罐頭(三片罐)行業(yè)熱力殺菌控制原理

1、主要內(nèi)容第一部分：熱力殺菌食品微生物學(xué)第二部分：熱力殺菌原理第三部分：靜止式殺菌鍋簡(jiǎn)介第四部分：殺菌熱分布研究第五部分：罐頭產(chǎn)品熱穿透研究1第一部分：熱力殺菌食品微生物學(xué)食品中的主要微生物：細(xì)菌、霉菌、酵母菌2一、霉菌霉菌由多細(xì)胞、管形的菌絲組成，在自然界分布極廣，通過空氣傳播，在適宜的濕度、通風(fēng)和溫度度條件下，霉菌將生長(zhǎng)在幾乎所有的食品上。霉菌不太耐熱：霉菌腐敗密封于罐內(nèi)的食品罕內(nèi)見的，僅能存在于殺菌不夠或殺菌后污染的環(huán)境。霉菌生長(zhǎng)必需有氧。經(jīng)熱加工的食品內(nèi)生長(zhǎng)的霉菌不存在重要的公共健康問題。3二、酵母菌酵母菌通常是卵圓形的單細(xì)胞活體，自然界內(nèi)到處可以找到，尤其與含糖和酸有關(guān)的食品，對(duì)于不適

2、宜的條件如酸和干燥相當(dāng)適應(yīng)。酵母菌不太耐熱，大量酵母菌形成的芽孢加熱至77度被破壞。酵母菌生長(zhǎng)伴隨乙醇產(chǎn)物和大量的二氧化碳，使包裝容器膨脹。如出現(xiàn)這種情況，可以懷疑殺菌不夠或密封不好。酵母菌生長(zhǎng)于加工的食品內(nèi)不存在重要的公共健康問題4三、細(xì)菌細(xì)菌是很小的單細(xì)胞活體，對(duì)加工食品的腐敗最重要的有球菌、桿菌等。細(xì)菌的細(xì)胞繁殖：食品要求、濕度要求、氧的要求、溫度要求在適宜微生物條件下，每個(gè)細(xì)胞平均大約20至30分鐘分裂一次，以這種速率，1個(gè)細(xì)胞5個(gè)小時(shí)后可繁殖到十億個(gè)相同來源的細(xì)胞。細(xì)菌生長(zhǎng)環(huán)境食品不足，限制和抑制它們繼續(xù)生長(zhǎng)；大量細(xì)菌繁殖也導(dǎo)致物質(zhì)的積累，抑制細(xì)菌生長(zhǎng)；若環(huán)境被污染，生長(zhǎng)停止，細(xì)胞可

3、能死亡，有些則形成有抵抗力的芽孢。5芽孢對(duì)環(huán)境的抵抗力：非常耐熱、耐冷和耐化學(xué)試劑的：一些細(xì)菌的芽孢在開水內(nèi)超過16個(gè)小時(shí)仍能幸存，在普通的消毒液內(nèi)超過3小時(shí)仍能幸存；無芽孢菌不能生存在以上的環(huán)境中。食品致病菌的種類和來源：主要致病菌有沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、產(chǎn)氣莢膜梭狀芽孢桿菌等。從土壤或水中獲得的食物是食品致病菌和芽孢最普通的來源。6細(xì)菌腐?。寒a(chǎn)氣（脹罐）、不產(chǎn)氣（平酸）1、殺菌前的初期腐?。涸诿芊夂蜌⒕g間隔時(shí)間很長(zhǎng)，導(dǎo)致產(chǎn)品的品質(zhì)低劣；真空的破壞導(dǎo)致罐頭在殺菌期間內(nèi)部壓力過大，卷邊變形和潛在的漏罐腐敗危險(xiǎn)加，2、殺菌后的污染：漏罐腐敗或者殺菌后的微生物污染，一般是由加不適當(dāng)形成的裂

