灭菌参数(F值和F0值)

1、.灭菌参数（ f 值和 f0 值）d 值：（考察对时间的关系）在一定温度下，杀灭90%微生物所需的 灭菌时间 。杀灭微生物符合一级动力学方程，即有dnktdt或 lg n0 lg n tkt2.303式中， n t ：灭菌时间为t 时残存的微生物数；n 0 ：原有微生物数；k：灭菌常数2.303d t(lg 100lg10)d 值随微生物的种类、环境和灭菌温度变化而异。z 值：（考察对温度的敏感性）降低一个lgd 值所需升高的温度，即灭菌时间减少到原来的1/10 所需升高的温度或相同灭菌时间内，杀灭99%的微生物所需提高的温度。t2t1zlg d1lg d 2dt2 t1即 d2 10 z 1

2、f 值： 在一定灭菌温度（t）下给定的z 值所产生的灭菌效果与在参比温度（t 0）下给定的z 值所产生的灭菌效果相同时所相当的时间。常用于干热灭菌tt0f t 10 zf0 值：在一定灭菌温度（ t）、 z 值为 10所产生的灭菌效果与 121、 z 值为 10产生的灭菌效果相同时所相当的时间（ min ）。t 121f0t10 z物理 f0 值数学表达式： f0 = t 10 t-121/ z生物 f0 值数学表达式：f0=d121 (lgn0-lgnt)为灭菌后预计达到的微生物残存数，即染菌度概率。f0值f0值仅限于热压灭菌，生物f0 值相当于 121热压灭菌时，杀灭容器中全部微生物所需要

3、的时间。f0值体现了灭菌温度与时间对灭菌效果的统一，数值更为精确、 实用。 为了确保灭菌效果，应适当增加安全系数，一般增加理论值的 50%。.键词：罐头，杀菌，f 值， d 值， z 值一、实际杀菌f 值指某一杀菌条件下的总的杀菌效果。通常是把不同温度下的杀菌时间折算成121的杀菌时间，即相当于 121的杀菌时间， 用 f 实表示。 特别注意： 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。为了帮助大家理解和记忆，请看下面的例题。例：蘑菇罐头 110杀菌10 min ，115杀菌 20 min ，121杀菌 30 min 。工人实际杀菌操作时间等于 (或大于 )60 min ，实际

4、杀菌 f 值并不等于60 min 。f 实 =10 l1+20 l2+30 l3 ，l我们把它理解为不同温度下的时间折算系数。l1肯定小于 l2，二者均小于 1。由于 121就不存在折算问题，因此，l3 就是 1， f 实肯定小于 60min 。由此可见，实际杀菌f 值不是工厂杀菌过程的总时间之和。再例：蘑菇罐头 100杀菌 90分钟， 120杀菌10 分钟，哪个杀菌强度大？折算成相当于121的杀菌时间，再比较！即：90 l100 和 10 l120 比较，只要找到折算系数就好比较了。二、安全杀菌 f 值在某一恒定温度（ 12l）下杀灭一定数量的微生物或者芽孢所需的加热时间。它被作为判别某一杀

5、菌条件合理性的标准值，也称标准f 值，用 f 安表示。f 安表示满足罐头腐败率要求所需的杀菌时间（121），例如，某罐头f 安=30 min ，通常表示罐头要求在121杀菌 30min 。每种罐头要求的标准杀菌时间（通常 121为标准温度） ，就象其它食品标准一样， 拿来作为参照， 判断是否合格、 是否满足要求。同时也是确定杀菌公式中恒温时间 2 的主要依据。 f 实和 f 安的配合应用， f 实等于或略大于 f 安，杀菌合理。f 实小于 f 安，杀菌不足，未达到标准，要腐败， 必须延长杀菌时间。 f 实远大于 f 安，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。通过这种比

6、较和反复的调整，就可找到合适的恒温时间2。三、安全杀菌f 值的计算a 确定杀菌温度t罐头 ph 值大于 4.6，一般采用 121杀菌，极少数低于 115杀菌。罐头 ph 值小于 4.6，一般 100杀菌， 极少数低于 85杀菌。 实践中可用 ph 计检测， 根据经验也可以粗略地估计，比如，甜橙汁是酸性，肉是偏中性。也可加柠檬酸适当降低某些罐头ph 值。b 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，罐头中经常出现、危害最大。只要杀灭它，其它腐败菌、致病菌、酶也被杀灭或失活。经过微生物检测，选定了罐头杀菌的对象菌，知道了罐头食品中所污染的对象菌的菌数及对象菌的耐热性参数d 值

7、，就可按下面微生物热力致死速率曲线的公式计算安全杀菌f 值。f 安 =d （ lga-lgb ）下面以 121标准温度讲解，因为高温杀菌情况更具代表性、人们更为关注。f 安通常指t 温度（ 121）下标准杀菌时间、要求的杀菌时间。d 值通常指t 温度（ 121）下杀灭90%的微生物所需杀菌时间，是微生物耐热的特征参数，.d 越大耐 性越 ，常在右下角 明具体 温度。由微生物 取d ，常 的d 可 本教材或相关手册。 了帮助同学 理解和 ， 看例 。例：已知蘑菇罐 象菌d121=4min ，欲在 121下把 象菌 99.9%， 需多 菌 ？如果使 象菌减少 原来的0.01%， 需多 菌 ？第一个

