第四章食品熱處理與殺菌

食品的熱處理與殺菌第四章本章主要內(nèi)容食品熱處理概述罐藏食品及其殺菌（商業(yè)殺菌）巴氏殺菌熱燙4.食品的熱處理與殺菌§1.食品熱處理概述熱處理是食品加工中用于改善食品品質(zhì)、延長(zhǎng)食品貯藏期的最重要的處理方法之一。以保藏為主要目的以品質(zhì)轉(zhuǎn)化為主要目的4.食品的熱處理與殺菌典型的熱處理工藝熱處理產(chǎn)品工藝參數(shù)預(yù)期變化不良變化保藏處理熱燙蔬菜水果蒸汽或熱水90－100℃鈍化酶，除氧，減菌，改變質(zhì)構(gòu)。營(yíng)養(yǎng)損失、變色巴氏殺菌乳、啤酒、果汁75～95℃加熱殺滅致病菌營(yíng)養(yǎng)損失、感官質(zhì)量變化商業(yè)殺菌乳、肉制品等>100℃加熱殺滅微生物及其孢子營(yíng)養(yǎng)損失、感官質(zhì)量變化轉(zhuǎn)化處理蒸煮蔬菜、魚(yú)肉、堅(jiān)果蒸汽或熱水90－100℃鈍化酶、改變質(zhì)構(gòu)、賦予風(fēng)味、蛋白質(zhì)變性、淀粉糊化營(yíng)養(yǎng)流失焙烤魚(yú)、肉、堅(jiān)果等干空氣或濕空氣加熱>100℃改變色澤，形成香氣，殺菌、降低水分、蛋白質(zhì)變性營(yíng)養(yǎng)損失、產(chǎn)生有害物質(zhì)糕點(diǎn)、面包等形成外殼色澤香氣、淀粉糊化、體積變化、水分減少油炸肉類、休閑食品等油中加熱到150－180℃蛋白質(zhì)變性、淀粉糊化、形成外殼、色澤香氣變化營(yíng)養(yǎng)損失、產(chǎn)生有害物質(zhì)4.食品的熱處理與殺菌1.

食品熱處理概述熱處理的作用效果：正面作用抑制或殺死微生物鈍化酶的活性破壞食品中不需要或有害的成分或因子改善食品的品質(zhì)與特性提高營(yíng)養(yǎng)成分的可利用率、可消化性等負(fù)面作用食品中的營(yíng)養(yǎng)成分（熱敏性成分）有一定損失對(duì)食品品質(zhì)和特性產(chǎn)生不良變化生成熱分解產(chǎn)物能耗高理想的熱處理效果？4.食品的熱處理與殺菌2.

罐藏食品及其殺菌罐藏食品的概念罐藏食品工藝流程罐藏食品的殺菌食品在罐藏中的品質(zhì)變化4.食品的熱處理與殺菌2.1罐藏食品的概念食品的罐藏與罐藏食品

食品的罐藏是將經(jīng)過(guò)一定處理的食品密封在容器中，經(jīng)殺菌處理，在室溫下長(zhǎng)期貯藏的保藏方法。

食品的罐藏是將經(jīng)過(guò)一定處理的食品密封在容器中，經(jīng)殺菌處理，在室溫下長(zhǎng)期貯藏的保藏方法。罐藏食品可分為六大類：

肉類、禽類、水產(chǎn)類、水果類、蔬菜類和其他類。4.食品的熱處理與殺菌罐藏食品的概念罐藏食品的特點(diǎn)食用方便貯存期長(zhǎng)受外界變化影響小易消化但品質(zhì)不及新鮮食品消耗包裝容器成本高4.食品的熱處理與殺菌§2.2罐藏食品的工藝流程罐藏食品加工的關(guān)鍵工序是什么？罐藏容器的分類與處理方法？罐頭加工過(guò)程中為什么要排氣？怎樣排氣？罐頭的真空度與哪些因素有關(guān)？罐頭的密封有哪些方法？4.食品的熱處理與殺菌原料處理裝罐預(yù)封排氣包裝成品容器消毒密封排氣殺菌冷卻§2.2

罐藏食品的工藝流程排氣密封排氣密封殺菌殺菌4.食品的熱處理與殺菌§2.2.1罐藏原料的預(yù)處理挑選清洗去皮修整燙漂滅酶調(diào)味4.食品的熱處理與殺菌例：糖水菠蘿罐頭的預(yù)處理糖液的配制：Y=（W3Z—W1X）/W2

W1：每罐裝入果塊重（克）；W2：每罐加入糖液重（克）；W3：罐頭凈重（克）；X：實(shí)測(cè)裝罐前果肉可溶性固形物含量（%）；Y：加入糖液濃度（%）；Z：要求開(kāi)罐時(shí)的糖液濃度（%）。原料果切端去皮雕目去芯切片選片修正漂洗裝罐注糖液配糖液4.食品的熱處理與殺菌§2.2.2.

