《食品技術(shù)原理》教案-第二章 食品熱處理技術(shù)

第一節(jié)微生物的耐熱性食品生產(chǎn)過(guò)程中，加熱處理有多種好處：使蛋白質(zhì)變性，淀粉糊化，減輕消化系統(tǒng)壓力殺菌作用為科學(xué)有效地運(yùn)用加熱殺菌技術(shù)，應(yīng)注意兩方面內(nèi)容：將有害微生物全部殺死對(duì)食品不應(yīng)有不利影響加熱殺菌理想效果：對(duì)物料操作及其品質(zhì)影響控制在最小限度內(nèi)迅速殺死存在于其中的有害微生物選擇最適合食品特性的熱交換方式及裝置，嚴(yán)格操作確定加熱殺菌條件需考慮：食品物性，容器，污染食品的微生物種類，數(shù)量，習(xí)性，加熱過(guò)程中食品傳熱特性等。溫度是微生物生存及繁殖最重要因素之一，微生物可能繁殖總體范圍在-10℃～90℃之間。不同種屬微生物其生長(zhǎng)和繁殖的溫度范圍不同。微生物的繁殖期，繁殖速度，最終細(xì)胞量，營(yíng)養(yǎng)要求，細(xì)胞中的酶及細(xì)胞的化學(xué)組成成分都受溫度范圍的制約。按微生物繁殖所需最適溫度可將微生物分為：細(xì)菌繁殖的溫度范圍細(xì)菌種類最低(℃)最適(℃)最高(℃)嗜熱菌30～4550～7070～90嗜溫菌中溫性菌5～1530～4545～55低溫性菌-5～525～3030～35嗜冷菌-10～-512～1515～25真菌在最低溫度條件下，其繁殖能力與細(xì)菌相同，然而，真菌能夠繁殖的最高溫度卻很低，霉菌約為60℃，酵母菌繁殖的最高溫度約為45℃。微生物繁殖速度，隨著偏離最短溫度范圍的程度增大而下降。特別在高溫條件下，繁殖速度急劇下降。加熱殺菌對(duì)象確定可根據(jù)產(chǎn)芽孢細(xì)菌耐熱確定，此外要考慮食品種類，加工方法及所要求的貯藏性等因素來(lái)確定微生物耐熱性可用實(shí)際使用的溫度和時(shí)間表示，常用加熱致死時(shí)間來(lái)表示。D值：一定溫度條件下，殺死微生物所需時(shí)間，常用原數(shù)死亡90%所需時(shí)間來(lái)表示。影響微生物耐熱性因素首先受遺傳性影響，與所處環(huán)境有關(guān)。加熱前，加熱時(shí)，加熱后對(duì)微生物耐熱性均有影響。菌種和菌株微生物種類不同，其耐熱程度也不同。即使是同一菌種，其耐熱性也因菌株而異。其中，產(chǎn)芽孢菌芽孢耐熱性＞營(yíng)養(yǎng)體，不同的細(xì)菌其芽孢的耐熱性也不同。嗜熱菌＞厭氧菌＞需氧菌芽孢同一菌種芽孢的耐熱性也會(huì)因熱處理前菌齡、培養(yǎng)條件、貯存環(huán)境的不同而異加熱前微生物所經(jīng)歷培養(yǎng)條件內(nèi)因：微生物細(xì)胞遺傳性，細(xì)胞組成成分，細(xì)胞形態(tài)，細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)間外因：培養(yǎng)基組成成分，培養(yǎng)溫度，代謝產(chǎn)物菌齡與耐熱性的關(guān)系穩(wěn)定期細(xì)胞耐熱性＞對(duì)數(shù)期，成熟芽孢耐熱性＞未成熟芽孢培養(yǎng)溫度與耐熱性的關(guān)系一般情況下，培養(yǎng)溫度越高，所培養(yǎng)的細(xì)胞及芽孢耐熱性越強(qiáng)。有的在最適溫度下培養(yǎng)時(shí)，表現(xiàn)最強(qiáng)耐熱性，有的則不受培養(yǎng)溫度影響。培養(yǎng)基組成與耐熱性關(guān)系培養(yǎng)基成分的影響效果與菌種，菌株及其他多種因素相關(guān)：在營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基上發(fā)育的芽孢，耐熱性強(qiáng)在高溫下培養(yǎng)的在低溫下培養(yǎng)形成的芽孢耐熱性要強(qiáng)。在發(fā)芽前，繁殖的溫度范圍與死亡溫度范圍之間，存在對(duì)芽孢產(chǎn)生影響的溫度條件。