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1、食品的热处理和杀菌,概述,热处理,保藏热处理,转化热处理,灭酶、微生物,改变理化性质,Safety vs. Quality,热处理原理,影响微生物耐热性的因素,微生物的种类和数量,种类 数量,热处理温度,罐内食品成分,pH、脂肪、糖、蛋白质、盐、植物杀菌素,图3-1 加热介质pH对芽孢耐热性的影响,图3-2 糖对细菌耐热性的影响,图3-3 不同温度时炭疽菌芽孢的活菌残存数曲线,微生物的耐热性,热杀菌食品的PH分类,PH 4.6 酸性,PH 4.6 低酸性,各种常见罐头食品的pH值,微生物的耐热性,微生物耐热性参数,热力致死温度,将某特定容器内一定量食品中的微生物全部杀死所需要的最低温度。,最古
2、老的概念，现在仅在一般性场合使用，在作定量处理时已不使用。,微生物耐热性参数,热力致死时间曲线（TDT曲线）,微生物的热力致死时间随热杀菌温度的变化规律,lg t2 - lg t1 = k(T2 - T1) 令 Z = -1/k 则得到热力致死时间曲线方程：,热力致死时间曲线（TDT曲线）,微生物耐热性参数,F0值：,单位为min，是采用121.1杀菌温度时的热力致死时间。,F0值越大，菌的耐热性越强。,微生物耐热性参数,Z值：,Z值是热力致死时间变化10倍所需要相应改变的温度数,Z值越大，微生物的耐热性越强。,Z,热力致死速率曲线：,以加热（恒温）时间为横坐标，以微生物数量（的对数值）为纵坐
3、标，表示某一种特定的菌在特定的条件下和特定的温度下，其残留活菌总数随杀菌时间的延续所发生的变化。,t = D(lg alg b),微生物耐热性参数,D值：,在特定的环境中和特定的温度下杀灭90%特定的微生物所需要的时间。,D值不受原始菌数影响,瞬间加热和冷却条件下单位时间为D时的细菌死亡速率,微生物耐热性参数,F0=nD：,TDT值（或F0值）建立在“彻底杀灭”的概念基础上。,已知在热处理过程中微生物并非同时死亡，即当微生物的数量变化时，达到“彻底杀灭”这一目标所需的时间也就不同。因此，必须重新考虑杀菌终点的确定问题。,设将菌数降低到b =a 10-n为杀菌目标。,采用某一个杀菌温度T，根据热
4、力致死速率曲线方程，所需理论杀菌时间： tT = D lg a lg(a 10-n) 即 t = n DT（TRTn,T值）。 若n足够大，则残存菌数b就足够小，达到某种可接受的安全“杀菌程度”，就可以认为达到了杀菌的目标。,F0 = n D的意义：,用适当的残存率值代替过去“彻底杀灭”的概念，这使得杀菌终点（或程度）的选择更科学、更方便，同时强调了环境和管理对杀菌操作的重要性。 通过F0 = n D，还将热力致死速率曲线和热力致死时间曲线联系在一起，建立起了D值、Z值和F0值之间的联系。,食品的传热,传热方式,传导 对流,罐头传热方式,（1）完全对流型：果汁，蔬菜汁 （2）完全传导型：午餐肉
5、、烤鹅 （3）先传导后对流型：果酱、巧克力酱 （4）先对流后传导型：甜玉米 （5）诱发对流型：八宝粥,影响罐内食品传热速率的因素,罐内食品的物理性质： 初温： 罐藏容器： 杀菌锅,传热测定,对罐头中心温度（冷点温度）变化情况的测定。,传热测定,传热曲线,罐内（通常是冷点）的温度随时间变化曲线,杀菌强度的计算及确定程序,比奇洛基本法,热加工对食品品质的影响,植物来源的包装制品,（1）质构,半透膜的破坏 细胞间结构的破坏并导致细胞分离 蛋白质变性 淀粉糊化 蔬菜和水果软化,（2）颜色,叶绿素脱镁 胡萝卜素异构化 花青素将降解成灰色的色素,植物来源的包装制品,（3）风味,脂肪氧化特别是豆类、谷物 M
6、illard反应,（4）营养素,热加工对食品品质的影响,动物来源的包装食品,（1）颜色 肌红蛋白转化成高铁肌红蛋白，从粉红色变成红褐色 Maillard反应和Caramelization反应也会改变颜色 腌制过程会改变颜色 肉由于加热引起的颜色损失可以通过外加色素校正,热加工对食品品质的影响,动物来源的包装食品,（2）质构,肌肉收缩和变硬 变软,（3）营养素,热处理技术,食品罐藏的基本工序,装罐 排气 密封 杀菌 冷却 检查,装罐,容器的准备 装罐的工艺要求 装罐的方法 预封,排气,密封前将罐内空气尽可能除去的处理措施。,排气的目的 排气的方法 影响罐内真空度的因素,密封,金属罐密封 玻璃罐密
7、封,杀菌,杀菌公式,杀菌方式,常压水杀菌： 高压蒸汽杀菌 高压水杀菌：,升温时间恒温时间降温时间,杀菌温度,反压,冷却,冷却方法,水池冷却， 锅内常压冷却， 锅内加压冷却， 空气冷却。,避免嗜热菌的生长繁殖， 防止高温下食品品质的下降， 利用余热使罐表面水分蒸发，防止生锈。,冷却终点：,罐温3840。,检查,外观检查 保温检查 敲检 真空度检查 开罐检查,巴氏杀菌,温和的杀菌方法 目的,灭酶 杀灭致病菌的营养细胞,热烫,蔬菜和水果的灭酶处理,多酚氧化酶 脂肪氧化酶 叶绿素酶,杀菌强度的计算及确定程序,比奇洛基本法,将杀菌时罐头冷点的传热曲线分割成若干小段，每小段的时间为（Ai）。,利用TDT曲
8、线，可以获得在某段温度（Ti）下所需的热力致死时间（Ni）,Ai/Ni即为该小段取得的杀菌效果占全部杀菌效果的比值Ai，称为“部分杀菌值”。,比奇洛法的特点：,方法直观易懂，当杀菌温度间隔取得很小时，计算结果与实际效果很接近； 不管传热情况是否符合一定模型，用此法可以求得任何情况下的正确杀菌时间； 计算量和实验量较大，需要分别经实验确定杀菌过程各温度下的TDT值，再计算出致死率。,鲍尔改良法,（1）致死率值：,L= 1/t =lg-1(T - 121)/z,致死率值L的含义：对F0=1 min的微生物，经T温度，1 min的杀菌效果与该温度下全部杀灭效果的比值；也可表达为经温度T，1 min的杀菌处理，相当于温度121时的杀菌时间。,Fp = (Li t)= t.Li,整个杀菌过程的杀菌强度（总致死值）：,Fp F0,判断一个实际杀菌过程的杀菌强度是否达到要求，需要比较F0与Fp的大小,