罐藏容器§2.2.2.1罐藏容器應(yīng)具備的條件安全性密封性穩(wěn)定性實(shí)用性4.食品的熱處理與殺菌§2.2.2.2罐藏容器的分類(1)以罐藏容器的材料分金屬罐鍍錫鐵罐、涂料鐵罐鍍鉻鐵罐鋁合金罐非金屬罐玻璃罐塑料罐紙質(zhì)罐復(fù)合薄膜袋組合罐4.食品的熱處理與殺菌(3)以容器形狀分圓形罐異形罐§2.2.2.2罐藏容器的分類(2)以制造工藝分身縫焊錫罐(三片罐)沖壓罐（兩片罐）熔鐵罐粘接罐參見(jiàn)P1164.食品的熱處理與殺菌§2.2.2.3.罐藏容器的處理罐藏容器的清洗與消毒金屬罐玻璃罐紙質(zhì)罐——無(wú)菌包裝熱水沖洗蒸汽消毒（30～60秒）瀝干→→新罐瀝干高壓熱水噴洗蒸汽消毒（或熱水）→→回收罐洗滌劑浸泡→高壓熱水洗凈→高壓熱水噴洗蒸汽消毒瀝干→罐蓋的打印4.食品的熱處理與殺菌§2.2.3

裝罐和預(yù)封⑴工藝要求迅速及時(shí)含量達(dá)標(biāo)質(zhì)量達(dá)標(biāo)注重清潔衛(wèi)生留有頂隙⑵裝罐方法機(jī)械裝罐人工裝罐⑶注液食品裝罐后，注入一定溫度的液體?！?.2.3.1.

裝罐的工藝要求及方法頂隙是指罐內(nèi)食品表面與罐蓋內(nèi)表面之間的空隙。4.食品的熱處理與殺菌§2.2.3.2.預(yù)封的目的和要求預(yù)封的目的預(yù)封的要求將罐蓋的蓋鉤與罐身的翻邊鉤連起來(lái)。其松緊度以罐蓋不從罐身脫開(kāi)，又可沿罐身自由轉(zhuǎn)動(dòng)為宜。4.食品的熱處理與殺菌§2.2.4.

罐頭的排氣§2.2.4.1.

排氣的目的阻止需氧菌和霉菌在罐內(nèi)生長(zhǎng)發(fā)育；防止或減輕加熱殺菌時(shí)罐體的變形或破裂；減輕罐內(nèi)壁在貯藏時(shí)發(fā)生吸氧腐蝕；減輕食品色、香、味的不良變化和營(yíng)養(yǎng)素的損失；有助于檢查識(shí)別罐頭質(zhì)量的好壞。罐內(nèi)形成一定的真空度，減少了氧氣的含量。真空度：PW=PB－P余PB：大氣壓力P余：罐內(nèi)剩余氣體壓力4.食品的熱處理與殺菌§2.2.4.2.

排氣的方法熱力排氣真空密封排氣噴射蒸汽密封排氣4.食品的熱處理與殺菌a.

熱力排氣法(1)方法熱裝罐排氣品溫一般在70～75℃加熱排氣90～100℃，5～20min(2)

特點(diǎn)可以排除食品組織內(nèi)的空氣；具有一定的殺菌能力；能耗高；容易使食品軟化，品質(zhì)下降。4.食品的熱處理與殺菌b.

真空密封排氣特點(diǎn)制品的品質(zhì)好

適用范圍較廣

衛(wèi)生條件好效率高、能耗相對(duì)較小食品組織內(nèi)的空氣很難排除溫度及密封室內(nèi)真空度的控制要求高概念在真空環(huán)境中進(jìn)行排氣密封的方法。4.食品的熱處理與殺菌b.

真空密封排氣(1)真空倉(cāng)真空度、食品密封溫度與罐內(nèi)真空度的關(guān)系

由PW2

＝（PW

＋P1蒸）－P2蒸

可知：真空倉(cāng)內(nèi)真空度PW與罐內(nèi)真空度PW2的關(guān)系食品密封溫度T1與罐內(nèi)真空度PW2的關(guān)系T1↑P1蒸↑PW2.↑P2蒸的變化對(duì)PW2的影響不大PW↑

PW2↑結(jié)論：真空封罐時(shí)，密封室的真空度和食品的密封溫度是控制罐內(nèi)真空度的主要因素。PW↑

PW2↑T1↑P1蒸↑PW2.↑

PW為封罐機(jī)真空倉(cāng)的真空度，PW2

為封罐后罐內(nèi)真空度，P1蒸、P2蒸分別為封罐時(shí)和封罐冷卻后罐內(nèi)的蒸汽壓力。4.食品的熱處理與殺菌b.

真空密封排氣真空封罐時(shí)，暴溢現(xiàn)象的發(fā)生；封罐時(shí)的品溫和真空倉(cāng)內(nèi)真空度的關(guān)系應(yīng)滿足：

P1蒸＜

PB－PW

舉例必要時(shí)須進(jìn)行補(bǔ)充加熱。P1蒸——封罐時(shí)罐內(nèi)蒸汽分壓PB——大氣壓力PW——真空倉(cāng)內(nèi)真空度(2)食品密封溫度與真空倉(cāng)內(nèi)真空度間的關(guān)系可參考夏文水主編《食品工藝學(xué)》4.食品的熱處理與殺菌b.

真空密封排氣封罐機(jī)的密封室真空度達(dá)不到要求真空膨脹系數(shù)高的食品K膨＝（V2－V1）／V1×100%V1、V2分別為膨脹前后食品的體積。真空吸收程度高的食品K吸＝（W末／W始）×100%W始、W末分別表示封罐時(shí)和封罐后靜置片刻罐內(nèi)真空度(3)真空封罐時(shí)的補(bǔ)充加熱問(wèn)題4.食品的熱處理與殺菌c.