采用不使芽孢死亡的高溫處理芽孢，可誘導(dǎo)芽孢發(fā)芽（熱活化現(xiàn)象）經(jīng)熱活化處理過(guò)的芽孢，其熱敏感性增強(qiáng)加熱時(shí)的相關(guān)因素如加熱溫度，時(shí)間，細(xì)胞濃度，加熱時(shí)環(huán)境情況（水分，食品成分，添加物等），氧氣。在一定條件下，將微生物細(xì)胞及孢子加熱時(shí)，其死亡曲線一般按對(duì)數(shù)法則變化。達(dá)到預(yù)計(jì)殺菌水平所需要的時(shí)間隨溫度上升而縮短。最初微生物數(shù)量越大，加熱所需的時(shí)間也越長(zhǎng)。加熱方式：濕熱殺菌（100℃，幾十分鐘）＞干熱殺菌（140-180℃，數(shù)小時(shí)）。另外，芽孢，孢子的耐熱性＞營(yíng)養(yǎng)體熱處理溫度：熱處理溫度提高，殺死一定量腐敗菌芽孢所需要的時(shí)間愈短。原始活菌數(shù)：如原始活菌數(shù)大，則全部殺死所需時(shí)間愈長(zhǎng)。水分：Aw0.2～0.4,經(jīng)調(diào)濕的芽孢具有的耐熱性Aw<0.2，耐熱性減弱Aw>0.4，耐熱性顯著降低pH值：細(xì)菌一般在微酸至中性范圍內(nèi)耐熱性最強(qiáng)，超過(guò)這一范圍，耐熱性下降。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)碳水化合物對(duì)細(xì)菌有保護(hù)作用，蔗糖＞葡萄糖>山梨醇＞果糖＞甘油脂類對(duì)細(xì)菌也有保護(hù)作用。長(zhǎng)鏈脂肪酸保護(hù)效果＞短鏈脂肪酸蛋白質(zhì)也有保護(hù)作用無(wú)機(jī)鹽對(duì)細(xì)菌的作用隨無(wú)機(jī)鹽種類、濃度及菌種等變化而異。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是：鹽類透過(guò)阻礙層的移動(dòng)性因鹽種類而變，對(duì)細(xì)胞內(nèi)pH有影響調(diào)節(jié)滲透壓，防止重要成分在加熱時(shí)漏出細(xì)胞外鹽具有水合作用，對(duì)酶及重要蛋白質(zhì)穩(wěn)定性有影響二價(jià)離子可以和蛋白質(zhì)形成穩(wěn)定復(fù)合體，有助于細(xì)菌耐熱性的增強(qiáng)高濃度鹽類使Aw降低，從而使細(xì)胞耐熱性增強(qiáng)，其原理與干燥作用相同。目前，食鹽對(duì)微生物耐熱性影響較多。一般情況下，低濃度食鹽對(duì)細(xì)胞的芽孢有一定保護(hù)作用，而高濃度（5%）則使其耐熱性減弱。當(dāng)濃度加大到10%左右時(shí)，其影響又反而減弱。這種影響的程度常隨微生物的種類而異。其他當(dāng)環(huán)境中有防腐劑，殺菌劑共同存在時(shí)，殺菌效果會(huì)更好。真空時(shí)，微生物耐熱性下降。加熱后的條件微生物受到某種強(qiáng)烈的外界刺激后，會(huì)遭受一定程度的損傷，與正常的群體相比，受傷的群體會(huì)從各個(gè)方面表現(xiàn)出不同的反應(yīng)。遭受加熱損傷的細(xì)胞除營(yíng)養(yǎng)要求擴(kuò)大外，還受各種條件影響，并易受抑制劑的影響。微生物耐熱機(jī)制主要與微生物細(xì)胞組成成分，水分，無(wú)機(jī)鹽等因素有關(guān)。細(xì)菌芽孢耐熱原因：芽孢膜構(gòu)造，不具通透性，酶、DNA穩(wěn)定，有皮質(zhì)層存在，細(xì)胞核處于脫水狀態(tài)微生物耐熱性試驗(yàn)方法TDT（thermaldeathtime）試管法小型試管內(nèi)徑7-10mm，厚1mm，長(zhǎng)80-150mm預(yù)備試驗(yàn)2支/每個(gè)處理，求D值，2-4支，計(jì)算菌數(shù)正式試驗(yàn)4-6支/每個(gè)試驗(yàn)，求D值，≥6-10支，統(tǒng)計(jì)方法優(yōu)點(diǎn)：裝置簡(jiǎn)單，便于操作缺點(diǎn)：操作費(fèi)時(shí)，費(fèi)力可直接觀察內(nèi)容物移出試管可能有殘留無(wú)污染危險(xiǎn)適用于流動(dòng)性試樣，T≤115.6℃所需空間小加熱、冷卻滯差大，且滯后時(shí)間無(wú)法充分校正TDT罐法后培養(yǎng)困難，不適于供試營(yíng)長(zhǎng)難以發(fā)育的食品殺菌時(shí)間的殺菌溫度選擇：Tmax耐5-10min，Tmin至多加熱100min?？