4、縫、罐損壞或大量微生物污染冷卻水引起的。73、殺菌不足：殺菌公式不正確和操作不嚴(yán)格導(dǎo)致的殺菌時(shí)間和/或溫度不夠；不正確使用殺菌操作程序等。4、罐頭食品內(nèi)嗜熱菌及嗜熱芽孢生長(zhǎng)：專性嗜熱菌（50以下不發(fā)芽不生長(zhǎng)）、兼性嗜熱菌（38以上的溫度均能生長(zhǎng)）某些專性嗜熱菌在77 還能生長(zhǎng)，其芽孢在121 還能存活60分鐘。8肉毒梭狀芽孢桿菌：某些型的芽孢是非常耐熱的，在沸水能幸存5-10小時(shí)，但其毒素不耐熱，毒素在100 條件下則失去活性。在pH4.8以下不發(fā)芽不生長(zhǎng)。pH值對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)的影響： pH4.6作為酸性食品和低酸食品的分界線。低酸食品中，必須應(yīng)用高溫（在壓力下加熱殺菌）殺死肉毒梭狀芽胞桿菌的芽孢

5、或其它食品或其它食品腐敗微生物的芽胞。而酸性食品內(nèi)，由于存在細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞，必須使用開水煮或進(jìn)行充分地加熱破壞細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞。9水分活度對(duì)細(xì)菌的影響：任何食品的水分活度調(diào)至0.85以下，則不要求加熱和不考慮pH值。生長(zhǎng)最小的水分活度：霉菌0.75、酵母0.88、肉毒梭狀芽胞桿菌0.93、金黃色葡萄球菌0.85、沙門氏菌0.93，后兩者不產(chǎn)芽胞。準(zhǔn)確的水分活度在0.93以下加上巴氏殺菌可以實(shí)現(xiàn)商業(yè)無菌。10非微生物的食品敗壞食品成分與金屬罐內(nèi)表面的化學(xué)反應(yīng)可以產(chǎn)生氫氣，可能引起胖聽。酸性食品與金屬罐表面的化學(xué)反應(yīng)可以導(dǎo)致引起小孔穿洞。內(nèi)容物裝得過滿導(dǎo)致胖聽。真空度為零或太低的罐頭也可能引起輕微輕

6、度胖聽。11第二部分：熱力殺菌簡(jiǎn)介熱力殺菌的目的：殺死食品中所污染的致病菌、產(chǎn)毒菌、腐敗菌，并破壞食物中的酶使食品耐藏二年以上而不變質(zhì)。同時(shí)必須盡可能保存食品品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，最好還能做到有得于改善食品品質(zhì)。并不要求達(dá)到“無菌”的水平。但不允許有致病菌和產(chǎn)毒菌存在，允許殘留微生物或芽胞，只是它們?cè)诠迌?nèi)特殊環(huán)境中，在一定的保存期內(nèi)，不致于引起食品腐敗變質(zhì)。12罐頭殺菌的分類：巴氏殺菌：在100 以下的加熱介質(zhì)（熱水）中的低溫殺菌，以殺死致病菌為主。高溫?zé)崽幚恚涸?00 以上的加熱介質(zhì)（蒸汽或水）中的高溫殺菌，高壓是其發(fā)必要條件，故又稱“高壓殺菌”。13蒸汽熱傳導(dǎo)的介質(zhì)是一種優(yōu)良的傳熱介質(zhì)，蒸汽能貯

