食品工藝學(xué)食品的熱處理和殺菌-文檔資料

1、1第三章第三章 食品的熱處理和殺食品的熱處理和殺菌菌內(nèi)內(nèi) 容容v第一節(jié)第一節(jié) 熱處理原理熱處理原理v第二節(jié)第二節(jié) 熱處理技術(shù)熱處理技術(shù)v第三節(jié)第三節(jié) 熱處理與產(chǎn)品質(zhì)量熱處理與產(chǎn)品質(zhì)量一、引言一、引言 食品熱處理的分類食品熱處理的分類v保藏?zé)崽幚恚耗康氖菫榱私档蜔o益物質(zhì)如保藏?zé)崽幚恚耗康氖菫榱私档蜔o益物質(zhì)如微生物和酶的活性；微生物和酶的活性；v轉(zhuǎn)化熱處理：在降低無益物質(zhì)如微生物和轉(zhuǎn)化熱處理：在降低無益物質(zhì)如微生物和酶的活性之外，還出現(xiàn)一些典型的物理特酶的活性之外，還出現(xiàn)一些典型的物理特性的變化。性的變化。一些重要的概念一些重要的概念 1.1.殺菌殺菌(sterilization)(sterili

2、zation)：將所有微生物及孢子，完全：將所有微生物及孢子，完全殺滅的加熱處理方法，稱為殺菌或絕對無菌法。殺滅的加熱處理方法，稱為殺菌或絕對無菌法。2.2.商業(yè)殺菌法商業(yè)殺菌法(commercial sterilization)(commercial sterilization)：將病原：將病原菌、產(chǎn)毒菌及在食品上造成食品腐敗的微生物殺死，菌、產(chǎn)毒菌及在食品上造成食品腐敗的微生物殺死，罐頭內(nèi)允許殘留有微生物或芽孢。罐頭內(nèi)允許殘留有微生物或芽孢。3.3.巴氏殺菌法巴氏殺菌法(Pasteurization)(Pasteurization)：在：在100100以下的加以下的加熱介質(zhì)中的低溫殺菌方法

3、，可以殺死病原菌及無熱介質(zhì)中的低溫殺菌方法，可以殺死病原菌及無芽孢細菌，但無法完全殺滅腐敗菌。芽孢細菌，但無法完全殺滅腐敗菌。 4.4.熱燙熱燙(Blanching)(Blanching)：生鮮的食品原料迅速以熱水或：生鮮的食品原料迅速以熱水或蒸氣加熱處理的方式，稱為熱燙。其目的主要為蒸氣加熱處理的方式，稱為熱燙。其目的主要為抑制或破壞食品中酶以及減少微生物數(shù)量。抑制或破壞食品中酶以及減少微生物數(shù)量。 保藏?zé)崽幚碇凶钪匾囊环N方式是罐藏。保藏?zé)崽幚碇凶钪匾囊环N方式是罐藏。v罐藏罐藏是指將食品裝在容器中密封后，用高溫處理，是指將食品裝在容器中密封后，用高溫處理，將微生物殺死，在防止外界微生物再

4、次侵入的條將微生物殺死，在防止外界微生物再次侵入的條件下，可以使食品在室溫下長期貯藏。件下，可以使食品在室溫下長期貯藏。v凡是用密封容器包裝并經(jīng)過高溫殺菌的食品稱為凡是用密封容器包裝并經(jīng)過高溫殺菌的食品稱為罐頭食品。罐頭食品。罐藏食品殺菌的重要性罐藏食品殺菌的重要性 罐藏保存食品的歷史罐藏保存食品的歷史- -Nichols AppertNichols Appert 罐藏工藝的重要性罐藏工藝的重要性 安全性安全性( (無需防腐劑無需防腐劑 ) ) 方便性方便性 常溫貯藏流通常溫貯藏流通 調(diào)節(jié)市場調(diào)節(jié)市場 日本是主要的罐頭生產(chǎn)國，同時還是主要罐頭日本是主要的罐頭生產(chǎn)國，同時還是主要罐頭消費國和進口

5、國。日本的飲食習(xí)慣與中國的東消費國和進口國。日本的飲食習(xí)慣與中國的東部沿海地區(qū)有部分類似之處，從日本這個國家部沿海地區(qū)有部分類似之處，從日本這個國家罐頭生產(chǎn)、進口、出口、消費以及生產(chǎn)技術(shù)的罐頭生產(chǎn)、進口、出口、消費以及生產(chǎn)技術(shù)的變遷，可以為我國的罐頭食品發(fā)展提供一些借變遷，可以為我國的罐頭食品發(fā)展提供一些借鑒意義。鑒意義。 國內(nèi)罐頭工業(yè)的主要問題國內(nèi)罐頭工業(yè)的主要問題v農(nóng)殘農(nóng)殘 日本政府對原來已經(jīng)設(shè)置了殘留限制標準的農(nóng)日本政府對原來已經(jīng)設(shè)置了殘留限制標準的農(nóng)藥提高了限制標準，降低了允許殘留的上限。對那藥提高了限制標準，降低了允許殘留的上限。對那些沒有具體規(guī)定限制數(shù)量的農(nóng)藥，允許殘留的上限些沒有

6、具體規(guī)定限制數(shù)量的農(nóng)藥，允許殘留的上限統(tǒng)一統(tǒng)一0.01PPM0.01PPM。v添加劑超標添加劑超標 添加添加“合成甜味劑、防腐劑合成甜味劑、防腐劑”超標；超標； 二氧化硫超標；二氧化硫超標； 違規(guī)使用合成色素；違規(guī)使用合成色素；第一節(jié)第一節(jié) 熱處理原理熱處理原理 v熱處理是食品工業(yè)中最有效、最經(jīng)濟、最簡便，因熱處理是食品工業(yè)中最有效、最經(jīng)濟、最簡便，因此也是使用最廣泛的殺菌方法。此也是使用最廣泛的殺菌方法。v熱殺菌的主要目的是殺滅正常保質(zhì)期內(nèi)的有害微生熱殺菌的主要目的是殺滅正常保質(zhì)期內(nèi)的有害微生物。一般認為達到殺菌條件的熱處理強度足以鈍化物。一般認為達到殺菌條件的熱處理強度足以鈍化食品中的酶活

7、性。食品中的酶活性。一、微生物的耐熱性一、微生物的耐熱性v微生物對熱的敏感性常受各種因素的微生物對熱的敏感性常受各種因素的影響，如種類、數(shù)量、環(huán)境條件等影響，如種類、數(shù)量、環(huán)境條件等 v鑒定微生物的死亡，常以它是否失去鑒定微生物的死亡，常以它是否失去了繁殖與變異能力為標準。了繁殖與變異能力為標準。 （一）影響微生物耐熱性的因素（一）影響微生物耐熱性的因素污染微生物的種類和數(shù)量污染微生物的種類和數(shù)量熱處理溫度熱處理溫度罐內(nèi)食品成分罐內(nèi)食品成分1. 污染微生物的種類和數(shù)量污染微生物的種類和數(shù)量（1 1）菌種與菌株）菌種與菌株 菌種不同，耐熱性不同菌種不同，耐熱性不同 同一菌種，菌株不同，耐熱性也不