噴射蒸汽密封排氣概念在封罐時(shí)向罐頭頂隙內(nèi)噴射高壓蒸汽，依靠頂隙內(nèi)水蒸氣冷凝而獲得真空度的排氣方法。特點(diǎn)食品受到的熱損失??；衛(wèi)生條件好，生產(chǎn)效率高，可連續(xù)化作業(yè)；不能排除食品組織內(nèi)的空氣；

對(duì)頂隙要求高。工藝要求蒸汽應(yīng)具有一定的壓力和溫度；必須留有一定的頂隙。4.食品的熱處理與殺菌§2.2.4.4.影響罐內(nèi)真空度的因素1.排氣溫度和時(shí)間：2.密封溫度：3.罐內(nèi)頂隙大小：4.食品種類和新鮮度：5.食品的酸度：6.外界氣壓的變化：7.外界溫度變化：溫度和時(shí)間↑→品溫↑→食品體積↑→空氣充分排出→真空度↑密封溫度↑→食品體積↑→空氣充分排出→真空度↑頂隙為臨界頂隙時(shí)，可獲得最大的真空度。原料含氣量高→真空度↓。不新鮮的原料→產(chǎn)氣→真空度↓。含酸量高→罐內(nèi)壁腐蝕產(chǎn)生H2→真空度↓。大氣壓力↓→罐內(nèi)真空度↓氣溫↑→罐內(nèi)殘留氣體壓力↑→真空度↓4.食品的熱處理與殺菌§2.2.5.

罐頭的密封密封是罐頭生產(chǎn)中的一個(gè)重要工藝過(guò)程。罐頭敗壞的事故中有70％是因密封缺陷所致。密封的目的使罐內(nèi)食品與外界隔絕，防止空氣的進(jìn)入和微生物的再污染密封的方法視容器種類而異。4.食品的熱處理與殺菌§2.2.5.

罐頭的密封§2.2.5.1.

金屬罐的密封半自動(dòng)封罐勞動(dòng)強(qiáng)度大，適用于小批量生產(chǎn)。自動(dòng)封罐自動(dòng)化程度高，適用于大批量生產(chǎn)，但機(jī)構(gòu)復(fù)雜，更換罐形難。金屬罐的密封采用二重卷邊法4.食品的熱處理與殺菌二重卷邊的檢查緊密度（TR）卷邊內(nèi)部蓋身鉤邊緊密結(jié)合程度，要求不低于50％疊接率（OL）卷邊內(nèi)部身鉤與蓋鉤兩者重合的程度，要求不低于50％蓋鉤接縫完整率（JR）蓋鉤與罐身鉤接處的接縫完整程度，要求不低于50％罐蓋罐身二重卷邊結(jié)構(gòu)圖卷邊厚度卷邊寬度埋頭度蓋鉤寬度身鉤寬度4.食品的熱處理與殺菌§2.2.5.2.玻璃罐的密封卷邊密封法a.卷邊式玻璃瓶封口過(guò)程1.玻璃罐外凸緣2.密封膠圈3.罐蓋4.滾輪卷封式玻璃罐4.食品的熱處理與殺菌§2.2.5.2.玻璃罐的密封卷邊密封法旋轉(zhuǎn)式密封法旋蓋擰緊機(jī)示意圖1.轉(zhuǎn)軸2.升降高度控制器3.凸輪4.擰緊夾5.罐蓋6.控制規(guī)7.罐身8.扇形抱爪9.罐身定位器10.輸送鏈、轉(zhuǎn)輥螺旋式玻璃罐4.食品的熱處理與殺菌§2.2.5.2.玻璃罐的密封卷邊密封法旋轉(zhuǎn)式密封法撳壓式密封法撳壓式玻璃瓶的封口結(jié)構(gòu)1.金屬蓋3.玻璃瓶口線2.塑料填料4.玻璃瓶4.食品的熱處理與殺菌§2.2.5.2.玻璃罐的密封卷邊密封法旋轉(zhuǎn)式密封法撳壓式密封法抓式密封法抓式封口結(jié)構(gòu)4.食品的熱處理與殺菌§2.2.5.3.軟罐頭的密封a.軟罐容器耐高溫蒸煮的復(fù)合薄膜袋——蒸煮袋蒸煮袋的結(jié)構(gòu)外層聚酯（10μm）、中層鋁箔（9μm）、內(nèi)層聚烯烴（70μm）；外層聚酯（12μm）、內(nèi)層聚烯烴（50μm）。蒸煮袋的性能聚酯機(jī)械強(qiáng)度大，耐熱、耐油、耐酸蝕，氣密性和透明度好；鋁箔能阻隔水分、氣體、光線、油脂等；聚烯烴熱封性能好，安全衛(wèi)生。4.食品的熱處理與殺菌b.軟罐頭的密封方法熱熔法用加熱的金屬棒，使內(nèi)層聚乙烯材料熔合而密封。高頻密封法以高頻電流感應(yīng)加熱而使封邊內(nèi)層熔合。脈沖密封法以瞬時(shí)通過(guò)的高密度電流，使加熱板迅速升溫將封邊內(nèi)層熔合。4.食品的熱處理與殺菌小結(jié)：罐頭的密封方法金屬罐二重卷邊法玻璃罐卷邊密封法、旋轉(zhuǎn)式密封法、撳壓式密封法、抓式密封法。軟罐頭熱熔法、高頻密封法、脈沖密封法。4.食品的熱處理與殺菌§2.2.6.罐頭食品的冷卻a.冷卻的目的避免罐頭內(nèi)容物色澤惡變防止嗜熱菌的繁殖減緩罐內(nèi)壁的腐蝕減輕水產(chǎn)品罐頭內(nèi)形成玻璃狀結(jié)晶