8、 d ， 90%；第二个 d ， 9%（ 10%中的 90%）；第三个 d ， 0.9%（1%中的 90%）；第四个 d ， 0.09%（0.1% 中的 90%）。 答案： 12 min ， 16 mina 每罐 象菌数 / 位体 原始活菌数。b 残存活菌数 /罐 的允 腐 率。 当残存活菌数小于 1 ，它与罐 的腐 率是相等的。 残存活菌数 1%，表示每个罐 中有 1%个活菌， 是不合乎 的。但从概率的角度理解，100 个罐 中有1 个罐 存在一个活菌，要腐 ，即腐 率就是1%。同理，残存活菌数 1， 从概率的角度理解， 表示 1000 个罐 中有 1 个罐 存在一个活菌， 要腐 ，即腐 率

9、就是 1。f 安的 算典型例子：某厂生 425g 蘑菇罐 ，根据工厂的 生条件及原料的 染情况，通 微生物的 ， 以嗜 脂肪芽胞杆菌 象菌， 并 内容物在 菌前含嗜 脂肪芽胞杆菌菌数不超 2 个 /克。 121 菌、保温、 藏后，允 率 万分之五以下， 在此条件下蘑菇罐 的安全 菌f 多大？解： 表得知嗜 脂肪芽胞杆菌在蘑菇罐 中的耐 性参数d121 4.00 min。 菌前 象菌的菌数：a425(克 /罐 ) 2(个 /罐 ) 850( 个/罐 ) 允 率：b 5 l0 000 5 10-4f 安 d121(lga lgb) 4(1g850 1g5 10-4) 4(2.9294 0.699

10、4) 24.92 min由此得到了蘑菇罐 在121需要 菌的 准 24.92 min ，解决了 蘑菇罐 f 安 个 准 菌 。四、 菌f 的 算方法 算f 必 先 出 菌 程中罐 中心温度的 化数据。一般用罐 中心温度 定 定。根据罐 的中心温度 算f ，把不同温度下的 菌 折算成121的 菌 ，然后相加起来。f 实 =t1 l1 t2 l2 t3l3 t4 l4+l 致死率 ，某温度下的 菌 折算 121 菌 的折算系数，下面我 来解决l 致死率，即折算系数的 。由 力致死 公式l=10(t-121)/z 算得到。 算 已 有列表，嫌麻 可在相关 料中 。式中：t 是罐 菌 程中某一 的中心

11、温度，不是指 菌 内温度。z 是 象菌的另一耐 性特征参数，如嗜 脂肪芽胞杆菌z=10。 有一个是前面 的d 。在一定温度下 罐 中全部 象菌所需 力致死 ， 力致死 化10 倍所需要的温度 化即 z 。通常 121下的 力致死 用f 表示，右下角注明温度。凡不是注明f 、 f 安，均指 力致死 。 看例 ： 象菌 z=10 ， f121=10 min ，求 131、 141、 111、 101的 力致死 ？对 z 反 来理解，温度 化1 个 z 力致死 化将 化10 倍。从上面温度看，它 分 是上升了1 个和 2 个 z 、下降了 1 个和 2 个 z 。因此，上面 f 分 在121的基 上

12、下降10 倍和 100 倍、上升 10 倍和 100 倍，即 力致死 依次 1min 、0.1 min 、100 min 、1000 min 。 解决 l 致死率、折算系数的取 。返回前面的例 ！例：蘑菇罐 110 菌 10 min ，115 菌 20 min ，121 菌 30 min 。工人 菌操作.时间等于或大于60min ，实际杀菌f 值并不等于60 min 。f 实 =10 l1+20 l2+30 l3l1 10(110-121)/10=0.079l2=10(115-121)/10=0.251l3=10(121-121)/10=1f 实 =10 0.079+20 0.251+30 1

13、 =35.81 min由此可见，实际杀菌f 值不是工厂杀菌过程的总时间之和。再例： 蘑菇罐头 100杀菌 90 分钟， 或 120杀菌 10 分钟，哪个杀菌强度大？ 折算成相当于 121的杀菌时间，再比较！90 l100 和 10 l120 比较， l100=10(100-121)/10=0.008l120=10(120-121)/10=0.79490l100=90 0.008=0.72 min10l120=10 0.794=7.94 min由此可见，后者杀菌强度更大，可能与一般的估计相反。同时说明，应该高温杀菌的罐头，100杀菌基本没有效果，生产上一定要注意。五、实际杀菌 f 值的计算举例某

14、厂生产 425g 蘑菇罐头， 根据前面计算的f 安 (24.92min) 值制订的两个杀菌式为10 一 2310min 121和 10 25 10min 12l，分别进行杀菌试验，并测得罐头中心温度的变化数据如下表，试问所拟杀菌条件是否合理?根据已经测定的不同时间的中心温度，代入公式l=10(t-121)/z 计算，蘑菇罐头选择嗜热脂肪芽胞杆菌为对象菌， z=10。有一个中心温度就对应一个l 值，计算后填入l 值这一列对应位置， f 实这一列表示每对应3 分钟折算成 121的杀菌时间。杀菌公式 11023 10 min 杀菌公式 210 25 10 min121 121时间中心温度 l 值 f 实时间中心温度 l 值 f 实 =28.1 min杀菌公式 1，f 实略大于 f 安，杀菌合理。恒温杀菌时间只有23 min ，但整个杀菌过程相当于 121实际杀菌时间 25.5 min ，多 2.5min 由升温和降温折算得到。工厂实际杀菌过程时间近 50 min ，加上罐头进锅出锅时间