芍滤罍囟扔?-5個(gè)，溫差為2.5-3.0℃可致死時(shí)間：為100min，致死點(diǎn)前后選擇5-8個(gè)處理點(diǎn)時(shí)，最低間隔5min為10min，致死點(diǎn)前后選擇5-8個(gè)處理點(diǎn)時(shí)，最低間隔1-2min優(yōu)點(diǎn)：與罐頭生產(chǎn)相同的操作條件下對(duì)多個(gè)產(chǎn)品做加熱試驗(yàn)發(fā)生產(chǎn)氣酸敗，易辨別填充物料和密封都比試管法省事缺點(diǎn)：有滯差需特殊密封裝置殺菌鍋需便于調(diào)節(jié)不能用肉眼辨別平酸型敗壞后培養(yǎng)易受污染如測(cè)產(chǎn)氣菌，應(yīng)注意破罐，防止假陽(yáng)性燒瓶法：可用于100℃以內(nèi)的溫度條件下進(jìn)行耐熱性試驗(yàn)，三頸燒杯優(yōu)點(diǎn)：對(duì)耐熱性弱的微生物進(jìn)行耐熱性試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便如操作得當(dāng)，滯差可忽略缺點(diǎn)：待測(cè)溫度低于100℃，必須是液態(tài)樣，注意內(nèi)容物避免粘附在容器內(nèi)壁，注意菌體凝集問(wèn)題開放型TDT管優(yōu)點(diǎn)：避免活菌殘留省去熔封，開口缺點(diǎn)：要求溫度高于100℃專用耐熱性測(cè)定儀測(cè)定法>115.5℃，常用溫度101.7-148.9℃適用于高溫短時(shí)試驗(yàn)，物料少，加熱、冷卻快優(yōu)點(diǎn)：加熱、冷卻瞬時(shí)完成，在高溫下，可進(jìn)行高精確度耐熱性測(cè)定加熱時(shí)間精確，重現(xiàn)性好后培養(yǎng)自動(dòng)進(jìn)行，無(wú)污染危險(xiǎn)，節(jié)省人力，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)、保養(yǎng)費(fèi)用低廉缺點(diǎn)：裝置價(jià)格昂貴，溫度>101.7℃以上；僅限于液態(tài)食品，不可直接培養(yǎng)毛細(xì)管法常與UHT連用，用小毛細(xì)管作加熱容器優(yōu)點(diǎn)：加熱、冷卻迅速；可保存試樣，以備后培養(yǎng)或不開口進(jìn)行培養(yǎng)，以便觀察缺點(diǎn)：費(fèi)事，后培養(yǎng)易受污染利用實(shí)驗(yàn)室小型蒸汽吹入式UHT裝置優(yōu)點(diǎn)：與大規(guī)模成套設(shè)備相同條件進(jìn)行操作，易求得操作變量，在不充分條件下獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，裝置體積小，可隔離進(jìn)行試驗(yàn)，無(wú)污染微生物耐熱性參數(shù)加熱致死速率曲線/殘存活菌曲線根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果：微生物死亡數(shù)是按指數(shù)遞減或按對(duì)數(shù)循環(huán)下降。在一定環(huán)境和一定致死溫度熱處理微生物，不同時(shí)間所得殘存數(shù)對(duì)數(shù)值呈直線關(guān)系。圖1-2-3（P87）表明：直線橫過(guò)一個(gè)對(duì)數(shù)周期時(shí)所需要的時(shí)間D值為直線斜率倒數(shù)，即細(xì)菌死亡率的倒數(shù)。