b.冷卻的方法常壓冷卻法空氣反壓冷卻法分段冷卻法

c.罐頭冷卻時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 影響冷卻時(shí)間的因素 冷卻用水的衛(wèi)生4.食品的熱處理與殺菌§2.2.7.罐頭的檢驗(yàn)、包裝與貯藏罐頭的檢驗(yàn)保溫試驗(yàn)外觀檢查、敲音檢查、真空度檢查開(kāi)罐檢查化學(xué)檢驗(yàn)、微生物學(xué)檢驗(yàn)、異物檢驗(yàn)罐頭的包裝和貯藏4.食品的熱處理與殺菌第四章思考題基本概念：頂隙、真空密封排氣、罐頭的冷點(diǎn)、商業(yè)無(wú)菌、反壓力、安全殺菌值F安、實(shí)際殺菌值F實(shí)、平酸敗壞、脹罐。1.試述罐頭食品加工的工藝過(guò)程，其中關(guān)鍵的工序有哪些？2.罐頭為何要排氣？常見(jiàn)的排氣方法有哪些？3.什么叫罐內(nèi)真空度？影響罐內(nèi)真空度的因素有哪些？4.罐頭常見(jiàn)的傳熱方式有哪幾類？哪些因素會(huì)影響傳熱效果？5.罐頭殺菌受哪些因素的影響？6.為什么在罐頭工業(yè)中酸性食品和低酸性食品以pH值4.6為分界線？7.罐頭食品的殺菌與微生物學(xué)中的滅菌有何區(qū)別？4.食品的熱處理與殺菌第四章思考題8.如何計(jì)算罐頭的合理殺菌時(shí)間？9.罐頭食品殺菌的方法有哪些？其中熱力殺菌有哪幾類？殺菌條件有何不同？10.試分析造成罐頭腐敗變質(zhì)的原因，生產(chǎn)中應(yīng)如何防止變質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)生？11.食品的熱處理大致分為哪幾類？什么是理想的熱處理效果？12.何謂熱燙？熱燙的主要目的是什么？影響熱燙過(guò)程熱傳遞的可控因素有哪些？4.食品的熱處理與殺菌ThankYou!四旋蓋玻璃罐1.罐蓋2.膠圈3.罐口突環(huán)4.蓋爪4.食品的熱處理與殺菌卷封式玻璃罐1.罐蓋2.罐口邊突緣3.膠圈4.玻璃罐身4.食品的熱處理與殺菌鍍錫薄鋼板的構(gòu)造鍍錫薄鋼板的構(gòu)造1鋼基2合金層3錫層4氧化膜5油膜4.食品的熱處理與殺菌復(fù)合薄膜袋結(jié)構(gòu)復(fù)合薄膜袋各層疊合示意圖1.聚酯薄膜（外層）

2.

外層粘合劑，3.鋁箔（中層）

4.

內(nèi)層粘合劑，5.

聚烯烴薄膜（內(nèi)層）135424.食品的熱處理與殺菌二重卷邊法封罐罐身/罐蓋穩(wěn)定在壓頭和托底板后，頭道滾輪圍繞罐身同時(shí)作圓周運(yùn)動(dòng)和自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并逐步沿徑向切入，將蓋鉤和身鉤卷合在一起后，即行退出。緊接著二道滾輪也作圓周運(yùn)動(dòng)和自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并徑向切入，將頭道滾輪完成的卷邊壓實(shí)，形成二重卷邊。（1）頭道滾輪（2）二道滾輪1.罐頭2.壓頭3.托底板4.頭道滾輪5.二道滾輪6.壓頭主軸7.轉(zhuǎn)動(dòng)軸（1）（2）14.食品的熱處理與殺菌二重卷邊法封罐封罐各階段的狀態(tài)4.食品的熱處理與殺菌沖壓罐的制造深拉沖拔罐制造鋁合金板沖壓模具4.食品的熱處理與殺菌二重卷邊法將罐蓋與罐身結(jié)合4.食品的熱處理與殺菌無(wú)菌包裝系統(tǒng)1.紙卷2.縱封貼條3.滾輪4.壓力滾輪5.縱封加熱器6.導(dǎo)輪7.管加熱器8.灌注管9.橫封壓力器10.切刀11.終端成形器4.食品的熱處理與殺菌例真空封罐時(shí)，真空度為79.8kPa，，問(wèn)食品溫度最高應(yīng)為多少，才不會(huì)產(chǎn)生爆溢？解：

P蒸＝PB－PW=101.3－79.8＝21.5（kPa）

查表可知與21.5kPa對(duì)應(yīng)的溫度為61℃，故：封罐時(shí)如果品溫超過(guò)61℃，就會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)沸騰。4.食品的熱處理與殺菌本章主要內(nèi)容食品熱處理概述罐藏食品及其殺菌（商業(yè)殺菌）巴氏殺菌熱燙4.食品的熱處理與殺菌§2.3.

