【正文】 下的致死率值。 （ 3）傳熱曲線的作用 ? 傳熱曲線是計(jì)算殺菌強(qiáng)度的基礎(chǔ)。 （ 2）不同傳熱類型食品的傳熱曲線 ? 用 1%、 %和 5%的膨潤(rùn)土懸浮液作試驗(yàn)，分別得到對(duì)流型、先對(duì)流后傳導(dǎo)型和傳導(dǎo)型的傳熱曲線（ 后頁(yè)圖 ）。 ? 對(duì)流型食品，冷點(diǎn)在罐中心軸上離罐底24cm處，罐越大越靠上。 ? 殺菌開始時(shí)要充分排氣。 ? 回轉(zhuǎn)式殺菌鍋：罐頭在殺菌時(shí)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。因此，純傳導(dǎo)型的食品通常用扁型罐包裝。 （ 3）罐藏容器 ? 主要指容器的材料、容積和幾何尺寸 ? 在常用的包裝材料中，金屬熱阻最低，玻璃次之，紙質(zhì)材料最高，軟包裝材料依加工時(shí)所用材料有關(guān)。 ? 在湯汁中的固形物體積越小傳熱越快，豎條排列比層片排列傳熱快。 影響罐內(nèi)食品傳熱速率的因素 ? 罐內(nèi)食品的物理性質(zhì) * ? 初溫 * ? 罐藏容器 * ? 殺菌鍋 * （ 1）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。 d. 先對(duì)流后傳導(dǎo)型：受熱后吸水膨脹。 b. 完全傳導(dǎo)型：內(nèi)容物全部是固體物質(zhì)。如果殺菌溫度為 ℃ ，要求產(chǎn)品腐敗率不超過1/1000。 ? 通過 F0 = n D，還將熱力致死速率曲線和熱力致死時(shí)間曲線聯(lián)系在一起，建立起了 D值、 Z值和 F0值之間的聯(lián)系。 ? 對(duì)于低酸性食品，因必須盡可能避免肉毒桿菌對(duì)消費(fèi)者的危害，取 n = 12。 ? 這種程度的殺菌操作，稱為“ 商業(yè)滅菌 ”；接受過商業(yè)滅菌處理的產(chǎn)品，即處于“商業(yè)無菌”狀態(tài)。 ? 已知在熱處理過程中微生物并非同時(shí)死亡，即當(dāng)微生物的數(shù)量變化時(shí)，達(dá)到“徹底殺滅”這一目標(biāo)所需的時(shí)間也就不同。 （ 6） D值 ? 令 b = a 101，則 D = t （ 圖 ） ? 表示在特定的環(huán)境中和特定的溫度下殺滅 90%特定的微生物所需要的時(shí)間。 （ 5）熱力致死速率曲線 ? ―全部殺滅”的表達(dá)不科學(xué)。 利用熱力致死時(shí)間曲線，可將各殺菌 溫度 時(shí)間組合 換算成 ℃ 時(shí)的殺菌時(shí)間，從而可以方便地加以比較（ 圖 ） ： （ 4） Z值 ? 當(dāng) lg(t1/t2)=1 時(shí)， Z=T2T1（ 圖 ） ? 因此， Z值是熱力致死時(shí)間變化 10倍所需要相應(yīng)改變的溫度數(shù)，單位為 ℃ 。 TDT曲線圖 Z值 F0值 則得到熱力致死時(shí)間曲線方程： lg t2 lg t1 = k(T2 T1) lg t1 lg t2 = k(T2 T1) 令 Z = 1/k ? TDT曲線指示了殺菌完成與否的界限 ? TDT曲線與環(huán)境條件有關(guān)，與微生物數(shù)量有關(guān)，與微生物的種類有關(guān) ? 該曲線還可用以比較不同的溫度 時(shí)間組合的殺菌強(qiáng)度 [例 ] 在某殺菌條件下，在 116℃ 用 5 min恰好將菌全部殺滅；若改用 110℃ 、 15 min處理，問能否達(dá)到原定的殺菌目標(biāo)？設(shè) Z=10℃ 。 ? 現(xiàn)在：微生物生長(zhǎng)溫度的上限。這類產(chǎn)品稱為 酸化食品 。 酸性食品與 高酸性食品 pH值劃分的依據(jù) ? 存在于酸性食品中較耐熱的某些腐敗菌，如酪酸菌、凝結(jié)芽孢桿菌，在 pH即不 能生長(zhǎng)。為增強(qiáng)安全性，以 。 ? 該菌特點(diǎn)：有 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G七種類型， C、 D、 G型不產(chǎn)生毒素， E、 F型主要存在于海洋湖泊環(huán)境， A、 B型廣泛存在于土壤中。 ? 常見含有植物殺菌素的原料：蔥、蒜、辣椒、羅卜、芥末、丁香、芹菜、胡羅卜、茴香等。