8、同同一菌種，菌株不同，耐熱性也不同 正處于生長繁殖的細菌的耐熱性比它的芽孢弱正處于生長繁殖的細菌的耐熱性比它的芽孢弱 各種芽孢中，嗜熱菌芽孢耐熱性最強，厭氧菌芽各種芽孢中，嗜熱菌芽孢耐熱性最強，厭氧菌芽孢次之，需氧菌芽孢最弱。孢次之，需氧菌芽孢最弱。 同一種芽孢的耐熱性也會因熱處理前菌齡、培育同一種芽孢的耐熱性也會因熱處理前菌齡、培育條件、貯存環(huán)境的不同而異條件、貯存環(huán)境的不同而異熱處理前細菌芽孢的培育和生長熱處理前細菌芽孢的培育和生長生物有抵御周圍惡劣環(huán)境的本能。食品污染前腐敗生物有抵御周圍惡劣環(huán)境的本能。食品污染前腐敗菌及其芽孢所處的生長環(huán)境對耐熱性有一定影響菌及其芽孢所處的生長環(huán)境對耐熱

9、性有一定影響 在含有磷酸或鎂的培養(yǎng)基中生長出的芽孢具有較強在含有磷酸或鎂的培養(yǎng)基中生長出的芽孢具有較強的耐熱性；在含有碳水化合物和氨基酸的環(huán)境中培的耐熱性；在含有碳水化合物和氨基酸的環(huán)境中培養(yǎng)芽孢的耐熱性很強；在高溫下培養(yǎng)比在低溫下培養(yǎng)芽孢的耐熱性很強；在高溫下培養(yǎng)比在低溫下培養(yǎng)形成的芽孢的耐熱性要強養(yǎng)形成的芽孢的耐熱性要強 菌齡與貯藏期也有一定影響菌齡與貯藏期也有一定影響細菌的營養(yǎng)細胞與芽孢之間存在耐熱性差異的原因細菌的營養(yǎng)細胞與芽孢之間存在耐熱性差異的原因v營養(yǎng)細胞和芽孢中存在的蛋白質(zhì)具有不同的熱凝營養(yǎng)細胞和芽孢中存在的蛋白質(zhì)具有不同的熱凝固溫度；固溫度；v水分含量及水分狀態(tài)不同。芽孢中的

10、含水量明顯水分含量及水分狀態(tài)不同。芽孢中的含水量明顯少于營養(yǎng)細胞，且多為結(jié)合水。結(jié)合水越多蛋白少于營養(yǎng)細胞，且多為結(jié)合水。結(jié)合水越多蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性越大。質(zhì)的穩(wěn)定性越大。（2）原始活菌數(shù)）原始活菌數(shù)v腐敗菌或芽孢全部死亡所需要的時間隨原始菌數(shù)腐敗菌或芽孢全部死亡所需要的時間隨原始菌數(shù)而異，原始菌數(shù)越多，全部死亡所需要的時間越而異，原始菌數(shù)越多，全部死亡所需要的時間越長。因此罐頭食品殺菌前被污染的菌數(shù)和殺菌效長。因此罐頭食品殺菌前被污染的菌數(shù)和殺菌效果有直接的關(guān)系。果有直接的關(guān)系。表表1 原始菌數(shù)和玉米罐頭殺菌效果的關(guān)系原始菌數(shù)和玉米罐頭殺菌效果的關(guān)系 2. 熱處理溫度熱處理溫度v熱處理溫度越高，

11、殺死一定量腐敗菌芽孢熱處理溫度越高，殺死一定量腐敗菌芽孢所需要的時間越短。所需要的時間越短。圖圖1 不同溫度時炭疽菌芽孢的活菌殘存數(shù)曲線不同溫度時炭疽菌芽孢的活菌殘存數(shù)曲線 表表2 熱處理溫度對玉米汁中平酸菌死亡時間的影響熱處理溫度對玉米汁中平酸菌死亡時間的影響 3.熱處理時介質(zhì)或食品成分的影響熱處理時介質(zhì)或食品成分的影響 （1 1）酸度）酸度 pHpH 許多高耐熱性的微生物，在中性時耐熱性最強，許多高耐熱性的微生物，在中性時耐熱性最強，隨著隨著pHpH偏離中性的程度越大，死亡率越大偏離中性的程度越大，死亡率越大對大多數(shù)芽孢桿菌來說，在中性范圍內(nèi)耐熱性最對大多數(shù)芽孢桿菌來說，在中性范圍內(nèi)耐熱性

12、最強，強，pHpH低于低于5 5時細菌芽孢就不耐熱，此時耐熱性的時細菌芽孢就不耐熱，此時耐熱性的強弱受其它因素控制強弱受其它因素控制 添加酸，適當提高內(nèi)容物酸度。添加酸，適當提高內(nèi)容物酸度。圖圖2 pH對芽孢耐熱性的影響對芽孢耐熱性的影響 （2）水分活度）水分活度 AWv水分活度或者加熱環(huán)境中的相對濕度對微生物的水分活度或者加熱環(huán)境中的相對濕度對微生物的耐熱性有顯著的影響耐熱性有顯著的影響v水分活度越低，微生物細胞的耐熱性越強水分活度越低，微生物細胞的耐熱性越強v蛋白質(zhì)在潮濕的情況下加熱比在干燥狀態(tài)下加熱蛋白質(zhì)在潮濕的情況下加熱比在干燥狀態(tài)下加熱變性速度更快，促使微生物更易于死亡變性速度更快，

13、促使微生物更易于死亡v在相同溫度下濕熱殺菌的效果要好于干熱殺菌在相同溫度下濕熱殺菌的效果要好于干熱殺菌圖圖3 3 細菌芽孢細菌芽孢在在110110加熱死加熱死亡時間（亡時間（D D值）值）和水分活度的和水分活度的關(guān)系關(guān)系（3）糖）糖v高濃度的糖液一方面提高微生物的耐熱性，另一高濃度的糖液一方面提高微生物的耐熱性，另一方面會因強烈的脫水作用而抑制微生物的生長方面會因強烈的脫水作用而抑制微生物的生長v糖吸收了微生物細胞中的水分，導(dǎo)致細胞內(nèi)原生糖吸收了微生物細胞中的水分，導(dǎo)致細胞內(nèi)原生質(zhì)脫水，影響了蛋白質(zhì)的凝固速度，增大了微生質(zhì)脫水，影響了蛋白質(zhì)的凝固速度，增大了微生物耐熱性。物耐熱性。v糖濃度高到

14、一定程度（糖濃度高到一定程度（60%60%左右）時，高滲透壓左右）時，高滲透壓環(huán)境能抑制微生物生長。環(huán)境能抑制微生物生長。圖圖4 糖對細菌耐熱性的影響糖對細菌耐熱性的影響 （4）鹽的影響）鹽的影響 通常食鹽的濃度在通常食鹽的濃度在4%4%以下時，對芽孢以下時，對芽孢的耐熱性有一定的保護作用，而的耐熱性有一定的保護作用，而8%8%以以上濃度時，則可削弱其耐熱性。上濃度時，則可削弱其耐熱性。（5）脂肪）脂肪v脂肪含量高的細菌耐熱性較強。脂肪含量高的細菌耐熱性較強。v食品中脂肪和蛋白質(zhì)接觸會在微生物表面食品中脂肪和蛋白質(zhì)接觸會在微生物表面形成凝結(jié)層，既妨礙水分的滲透，又不導(dǎo)形成凝結(jié)層，既妨礙水分的滲

