【正文】 低溫度 T1下快多少，若 Q 值表示溫度增加 10℃時反應(yīng)速率的增加情況，則一般稱之為 Q10。不同的微生物對溫度的敏感程度不同，提高溫度所增加的破壞效果不一樣。要取得同樣的熱處理效果，在較高溫度下所需的時間比在較低溫度下的短。 反應(yīng)速率常數(shù)的對數(shù)與溫度成正比，較高溫度 的熱處理所取得的殺菌效果要高于低溫度熱處理的殺菌效果。反映熱破壞反應(yīng)速率常數(shù)和溫度關(guān)系的方法主要有3 種：一種是熱力致死曲線；另一種是阿累尼烏斯方程；還有一種是溫度系數(shù)。試驗以熱處理后接種培養(yǎng)，無微生物生長作為全部活菌已被殺死的標(biāo)準(zhǔn)。在同一溫度下比較不同微生物的 D 值時， D 值愈大，表示在該溫度下殺死 90%微生物所需的時間愈長，即該微生物愈耐熱。 致死速率曲線是在一定的熱處理（致死）溫度下得出的，為了區(qū)分不同溫度下微生物的 D 值，一般熱處理的溫度 T 作為下標(biāo)，標(biāo)注在 D 值上，即為 DT 。 從圖中可以看出，熱處理過程中微生物的數(shù)量每減少同樣比例所需要的時間是相同的。這一關(guān)系通常被稱為 “熱滅活或熱破壞的對數(shù)規(guī)律 ”。 . 第二節(jié) 食品熱處理反應(yīng)的基本規(guī)律 一、食品熱處理的反應(yīng)動力學(xué) 要控制食品熱處理的程度，人們必須了解熱處理時食品中各成分（微生物、酶、營養(yǎng)成分和質(zhì)量因素等）的變化規(guī)律，主要包括：（ 1）在某一熱處理條件下食品成分的熱處理破壞速率； （ 2）溫度對這些反應(yīng)的影響。 直接方式指加熱介質(zhì)（如燃 料燃燒的熱氣等）與食品直接接觸的加熱過程。 在考慮確定具體的殺菌條件時，通常以某種具有代表性的微生物作為殺菌的對象，通過這種對象菌的死亡情況反映殺菌的程度。另一方面，專性好氧菌的芽孢較兼性和專性厭氧菌的芽孢容易被殺死。 將食品先密封于容器內(nèi)再進行殺菌處理是通常罐頭的加工形式，而將經(jīng)超高溫瞬時（ UHT）殺菌后的食品在無菌的條件下進行包裝，則是無菌包裝。 這種熱處理形式一般也能鈍化酶，但它同樣對食品的營養(yǎng)成分破壞也較大。對低酸性食品 (pH＞ )，其主要目的是殺滅致病菌，而對于酸性食品，還包括殺滅腐敗菌和鈍化酶。巴氏殺菌可使食品中的酶失活，并破壞食品中熱敏性的微生物和致病菌。 (四 )熱殺菌 根據(jù)要殺滅微生物的種類的不同可分為巴氏殺菌 (Pasteurisation)和商業(yè)殺菌 (Sterilization)。熱擠壓是一種高溫短時的熱處理過程，它能夠減少食品中的微生物數(shù)量和鈍化酶，但無論是熱擠壓或是冷擠壓，其產(chǎn)品的保藏主要是靠其較低的水分活性和其他條件。擠壓是結(jié)合了混合、蒸煮、揉搓、剪切、成型等幾種單元操作 的過程。熱擠壓則是指食品物料在擠壓的過程中還被加熱。 但對于豆類的罐藏以及食品后殺菌采用 (超 )高溫短時方法時，由于此殺菌方法對酶的破壞程度有限，熱. 燙等前處理的滅酶作用應(yīng)恃別注意。除此之外，熱燙還有一定的殺菌和洗滌作用．可以減少食品表面的微生物數(shù)量；可以排除食品組織中的氣體，使食品裝罐后形成良好的真空度及減少氧化作用；熱燙還能軟化食品組織，方便食品往容器中裝填；熱燙也起到一定的預(yù)熱作 用，有利于裝罐后縮短殺菌引溫的時間。又稱燙漂、殺青、預(yù)煮，熱燙的作用主要是破壞或鈍化食品中導(dǎo)致食品質(zhì)量變化的酶類，以保持食品原有的品質(zhì)，防止或減少食品在加工和保藏中由酶引起的食品色、香、味的劣化和營養(yǎng)成分的損失，熱燙處理土要應(yīng)用于蔬菜和某些水果，通常是蔬菜和水果冷凍、干燥或罐藏前的一種前處地工序。 