其与Z值的关系。(1)温度系数：两种不同温度下的反应速率之比，通常用QT表示，即温差10，即Q10。(2)不同处理温度下的致死率之间的关系为、并且当温度差为T2-T1=T时的温度系数被假设为当温度差为10时的温度系数与Z值之间的关系，因此、2。高温引起的酶活性失活和酶的热变性也是引起食品质量变化的重要因素。大多数酶在80以上失活，只有一些酶相对耐热。例如，酸浸泡食品中的过氧化物酶可以经受85的热处理。一般认为，灭菌后，其中的酶也已失活。当使用121以上的高温进行

14、灭菌时，会出现灭菌由于杀菌强度低，高酸食品有时会出现酶失活不完全的现象。已知化学反应的温度系数Q10为23，包括酶促反应和酶的热失活。众所周知，D值是在某一温度下微生物数量减少一个对数周期所需的热处理时间，因此1/D是在该温度下每单位时间内杀死的微生物数量，即杀菌率。热杀菌过程中的温度系数：低酸食品中的微生物：Z=10，Q10=10。以绿豆中耐热性最强的过氧化物酶和嗜热脂肪芽孢杆菌为例：对于灭活酶，Q10=2.5，即过氧化物酶的Z=26。根据它们各自的Z值和在一定温度下完全杀灭(灭活)的时间，绘制了热力学致死曲线，比较表明当温度超过一定值时，酶的灭活成为首要问题。食品的热传递，影响热传递的因素

15、热传递测量热传递曲线(1)热传递模式(1)热传递模式：传导、对流和辐射。传导：热能在相邻分子之间的传递。对流：由于密度降低，受热部件向上移动，在移动过程中，热能被传递到相邻部件。罐头食品没有辐射传热。2.储罐内容物的传热方式类型：(1)完全对流型：液体多、固体少、流动性好的食品。果汁、蔬菜汁等。(2)完全传导型：内容物均为固体物质。比如午餐肉和烤鹅。(3)对流前传导：加热后流动性增加。调味汁、巧克力酱、番茄酱等。(4)传导前的对流：它吸收水分，加热后膨胀。如甜玉米和其他高淀粉含量的食物。(5)诱导对流型：对流由机械力产生。例如，罐装八宝粥使用旋转式消毒器。(2)影响罐头食品传热速率、罐头食品物

16、理性质的因素：主要是指食品的状态、块度、浓度和粘度。初始温度：指灭菌操作开始时罐内食品冷点的温度。储罐容器：主要指容器的材料、体积和几何尺寸。灭菌锅：灭菌锅的类型和灭菌操作方式。(3)传热测量，即罐头食品中心温度(冷点温度)变化的测量。掌握内容物的传热，科学制定灭菌工艺。比较灭菌锅各部分的温升，改进和维护设备，提高操作水平。掌握内容物的灭菌程度，判断灭菌效果。测量方法：计算法，误差大。最高温度计法无法理解灭菌过程中的变化。罐头食品温度测量记录仪。测量时注意探头的位置。(冷点)，(4)传热曲线，1。传热曲线食品在罐内某一点(通常是冷点)的温度随时间的变化值用温度-时间曲线表示，称为传热曲线。如下一页所示。樱桃汁罐头在500克玻璃瓶中的传热曲线；2.传热曲线的表达式。由冷点温度和杀