15、透，又不導(dǎo)熱，所以增加了微生物的耐熱性。熱，所以增加了微生物的耐熱性。v脂肪含量高的罐頭，殺菌強度要加大脂肪含量高的罐頭，殺菌強度要加大（6）蛋白質(zhì)）蛋白質(zhì)v蛋白質(zhì)含量在蛋白質(zhì)含量在5%5%左右，對微生物有保左右，對微生物有保護作用護作用v蛋白質(zhì)含量在蛋白質(zhì)含量在15%15%以上，對耐熱性無以上，對耐熱性無影響影響（7）植物殺菌素）植物殺菌素v有些植物的汁液和分泌的揮發(fā)性物質(zhì)對微有些植物的汁液和分泌的揮發(fā)性物質(zhì)對微生物有抑制或殺滅作用，這類物質(zhì)稱為植生物有抑制或殺滅作用，這類物質(zhì)稱為植物殺菌素物殺菌素v蔥、姜、蒜、辣椒、芥末、丁香、胡椒蔥、姜、蒜、辣椒、芥末、丁香、胡椒注意注意v微生物在熱力作

16、用下的死亡特性既然是各種微生物在熱力作用下的死亡特性既然是各種因素綜合影響的結(jié)果，那么，對腐敗菌耐熱因素綜合影響的結(jié)果，那么，對腐敗菌耐熱性作比較時就應(yīng)指出比較時所處的條件。性作比較時就應(yīng)指出比較時所處的條件。 v利用某對象菌耐熱性作為確定某罐頭食品的利用某對象菌耐熱性作為確定某罐頭食品的殺菌程度時，測定對象菌耐熱性所處的條件殺菌程度時，測定對象菌耐熱性所處的條件和環(huán)境應(yīng)和該罐頭食品所含成分基本一致。和環(huán)境應(yīng)和該罐頭食品所含成分基本一致。 （二）食品食品pH值和值和Aw與腐敗菌的關(guān)系與腐敗菌的關(guān)系v水份活度水份活度AwAw和酸堿值和酸堿值pHpH對微生物的生長有決定性對微生物的生長有決定性的影

17、響。的影響。v初期實驗數(shù)據(jù)表明：初期實驗數(shù)據(jù)表明：Aw0.85Aw0.85和和pH4.6pH4.6是一個分界是一個分界點，如果某食品控制在點，如果某食品控制在Aw0.85Aw0.85以下及以下及pH4.6pH4.6以下以下是屬于較安全的食品，只需要低于是屬于較安全的食品，只需要低于100100溫度殺溫度殺菌便可，果汁罐頭就是屬于這種情形。菌便可，果汁罐頭就是屬于這種情形。v根據(jù)腐敗菌對不同根據(jù)腐敗菌對不同pHpH值的適應(yīng)情況及其耐熱性，罐值的適應(yīng)情況及其耐熱性，罐頭食品按照頭食品按照pHpH不同常分為四類：低酸性、中酸性、不同常分為四類：低酸性、中酸性、酸性和高酸性；或者高酸性、酸性和低酸性酸

18、性和高酸性；或者高酸性、酸性和低酸性 v在罐頭工業(yè)中酸性食品和低酸性食品的分界線以在罐頭工業(yè)中酸性食品和低酸性食品的分界線以pH4.pH4.6 6為界線。為界線。 v任何工業(yè)生產(chǎn)的罐頭食品中，其最后平衡任何工業(yè)生產(chǎn)的罐頭食品中，其最后平衡pHpH值高于值高于4.4.6 6且水分活度大于且水分活度大于0.850.85即為即為低酸性食品低酸性食品 美國美國FDA 判定標準判定標準美國食品科學(xué)家按分類規(guī)則把罐頭食品分為三大類：美國食品科學(xué)家按分類規(guī)則把罐頭食品分為三大類： 酸性食品：指自然酸性食品：指自然pH4.6pH4.6pH4.6的產(chǎn)品。的產(chǎn)品。 酸化食品：指自然酸化食品：指自然pH4.6pH4

19、.6，而經(jīng)配料酸化，成品最終，而經(jīng)配料酸化，成品最終平衡成平衡成 pH4.6pH4.6的產(chǎn)品。的產(chǎn)品。 美國美國FDAFDA根據(jù)水份活度根據(jù)水份活度AwAw和酸堿值和酸堿值pHpH的不同將罐的不同將罐頭食品分為：頭食品分為：低酸食品低酸食品（Low acid foodsLow acid foods）和）和 酸化食酸化食品品（Acidified foodsAcidified foods）作為對食品分類管理的依據(jù)。）作為對食品分類管理的依據(jù)。表表3 低酸和酸化食品判定表低酸和酸化食品判定表 表表4 各種常見罐頭食品的各種常見罐頭食品的pH值值 表表5 罐頭食品按照酸度的分類罐頭食品按照酸度的分類

20、罐頭的分類罐頭的分類-肉毒桿菌肉毒桿菌v肉毒梭狀芽孢桿菌是嗜溫厭氧型細菌，有肉毒梭狀芽孢桿菌是嗜溫厭氧型細菌，有A A、B B、C C、D D、E E、F F、G G七種類型，食品中常見的有七種類型，食品中常見的有A A、B B、E E三種。其中三種。其中A A、B B類型芽孢的耐熱性較類型芽孢的耐熱性較E E型強，廣泛存在于土壤中，型強，廣泛存在于土壤中，故存在于原料中的可能性很大。故存在于原料中的可能性很大。 原因：原因：v它們在適宜條件下生長時能產(chǎn)生致命的外毒素，它們在適宜條件下生長時能產(chǎn)生致命的外毒素，對人的致死率可達對人的致死率可達65%65%。 v罐頭內(nèi)的缺氧條件對它的生長和產(chǎn)毒很

21、適宜罐頭內(nèi)的缺氧條件對它的生長和產(chǎn)毒很適宜vpHpH值低于值低于4.64.6時肉毒桿菌的生長就受到抑制，它時肉毒桿菌的生長就受到抑制，它只有在只有在pHpH大于大于4.64.6的食品中才能生長并有害于人的食品中才能生長并有害于人體健康。體健康。 v故肉毒桿菌能生長的最低故肉毒桿菌能生長的最低pHpH值成為低酸性和酸性值成為低酸性和酸性食品分界的標準線。食品分界的標準線。 v在低酸性食品中有比肉毒桿菌更耐熱的厭氧腐敗菌在低酸性食品中有比肉毒桿菌更耐熱的厭氧腐敗菌如如P.A.3679P.A.3679生芽梭狀芽孢桿菌，它并不產(chǎn)生毒素，生芽梭狀芽孢桿菌，它并不產(chǎn)生毒素，常被選為低酸性食品罐頭殺菌時供試

22、驗的對象菌常被選為低酸性食品罐頭殺菌時供試驗的對象菌v在低酸性食品中還存在抗熱性更強的平酸菌如嗜熱在低酸性食品中還存在抗熱性更強的平酸菌如嗜熱脂肪芽孢桿菌，它需要更高的殺菌工藝條件才會完脂肪芽孢桿菌，它需要更高的殺菌工藝條件才會完全遭到破壞。全遭到破壞。 v由于中酸性食品的殺菌強度要求與低酸性食品的要由于中酸性食品的殺菌強度要求與低酸性食品的要求相同，因此它也被并入低酸性食品一類。求相同，因此它也被并入低酸性食品一類。v食品嚴重污染時某些腐敗菌在食品嚴重污染時某些腐敗菌在pHpH低于低于3.73.7時仍能生長，時仍能生長，因此因此pH3.7pH3.7就成為就成為酸性和高酸性食品的分界線酸性和高