但也發(fā)現(xiàn)不適當(dāng)?shù)暮婵咎幚頃o食品帶來營養(yǎng)安全方面的問題，如燒烤中的高溫使油脂分解產(chǎn)生致癌物質(zhì)。 一般煮多在沸水中進行；焙、烤則以干熱的形式加熱，溫度較高：而煎、炸也在較高溫度的油介質(zhì)中進行。 （一）工業(yè)烹飪（ Industrial cooking） 工業(yè)烹飪一般作為食品加工的一種前處理過程，通常是為了提高食品的感官質(zhì)量而采取的一種處理手段。食品工業(yè)中采用的熱處理有不同的方式和工藝，不同種類的熱處理所達到的主要目的和作用也有不問，但熱處理過程對微生物、酶和食品成分的作用以及傳熱的原理和規(guī)律卻有相同或相近之處。 知識點 ： 熱加工原理、熱燙、巴氏殺菌、商業(yè)殺菌工藝。輻照食品在包裝上必須有統(tǒng)一制定的輻照食品標(biāo)識。 我國先后發(fā)布了有關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，如 “輻射加工用 60Co 裝置的輻射防護規(guī)定 ”（ GB 1025288）， “輻射防護規(guī)定 ”（ GB 870388）， “輻照食品標(biāo)準(zhǔn) ”（ GB 1489194）。 1983 年 FAO/W HO 國際食品法規(guī)委員會采納了 “輻照食品的規(guī)范通用標(biāo)準(zhǔn)（世界范圍標(biāo)準(zhǔn)） ”和 “食品處理輻照裝置運行經(jīng)驗推薦規(guī)范 ”。 4．對營養(yǎng)物質(zhì)的破壞 大多數(shù)研究結(jié)果表明，低劑量輻照，食品的營養(yǎng)損失是微不足道的。 3．微生物類發(fā)生變異的危險 至今尚沒有人證明輻照微生物能增加其致病性，或者被輻照的細(xì)菌增加了毒素的形成力或誘發(fā)了抗菌力。 2．毒性物質(zhì)的生成 照射會不會使食品產(chǎn)生有毒物質(zhì) 是一個很復(fù)雜的問題。食品中放射能的誘發(fā)受射線種類、能量、劑量及食品中含有成分等的影響。 20 世紀(jì) 90 年代中期，世界 衛(wèi)生組織 WHO 回顧了輻照食品的安全與營養(yǎng)平衡的研究，也已得出如下結(jié)論： ； . ； 。輻照食品可否食用，有無毒性，營養(yǎng)成分是否被破壞，是否致畸、致癌、致突變等所涉及的毒理學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、微生物學(xué)和輻照分解等許多學(xué)科的研究廣度和深度，是任何其他食品加工方法所沒有的。許多 食品如肉、魚、雞等都有一劑量閾值，高于此劑量就會發(fā)生感官性質(zhì)的變化。它既不可能取代傳統(tǒng)良好的加工方法，也不是適用于所有食品。 此外，在食品輻照過程，輻照裝置的設(shè)計效果、食品在輻照過程劑量分布的均勻性等都會影響輻照食品的質(zhì)量。 （三）輻照過程環(huán)境條件 氧氣； 溫度； 壓力； 含水量； （四）輻照與其他保藏方法的協(xié)同作用 高劑量輻照會不同程 度地引起食品質(zhì)構(gòu)改變，維生素破壞，蛋白質(zhì)降解，脂肪氧化和產(chǎn)生異味等不良影響〕因此在輻照技術(shù)研究中，比較注意篩選食品的輻照損傷保護劑和提高、強化輻照效果的物理方法。 大米的品質(zhì)、含水量不僅影響劑量要求，也影響輻照效果。通常較高的劑量率可獲得較好的輻照效果。 劑量率也是影響輻照效果的重要因素。 五、影響食品輻照效果的因素 （一）輻照劑量 劑量等級影響微生物、蟲害等生物的殺滅程度，也影響食品的輻照物理化學(xué)效應(yīng)，兩者要兼顧考慮。 輻射時是否需要氧，要根據(jù)輻射處理對象、性狀、處理的目的和貯存環(huán)境條件等加以綜合考慮來選擇。