低濃度食鹽（ 4%）對(duì)微生物有保護(hù)作用，高濃度（ 4%）時(shí)，微生物耐熱性隨濃度增長(zhǎng)而明顯降低。 ? 糖濃度高到一定程度（ 60%左右）時(shí)，高滲透壓環(huán)境能抑制微生物生長(zhǎng)。 ? 如大腸桿菌和沙門氏菌，在水中加熱到 6065℃ 時(shí)即可死亡了，而在油中加熱到 100℃ ，需經(jīng) 30 min才能死亡。 以枯草桿菌為對(duì)象的殺菌溫度與致死時(shí)間溫度 / ℃ 100 105 1 10 1 15 120 125致死時(shí)間 / m i n 124 1 10 80 70 40 30（ 3）罐內(nèi)食品成分的影響 ? pH* ? 脂肪 * ? 糖 * ? 蛋白質(zhì) * ? 鹽 * ? 植物殺菌素 * a. pH值 ? 微生物在中性時(shí)的耐熱性最強(qiáng)， pH偏離中性的程度越大，微生物耐熱性越低，在相同條件下的死亡率越大。 細(xì)菌芽孢的耐熱性（ 106芽孢 / 5 m l ，肉羹培養(yǎng)基中）致死時(shí)間 （ m i n ）細(xì)菌種類1 0 0 ℃ 1 2 5 ℃枯草桿菌 1 2 0 30馬鈴薯?xiàng)U菌 1 1 0 25肉毒桿菌 A 3 0 0 12肉毒桿菌 B 1 5 0 12 ? 同一菌種單個(gè)細(xì)胞的耐熱性基本一致，但微生物菌群的耐熱性與一定容積中存在的微生物數(shù)量有關(guān)，數(shù)量越大，全部殺死所需時(shí)間越長(zhǎng)，微生物菌群所表現(xiàn)的耐熱性越強(qiáng)（ 次頁(yè)表 ）。食 品 工 藝 學(xué) Food Processing 陶 謙 食品學(xué)院 D329室 85329082 13912470609 夏文水、陳潔、姜啟興 第三章 食品的熱處理和殺菌 ? 概述 * ? 熱殺菌理論 * ? 熱處理與產(chǎn)品質(zhì)量 * ? 熱殺菌應(yīng)用 * 第一節(jié) 概述 ? 熱處理的作用 * ? 關(guān)于罐藏食品 * ? 罐藏食品發(fā)展史 * 一、熱處理的作用 ? 保藏?zé)崽幚?——在熱處理過程中降低無益生物物質(zhì)如微生物和酶的活性 ? 轉(zhuǎn)化熱處理 ——在熱處理過程中發(fā)生一些物理特性的變化（如面團(tuán) → 面包） ? 本章討論保藏?zé)崽幚? 二、關(guān)于罐藏食品 ? 罐藏食品能最完整地體現(xiàn)熱殺菌技術(shù) ? 罐藏食品營(yíng)養(yǎng)、安全、耐儲(chǔ)、方便 ? 罐藏食品列舉 ? 食品置于罐、瓶、盒、袋等容器中，密封后加熱殺菌，能在自然溫度下長(zhǎng)期存放 – 熱處理殺滅容器內(nèi)的微生物 – 密封的容器防止外界微生物的入侵 ? 空罐；實(shí)罐 三、罐藏食品發(fā)展史 ? 罐藏技術(shù)并非自然啟發(fā)，乃是前人不斷探索之結(jié)果 ? 阿培爾的發(fā)明（ Nicolas Appert） – Appertis(z)ation，罐頭殺菌，高溫殺菌 ? 黑暗中的進(jìn)展 – 容器方面（焊封，卷封，電阻焊） – 殺菌方面（沸水，鹽水，高壓鍋） ? 巴斯德的證明（ Louis Pasteur） – Pasteuris(z)ation，巴氏殺菌，常壓殺菌 ? 理性的進(jìn)步 – 開發(fā)西部 – 麻省理工學(xué)院 ? 新中國(guó)罐頭工業(yè) – 抗美援朝 – 出口換匯 – 幫助農(nóng)業(yè)高效發(fā)展 第二節(jié) 熱殺菌理論 ? 微生物的耐熱性 * ? 食品的傳熱 * ? 殺菌強(qiáng)度計(jì)算及評(píng)價(jià) * 一、微生物的耐熱性 ? 影響微生物耐熱性的因素 * ? 對(duì)熱殺菌食品的 pH值分類 * ? 表示微生物耐熱性的參數(shù) * 影響微生物耐熱性的因素 ? 污染微生物 * ? 熱處理溫度 * ? 罐內(nèi)食品成分 * （ 1）污染微生物 ? 種類 * ? 污染量 * ? 菌種不同耐熱程度不同：酵母和霉菌較不耐熱，細(xì)菌較耐熱。 ? 因此，食品工廠的衛(wèi)生狀況直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，并且也是該廠產(chǎn)品質(zhì)量是否合格的標(biāo)準(zhǔn)之一。 ? 