23、酸性食品的分界線。 v酸性食品中常見的腐敗菌有巴氏固氮梭狀芽孢桿菌等酸性食品中常見的腐敗菌有巴氏固氮梭狀芽孢桿菌等厭氧芽孢菌，其耐熱性比低酸性食品中的腐敗菌要差厭氧芽孢菌，其耐熱性比低酸性食品中的腐敗菌要差v高酸性食品中出現(xiàn)的主要腐敗菌為耐熱性較低的耐酸高酸性食品中出現(xiàn)的主要腐敗菌為耐熱性較低的耐酸性細菌、酵母和霉菌，但是熱力殺菌時該類食品中的性細菌、酵母和霉菌，但是熱力殺菌時該類食品中的酶比腐敗菌顯示出更強的耐熱性，所以酶的鈍化為其酶比腐敗菌顯示出更強的耐熱性，所以酶的鈍化為其加熱的主要問題。加熱的主要問題。酶的耐熱性酶的耐熱性v罐頭食品熱力殺菌向高溫短時，特別是超高溫瞬罐頭食品熱力殺菌向高

24、溫短時，特別是超高溫瞬時方向發(fā)展后，罐頭食品貯藏過程中常出現(xiàn)了因時方向發(fā)展后，罐頭食品貯藏過程中常出現(xiàn)了因酶活動而引起的變質(zhì)問題。酶活動而引起的變質(zhì)問題。 v酶鈍化程度有時也被用做食品殺菌的測定指標，酶鈍化程度有時也被用做食品殺菌的測定指標，例例: :牛乳巴氏殺菌。牛乳巴氏殺菌。（三）罐頭食品的腐敗及腐敗菌（三）罐頭食品的腐敗及腐敗菌v凡能導(dǎo)致罐頭食品腐敗變質(zhì)的微生物都稱為腐敗菌凡能導(dǎo)致罐頭食品腐敗變質(zhì)的微生物都稱為腐敗菌v曾有人對日本市場銷售的罐頭食品進行過普查，在曾有人對日本市場銷售的罐頭食品進行過普查，在725725只肉、魚、蔬菜和水果罐頭中發(fā)現(xiàn)有活菌存在只肉、魚、蔬菜和水果罐頭中發(fā)現(xiàn)有

25、活菌存在的罐頭各占的罐頭各占20%20%、10%10%、8%8%、和、和3%3%。大多數(shù)罐頭中出。大多數(shù)罐頭中出現(xiàn)的細菌為需氧性芽孢菌，曾偶爾在果蔬罐頭中發(fā)現(xiàn)的細菌為需氧性芽孢菌，曾偶爾在果蔬罐頭中發(fā)現(xiàn)霉菌孢子，卻未發(fā)現(xiàn)酵母菌。但這些罐頭并未出現(xiàn)霉菌孢子，卻未發(fā)現(xiàn)酵母菌。但這些罐頭并未出現(xiàn)有腐敗變質(zhì)的現(xiàn)象。現(xiàn)有腐敗變質(zhì)的現(xiàn)象。 v事實表明，罐頭食品種類不同，罐頭內(nèi)出現(xiàn)的腐事實表明，罐頭食品種類不同，罐頭內(nèi)出現(xiàn)的腐敗菌也各有差異。敗菌也各有差異。 各種腐敗菌的生活習(xí)性不同，各種腐敗菌的生活習(xí)性不同，故應(yīng)該有不同的殺菌工藝要求。故應(yīng)該有不同的殺菌工藝要求。 因此，弄清罐因此，弄清罐頭腐敗原因及其菌

26、類是正確選擇合理加熱和殺菌頭腐敗原因及其菌類是正確選擇合理加熱和殺菌工藝，避免貯運中罐頭腐敗變質(zhì)的首要條件工藝，避免貯運中罐頭腐敗變質(zhì)的首要條件1. 罐頭常見的腐敗變質(zhì)的現(xiàn)象罐頭常見的腐敗變質(zhì)的現(xiàn)象 v罐頭食品貯運過程中常會出現(xiàn)脹罐、平蓋罐頭食品貯運過程中常會出現(xiàn)脹罐、平蓋酸敗、黑變和發(fā)霉等腐敗變質(zhì)的現(xiàn)象，此酸敗、黑變和發(fā)霉等腐敗變質(zhì)的現(xiàn)象，此外還有中毒事故。外還有中毒事故。 （1）脹罐）脹罐v原因原因 微生物生長繁殖微生物生長繁殖細菌性脹罐細菌性脹罐 食品裝量過多或罐內(nèi)真空度不夠引起假脹食品裝量過多或罐內(nèi)真空度不夠引起假脹物理性脹罐物理性脹罐罐內(nèi)食品酸度太高罐內(nèi)食品酸度太高, ,腐蝕罐內(nèi)壁產(chǎn)

27、生氫氣腐蝕罐內(nèi)壁產(chǎn)生氫氣, ,引引起氫脹起氫脹化學(xué)性脹罐化學(xué)性脹罐v出現(xiàn)細菌性脹罐的原因出現(xiàn)細菌性脹罐的原因殺菌不足殺菌不足 罐頭裂漏罐頭裂漏低酸性食品脹罐時常見的腐敗菌大多數(shù)屬于專性低酸性食品脹罐時常見的腐敗菌大多數(shù)屬于專性厭氧嗜熱芽孢桿菌和厭氧嗜溫芽孢菌。厭氧嗜熱芽孢桿菌和厭氧嗜溫芽孢菌。酸性食品脹罐時常見的有專性厭氧嗜溫芽孢桿菌酸性食品脹罐時常見的有專性厭氧嗜溫芽孢桿菌高酸性食品脹罐時常見的有小球菌以及乳桿菌、高酸性食品脹罐時常見的有小球菌以及乳桿菌、明串珠菌等非芽孢菌。明串珠菌等非芽孢菌。（2）平蓋酸?。┢缴w酸敗外觀正常，內(nèi)容物變質(zhì)，呈輕微或嚴重酸味，外觀正常，內(nèi)容物變質(zhì)，呈輕微或嚴重

28、酸味，pHpH可能可可能可以以下降到下降到0.1-0.30.1-0.3。導(dǎo)致平蓋酸壞的微生物稱為平酸菌，平酸菌常因受到酸導(dǎo)致平蓋酸壞的微生物稱為平酸菌，平酸菌常因受到酸的抑制而自然消失，采用分離培養(yǎng)也不一定能分離出來的抑制而自然消失，采用分離培養(yǎng)也不一定能分離出來低酸性食品中常見的平酸菌為嗜熱脂肪芽孢桿菌低酸性食品中常見的平酸菌為嗜熱脂肪芽孢桿菌 酸性食品中常見的平酸菌為凝結(jié)芽孢桿菌，它是番茄制酸性食品中常見的平酸菌為凝結(jié)芽孢桿菌，它是番茄制品中重要的腐敗變質(zhì)菌。品中重要的腐敗變質(zhì)菌。（3）硫化黑變）硫化黑變v在細菌的活動下，含硫蛋白質(zhì)分解并產(chǎn)生唯一的在細菌的活動下，含硫蛋白質(zhì)分解并產(chǎn)生唯一的