7、存熱能很大。其溫度容易調(diào)節(jié)。蒸汽壓力可用來平衡罐頭在加熱過程中形成的罐內(nèi)壓力，防止突角。蒸汽易于產(chǎn)生和貯存以供隨時(shí)使用。14初溫指的是剛開始?xì)⒕鷷r(shí)溫度最低的罐頭中的內(nèi)容物之平均溫度。應(yīng)選用殺菌鍋內(nèi)溫度最低的罐頭作為測(cè)試罐。測(cè)初溫是殺菌操作人員的職責(zé)。初溫是決定殺菌時(shí)間的要素之一，以初溫設(shè)定的殺菌時(shí)間可以多于所需的時(shí)間而絕不能少于所需的時(shí)間。初溫不足可能引起殺菌不足。初溫不足需調(diào)整殺菌公式15殺菌公式的制訂：很熟悉產(chǎn)品的性質(zhì)和加工者的設(shè)備，以及根據(jù)產(chǎn)品性質(zhì)制訂的殺菌公式以達(dá)到熱穿透效果。在熱穿透、熱分布、熱致死時(shí)間的研究和其他科研方法方面很有經(jīng)驗(yàn)。有能力對(duì)上述研究和試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并根據(jù)

8、資料證明已進(jìn)行了充分的試驗(yàn)以確定影響產(chǎn)品導(dǎo)熱性質(zhì)和成品安全性的各種可能的因素。16殺菌過程有以下四個(gè)過程：排氣升溫恒溫冷卻17排氣的目的確保罐頭在“純”（無空氣）蒸汽中進(jìn)殺菌?？諝馐且环N比蒸汽傳熱性能低得多的介質(zhì)。罐頭周圍的空氣如同絕緣體，隔絕蒸汽并阻礙熱量傳向罐頭。含有水分的空氣在高溫下引起罐頭生銹。18排氣方法通過多個(gè)25.4mm排氣口直接向大氣排氣：排氣口閥門至少應(yīng)暢開5分鐘，并且至少達(dá)到107.2 ，或至少7分鐘并且至少達(dá)到104.4 。通過多個(gè)25.4mm排氣口排氣，經(jīng)集氣管向大氣排氣：集氣管排氣口的閘六至少應(yīng)暢開6分鐘，并且至少達(dá)到107.2 ，或至少8分鐘并且至少達(dá)到104.4

9、。19升溫就是將殺菌鍋溫度提高到殺菌式規(guī)定的殺菌溫度。恒溫階段是保持殺菌鍋溫度穩(wěn)定不變的的階段，此時(shí)要注意的是殺菌鍋升到殺菌溫度，并不意味著罐內(nèi)溫度也達(dá)到了殺菌溫度，實(shí)際上仍處于加熱升溫的階段，對(duì)流傳熱型食品的溫度在此階段內(nèi)常能迅速上升，甚至于到達(dá)殺菌溫度，而導(dǎo)熱型食品升溫極為緩慢，甚至于加熱殺菌停止和開始冷卻時(shí)尚未能升到殺菌溫度。20降溫階段是停止蒸汽加熱殺菌并用冷卻介質(zhì)冷卻，同時(shí)也是殺菌鍋放氣降壓階段。就冷卻速度來說，冷卻越快越好，但要防止罐頭爆裂或變形，若罐內(nèi)溫度下降緩慢，內(nèi)壓較高，外壓突然降低常會(huì)出現(xiàn)爆罐現(xiàn)象，因此冷卻時(shí)還需要加反壓。但若反壓過大或反壓時(shí)間過長(zhǎng)，則有可能會(huì)導(dǎo)致癟罐。21

10、微生物耐熱性：微生物的死亡是以對(duì)數(shù)級(jí)下降的。D值：在某一溫度下，減少活菌或芽孢數(shù)90%時(shí)所需的時(shí)間。同一溫度下，D值越大表明該菌芽孢耐熱性越強(qiáng)。6D概念。Z值：加熱致死時(shí)間（或D值）按1/10（或10）變化時(shí)，所相應(yīng)的加熱溫度的變化。Z值越大，殺菌效果愈小。F值：表示在一定的溫度下殺死一定濃度細(xì)菌（或芽孢）所需的時(shí)間(min).22實(shí)際殺菌過程中的F值：把實(shí)際殺菌條件下總的殺菌效果，換算成標(biāo)準(zhǔn)溫度（121 或100 ）下殺滅一定量的腐敗對(duì)象菌所需的時(shí)間。包括升溫、恒溫、冷卻階段F值的總和。以上求和可以用公式來計(jì)算。也可以用公式來計(jì)算不同殺菌溫度下殺菌時(shí)間的互換。23對(duì)殺菌效果影響的因素有：罐型