D值定義在一定環(huán)境中一定的溫度條件下，將全部對(duì)象菌90%殺滅所需要的時(shí)間。D值愈大，細(xì)菌死亡速率愈慢，該菌耐熱性愈強(qiáng)。D值不受原始菌數(shù)影響，其表示方法：D121.1℃minD值隨熱處理溫度、菌種、細(xì)菌/懸浮液的性質(zhì)及其他因素而異。D值計(jì)算：加熱致死時(shí)間曲線溫度不變，將處于一定條件下的孢子懸浮液/食品中某一菌種的細(xì)胞/芽孢數(shù)全部殺死所的最短熱處理時(shí)間。細(xì)菌加熱致死時(shí)間隨致死溫度而異。它表示不同溫度時(shí)細(xì)菌芽孢相對(duì)耐熱性。加熱致死規(guī)律按指數(shù)遞降進(jìn)行。θ不同熱處理溫度，t加熱致死時(shí)間，Z時(shí)對(duì)應(yīng)θ’-θ值加熱減數(shù)時(shí)間（thermalreductiontime）Z為直線斜率絕對(duì)值的倒數(shù)。加熱減數(shù)時(shí)間：任一規(guī)定溫度，將對(duì)象菌減少到某一程度（10-n）時(shí)所需的加熱時(shí)間。10-n中n稱為遞減指數(shù)，表示TRTn=nDTRT實(shí)為D值概念的擴(kuò)大。所以受對(duì)D值有影響的因素支配，不受原始菌數(shù)影響。TRT值可按從概率角度解釋細(xì)菌死亡情況。TRTn值隨溫度而異。如n=1,則TRT=D。橫坐標(biāo)為加熱溫度，縱坐標(biāo)為TRT（實(shí)際為D）對(duì)數(shù)值，在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)軸上畫出擬致死時(shí)間曲線（為一直線）遞減指數(shù)n不超過(guò)2時(shí)，則TDTn=nD。同樣可做出各n值時(shí)，T對(duì)t曲線，稱為加熱減數(shù)時(shí)間曲線。它們和擬加熱致死時(shí)間曲線相平行。Z值實(shí)際上是某對(duì)象菌耐熱性參數(shù)。D值本身并不代表全部殺菌時(shí)間。在規(guī)定θ’下，當(dāng)nD值中n接近無(wú)窮大，即F值。但實(shí)際中不需要。只要根據(jù)實(shí)際污染情況的調(diào)查和安全性保證試驗(yàn)即可確定n值，可將其視為F值。由此建立加熱減數(shù)時(shí)間曲線方程。因F相應(yīng)取121.1℃，上式即，如D值在121.1℃時(shí)測(cè)得，則F＝nD。12D概念（罐頭工業(yè)殺菌）最低加熱過(guò)程應(yīng)降低到最耐熱的肉毒梭狀芽孢桿菌芽孢存活概率僅為10-12適用于pH值＞4.6食品。F值和Z值F值：一定加熱致死溫度（一般為121.1℃）下，殺死一定濃度微生物所需加熱時(shí)間。用于比較Z值相同的細(xì)菌耐熱性，但對(duì)于Z值不同的細(xì)菌不適用。故F值表示:,通常Z＝10℃，如θ＝121.1℃，上下標(biāo)可省略，否則不省略。Z值：加熱致死時(shí)間曲線或加熱致死速率曲線中加熱時(shí)間或D值按照1/10或10倍變化時(shí)，相應(yīng)的加熱溫度變化。Z值愈大，因溫度上升而取得的殺菌效果就愈小。因，故溫度系數(shù)和Z值關(guān)系兩種不同溫度時(shí)反應(yīng)速率常數(shù)的比值。用表示。一般＝10℃，，，，，酶的耐熱性含酶的物質(zhì)中，在一定范圍內(nèi)提高溫度，則酶的反應(yīng)速率隨之增加。其一般在1.4～2.0之間，但溫度過(guò)高，溫度特別高反應(yīng)速度反而下降。原因：溫度升高加速反應(yīng)如果溫度過(guò)高，蛋白質(zhì)破壞，導(dǎo)致反應(yīng)速度下降。蛋白質(zhì)被破壞溫度即最低點(diǎn)。轉(zhuǎn)折點(diǎn)為。當(dāng)過(guò)轉(zhuǎn)折點(diǎn)后，隨著溫度提高，K值下降。