29、H H2 2S S氣體，與罐內(nèi)壁的鐵發(fā)生反應(yīng)生成黑色沉積氣體，與罐內(nèi)壁的鐵發(fā)生反應(yīng)生成黑色沉積物物硫化亞鐵硫化亞鐵FeSFeS，沉積于罐內(nèi)壁或食品上，以致，沉積于罐內(nèi)壁或食品上，以致食品發(fā)黑并呈臭味食品發(fā)黑并呈臭味 v是致黑梭狀芽孢桿菌的作用，只有在殺菌嚴重不是致黑梭狀芽孢桿菌的作用，只有在殺菌嚴重不足時才會出現(xiàn)。足時才會出現(xiàn)。（4）霉變）霉變v一般不常見。只有在容器裂漏或罐內(nèi)一般不常見。只有在容器裂漏或罐內(nèi)真空度過低時才有可能在低水分及高真空度過低時才有可能在低水分及高濃度糖分的食品表面生長濃度糖分的食品表面生長（5）產(chǎn)毒）產(chǎn)毒v如肉毒桿菌、金黃色葡萄球菌等如肉毒桿菌、金黃色葡萄球菌等 v從

30、耐熱性看，只有肉毒桿菌耐熱性較從耐熱性看，只有肉毒桿菌耐熱性較強，其余均不耐熱。強，其余均不耐熱。 因此，為了避因此，為了避免中毒，食品殺菌時必須以肉毒桿菌免中毒，食品殺菌時必須以肉毒桿菌作為殺菌對象加以考慮作為殺菌對象加以考慮2. 罐頭腐敗變質(zhì)的原因罐頭腐敗變質(zhì)的原因（1 1）殺菌前污染嚴重）殺菌前污染嚴重（2 2）殺菌不足）殺菌不足 原料污染情況原料污染情況 新鮮度新鮮度 車間清潔衛(wèi)生狀況車間清潔衛(wèi)生狀況 生產(chǎn)技術(shù)管理生產(chǎn)技術(shù)管理 殺菌操作技術(shù)要求殺菌操作技術(shù)要求 （3 3）罐頭裂漏）罐頭裂漏 （4 4）嗜熱菌生長）嗜熱菌生長（四）微生物耐熱性參數(shù)（四）微生物耐熱性參數(shù)1. 1. 熱力致死

31、時間曲線（熱力致死時間曲線（TDTTDT曲線）曲線） Thermal Death Time 熱力致死時間熱力致死時間用以表示將在一定環(huán)用以表示將在一定環(huán)境中一定數(shù)量的某種微生物恰好全部殺滅境中一定數(shù)量的某種微生物恰好全部殺滅所采用的殺菌溫度和時間組合。所采用的殺菌溫度和時間組合。 以以熱處理溫度為橫熱處理溫度為橫坐標坐標，以，以微生物全部殺滅微生物全部殺滅時間為縱坐標時間為縱坐標（對數(shù)值）（對數(shù)值）得到一條直線，即熱力致得到一條直線，即熱力致死時間曲線。死時間曲線。 圖圖5 熱力致死時間曲線熱力致死時間曲線 v細菌的熱力致死時間隨致死溫度而異。它表示細菌的熱力致死時間隨致死溫度而異。它表示了不

32、同熱力致死溫度時細菌芽孢的相對耐熱性了不同熱力致死溫度時細菌芽孢的相對耐熱性v實驗數(shù)據(jù)顯示溫度每上升一個定值，所需要的實驗數(shù)據(jù)顯示溫度每上升一個定值，所需要的殺菌時間減少殺菌時間減少1010倍，表明倍，表明熱力致死規(guī)律按指數(shù)熱力致死規(guī)律按指數(shù)遞降進行遞降進行。（1）熱力致死時間曲線方程）熱力致死時間曲線方程v式一：式一：v式二：式二：vT T1 1- -殺菌條件殺菌條件1 1的溫度；的溫度；T T2 2- -殺菌條件殺菌條件2 2的溫度；的溫度； t t1 1- -殺菌條件殺菌條件1 1的時間；的時間；t t2 2- -殺菌條件殺菌條件2 2的時間；的時間； Z- Z-常數(shù)常數(shù)ZTTtt122

33、1lg （2） Z值值vZ Z值值為熱力致死時間為熱力致死時間1010倍變化時相應(yīng)改變的加熱倍變化時相應(yīng)改變的加熱溫度數(shù)溫度數(shù)，單位為，單位為。vZ Z值越大，因溫度上升而取得的殺菌效果就越小。值越大，因溫度上升而取得的殺菌效果就越小。v肉毒桿菌肉毒桿菌Z Z為為1010，酸性食品，酸性食品Z Z為為8 8 T T2 2-T-T1 1 v Z=- Z=- log t log t1 1 log t log t2 2（3） F0值值v通常用通常用121.1121.1（國外用（國外用250250）作為標準溫度，該）作為標準溫度，該溫度下的熱力致死時間用符號溫度下的熱力致死時間用符號F F0 0來表示

34、，稱為來表示，稱為F F0 0值值vF F0 0值的定義就是在值的定義就是在121.1121.1溫度條件下殺死一定濃度溫度條件下殺死一定濃度的細菌所需要的熱力致死時間，單位為的細菌所需要的熱力致死時間，單位為minminF F0 0值與值與原始菌種、菌數(shù)和環(huán)境條件是相關(guān)的。原始菌種、菌數(shù)和環(huán)境條件是相關(guān)的。 vF F0 0值越大，微生物的耐熱性越強值越大，微生物的耐熱性越強v已知某種菌的已知某種菌的F F0 0，計算任意溫度時的殺菌時間：，計算任意溫度時的殺菌時間：v各種殺菌溫度各種殺菌溫度- -時間換算成時間換算成121.1121.1的殺菌時間：的殺菌時間：2. 熱力致死速率曲線熱力致死速率

35、曲線l 微生物及其芽孢的熱處理死亡微生物及其芽孢的熱處理死亡數(shù)是按對數(shù)規(guī)律變化的。數(shù)是按對數(shù)規(guī)律變化的。 l 以物料單位值內(nèi)存活細胞數(shù)或以物料單位值內(nèi)存活細胞數(shù)或芽孢數(shù)的對數(shù)值為縱坐標，以芽孢數(shù)的對數(shù)值為縱坐標，以熱處理時間為橫坐標，可得到熱處理時間為橫坐標，可得到一條直線一條直線- -熱力致死速率曲線熱力致死速率曲線或活菌殘存數(shù)曲線或活菌殘存數(shù)曲線圖圖3-2 熱力致死速率曲線熱力致死速率曲線 v熱力致死速率曲線表示某一種特定的菌在特定的熱力致死速率曲線表示某一種特定的菌在特定的條件下和特定的溫度下，其總的數(shù)量隨殺菌時間條件下和特定的溫度下，其總的數(shù)量隨殺菌時間的延續(xù)所發(fā)生的變化的延續(xù)所發(fā)生的

36、變化v如果微生物足夠多，它們不是同時死亡的，而是如果微生物足夠多，它們不是同時死亡的，而是隨著時間的推移，死亡量逐漸增加隨著時間的推移，死亡量逐漸增加（1）熱力致死速率曲線方程）熱力致死速率曲線方程va-a-原始菌數(shù)；原始菌數(shù)；b-b-殘存菌數(shù)；殘存菌數(shù)；t-t-處理時間處理時間v在熱力致死速率曲線上，若殺菌時間足夠大，在熱力致死速率曲線上，若殺菌時間足夠大，殘存菌數(shù)出現(xiàn)負數(shù)（殘存菌數(shù)出現(xiàn)負數(shù)（1010-n-n）, ,說明若有說明若有1010n n個罐頭，個罐頭，可能還有一個罐中有一個微生物存活可能還有一個罐中有一個微生物存活（2）D值值vD D值的定義就是在一定的處理環(huán)境中和在一定的熱力值的