11、、裝罐量（固形物、湯汁量）、粘稠度、頂隙度、食品的pH值、食品的水分活度、真空度、殺菌前食品每克（或毫升）含微生物的平均數(shù)及波動(dòng)值、殺菌前的罐頭初溫、殺菌升溫時(shí)間、殺菌溫度和時(shí)間、熱分布等。24罐頭的冷卻時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)：反壓?jiǎn)栴}冷卻緩慢，在高溫階段（50-55 ）停留時(shí)間過長(zhǎng)，還能促進(jìn)嗜熱性細(xì)菌如平酸菌繁殖，致使罐頭變質(zhì)。同時(shí)會(huì)加速罐內(nèi)壁的腐蝕作用。罐頭冷卻時(shí)由于機(jī)械原因或因罐蓋膠圈暫時(shí)軟化造成暫時(shí)性或永久性隙縫，罐頭冷卻形成真空，罐內(nèi)可能吸入少量的冷卻水，冷卻水不潔就會(huì)導(dǎo)致微生物污染。冷卻水加氯殘留含量控制在1-3ppm范圍內(nèi)。25鍋體：使用1/4英寸或更厚的鍋爐鋼板，鍋的門用鑄鐵或厚鋼板制

12、成。水銀溫度計(jì)、溫度/時(shí)間記錄器可安裝在鍋內(nèi)或聯(lián)接內(nèi)部的外壁上，通過直徑最少達(dá)19mm(3/4英寸)的孔洞相通，通道上必須有1.6mm(1/16英寸)孔徑的泄氣孔，以便使蒸汽能穩(wěn)定的流經(jīng)溫度計(jì)的水銀球或控頭，在整個(gè)殺菌期間蒸氣孔必須不斷地噴出蒸汽，時(shí)間和溫度裝置的水銀球必須靠近溫度指示裝置。26水銀溫度計(jì)：每一殺菌鍋必須至少裝置一個(gè)玻璃水銀溫度計(jì)，其分刻度便于讀到0.5 或1F，而其每2厘米溫度讀數(shù)范圍不得超過7.5 。每年至少一次用精確度已知的標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)進(jìn)行檢定。溫度計(jì)必須裝置在能既正確而又容易視讀之處，指示溫度計(jì)的水銀球必須裝置在鍋殼內(nèi)或附設(shè)在殺菌鍋側(cè)的插座室內(nèi)。殺菌溫基準(zhǔn)儀表必須是水銀溫

13、度計(jì)，而不是溫度記錄儀的記錄圖表。27溫度記錄裝置：每一靜止殺菌鍋必須有一臺(tái)準(zhǔn)確的溫度記錄裝置，其刻度在殺菌溫度5 范圍內(nèi)每格刻度不超過1 ，每張記錄圖表紙?jiān)跉⒕鷾囟?0 范圍內(nèi)每2厘米工作標(biāo)度不超過24 ，殺菌期間，溫度記錄紙要盡可能調(diào)整至與精確度已知的水銀溫度計(jì)相一致，但決不能高于精確度已知的溫度計(jì)。記錄儀可與蒸汽控制器組合成一臺(tái)記錄控制儀。28壓力表：每只高壓殺菌鍋應(yīng)裝有一只分該度小于0.14大氣壓的壓力表。工作原理？蒸汽控制器：每只高壓殺菌鍋內(nèi)必須裝置自動(dòng)蒸汽控制器以保持鍋溫，與溫度記錄儀組合成一臺(tái)記錄控制儀。用空氣操縱，并由裝在殺菌鍋內(nèi)位于水銀溫度計(jì)鄰近的溫度傳感器驅(qū)動(dòng)。分支管：如控