罐頭食品的殺菌

(商業(yè)殺菌)罐頭食品殺菌的目的和要求罐頭食品的傳熱殺菌工藝條件罐頭食品殺菌的方法4.食品的熱處理與殺菌§2.3.1.

罐頭食品殺菌的目的和要求殺菌的目的殺菌、抑菌、滅酶；改善風(fēng)味、保存營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、軟化組織。殺菌的要求絕對(duì)無(wú)菌：指將微生物全部殺滅。商業(yè)無(wú)菌：指罐藏食品經(jīng)適度的殺菌后，不含有致病菌和常溫下能在罐頭中繁殖的腐敗菌。罐頭食品無(wú)需達(dá)到絕對(duì)無(wú)菌的要求！4.食品的熱處理與殺菌§2.3.2.

罐頭食品的熱傳導(dǎo)a.罐頭食品中常見(jiàn)的傳熱方式×傳導(dǎo)加熱為主×對(duì)流加熱為主罐頭的中心溫度(冷點(diǎn)）加熱殺菌過(guò)程中，罐內(nèi)食品最后達(dá)到所要求溫度的部位。單純傳導(dǎo)型單純對(duì)流型對(duì)流與傳導(dǎo)結(jié)合型傳導(dǎo)加熱為主對(duì)流加熱為主誘發(fā)對(duì)流型4.食品的熱處理與殺菌圖中：fh—傳熱曲線穿過(guò)一個(gè)對(duì)數(shù)循環(huán)所需要的時(shí)間；ti—實(shí)際的初始冷點(diǎn)溫度。所得值引垂線與傳熱曲線相交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度(食品假擬初溫)。罐頭中心溫度/℃罐頭中心溫度與殺菌溫度之差/℃加熱時(shí)間/min17ti’簡(jiǎn)單加熱曲線傳熱曲線加熱時(shí)間/minP125轉(zhuǎn)折加熱曲線4.食品的熱處理與殺菌(3)罐內(nèi)食品的初溫(4)殺菌釜的形式與罐頭的位置(5)殺菌鍋內(nèi)的介質(zhì)（溫度、循環(huán)速度、熱分布情況）b.

影響罐頭傳熱的因素(2)罐藏容器的物理性質(zhì)材料的物性與厚度、容器的尺寸與容積(1)罐內(nèi)食品的物理性質(zhì)

形狀、大小、黏度和相對(duì)密度；單位容積的受熱面積小→升溫慢高徑比＝0.25，加熱時(shí)間最小。4.食品的熱處理與殺菌§2.3.3.

罐頭熱殺菌的工藝條件殺菌規(guī)程

τ1－τ2－τ3———————，PT2.5.3.1.罐頭殺菌條件的表達(dá)方法τ1

：升溫時(shí)間τ2

：恒溫時(shí)間τ3

：冷卻時(shí)間

T

：殺菌溫度

P

：反壓力

4.食品的熱處理與殺菌復(fù)習(xí)微生物的耐熱性D值：在一定的環(huán)境和熱力致死溫度條件下，殺滅某種微生物90%的菌數(shù)所需要的時(shí)間。熱力致死速率曲線方程τ＝D（lgN0－lgN）

TRT值：在某一加熱溫度下，使微生物的數(shù)量減少到10-n時(shí)所需要的時(shí)間。Z值：熱力致死時(shí)間降低一個(gè)對(duì)數(shù)循環(huán)，致死溫度升高的度數(shù)。F值：在一定的標(biāo)準(zhǔn)致死溫度條件下，殺滅一定濃度的某種微生物所需要的加熱時(shí)間。4.食品的熱處理與殺菌

F與Z的關(guān)系：

F＝τ·10（t-121）/Z——熱力致死時(shí)間曲線方程

F.D.Z之間的關(guān)系：當(dāng)n→∞時(shí)，TRTn→TDT，τ≈n·D，則：

F＝n·D·10（t-121）/Z復(fù)習(xí)4.食品的熱處理與殺菌2.3.3.2.

罐頭殺菌時(shí)間及F值的計(jì)算(1)安全殺菌值F安的估算a.選擇對(duì)象菌b.確定殺菌溫度c.對(duì)象菌標(biāo)準(zhǔn)F值的確定安全殺菌值：指在某一恒定溫度下，殺滅一定數(shù)量的微生物或芽孢所需的加熱時(shí)間。F安被作為判別某一殺菌條件合理性的標(biāo)準(zhǔn)值。當(dāng)Nb足夠小且選擇標(biāo)準(zhǔn)溫度殺菌時(shí)，對(duì)于則：4.食品的熱處理與殺菌2.3.3.2.罐頭殺菌時(shí)間及F值的計(jì)算(1)安全殺菌值F安的估算P127例題：解：已知對(duì)象菌D121=4.00minNa=425×2=850(個(gè)/罐)，Nb=5×10-4(個(gè)/罐)則：F安=4×[lg850-lg(5×10-4)]=24.92(min)即：在標(biāo)準(zhǔn)溫度下，425g蘑菇罐頭的安全殺菌值為24.92min。具體計(jì)算