37、定義就是在一定的處理環(huán)境中和在一定的熱力致死溫度條件下某細菌數(shù)群中致死溫度條件下某細菌數(shù)群中每殺死每殺死90%90%原有殘存活原有殘存活菌數(shù)時所菌數(shù)時所需要的時間需要的時間，單位為，單位為minmin。vD D值與溫度、環(huán)境條件和菌種有關(guān)。值與溫度、環(huán)境條件和菌種有關(guān)。D D值越大，表示殺值越大，表示殺滅同樣數(shù)量微生物所需的時間越長，這種微生物的耐滅同樣數(shù)量微生物所需的時間越長，這種微生物的耐熱性越強，因此熱性越強，因此D D值大小和細菌耐熱性的強度成正比值大小和細菌耐熱性的強度成正比v注意：注意：D D值不受原始菌數(shù)影響值不受原始菌數(shù)影響 vD D值可以根據(jù)熱力致死速率曲線方程求得值可以根據(jù)

38、熱力致死速率曲線方程求得 t t D=- D=- log a log b log a log b表表6 瞬間加熱條件下單位時間為瞬間加熱條件下單位時間為D時時的細菌死亡速率的細菌死亡速率 v理論上理論上很難將活菌完全消滅掉很難將活菌完全消滅掉。 v實際上，這應(yīng)該從實際上，這應(yīng)該從概率概率的角度來考慮，經(jīng)過的角度來考慮，經(jīng)過5 5D D處理后，殘存菌數(shù)為處理后，殘存菌數(shù)為1010-1-1，也就是，也就是1010個產(chǎn)品個產(chǎn)品可能有可能有9 9個不再有活菌存在，而個不再有活菌存在，而1 1個尚有活菌個尚有活菌的可能。的可能。（3）熱力指數(shù)遞減時間（）熱力指數(shù)遞減時間（F/TRT）v為了在計算殺菌時間

39、時將細菌指數(shù)遞減因素為了在計算殺菌時間時將細菌指數(shù)遞減因素考慮在內(nèi)，將考慮在內(nèi)，將D D值概念進一步擴大，提出了值概念進一步擴大，提出了熱力指數(shù)遞減時間（熱力指數(shù)遞減時間（F/TRTF/TRT：thermal reducthermal reduction timetion time）概念。）概念。 vF FT T定義就是在任何特定熱力致死溫度條件下定義就是在任何特定熱力致死溫度條件下將細菌或芽孢數(shù)減少到原來活菌數(shù)的將細菌或芽孢數(shù)減少到原來活菌數(shù)的1/101/10n n時時所需要的熱處理時間（所需要的熱處理時間（minmin）。）。 在實際的殺菌操作中，在實際的殺菌操作中，若若n n足夠大足夠大

40、，則殘存，則殘存菌數(shù)就足夠小，達到某種可接受的安全菌數(shù)就足夠小，達到某種可接受的安全“殺菌程殺菌程度度”，就可以認為達到了殺菌的目標。，就可以認為達到了殺菌的目標。 用適當?shù)臍埓媛手荡孢^去用適當?shù)臍埓媛手荡孢^去“徹底殺滅徹底殺滅”的概念，這使得殺菌終點（或程度）的選擇更科的概念，這使得殺菌終點（或程度）的選擇更科學(xué)、更方便，同時強調(diào)了環(huán)境和管理對殺菌操作學(xué)、更方便，同時強調(diào)了環(huán)境和管理對殺菌操作的重要性。的重要性。v通過通過F F0 0=nD=nD，還將熱力致死速率曲線和熱，還將熱力致死速率曲線和熱力致死時間曲線聯(lián)系在一起，建立起了力致死時間曲線聯(lián)系在一起，建立起了D D值、值、Z Z值和

41、值和F F0 0值之間的聯(lián)系。值之間的聯(lián)系。（4）仿熱力致死時間曲線）仿熱力致死時間曲線 v縱坐標為縱坐標為D D對數(shù)對數(shù)值，橫坐標為加值，橫坐標為加熱溫度，加熱溫?zé)釡囟?，加熱溫度與其對應(yīng)的度與其對應(yīng)的D D對數(shù)值呈直線關(guān)對數(shù)值呈直線關(guān)系。系。 例例3.1v在某殺菌條件下，在在某殺菌條件下，在121.1121.1用用1 min1 min恰好恰好將菌全部殺滅；現(xiàn)改用將菌全部殺滅；現(xiàn)改用110110、10 min10 min處處理，問能否達到原定的殺菌目標？設(shè)理，問能否達到原定的殺菌目標？設(shè)Z=10Z=10。例例3.1解解 將將110、10 min轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成121.1下的下的t2，則，則已知：已

42、知： T1=110，T2=121.1， t1=10 min，Z=10。 t2= 0.78 min 1min 說明未能全部殺滅細菌。說明未能全部殺滅細菌。ZTTtt1221lg 210121.1 110lg10t 那么在那么在110110下需要多長時間才夠呢？下需要多長時間才夠呢？將將121.1121.1、1min1min轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成110110、t t1 1minmin： 已知：已知： T T1 1=110=110， T T2 2=121.1=121.1， t t2 2=1 min=1 min， Z=10Z=10。 t t1 1 = 12.88 min = 12.88 minZTTtt1221

43、lg 1121.1 110lg110t 某產(chǎn)品凈重某產(chǎn)品凈重454 g，具有，具有D121.1=0.6 min、 Z=10的芽孢的芽孢12只只/g；若殺菌溫度為；若殺菌溫度為110，要求效果為產(chǎn)品，要求效果為產(chǎn)品腐敗率不超過腐敗率不超過0.1%。求：。求：（1）理論上需要多少殺菌時間？）理論上需要多少殺菌時間？（2）殺菌后若檢驗結(jié)果產(chǎn)品腐敗率為）殺菌后若檢驗結(jié)果產(chǎn)品腐敗率為1%，則實際原，則實際原始菌數(shù)是多少？此時需要的殺菌時間為多少？始菌數(shù)是多少？此時需要的殺菌時間為多少？ 例例3.23.2 例例3.23.2解解 （1 1）F F0 0=D=D（lg a lg blg a lg b） =0.