14、制閥失靈，裝有分支管的殺菌鍋可用手動(dòng)操作29進(jìn)氣口：裝在每只靜止殺菌鍋上的進(jìn)汽口必須足夠大，為殺菌鍋正常操作提供足量的蒸汽，或從殺菌鍋的頂部或底部進(jìn)入，但是任何情況下，必須在排氣口對(duì)面的殺菌鍋部位上進(jìn)入。30蒸汽聯(lián)管箱與蒸汽供給：蒸汽通入殺菌鍋，必須通過一個(gè)足夠大的聯(lián)管箱，以便向所有使用中的高壓鍋通入足夠的蒸汽，蒸汽供給不足要引起排氣達(dá)不到要求或到達(dá)殺菌溫度的時(shí)間延長(zhǎng)，或者是當(dāng)其它鍋排氣時(shí)，正進(jìn)行殺菌鍋的溫度變得不穩(wěn)定。31蒸汽散布管：臥式靜止殺菌鍋必須裝有沿鍋內(nèi)全長(zhǎng)延伸的蒸汽散布管，沿殺菌鍋底部蒸汽散布管上孔眼應(yīng)設(shè)在沿該管頂部90處，也即頂部中心兩側(cè)45之內(nèi)，小孔不要對(duì)著鍋壁，長(zhǎng)度超過9米的

15、臥式靜止殺菌鍋就有兩個(gè)進(jìn)汽口和蒸汽散布管相連?？讛?shù)應(yīng)多到孔眼的總截面積等于進(jìn)汽管道上最小管口截面面積1.5至2倍程度。32泄氣口：除溫度計(jì)插座室所用者外，泄氣口必須在3.2mm以上，而且在包括升溫時(shí)間在整個(gè)殺菌過程中必須充分暢開，要臥式靜止殺菌鍋內(nèi)鍋上，匯氣口要沿鍋頂設(shè)于每端離容器最遠(yuǎn)的位置約0.3m以內(nèi)，而后須沿鍋頂每相隔2.4m添裝一只。所有匯氣口的裝置必須能主操作人員觀察到它們正常的工作狀態(tài)。33排氣口：排氣口必須使用閘閥，有栓旋塞或其它合適的閥門來控制，它們完全打開可使殺菌鍋內(nèi)的空氣在排氣時(shí)迅速地排除。排氣口不得直接跟密閉的排水系統(tǒng)連接。當(dāng)殺菌鍋的集氣管跟多根來自同一靜止殺菌鍋排氣口的

16、管道相連，要用閘閥，其大小要達(dá)到管道截面積大于所有連接的排氣口的總截面積。來自多臺(tái)靜止式殺菌鍋的排氣口管道或集氣管相連的排氣總管要通向大氣，其截面積至少等于來自所有殺菌鍋同時(shí)排氣的全部連接殺菌鍋集氣管的總截面面積的總和。若有消聲器必須不妨礙空氣排出。34罐頭堆放的設(shè)備和位置：盛裝罐頭的籃筐、淺盤、吊籃等必須用條鐵、沖孔金屬板或其它適當(dāng)材料制成。用沖孔金屬板制成的籃筐底板上的孔徑應(yīng)相當(dāng)于為20.54cm，而中心間距則為5.08mm罐頭各層間如使用隔板，它們應(yīng)按上述規(guī)定沖孔。35空氣閥：可避免罐頭產(chǎn)生突角。使用空氣加壓冷卻的殺菌鍋必須裝有合適的閥門以防止殺菌過程中有空氣漏入鍋內(nèi)。冷卻水閥門：使用冷卻水冷卻的殺菌鍋必須裝有合適的閥門以防止殺菌過程中有冷水漏入鍋內(nèi)。排水閥：必須使用不會(huì)阻塞不漏水的閥門，所有排水口處應(yīng)裝有篩濾網(wǎng)。36水位指示計(jì)：在整個(gè)升溫和殺菌階段（水殺）內(nèi)，罐頭頂層面上要有水覆蓋住，并且在冷卻階段也應(yīng)有水將罐