溫度高于80℃，熱處理幾分鐘，幾乎所有酶遭受不可逆破壞。注意：某些酶經(jīng)過(guò)熱殺菌還能再度活化。第二節(jié)、食品的熱傳遞熱量傳遞方式傳導(dǎo)：熱量從物體的這一部分向那一部分或向接觸的另一物體所發(fā)生的傳遞。組成物質(zhì)的分子間熱運(yùn)動(dòng)引起。發(fā)生于固體或接觸物體之間對(duì)流：適用于液體物質(zhì)。當(dāng)液體或氣體中存在某種程度溫度差時(shí)，溫度不同的兩部分就會(huì)通過(guò)其密度差發(fā)生混合。這種混合比通過(guò)傳導(dǎo)更易使溫度均勻一致。除自然混合作用（自然對(duì)流）外，還有強(qiáng)制對(duì)流。輻射：任何物體都相應(yīng)地從表面散發(fā)熱能，傳遞給另一物體。熱能可能被反射，吸收或透過(guò)物體散失。加熱殺菌分類，按接觸方式可分為間接加熱和間接加熱。罐裝食品傳熱方式傳熱方式：有傳導(dǎo)，對(duì)流，對(duì)流傳導(dǎo)三種。傳導(dǎo)傳熱型在傳導(dǎo)加熱或冷卻中，吸收和釋放熱量最緩慢部位在罐頭中心。稱冷點(diǎn)。冷點(diǎn)加熱殺菌所需要時(shí)間較長(zhǎng)。傳導(dǎo)傳熱型罐頭：固態(tài)的，粘稠度高的食品或加熱冷卻過(guò)程中不能流動(dòng)的食品。對(duì)流傳熱型其冷點(diǎn)處于中心軸偏下部位。加熱冷卻過(guò)程較短。對(duì)流傳導(dǎo)結(jié)合式可分為先對(duì)流后傳導(dǎo)：冷卻時(shí)只傳導(dǎo)傳熱，乳糜狀玉米罐頭先傳導(dǎo)后對(duì)流：冷卻時(shí)只對(duì)流傳熱，蘋果沙司罐頭影響罐裝食品傳熱的因素固態(tài)食品：先裝到容器中再殺菌液態(tài)食品：先裝到容器中再殺菌或先殺菌再分裝內(nèi)因：裝罐量，頂隙量，真空度，固形物量，糖液濃度，汁液與固形物比例，粘稠度，熟化程度，加工方法，食品組成與性狀，填充方法，加熱過(guò)程中特性，加熱前食品初溫及在容器內(nèi)分布。外因：容器大小與形狀，加熱過(guò)程旋轉(zhuǎn)，攪動(dòng)，殺菌鍋內(nèi)容器數(shù)量，容器所處，殺菌鍋內(nèi)噴入蒸汽壓力，噴射位置，殺菌鍋內(nèi)溫度分布，有無(wú)所囊，升溫時(shí)間等。具體有：食品的物理性質(zhì)形狀，大小，粘稠度和相對(duì)密度不同，糖（溫度升高，粘度下降），淀粉（＞6%，傳熱方式為傳導(dǎo)），果膠，塊形大小，裝罐方式食品初溫對(duì)于傳導(dǎo)型加熱食品：影響顯著；對(duì)于對(duì)流型加熱食品：影響不顯著。容器傳熱特性，熱阻，幾何尺寸（h/D=0.25,加熱時(shí)間最短）。對(duì)于對(duì)流傳熱型罐頭：容器種類和罐壁厚度對(duì)加熱殺菌時(shí)間影響很大。對(duì)于傳導(dǎo)傳熱型罐頭：食品導(dǎo)熱性對(duì)殺菌時(shí)間影響較大。殺菌設(shè)備形式：回轉(zhuǎn)式＞靜置式其他：加熱時(shí)食品特性，加熱前罐內(nèi)溫度分布情況，殺菌鍋裝填量，罐的碼放排列方式。罐裝食品傳熱的測(cè)定目的掌握罐藏食品的傳熱特性建立相應(yīng)加熱和冷卻條件根據(jù)測(cè)得的加熱和冷卻的傳熱曲線直接對(duì)殺菌效果作出評(píng)價(jià)方法短桿水銀溫度計(jì)專用罐頭中心溫度測(cè)定儀測(cè)定點(diǎn)（測(cè)溫點(diǎn)的選擇）罐內(nèi)加熱最緩慢點(diǎn)（冷點(diǎn)）對(duì)流傳熱型罐藏食品：中心軸上離罐底罐高10%～15%，罐內(nèi)中心線上熱導(dǎo)傳熱型罐藏食品：幾何中心或微偏上方熱導(dǎo)對(duì)流結(jié)合型罐藏食品：對(duì)流傳熱和導(dǎo)熱兩冷點(diǎn)之間，由二者比值決定一般取離罐底罐高約25%的罐內(nèi)中心線作測(cè)定點(diǎn)特殊罐藏食品：需測(cè)定（每10mm始，隔5mm放一熱電偶）測(cè)試方法試樣量4～6只（≤10）測(cè)定次數(shù)≥1次/分鐘，導(dǎo)熱型可適當(dāng)延長(zhǎng)測(cè)罐內(nèi)及殺菌鍋內(nèi)溫度變化情況罐裝食品的傳熱曲線傳熱曲線類型為加熱殺菌和冷卻時(shí)的傳熱曲線。