第一章熱加工原理

1、第二章熱加工原理熱加工用于食品包藏涉及原理： 1、提高溫度以加快食品原料中微生物數(shù)量減少的速度。 2、在達(dá)到預(yù)想的高溫時，熱量向食品中的傳遞。熱能向食品傳遞的方式與食品保藏方法密切相關(guān)。本章敘述內(nèi)容1、用于定量測定高溫影響微生物數(shù)量減少的典型參數(shù)。2、就食品微生物的病原菌而言，確保食品安全性的必要步驟。3、熱加工對食品品質(zhì)的影響。4、介紹定量測定熱加工對食品影響的計算程序。講述重點：1、描述高溫對微生物數(shù)量變化影響的典型參數(shù)。在高溫條件下,微生物數(shù)量隨時間變化的典型模型 在微生物與高溫初始接觸的短時間內(nèi),營養(yǎng)細(xì)胞數(shù)量之間的差異與細(xì)菌數(shù)量相比是明顯的。 營養(yǎng)細(xì)胞數(shù)量急劇下降，而細(xì)菌芽孢數(shù)量的減少

2、會有一定時間的滯后期。 存活曲線存活曲線1、適用環(huán)境（處在較長恒溫環(huán)境中）。2、使用意義（D值來定量來測定高溫對微生物數(shù)量的影響）。3、一定溫度下，D值越大，微生物菌群的耐熱性越高。某種已知菌群的耐熱曲線某種已知菌群的耐熱曲線D值隨著溫度增加而線性下降，說明微生物菌群的耐熱性下降實例實例由圖可以看出，油制后嗜熱脂肪芽孢桿菌芽孢殘留數(shù)與油制初溫呈負(fù)相關(guān)，隨著油制初溫的上升，肉絲中殘留的芽孢就越少。油制初溫至160，油制后肉絲中殘留的芽孢僅為5cfu/g。因此，確定油制初溫為160。因此可將油制終溫作為工業(yè)化生產(chǎn)過程中的輔助控制指標(biāo)。第二個定量參數(shù)1、Z值定義：引起指數(shù)遞減時間產(chǎn)生一個對 數(shù)循環(huán)減

3、少所需要增加的溫度。2、意義：通常用于定量測定某種已知微生物菌 群所需的熱加工。3、Z值大，增加一定的溫度引起指數(shù)遞減時間 的變化少。例如：Z2Z1可以推斷出第三個定量參數(shù)（F值）定義：在一定溫度下微生物數(shù)量獲得指定減少所需的時間。（可以建立食品安全性所要求的微生物致病菌數(shù)量的減少）注意：任何給定F值將適用于單個高溫F值可以表示為D值的倍數(shù)。在一定溫度下，F(xiàn)值越大，微生物菌群對特定高溫的耐熱性越大。熱致死時間與溫度的關(guān)系計算：反應(yīng)速率常數(shù)（k）與指數(shù)遞減時間（D）之間的關(guān)系由（2.1）給出Q10和Z值之間存在關(guān)系見(2.2)根據(jù)阿侖尼烏斯作圖:即以反應(yīng)速率常數(shù)(k)的自然對數(shù)對絕對溫度的倒數(shù)作

4、圖,可以得到活化能常數(shù)(E)。Singh Heldman (1993)TA表示用于定義關(guān)系中Z值時兩個熱力學(xué)溫度之間的中間溫度。產(chǎn)品貨架期和安全性的確定微生物組成耐熱性/min低酸和中酸食品（pH4.5）D121 嗜酸菌平蓋酸敗類(嗜熱脂肪芽孢桿菌)4.05.0產(chǎn)氣腐敗類(嗜熱解糖芽孢桿菌)3.04.0致硫臭類(致黑芽孢梭菌)2.03.0 嗜溫菌 厭氧腐敗肉毒梭菌(A型和B型)0.100.20產(chǎn)芽孢類(包括P.A.3679)0.101.5酸性食品(pH4.04.5) 嗜熱菌凝結(jié)芽孢桿菌(兼性嗜溫菌)0.010.07 嗜溫菌多黏芽孢桿菌和軟化芽孢桿菌D1000.010.50厭氧丁酸菌(巴氏固氮梭