其原因是可以減少二次污 染的機會，同時在包裝內(nèi)可以形成一個小的低氧環(huán)境，使后熟過程變慢。 為了防止氧化生成過氧化物，在肉類食品輻照處理時就要采用真空包裝或真空充氮包裝以降低氧的含量，有助于提高產(chǎn)品的質(zhì)量。 輻照時射線可以使空氣中的氧電離，形成氧化性很強的臭氧。 在冰點以下，輻射不產(chǎn)生間接作用或間接作用不顯著，因此，微 生物的抗輻射性會增強。 四、影響食品輻照的因素 輻射殺菌中，在接近常溫的范圍內(nèi)，溫度對殺菌效果的影響不大。 低劑量輻射處理已經(jīng)能使冷凍水產(chǎn)品、水果和蔬菜的正常貯藏期從幾天延長到幾個星期，且每噸的輻射費用僅人民幣 5085 元。 凡求穩(wěn)定貯藏而要把酶破壞的食品，只靠輻射處理是不適宜的。 在食品中發(fā)現(xiàn)的酶，一般比微生物更能耐受電離輻射。食品的耐輻射性可根據(jù)質(zhì)量的可接受性來確定輻射劑量的上限，而輻射劑量的上限都是通過反復(fù)研究獲得的。 三、劑量的決定因素 食品的化學(xué)成分、物理結(jié)構(gòu)在質(zhì)量被認(rèn)為受損壞之前，所能接受的變化程度很不相同。 帶殼鮮蛋可用 β 射線輻照，劑量 10kGy，高劑量會使蛋白質(zhì)降解而使蛋液粘度降低或產(chǎn)生 H2S 等異味。 5．蛋類 蛋類輻照主要采用輻照巴氏殺菌劑量，以殺滅沙門氏菌為對象。 輻照處理既能控制昆蟲的侵害，又能減少微生物的數(shù)量，保證原料的質(zhì)量。 肉類的高劑量輻照滅菌處理會使產(chǎn)品產(chǎn)生異味，此異味隨肉類的品種不同而異，牛肉產(chǎn)生的異味最強。如用加熱方式使鮮肉內(nèi)部的溫度升高到 70℃，保持 30min,使其蛋白分解酶完全鈍化后才進行輻照。 輻照可以使昆蟲不育， 1kGy 可使昆蟲幾天內(nèi)死亡， 35kGy 可使昆蟲立即死亡；抑制谷類霉菌的蔓延發(fā)展的輻照劑量為 24kGy,小麥和面粉殺蟲的劑量為 ，焙烤食品為1kGy。生命活動期較短的水果，如草毒，用較小的劑量即可停止其生理作用。 水果的輻照處理，除可延長保藏期外，還可促進水果中色素的合成，使?jié)撂崆懊摑驮黾悠咸训某鲋?。?2kGy 劑量即可延遲木瓜的成熟。 . 果蔬輻照的目的主要是：防止微生物的腐敗作用；控制害蟲感染及蔓延；延緩后熟期、防止老化。 二、食品輻照工藝 （一）食品輻照保藏 食品受到射線的照射，食品中的營養(yǎng)成分、微生物和昆蟲、寄生蟲等，都會產(chǎn)生能量和電荷，使其構(gòu)成原子、分子發(fā)生一系列的變化。 （ radu ri zat ion） 這種輻射處理能提高食品的貯藏性，降低腐敗菌的原發(fā)菌數(shù)，并延長新鮮食品的后熟期及保藏期。所使用的輻射劑量使在食品檢測時不出現(xiàn)無芽孢病原菌（如沙門氏菌）。劑量范圍為 1050kGy。 （ radappertization） 此殺菌也稱商業(yè)性殺菌，所使用的輻射劑量可以使食品中的微生物數(shù)量減少到零或有限個數(shù)。 作為輻射損傷，即使在低照射量范圍（ 50400kGy），褐變程度也隨劑量而增高，并因植物品種、產(chǎn)地、成熟度等的不同而不同。高劑量輻射后，乙烯不再生成，呼吸也表現(xiàn)出紊亂。輻射劑量較低的，乙烯的生成量再次上升，達到頂峰后又下降。增長的程度因果實的種類、成熟度 和輻射劑量而異。 ②調(diào)節(jié)呼吸和后熟 躍變型果實經(jīng)適當(dāng)劑量照射后，一般都表現(xiàn)出后熟被抑制、呼吸躍變后延、慢等現(xiàn)象。 . 輻射主要應(yīng)用在植物性食品（主要是水果和蔬菜）抑制塊莖、鱗莖類發(fā)芽，推遲蘑菇破膜開傘，調(diào)節(jié)后熟和衰老上。這種劑量一般在 80Gy以下。 35Gy 可作為防治常見鞘翅目儲糧害蟲的有效致死劑量。