是將測(cè)得的罐內(nèi)冷點(diǎn)溫度的變化在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)軸上作圖所得的曲線。以實(shí)際上溫度與加熱或冷卻溫度差的對(duì)數(shù)值為縱坐標(biāo)，以時(shí)間為橫坐標(biāo)作曲線。在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖上作出的加熱殺菌和冷卻時(shí)的傳熱曲線，除加熱和冷卻最初階段外都呈直線，其斜率可用fh、fc表示，為直線橫過(guò)一個(gè)對(duì)數(shù)循環(huán)時(shí)需要的加熱和冷卻時(shí)間。fh和fc表示加熱殺菌時(shí)速率和冷卻速率。f越高，速率越慢。這此曲線稱為單數(shù)半對(duì)數(shù)曲線，純粹對(duì)流型和傳導(dǎo)型食品傳熱曲線屬于此類。有些曲線并非如此。如果食品在殺菌初期先通過(guò)對(duì)流傳熱加熱，再通過(guò)傳導(dǎo)加熱，這類食品熱傳遞曲線是一個(gè)由兩條斜率水同的直線所構(gòu)成的圖像。這兩漸近線的交點(diǎn)一般叫轉(zhuǎn)折點(diǎn)。這種熱傳遞曲線稱為轉(zhuǎn)折型半對(duì)數(shù)加熱曲線。一般應(yīng)把升溫時(shí)間42%計(jì)算在殺菌時(shí)間中。（不適于傳熱好或升溫時(shí)溫差為2～3℃食品）傳熱速率表達(dá)式Ball表達(dá)式某一殺菌溫度時(shí)，加熱時(shí)間可根據(jù)半對(duì)數(shù)加熱曲線的fh值推算。:殺菌溫度下加熱時(shí)間（min）:半對(duì)數(shù)加熱傳熱直線橫過(guò)一個(gè)對(duì)數(shù)周期所需的加熱時(shí)間（min）：殺菌鍋殺菌溫度（θs）和加熱結(jié)束時(shí)罐內(nèi)冷點(diǎn)上能達(dá)到的最高溫度(θ1)間的差值:殺菌鍋殺菌溫度（θs）和殺菌開始前罐藏食品初溫（θc）的差值。:假初溫：初溫：加熱滯后因子一般表達(dá)式加熱殺菌時(shí)間與的關(guān)系：：罐內(nèi)容物溫度第三節(jié)殺菌強(qiáng)度和殺菌時(shí)間的計(jì)算及評(píng)價(jià)殺菌對(duì)象菌的選擇罐藏食品進(jìn)行最后熱處理的對(duì)象主要是致病菌，腐敗菌，產(chǎn)毒菌。罐藏食品商業(yè)無(wú)菌（commercialsterilizationofcannedfood）：罐藏食品經(jīng)適度熱殺菌以后，不含有致病的微生物，也不含常溫下能系列的非致病微生物。選擇原因罐藏食品種類不同，罐內(nèi)腐敗菌也不同，導(dǎo)致罐頭腐敗原因也不同，各腐敗菌生活習(xí)性不同，故殺菌工藝也不同確定對(duì)象菌才能正確選擇合理殺菌工藝避免罐頭腐敗變質(zhì)。根據(jù)腐敗菌對(duì)不同pH值的適應(yīng)性及耐熱性，罐藏食品應(yīng)分為：酸度級(jí)別食品種類常見(jiàn)腐敗菌熱力殺菌要求低酸性食品（pH>4.6，Aw>0.85）低酸性食品＞5.0肉嗜熱菌，嗜溫厭氧菌或嗜溫兼性厭氧菌高溫殺菌105～121.1℃中酸性食品4.6～5.0蔬菜，面條酸性食品（pH≤4.6）酸性食品：3.7～4.6水果及果汁非芽孢耐酸菌、耐酸芽孢菌沸水或100℃以下介質(zhì)殺菌高酸性食品：＜3.7菠蘿，杏，葡萄，檸檬，醋栗，泡菜酵母，霉菌，酶（耐酸性強(qiáng)，耐熱性差）判斷依據(jù)：肉毒桿菌的生長(zhǎng)習(xí)性（抗熱、厭氧）土壤菌。