如一種好氣菌芽孢在 的培養(yǎng)基中，在 121℃ 經(jīng) 2 min就可致死，而在 ，同樣溫度則需要 9 min才能致死。 c. 糖 ? 糖濃度很低時(shí)，對(duì)微生物耐熱性影響較??；糖的濃度越高，越能增強(qiáng)微生物的耐熱性。 d. 蛋白質(zhì) ? 蛋白質(zhì)含量在 5%左右時(shí)，對(duì)微生物有保護(hù)作用；含量到 15%以上時(shí)，對(duì)耐熱性沒有影響。 ? 低濃度鹽可以使微生物細(xì)胞適量脫水而蛋白質(zhì)難以凝固；高濃度的鹽則可使微生物細(xì)胞大量脫水，蛋白質(zhì)變性，導(dǎo)致微生物的死亡。 ? 植物殺菌素的存在會(huì)削弱微生物的耐熱性，并可降低原始菌量。罐藏食品中易污染的產(chǎn)毒素菌型為 A、 B、E。 ? 當(dāng) Aw≤ 時(shí)，其芽孢也不能生長(zhǎng)繁殖。 ? 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(xì)菌、酵母、霉菌，殺菌強(qiáng)度較低。 ? 酸化食品可按酸性食品進(jìn)行殺菌處理。微生物在高于此溫度的環(huán)境中會(huì)被殺滅。 [例 ] 已知： T1=116℃ ， t1=5 min； T2=110℃ ，Z=10℃ ，求 t2。 ? Z值與微生物的種類有關(guān)、與環(huán)境因素有關(guān)。 ? 大量的實(shí)驗(yàn)證明，如果有足夠多的微生物，則這些微生物并不是同時(shí)死亡的，而是隨著時(shí)間的推移，其死亡量逐步增加。 ? D值與菌種有關(guān)、與環(huán)境條件有關(guān)、與殺菌溫度有關(guān)。因此，必須重新考慮殺菌終點(diǎn)的確定問題。 ? 商業(yè)無菌要求產(chǎn)品中的所有致病菌都已被殺滅，耐熱性非致病菌的存活概率達(dá)到規(guī)定要求，并且在密封完好的條件下在正常的銷售期內(nèi)不可能生長(zhǎng)繁殖。 ? 對(duì)于易被平酸菌腐敗的罐頭，因嗜熱脂肪芽孢桿菌的 D值高達(dá) 34 min，若仍取 12D，則因加熱時(shí)間過長(zhǎng)，食品的感官品質(zhì)不佳，所以一般取 45D，最多為 6D。 t = D (lga lgb) F0=nD ZTTtt 1221lg ??ZTTDD 1221lg ??仿熱力致死曲線 [例 ] 某產(chǎn)品凈重 454 g，含有 ℃ = min、 Z=10℃ 的芽孢 12只 /g；若殺菌溫度為 110℃ ，要求效果為產(chǎn)品腐敗率不超過 %。求： F118， F0及 ℃ 。如午餐肉、烤鵝等。如甜玉米等淀粉含量高的食品。 ? 液態(tài)食品以對(duì)流為主，粘度越小，對(duì)流所占比重越大。 （ 2）初溫 ? 指殺菌操作開始時(shí)，罐內(nèi)食品的溫度。 ? 容積越大，所需加熱時(shí)間越長(zhǎng)。 （ 4）殺菌鍋 ? 靜置式殺菌鍋：罐頭在殺菌時(shí)保持靜止?fàn)顟B(tài)。 * – 鍋內(nèi)溫度分布均勻。 傳熱測(cè)定 ? 對(duì)罐頭冷點(diǎn) *溫度變化情況的測(cè)定 – 掌握內(nèi)容物傳熱情況，以便科學(xué)制訂殺菌工藝 – 比較殺菌鍋內(nèi)各部位升溫情況，改進(jìn)、維修設(shè)備及改進(jìn)操作水平 – 掌握內(nèi)容物所接受的殺菌程度，判斷殺菌效果 ? 測(cè)定方法： – 計(jì)算法，誤差很大 – 最高溫度計(jì)法，不能了解殺菌過程中的變化 – 罐頭溫度測(cè)定計(jì)錄儀 ? 測(cè)定時(shí)注意探頭的位置（冷點(diǎn)） 冷點(diǎn) ? 罐頭在殺菌冷卻過程中，溫度變化最緩慢的點(diǎn)。 傳熱曲線 ? 傳熱曲線的表示方法 * ? 不同傳熱類型食品的傳熱曲線 * ? 傳熱曲線的作用 * （ 1）傳熱曲線的表示方式 ? 將罐內(nèi)食品某一點(diǎn)（通常是冷點(diǎn)）的溫度隨時(shí)間變化值在自然數(shù)坐標(biāo)中用溫度 時(shí)間曲線表示，如 圖 。 ? 對(duì)流型曲線只有一種斜率，稱簡(jiǎn)單型傳熱曲線。 ? 根據(jù)簡(jiǎn)單型或轉(zhuǎn)折型半對(duì)數(shù)坐標(biāo)傳熱曲線，可以很方便地進(jìn)行殺菌過程的數(shù)據(jù)