緩期致死劑量一般在幾十戈瑞到幾百戈瑞。這種劑量具有殺蟲迅速的優(yōu)點，但費用很高。立即致死劑量往往很大 ，一般要在幾千戈瑞才有效。 輻射對昆蟲總的損傷作用是：致死、“擊倒”（貌似死亡，隨后恢復(fù)）、壽命縮短、推遲換羽、不育、減少卵的孵化、延遲發(fā)育、減少進食量和抑制呼吸，這些作用都是在一定劑量水平夏發(fā)生的，而在其它劑量下，甚至可能出現(xiàn)相反的效應(yīng)，如延長壽命、增加產(chǎn)卵、增進卵的孵化和促進呼吸。處于幼蟲期的昆蟲對輻射比較敏感，成蟲細(xì)胞對射線的敏感性較小，高劑量才能使成蟲致死，但是成蟲的性腺細(xì)胞對輻射是敏感的。 （一） 微生物 1. 輻射對微生物的作用 （ 1）直接效應(yīng)：指微生物接受輻射后本身發(fā)生的反應(yīng)，可使微生物死亡。當(dāng)射線穿過生物有機體時，會使其中的水和其他的物質(zhì)電解，生成游離基和離子，從而影響到機體的新陳代謝過程，嚴(yán)重時則殺死細(xì)胞 。 三、食品輻照的生物學(xué)效應(yīng) 在較低劑量的電離輻射作用下，能引起某些蛋白質(zhì)和核蛋白分子的改變，破壞新陳代謝，抑制核糖核酸和脫氧核糖核酸的代謝，使自身的生長發(fā)育和繁殖能力受到一定的危害。 某此高分子材料對輻照作用很敏感，介質(zhì)吸收輻照能后，會引起電離作用而發(fā)生各種化學(xué)變化。 一般來說，食品中的維生素要比單純?nèi)芤褐械木S生素穩(wěn)定性強。 . 在脂溶性維生素中，維生素 E 的輻照敏感性最 強；水溶性維生素中，維生素 B維生素 C 對輻照最不穩(wěn)定。 不飽和脂肪酸經(jīng)輻照后也會生成與飽和脂肪酸相類似的物質(zhì)，其生成的碳?xì)浠衔餅殒溝N、二烯烴、二烯烴和二聚物形成的酸。③發(fā)生非自動氧化性的輻射分解。 4. 脂類 輻射對脂類所產(chǎn)生的影響可分為以下三個方面：①整個理化性質(zhì)發(fā)生變化。 多糖類經(jīng)輻照后會發(fā)生熔點降低、旋光度降低、吸收光譜變化、褐變和結(jié)構(gòu)變化等現(xiàn)象。不過據(jù)研究，核糖核酸酶受輻照后形成聚集體，其失活與特定原子團的損傷無關(guān)。 在無氧條件下，干燥的酶經(jīng)過輻照后的失活在不同種酶之間，一般變化不大； 但在水溶液中，其失活過程因酶的種類不同而有差別。肉類經(jīng)殺菌 劑量照射后，會生成多種微量的揮發(fā)性物質(zhì)，但可以認(rèn)為，只要所進行的輻照不引起氨基酸的組分發(fā)生變化，就不會造成肉類蛋白質(zhì)的營養(yǎng)性損失。 貯藏肉類需用 10kGy 以上的高劑量進行輻照。具有巰基或二硫基的含硫氨基酸對射線的敏感性極強，經(jīng)輻照后，會因含硫部分氧化和游離基反應(yīng)而發(fā)生分解。 若以甘氨酸為例，經(jīng)輻照后就可得到氫、二氧化碳、氨、甲胺、乙酸、甲酸、乙醛酸和甲醛。因此，在實際應(yīng)用中，需相應(yīng)地提高輻射處理劑量，以達到食品保藏的目的。 添加游離基的接受體： 抗壞血酸是一種對游離基有 較大親和力的化合物，將抗壞血酸和某些其他物料添加到食品中，通過與之起反應(yīng)而導(dǎo)致游離基的消耗，從而可保護敏感性色素、香味化合物和食品成分。若將氧從系統(tǒng)中除去，此反應(yīng). 則降低到最小限度，食品成分可受到一定程度的保護。但是，凍結(jié)狀態(tài)能阻止游離基的擴散和移動，降低了游離基與食品組分的接觸幾率，可顯著地約束間接作用對食品成分的影響。）。）。 現(xiàn)已知的中間產(chǎn)物有三種：①水合電子（ eaq）。水分子對輻射很敏感，當(dāng)它接受了射線的能量后，首先被激活，然后和食品中的其他成分發(fā)生反應(yīng)。例如食品色澤或組織的變化可能是由于γ 射線或高能β