Na→工廠實(shí)測(cè)的污染量

Nb→罐頭食品允許的敗壞率可以作為確定殺菌公式中τ2的依據(jù)。4.食品的熱處理與殺菌(2)實(shí)際殺菌條件下F實(shí)值的計(jì)算tm：任意殺菌溫度；τm

：任意殺菌溫度下的致死時(shí)間t0

：標(biāo)準(zhǔn)溫度；F：標(biāo)準(zhǔn)溫度下的致死時(shí)間Lm：任意殺菌溫度下的微生物致死率（換算系數(shù)）設(shè)：則：實(shí)際殺菌值：指某一殺菌條件下的總的殺菌效果。由TDT曲線得：4.食品的熱處理與殺菌(2)實(shí)際殺菌條件下F實(shí)值的計(jì)算在一個(gè)無(wú)限小的加熱時(shí)間內(nèi)，殺菌效率值：總殺菌效率F值：4.食品的熱處理與殺菌(3)加熱殺菌時(shí)間的一般計(jì)算法比奇洛的基本法計(jì)算殺菌過(guò)程中不同溫度－時(shí)間組合累積產(chǎn)生的致死效果。已知條件罐頭食品的傳熱曲線和對(duì)象菌的TDT曲線。例已知某對(duì)象菌在115℃下殺滅需要20min；在118℃下殺滅需要10min?，F(xiàn)于115℃下加熱8min,又在118℃下加熱6min。不同溫度下的殺菌效果：A1=8/20，A2=6/10總殺菌效果：A＝A1＋A2＝8/20＋6/10＝14.食品的熱處理與殺菌比奇洛的基本法總的殺菌效率值是各個(gè)小溫度區(qū)域內(nèi)的部分殺菌效率值之和。

A=1，殺菌時(shí)間合適；

A>1，殺菌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；

A<1，殺菌不充分。對(duì)于充分短的加熱時(shí)間有：部分殺菌效率值τ為加熱時(shí)間，τ1為TDT值，1／τ1為致死率。4.食品的熱處理與殺菌比奇洛的基本法注意：縱坐標(biāo)的標(biāo)量一致，上橫坐標(biāo)為下橫坐標(biāo)的倒數(shù)。由加熱曲線和熱力致死時(shí)間曲線計(jì)算殺菌效率值⑴確定致死率⑵以致死率隨加熱時(shí)間變化，作致死率曲線4.食品的熱處理與殺菌近似計(jì)算法比奇洛的基本法P128例題加熱時(shí)間/min致死率曲線致死率/min-1加熱時(shí)間致死率⑶致死率曲線所包含的面積即為殺菌效率值A(chǔ)4.食品的熱處理與殺菌鮑爾的改良法由TDT曲線：由致死率是致死時(shí)間的倒數(shù)得：①提出致死值L的概念

設(shè)：或

L表示任意溫度－時(shí)間組合的殺菌效果相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)溫度下處理1min之殺菌效果的效率值。得：4.食品的熱處理與殺菌鮑爾的改良法罐內(nèi)溫度的測(cè)定按同一時(shí)間間隔進(jìn)行，上式簡(jiǎn)化為：②時(shí)間間隔的等值化按不同加熱時(shí)間測(cè)得相應(yīng)溫度，由Z值分別求出L值，則殺菌值F實(shí)可由下式計(jì)算：4.食品的熱處理與殺菌圖解法S：致死率曲線所包圍的面積,

S0

：致死率

╳加熱時(shí)間

=1的面積，0.1100.1104.食品的熱處理與殺菌ts

：殺菌溫度；ti

：罐頭初溫；tc

：罐頭中心溫度；I：殺菌溫度與罐頭初溫之差；g：殺菌溫度與罐頭冷點(diǎn)最高溫度之差。(4)

殺菌時(shí)間的公式計(jì)算法lgI=lgg+τttanα

lgI=τt/fh

+lggτt=fh

(lgI-lgg)fhGFQE(ti)B(tc)D(ts)CAαα加熱時(shí)間(min)罐頭中心溫度與殺菌溫度之差lgIlggτt罐頭中心溫度4.食品的熱處理與殺菌τt=fh·

lg(jI/g)加熱滯后因素加熱時(shí)間/min罐頭中心溫度/℃罐頭中心溫度與殺菌溫度之差/℃ti’所得值引垂線與傳熱曲線相交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度(食品假擬初溫)。4.食品的熱處理與殺菌(4)