5、狀芽孢桿菌)0.010.50高酸食品(pH4.50.10.28.29.1104132嗜熱脂肪芽孢桿菌-4.54.05.07.012.0110130抗壞血酸罐頭豌豆-92117.8110132硫胺素牛肉醬-25425.4121138硫胺素豌豆泥-24725.2121138葉酸蘋果汁3.449235.2100140葉綠素?zé)釥C豌豆-13.443.5115138葉綠素a菠菜中性13.025.6116126非酶褐變蘋果汁中性38435.340130維生素B6花菜-41150.7105138維生素A牛肝醬-43.526.0102127花青素康科特葡萄3.412353.476121質(zhì)量屬性比微生物的耐熱性更

6、大。反應(yīng)E/（KJ/mol）Z/酶促反應(yīng)033.5葉綠素?fù)p失2111326142抗壞血酸2116711.8142非酶褐變37.7167脂肪氧化41.9芽孢致死2513358.711.8營養(yǎng)細(xì)胞致死2096284.714.2蛋白質(zhì)變性3355025.98.9采用更高的溫度和更短的時間加工有利于保持品質(zhì),從而達(dá)到理想的熱加工水平見P17 圖2.7所認(rèn)識到的第一因素是:在保持相同水平的微生物菌數(shù)減少時,通過提高溫度和減少時間可以提高質(zhì)量保留率.2.4 計算方法定義和描述值所指定的熱加工是在理想狀態(tài)下：理想狀態(tài)下，食品的溫度能夠瞬時增加到某種理想程度，持續(xù)預(yù)定的時間后并立即下降。但在任何物理狀態(tài)下，溫

7、度增加和溫度減少不是瞬時的，所產(chǎn)生的熱加工與指定溫度下持續(xù)時間內(nèi)所產(chǎn)生的情況是不同的。所講的這些情況都需要一個表達(dá)時間/溫度關(guān)系，并能與時間/溫度期望值相比的分析方法。最早計算的基本推算方法能追溯到Bigelow等人（1920）的經(jīng)典論文TR參考溫度Z耐熱常數(shù)T在熱加工過程中任何時間時的溫度R在這種情況下，假設(shè)產(chǎn)品溫度在零時間內(nèi)即可增加到參考溫度TR，同時在30min后瞬時冷卻?；就扑惴椒ǖ慕Y(jié)果和從致死率曲線估算致死率，需要仔細(xì)考慮，完整分析必須說明致死率是參考溫度下的30min。應(yīng)用舉例：（在熱加工過程中，在罐頭食品的中心位置測量一系列時間/溫度曲線） 罐頭食品的時間罐頭食品的時間/溫度過

8、程與致死率溫度過程與致死率時間/min溫度/致死率0006105.00.03210109.20.08315111.90.15519113.00.20025113.10.20429112.00.15835107.40.055以加熱介質(zhì)溫度120作為參考溫度,計算出每一溫度值下的致死率面積為2.5min時的致死率00整個熱加工過程相當(dāng)與在加熱介質(zhì)溫度120時2.5min的致死率上述的基本推算方法是一個以等效時間/溫度關(guān)系來評估熱加工效果的很好方法。但從上例來看,該方法不容易適合專門測定那種獲得以安全性或貨架期來表示的理想結(jié)果的加工過程.,正因為如此,許多研究人員已經(jīng)致力與開發(fā)了數(shù)學(xué)方法.加工計算的數(shù)學(xué)方法解釋了食品的加熱和冷卻特性,并以數(shù)學(xué)分析法應(yīng)用的參數(shù)來表示這些特性.該強調(diào)的是數(shù)學(xué)方法同樣是基于基本計算方法中介紹的致死率和致死性的關(guān)系。Sw