分為AB型，E型AB型：耐酸，pH＜4.6時(shí)，生長(zhǎng)受抑制E型：產(chǎn)毒低酸性食品中存在的微生物：肉毒桿菌，PA3679生芽梭狀芽孢桿菌（厭氧腐敗菌），平酸菌（嗜熱脂肪芽孢桿菌）中酸性食品存在的微生物：嗜熱解糖梭狀芽孢桿菌（解糖厭氧菌），殺菌條件同低酸性食品。故中酸性食品被歸入低酸性食品一類。pH＝3.7：酪酸菌和凝結(jié)芽孢桿菌（腐?。┰诖藯l件下仍可生長(zhǎng)，故pH＝3.7成為酸性食品和高酸性食品的分界線。高酸性食品：耐酸性細(xì)菌，酵母，霉菌（該條件下，酶耐熱性高于微生物）殺菌強(qiáng)度意義殺菌效率值。通過(guò)測(cè)定罐頭中心溫度，根據(jù)此結(jié)果按對(duì)象菌的Z值進(jìn)行一系列計(jì)算，得到在該殺菌條件下的實(shí)際殺菌效果，即殺菌強(qiáng)度（F0）。用實(shí)際殺菌效果即殺菌強(qiáng)度F0和TDT曲線上的F值比較，即可知道在實(shí)際操作殺菌條件下是否達(dá)到殺菌要求。殺菌強(qiáng)度F0值計(jì)算F0值定義：在參數(shù)溫度為121.1℃下總的累積致死效應(yīng)。（totalijtegratedlethaleffect）美國(guó)：僅指保持恒定溫度下的時(shí)間（holdingtime）保溫時(shí)間，保溫部分的殺菌溫度計(jì)算方法：確定121.1℃下D值針對(duì)不同微生物種類確定＝nD，計(jì)算F0值許多腐敗微生物比肉毒桿菌耐熱性強(qiáng)，在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，在罐頭工業(yè)中通常選擇F0值為8～18，并依產(chǎn)品類別設(shè)定F0值。各種食品原料的典型F0值如書P111頁(yè)，最下方所式計(jì)算F0值考慮的其他因素：食品品質(zhì)即C0值（蒸煮值）：，C0值提高，品質(zhì)下降Z值取決于食品類型，一般在15～23℃之間。選擇食品殺菌F0值的同時(shí)，評(píng)估C0值。制定F0值考慮安全問(wèn)題及食品接受性。規(guī)定殺菌對(duì)象菌標(biāo)準(zhǔn)F值的依據(jù)確定殺菌值之前，首先確定引起該罐藏食品變質(zhì)的a微生物種類及b其耐熱性，c了解腐敗菌污染程度對(duì)于低酸性食品，考慮肉毒桿菌12D耐熱性高嗜熱菌（4～5）D～6D酸性食品，選用80℃作參照溫度，通常用4～5D的殺菌強(qiáng)度，F(xiàn)值較小。加熱殺菌時(shí)間的推算及評(píng)價(jià)1920比奇洛（Bigelow）基本推算法根據(jù)細(xì)菌致死率和罐藏食品傳熱曲線創(chuàng)建殺菌理論1923Ball公式法由殺菌過(guò)程中罐頭中心受熱效果，研究用積分法計(jì)算殺菌效果的方法1939OlsonStevensSchultz改進(jìn)計(jì)算法簡(jiǎn)化1923年公式法1948Stumbo提出F值計(jì)算殺菌時(shí)間考慮細(xì)菌數(shù)現(xiàn)在最新計(jì)算法將數(shù)值影響考慮在內(nèi)比奇洛推算法：基本理論：找出罐藏食品的傳熱情況和各溫度時(shí)細(xì)菌受熱致死時(shí)間關(guān)系。推算預(yù)定溫度工藝條件下需要的加熱、冷卻殺菌時(shí)間。A致死量（lethalvalue）t/t0部分殺菌量第四節(jié)、食品加熱殺菌和熱力殺菌裝置低溫加熱殺菌作用：將食品中所存在的微生物部分地而不是全部殺滅的一種殺菌方法。適用范圍：酒精，牛奶，果汁等液體食品（pH<4.6）食品品質(zhì)易受高溫影響，只需部分滅菌（殺死拮抗微生物）注意：常與冷藏，發(fā)酵，使用添加物（糖、鹽、防腐劑，降低Aw的物質(zhì)），包裝，加脫氧劑等。操作：可分為三個(gè)階段，升溫階段，保溫階段，冷卻階段嚴(yán)格操作時(shí)間，熱交換充分有效進(jìn)行分類：從操作角度分為回轉(zhuǎn)式，連續(xù)式1、批量式低溫加熱殺菌裝置液態(tài)食品：熱交換三個(gè)階段在同一裝置中進(jìn)行，夾層鍋（熱交換率高）固體食品：產(chǎn)品裝入大型筐隔板上，在盛有熱水的水槽中浸泡一段時(shí)間，再移入冷卻水槽降溫?