殺菌時(shí)間的公式計(jì)算法優(yōu)點(diǎn)可以在殺菌溫度變更時(shí)算出殺菌時(shí)間；缺點(diǎn)計(jì)算繁瑣、費(fèi)時(shí)，計(jì)算中容易發(fā)生錯(cuò)誤要求傳熱曲線必須呈有規(guī)律的簡(jiǎn)單型曲線或轉(zhuǎn)折型曲線才能使用。4.食品的熱處理與殺菌(5)殺菌合理性判別若F實(shí)＜F安，則殺菌不足或強(qiáng)度不夠；若F實(shí)等于或略大于F安，則殺菌條件合理；若F實(shí)>>F安，則殺菌過(guò)度。4.食品的熱處理與殺菌2.3.3.3.殺菌溫度與時(shí)間的選擇從熱致死時(shí)間曲線可知，在低酸性介質(zhì)中殺死肉毒梭菌，不同的溫度—時(shí)間組合可達(dá)到同樣的殺菌效果。127℃條件下保溫0.78min116℃條件下保溫10min124℃條件下保溫1.45min110℃條件下保溫36min121℃條件下保溫2.78min104℃條件下保溫150minl18℃條件下保溫5.27min100℃條件下保溫300min4.食品的熱處理與殺菌2.3.3.3.殺菌溫度與時(shí)間的選擇選擇原則：殺滅致病菌，鈍化酶的活力，防止蒸煮過(guò)度。在保證食品質(zhì)量前提下，選用最輕微的熱處理。4.食品的熱處理與殺菌2.3.3.3.殺菌溫度與時(shí)間的選擇為了優(yōu)化熱處理過(guò)程，可借助溫度系數(shù)的概念。D1表示某溫度下微生物數(shù)量下降一個(gè)對(duì)數(shù)周期的加熱時(shí)間，D2表示溫度升高10℃條件下微生物數(shù)量下降一個(gè)對(duì)數(shù)周期的加熱時(shí)間則1/D1和1/D2分別表示各自溫度下單位時(shí)間內(nèi)微生物的死亡數(shù)量。對(duì)于低酸性食品中的微生物：Z＝10℃，Q10＝10。4.食品的熱處理與殺菌2.3.3.3.殺菌溫度與時(shí)間的選擇選擇方法當(dāng)時(shí)，選擇較低溫度，較長(zhǎng)時(shí)間；時(shí)，選擇較高溫度，較短時(shí)間；當(dāng)一般情況下,2～

3，10左右，可選擇高溫短時(shí)。但同時(shí)還應(yīng)兼顧考慮酶的鈍化和傳熱的方式。4.食品的熱處理與殺菌估計(jì)殺菌條件的經(jīng)驗(yàn)原則酸性食品85～100℃10～30min蔬菜類115～121℃15～30min動(dòng)物類115～121℃50～90min一般：大罐、難煮、固體取上限；酸度高、不耐煮的取下限。4.食品的熱處理與殺菌確定食品殺菌條件的過(guò)程加熱殺菌條件的理論計(jì)算（t、τ)實(shí)罐試驗(yàn)（感官品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)）微生物接種試驗(yàn)保溫貯藏試驗(yàn)（30~35℃，1~3個(gè)月）正常生產(chǎn)線上實(shí)罐試驗(yàn)保溫貯藏試驗(yàn)（30~35℃，3~6個(gè)月）正常作為生產(chǎn)上殺菌工藝條件腐敗異常腐敗腐敗原因菌分離微生物耐熱性試驗(yàn)微生物耐熱特性值（F、Z)食品傳熱特性值4.食品的熱處理與殺菌2.3.3.4.罐頭殺菌時(shí)罐內(nèi)外壓力的平衡

(1)

反壓的概念為了抵消殺菌或冷卻時(shí)罐內(nèi)過(guò)高的壓力，向殺菌鍋內(nèi)補(bǔ)充的罐外壓力叫做反壓。4.食品的熱處理與殺菌反壓冷卻時(shí)罐內(nèi)外壓力變化曲線壓力/×1.013Pa21升溫恒溫殺菌降溫加熱時(shí)間/min121℃殺菌過(guò)程中罐內(nèi)外壓力變化曲線壓力/×1.013Pa2升溫恒溫殺菌降溫加熱時(shí)間/min殺菌冷卻過(guò)程中罐內(nèi)外壓力變化曲線1罐內(nèi)壓力殺菌鍋壓力罐內(nèi)外壓差4.食品的熱處理與殺菌(2)罐內(nèi)絕對(duì)壓力的計(jì)算P1、P2：殺菌前后罐內(nèi)絕壓P蒸′、P蒸″：殺菌前后罐內(nèi)蒸氣壓力T1、T2：密封時(shí)和殺菌時(shí)罐頭的溫度f(wàn)1：食品的裝填度x：罐頭容器體積增量比y：食品的膨脹度4.食品的熱處理與殺菌(3)影響罐內(nèi)外壓力變化的因素食品種類溫度容器的性質(zhì)頂隙殺菌和冷卻過(guò)程(2)罐內(nèi)絕對(duì)壓力的計(jì)算P1、P2：殺菌前后罐內(nèi)絕壓P蒸′、P蒸″：殺菌前后罐內(nèi)蒸氣壓力T1、T2：密封時(shí)和殺菌時(shí)罐頭的溫度f(wàn)1：食品的裝填度x：罐頭容器體積增量比y：食品的膨脹度4.食品的熱處理與殺菌（2）殺菌釜的反壓力臨界壓力差(罐頭開(kāi)始損壞的瞬時(shí)壓力差)ΔP臨=P2-P殺允許壓力差(罐內(nèi)外允許存在的壓力差)ΔP許=nΔP臨反壓力P反≥（P2-ΔP許

）-P殺其中：ΔP臨－臨界壓力差；

P2－殺菌時(shí)罐內(nèi)絕對(duì)壓力；P殺－殺菌鍋壓力；ΔP許－允許壓力差；P反－補(bǔ)充的反壓力；n－安全系數(shù)，一般取0.4左右。4.食品的熱處理與殺菌§2.3.4.