44、6 =0.6(lg 5448 lg 0.001)(lg 5448 lg 0.001) =4.042 min =4.042 min F F110110=F=F0 0 lg lg-1-1(121.1 110)/10=52.1 min(121.1 110)/10=52.1 min（2 2）F F0 0=0.6=0.6(lg a lg 0.01)=4.042 min(lg a lg 0.01)=4.042 min lg a = lg 0.01 + 4.042/0.6 lg a = lg 0.01 + 4.042/0.6 a = 54480 a = 54480，即芽孢含量為，即芽孢含量為120120個個

45、/g/g。此時，此時，F(xiàn) F0 0=D(lg a lg b)=D(lg a lg b) =0.6 =0.6(lg 54480 lg 0.01)=4.642min (lg 54480 lg 0.01)=4.642min F F110110=4.642 lg=4.642 lg-1-1(121.1 110)/10=59.8 min(121.1 110)/10=59.8 min例例1 1：100100熱處理時，原始菌數(shù)為熱處理時，原始菌數(shù)為1 110104 4，熱，熱處理處理3 3分鐘后殘存的活菌數(shù)是分鐘后殘存的活菌數(shù)是1 110101 1，求該菌，求該菌D D值。值。 3 vD= - log1.0

46、104 log1.010 vD=1.00 v即D100 =1.00min v例例2 2：某廠生產(chǎn)：某廠生產(chǎn)425g425g蘑菇罐頭，通過微生物檢測，蘑菇罐頭，通過微生物檢測，選擇以嗜熱脂肪芽孢桿菌為對象菌，設(shè)內(nèi)容物在選擇以嗜熱脂肪芽孢桿菌為對象菌，設(shè)內(nèi)容物在殺菌前桿菌數(shù)不超過殺菌前桿菌數(shù)不超過2 2個個/g/g。經(jīng)。經(jīng)121121殺菌、保溫、殺菌、保溫、貯藏后，容許變敗率為萬分之五以下，問在此條貯藏后，容許變敗率為萬分之五以下，問在此條件下蘑菇罐頭的件下蘑菇罐頭的F F0 0。v嗜熱脂肪芽孢桿菌在蘑菇罐頭中的耐熱性參數(shù)嗜熱脂肪芽孢桿菌在蘑菇罐頭中的耐熱性參數(shù)D D12121 1=4.00min

47、=4.00min，v根據(jù)根據(jù)v殺菌前的菌數(shù)：殺菌前的菌數(shù)：n na a=425 =425 2=850 2=850個個/ /罐罐v殺菌后的菌數(shù)：殺菌后的菌數(shù)：n nb b=5 =5 10 10-4-4vF F0 0=D=D121121（lgnlgna a-lgn-lgnb b） =4 =4 （lg850-lg5 lg850-lg5 1010-4-4） =4 =4 （2.9294-0.699 + 42.9294-0.699 + 4） =24.92 min =24.92 min二、食品的傳熱二、食品的傳熱 罐頭食品殺菌時間受到下列因素的影響：罐頭食品殺菌時間受到下列因素的影響： 食品中可能存在的微生

48、物或酶的耐熱性食品中可能存在的微生物或酶的耐熱性 食品的污染情況食品的污染情況 加熱或殺菌的條件加熱或殺菌的條件 食品的食品的pHpH 罐頭容器的大小罐頭容器的大小 食品的物理狀態(tài)食品的物理狀態(tài) 食品預(yù)期貯存條件食品預(yù)期貯存條件 因此，要確定熱加工時間必須知道微生物或因此，要確定熱加工時間必須知道微生物或酶的耐熱性以及熱傳遞速率。酶的耐熱性以及熱傳遞速率。(一一)傳熱方式傳熱方式1. 1. 熱的傳遞方式熱的傳遞方式v傳導(dǎo)傳導(dǎo)v對流對流v輻射輻射2. 罐內(nèi)容物的傳熱方式罐內(nèi)容物的傳熱方式（1 1）完全對流型：液體多、固形物少，流動性好）完全對流型：液體多、固形物少，流動性好（2 2）完全傳導(dǎo)型：

49、內(nèi)容物全部是固體物質(zhì)。）完全傳導(dǎo)型：內(nèi)容物全部是固體物質(zhì)。（3 3）先傳導(dǎo)后對流型：受熱后流動性增加。）先傳導(dǎo)后對流型：受熱后流動性增加。（4 4）先對流后傳導(dǎo)型：受熱后吸水膨脹。）先對流后傳導(dǎo)型：受熱后吸水膨脹。（5 5）誘發(fā)對流型：借助機械力量產(chǎn)生對流。）誘發(fā)對流型：借助機械力量產(chǎn)生對流。（二）影響罐內(nèi)食品傳熱速率的因素（二）影響罐內(nèi)食品傳熱速率的因素v罐內(nèi)食品的物理性質(zhì)：主要指食品的狀態(tài)、塊形大罐內(nèi)食品的物理性質(zhì)：主要指食品的狀態(tài)、塊形大小、濃度、粘度等。小、濃度、粘度等。v初溫初溫：指殺菌操作開始時，罐內(nèi)食品冷點處的溫度：指殺菌操作開始時，罐內(nèi)食品冷點處的溫度v罐藏容器：主要指容器的材

50、料、容積和幾何尺寸。罐藏容器：主要指容器的材料、容積和幾何尺寸。v殺菌鍋：殺菌鍋的類型、殺菌操作的方式。殺菌鍋：殺菌鍋的類型、殺菌操作的方式。（三）傳熱測定（三）傳熱測定v冷點冷點：罐頭在殺菌冷卻過：罐頭在殺菌冷卻過程中溫度變化最緩慢的點程中溫度變化最緩慢的點v傳熱測定：對罐頭中心溫傳熱測定：對罐頭中心溫度（冷點溫度）變化情況度（冷點溫度）變化情況的測定的測定v冷點位置：冷點位置： 傳導(dǎo)型傳導(dǎo)型 幾何中心幾何中心 對流型對流型 中心距底中心距底2-4cm2-4cm 傳熱測定的目的傳熱測定的目的掌握內(nèi)容物的傳熱情況，以便科學(xué)制訂殺菌工藝掌握內(nèi)容物的傳熱情況，以便科學(xué)制訂殺菌工藝比較殺菌鍋內(nèi)各部位

51、升溫情況，改進、維修設(shè)備比較殺菌鍋內(nèi)各部位升溫情況，改進、維修設(shè)備及改進操作水平。及改進操作水平。掌握內(nèi)容物所接受的殺菌程度，判斷殺菌效果掌握內(nèi)容物所接受的殺菌程度，判斷殺菌效果（四）傳熱曲線（四）傳熱曲線1. 1. 傳熱曲線傳熱曲線v將罐內(nèi)食品某一點（通常是冷點）的將罐內(nèi)食品某一點（通常是冷點）的溫度隨時間變化值用溫溫度隨時間變化值用溫- -時曲線表示，時曲線表示，該曲線稱該曲線稱傳熱曲線傳熱曲線。500g玻璃瓶裝櫻桃汁罐頭的傳熱曲線玻璃瓶裝櫻桃汁罐頭的傳熱曲線2. 傳熱曲線的表示方式傳熱曲線的表示方式v以冷點溫度和殺菌時間作出的自然坐標傳熱曲線以冷點溫度和殺菌時間作出的自然坐標傳熱曲線不利

52、于用數(shù)學(xué)方法處理數(shù)據(jù)。不利于用數(shù)學(xué)方法處理數(shù)據(jù)。v大量研究證實，殺菌鍋溫度大量研究證實，殺菌鍋溫度T Ts s與罐內(nèi)冷點溫度與罐內(nèi)冷點溫度T Tm m的差值的對數(shù)值與時間值呈直線關(guān)系。的差值的對數(shù)值與時間值呈直線關(guān)系。v按照上述變化規(guī)律，以冷點溫度按照上述變化規(guī)律，以冷點溫度T Tm m為縱坐標，以為縱坐標，以殺菌時間殺菌時間t t為橫坐標，并向前翻轉(zhuǎn)為橫坐標，并向前翻轉(zhuǎn)180180度，作出傳度，作出傳熱曲線。熱曲線。冷點溫度無限逼近殺菌溫度冷點溫度無限逼近殺菌溫度3. 不同傳熱類型食品的傳熱曲線不同傳熱類型食品的傳熱曲線v用用1%1%、3.25%3.25%和和5%5%的膨潤土懸浮液作試驗，分