；蛘邔⒄羝腿朊荛]室，用蒸汽殺菌特點(diǎn)：固體食品傳熱系數(shù)小，熱交換效率不高，表面易受過(guò)度熱處理?？捎糜谠谠O(shè)定溫度下保溫較長(zhǎng)時(shí)間的食品技術(shù)性強(qiáng)，操作管理費(fèi)工2、連續(xù)式低溫加熱殺菌裝置固體食品/固液混合食品：不能連續(xù)加熱殺菌，如用小容器包裝，可連續(xù)處理液態(tài)食品：無(wú)論是否有包裝，都適宜連續(xù)處理對(duì)于液態(tài)食品而言，熱交換器有管式和板式管式有蛇管式，雙管式，多管式板式：應(yīng)用廣板式熱交換器特點(diǎn)：總傳熱系數(shù)大設(shè)備安裝占用面積小，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)內(nèi)容量小，滯留時(shí)間短，易于將各分解并進(jìn)行清洗，易于調(diào)節(jié)流量，同一組片內(nèi)同時(shí)進(jìn)行兩種以上產(chǎn)品的熱交換，采用適當(dāng)金屬材料不存在金屬污染問(wèn)題，可自動(dòng)控制，節(jié)省人工費(fèi)用。罐裝、瓶裝小包裝食品殺菌連續(xù)式水槽殺菌設(shè)備：適合于腌制菜和果品罐頭殺菌，不適合瓶裝食品分幾個(gè)區(qū)，各分區(qū)內(nèi)調(diào)節(jié)加熱速度有傳遞帶連續(xù)熱水噴淋殺菌設(shè)備：酸性食品低溫殺菌，對(duì)瓶裝食品尤為合適設(shè)六個(gè)以上溫度分區(qū)，第一預(yù)熱區(qū)，第二預(yù)熱區(qū)，低溫殺菌區(qū)，預(yù)冷區(qū)，冷卻區(qū)，最終冷卻區(qū)連續(xù)蒸汽加熱式殺菌設(shè)備（隧道形）熱量傳遞速度不穩(wěn)定，隨蒸汽溫度和速度而變連續(xù)滾動(dòng)式常壓加熱殺菌設(shè)備罐的移動(dòng)機(jī)構(gòu)是一個(gè)螺旋形導(dǎo)軌，使罐沿導(dǎo)軌進(jìn)行滾動(dòng)3、高頻加熱殺菌使高頻電磁能在物體內(nèi)部轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苓M(jìn)行加熱的一種方式。若從導(dǎo)電性的角度劃分，有金屬和電解質(zhì)溶液之類易于導(dǎo)電的導(dǎo)體和難于導(dǎo)電的電介體。以前者為對(duì)象的加熱謂之感應(yīng)加熱，以后都為對(duì)象的加熱叫做介質(zhì)加熱感應(yīng)加熱采用頻率為數(shù)百千赫（kHz）以內(nèi)的電磁波,介質(zhì)加熱采用數(shù)兆赫（MHz）以上的電磁波，微波相應(yīng)的頻率為300MHz～30GHz高溫加熱殺菌間歇裝置:高壓殺菌釜分為立式和臥式立式壓力殺菌釜：安裝時(shí)一半安裝在地面以下，開口比地面高80-90cm按蒸汽供給方式分：底部蒸汽吹入式，上部蒸汽吹入式臥式壓力殺菌釜：一般在地面上，大型裝置低于地面20-30cm，目的使軌道與地面高度相同可以分為：底部蒸汽吹入式，底部蒸汽吹入—空氣冷卻，空氣加壓—熱水加熱式不管選擇立式還是臥式的殺菌釜，其容量都要與總封罐能力相配套。殺菌前等等時(shí)間小于30min，殺菌釜大小由罐型和生產(chǎn)量決定。用于玻璃容器的靜止壓力殺菌釜由于金屬容器和玻璃容器在加熱和冷卻時(shí)所具有的特性及密封方式各不相同。在操作上有很大差異。溫度和壓力不對(duì)應(yīng)一般玻璃容器采用熱水式壓力殺菌釜進(jìn)行殺菌，操作中注意溫差不能過(guò)大，玻璃容器蓋子耐強(qiáng)度比不上經(jīng)二重卷封的金屬容器。當(dāng)T＞116℃殺菌時(shí)，無(wú)論什么產(chǎn)品，其容器內(nèi)壓均比殺菌釜內(nèi)的蒸汽壓高。原因：容器內(nèi)容器蒸汽壓隨溫度上