罐藏食品殺菌方法熱力殺菌常壓殺菌、高溫高壓殺菌、超高溫瞬時(shí)殺菌等。電加熱殺菌歐姆殺菌、微波殺菌冷殺菌輻射殺菌、超高壓殺菌、脈沖電場(chǎng)殺菌、超聲波殺菌、磁力殺菌、感應(yīng)電子殺菌、脈沖強(qiáng)光殺菌等。4.食品的熱處理與殺菌§2.3.4.1熱力殺菌方法熱力殺菌方式按殺菌溫度及壓力分：常壓殺菌高溫高壓殺菌超高溫瞬時(shí)殺菌按加熱介質(zhì)分：熱水、水蒸氣、水蒸氣于空氣混和物、火焰等按殺菌設(shè)備分：連續(xù)式間歇式4.食品的熱處理與殺菌a.常壓殺菌

殺菌條件常壓，溫度通常在100℃以下。殺菌方式在開(kāi)口式殺菌設(shè)備中，罐頭食品經(jīng)熱水、沸水或蒸氣加熱殺菌。應(yīng)用范圍pH值4.5以下的大多數(shù)水果和部分蔬菜罐頭。4.食品的熱處理與殺菌b.高溫高壓殺菌

殺菌效果用于低酸性罐裝食品，可殺滅耐熱腐敗菌、致病菌，產(chǎn)品能在常溫下長(zhǎng)期貯藏。殺菌條件溫度高于100℃而低于125℃，壓力超過(guò)一個(gè)大氣壓。間歇式殺菌方式a.加壓蒸氣殺菌適用于金屬罐b.加壓水殺菌適用于金屬罐、玻璃罐、軟罐頭c.混合氣體殺菌適用于軟罐頭在密閉的殺菌鍋經(jīng)過(guò)100℃以上高溫加熱條件進(jìn)行殺菌處理的方法。4.食品的熱處理與殺菌c.超高溫瞬時(shí)殺菌殺菌溫度一般在125℃以上無(wú)菌裝罐（連續(xù)式）將食品迅速加熱至130～150℃，保溫3～5s后，冷卻到30～40℃，無(wú)菌條件下罐裝。閃光18殺菌工藝在閃光18設(shè)備的壓力室（0.126Mpa，123.9℃）內(nèi)裝罐密封。火焰殺菌工藝經(jīng)預(yù)熱的罐頭，急速旋轉(zhuǎn)通過(guò)煤氣或丙烷火焰而殺菌。流化床式殺菌罐頭通過(guò)以加熱的砂粒為介質(zhì)的氣體流化床而殺菌。4.食品的熱處理與殺菌d.新含氣調(diào)理加工概念通過(guò)采用原材料的減菌化處理、充氮包裝和多階段升溫的溫和式殺菌方式的保鮮方法。加工工藝過(guò)程初加工→預(yù)處理→包裝→調(diào)理滅菌（多階段升溫）特點(diǎn)波浪狀熱水噴射方式多階段升溫、兩階段冷卻方式模擬溫度壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)4.食品的熱處理與殺菌4.新含氣調(diào)理加工4.食品的熱處理與殺菌§2.3.4.2電加熱殺菌歐姆殺菌利用電流通過(guò)食品產(chǎn)生熱量來(lái)殺菌的方法。特點(diǎn)：不需要傳熱面；熱量可在固體食品中產(chǎn)生；可處理高粘度物料；系統(tǒng)操作連續(xù)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。歐姆加熱器UHT殺菌裝置流程示意圖4.食品的熱處理與殺菌§2.5.4.2電加熱殺菌微波殺菌利用高頻電磁場(chǎng)的穿透性，使食品的表層和內(nèi)部同時(shí)受熱達(dá)到殺菌目的的方法。殺菌機(jī)理微波作用于生物體，產(chǎn)生了熱力效應(yīng)和非熱力效應(yīng)影響微生物的生理活動(dòng)，當(dāng)微波的能量大于微生物的耐受量時(shí)，微生物體受到傷害而致死。特點(diǎn)所需的殺菌時(shí)間短；殺菌溫度較低；加熱均勻；應(yīng)用范圍廣但設(shè)備成本高，對(duì)包裝材料要求嚴(yán)格。4.食品的熱處理與殺菌微波殺菌示意圖電加熱殺菌——微波殺菌4.食品的熱處理與殺菌§2.5.4.3.

冷殺菌輻射殺菌技術(shù)利用放射性物質(zhì)的輻射能達(dá)到食品殺菌目的的方法。機(jī)理：利用高能射線的電離能力和穿透能力，引起生物體內(nèi)部分子和原子的激發(fā)和電離，擾亂了生物體正常的新陳代謝，導(dǎo)致其生長(zhǎng)發(fā)育受到抑制、破壞和死亡。4.食品的熱處理與殺菌輻射殺菌技術(shù)特點(diǎn)食品的外觀形態(tài)、組織結(jié)構(gòu)及色香味品質(zhì)變化小；可殺滅食品表面及內(nèi)部的微生物和害蟲(chóng)；應(yīng)用范圍廣，無(wú)環(huán)境污染；可改進(jìn)某些食品的工藝質(zhì)量；生產(chǎn)效率高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，節(jié)約能源；輻射處理很難使食品中的酶失活。4.食品的熱處理與殺菌§2.5.4.3.

冷殺菌超高壓殺菌技術(shù)以100～1000Mpa的高壓作用于食品，造成酶喪失活力、微生物死亡的殺