53、別得到對的膨潤土懸浮液作試驗，分別得到對流型、先對流后傳導(dǎo)型和傳導(dǎo)型的傳熱曲線。流型、先對流后傳導(dǎo)型和傳導(dǎo)型的傳熱曲線。v對流型對流型和和傳導(dǎo)型傳導(dǎo)型曲線只有一種斜率，稱曲線只有一種斜率，稱簡單型傳熱曲線簡單型傳熱曲線v先對流后傳導(dǎo)型曲線開始以對流型傳熱，直線斜率大，先對流后傳導(dǎo)型曲線開始以對流型傳熱，直線斜率大，后轉(zhuǎn)變?yōu)閭鲗?dǎo)型，直線斜率小，稱后轉(zhuǎn)變?yōu)閭鲗?dǎo)型，直線斜率小，稱轉(zhuǎn)折型傳熱曲線轉(zhuǎn)折型傳熱曲線對流型對流型對流對流-傳導(dǎo)型傳導(dǎo)型傳導(dǎo)型傳導(dǎo)型4. 傳熱曲線的作用傳熱曲線的作用v根據(jù)簡單型或轉(zhuǎn)折型半對數(shù)坐標傳熱曲根據(jù)簡單型或轉(zhuǎn)折型半對數(shù)坐標傳熱曲線，可以很方便地進行殺菌過程的數(shù)據(jù)線，可以很方

54、便地進行殺菌過程的數(shù)據(jù)查找，并可通過公式法計算罐中心溫度查找，并可通過公式法計算罐中心溫度的變化和殺菌過程的殺菌強度。的變化和殺菌過程的殺菌強度。三、殺菌強度的計算與確定程序三、殺菌強度的計算與確定程序v殺菌強度的計算殺菌強度的計算v殺菌工藝的確定殺菌工藝的確定（一）殺菌強度的計算（一）殺菌強度的計算v比奇洛法（比奇洛法（Begelow)Begelow)v鮑爾法（鮑爾法（Ball)Ball)v奧爾森法（奧爾森法（Olsen)Olsen)v史蒂文斯法（史蒂文斯法（Stevens)Stevens)v舒爾茨法（舒爾茨法（Schultz)Schultz)vF F值測定儀值測定儀1. 基本法（比奇洛法）

55、基本法（比奇洛法）v計算基礎(chǔ)：殺菌過程中的計算基礎(chǔ)：殺菌過程中的冷點傳熱曲線冷點傳熱曲線和微生物和微生物的的熱力致死時間曲線熱力致死時間曲線（TDTTDT）。）。v實際生產(chǎn)中，罐內(nèi)冷點溫度不可能始終等于殺菌實際生產(chǎn)中，罐內(nèi)冷點溫度不可能始終等于殺菌操作溫度；冷點溫度只要在對象微生物的最高生操作溫度；冷點溫度只要在對象微生物的最高生長溫度以上，就具有殺菌效果。長溫度以上，就具有殺菌效果。v致死率：一定溫度下單位時間（通常取致死率：一定溫度下單位時間（通常取1 1分鐘）分鐘）微生物的致死程度微生物的致死程度。v設(shè)一定溫度下的致死時間為設(shè)一定溫度下的致死時間為，則致死率為，則致死率為1/1/?？梢岳?/p>

56、解為可以理解為在某溫度下，殺菌時間在某溫度下，殺菌時間1 1分鐘所取得分鐘所取得的效果占全部殺菌效果的比值的效果占全部殺菌效果的比值。v部分致死值部分致死值：一定溫度下經(jīng)過時間：一定溫度下經(jīng)過時間t t取得的殺菌取得的殺菌效果占全部殺滅效果的比數(shù)。效果占全部殺滅效果的比數(shù)。 用用A A表示，表示，A=t/A=t/。v在不同的溫度（在不同的溫度（T T1 1、T T2 2）下經(jīng)過不同的殺菌時）下經(jīng)過不同的殺菌時間（間（t t1 1、t t2 2），獲得各自的部分致死值），獲得各自的部分致死值A(chǔ) A1 1=t=t1 1/ /1 1，A A2 2=t=t2 2/2 2v整個殺菌過程的總致死值為所有的

57、部分致死值整個殺菌過程的總致死值為所有的部分致死值之和：之和：A=AA=A1 1+A+A2 2+v若時間間隔取得足夠小，則得到總殺菌值若時間間隔取得足夠小，則得到總殺菌值A(chǔ) A（或（或稱累積殺菌值）稱累積殺菌值） A=Ai A=Ai用基本法計算殺菌強度及殺菌時間例題：用基本法計算殺菌強度及殺菌時間例題：基本法（比奇洛法）的特點基本法（比奇洛法）的特點v方法直觀易懂，當殺菌溫度間隔取得很小時，方法直觀易懂，當殺菌溫度間隔取得很小時，計算結(jié)果與實際效果很接近。計算結(jié)果與實際效果很接近。v不管傳熱情況是否符合一定模型，用此法可以不管傳熱情況是否符合一定模型，用此法可以求得任何情況下的正確殺菌時間。求

58、得任何情況下的正確殺菌時間。v計算量和實驗量較大，需要分別經(jīng)實驗確定殺計算量和實驗量較大，需要分別經(jīng)實驗確定殺菌過程各溫度下的菌過程各溫度下的TDTTDT值，再計算出致死率。值，再計算出致死率。還需要準確測定冷點的傳熱曲線。還需要準確測定冷點的傳熱曲線。2. 鮑爾改良法鮑爾改良法v建立了致死率值（殺菌值）的概念建立了致死率值（殺菌值）的概念v時間間隔采用等值時間間隔采用等值（1）致死率值）致死率值v 據(jù)據(jù)TDTTDT方程方程 lg(tlg(t1 1/t/t2 2)=(T)=(T2 2-T-T1 1)/Z)/Zv lg(t/tlg(t/t121121)=(121-T)/Z )=(121-T)/Z

59、 ，令：，令：t t121121 =1 min =1 minv t=t= lglg-1-1 (121-T)/Z (121-T)/Z T-T-殺菌過程中的某一溫度殺菌過程中的某一溫度t-t-溫度溫度T T時，達到與時，達到與121121、1 min1 min相同的殺菌效果所需時間相同的殺菌效果所需時間v 令令 L= 1/t =lgL= 1/t =lg-1-1(T - 121)/Z(T - 121)/Zv L L就是致死率值（或殺菌值）：經(jīng)過溫度就是致死率值（或殺菌值）：經(jīng)過溫度T T，1min1min的殺菌處理，的殺菌處理，相當于相當于121121時的殺菌時間。時的殺菌時間。新例新例3.1v在某

60、殺菌條件下，物料在在某殺菌條件下，物料在121.1121.1用用1 min1 min恰好將菌全部殺滅；現(xiàn)改用恰好將菌全部殺滅；現(xiàn)改用110110處理，處理，問問110110的致死率值是多少？設(shè)的致死率值是多少？設(shè)Z=10Z=10。將將121.1 121.1 、1min1min轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成 110110、tmintmin： 已知：已知： T T1 1=110=110， T T2 2=121.1=121.1， t t2 2=1 min=1 min，Z=10Z=10。 t t1 1 = 12.88 min = 12.88 min則則110110，1min1min的熱致死率值為的熱致死率值為L L11