灭菌参数F值和F0值

1、灭菌参数（F值和Fo值）D值：（考察对时间的关系）在一定温度下，杀灭 合一级动力学方程，即有90%微生物所需的灭菌时间。杀灭微生物符ktdNd?kt或lgNo lgNt 2303式中，Nt :灭菌时间为t时残存的微生物数；No :原有微生物数；k：灭菌常数kD值随微生物的种类、环境和灭菌温度变化而异。D = t .303(lg100 Ig10)Z值：（考察对温度的敏感性）降低一个IgD1/10所需升高的温度或相同灭菌时间内，杀灭值所需升高的温度，即灭菌时间减少到原来的99%勺微生物所需提高的温度。T2TiZIg D2 Ig D1F值：在一定灭菌温度（T）下给定的Z值所产生的灭菌效果与在参比温度

2、（ To）下给定的Z 值所产生的灭菌效果相同时所相当的时间。常用于干热灭菌T ToFo值：在一定灭菌温度（T） 菌效果相同时所相当的时间（F t10 丁Z值为10C所产生的灭菌效果与 121 C、Z值为10C产生的灭min）。T 121Fo t10丁 t 刀 10 T-121/ Z物理FO值数学表达式：FO =生物FO值数学表达式：F0=D12TCX （IgNO-IgNt）为灭菌后预计达到的微生物残存数，即染菌度概率。F0值F0值仅限于热压灭菌，生物F0值相当于121 C热压灭菌时，杀灭容器中全部微生物所需要的时间。F0值体现了灭菌温度与时间对灭菌效果的统一，数值更为精确、实用。为了确保灭菌效

3、果,应适当增加安全系数，一般增加理论值的50%键词：罐头，杀菌， F 值， D 值， Z 值一、实际杀菌 F 值指某一杀菌条件下的总的杀菌效果。通常是把不同温度下的杀菌时间折算成121 C的杀菌时间，即相当于121 C的杀菌时间，用F实表示。特别注意：它不是指工人实际操作所花时间， 它是一个理论上折算过的时间。为了帮助大家理解和记忆，请看下面的例题。例：蘑菇罐头110C杀菌10 min , 115C杀菌20 min , 121C杀菌30 min。工人实际杀菌操 作时间等于（或大于）60 min，实际杀菌 F值并不等于60 min。 F实=10X L1+20X L2+30 X L3,L我们把它理

4、解为不同温度下的时间折算系数。L1肯定小于L2,二者均小于1。由于121 C就不存在折算问题，因此， L3就是1, F实肯定小于60min。由此可见，实际杀菌 F值不是 工厂杀菌过程的总时间之和。再例：蘑菇罐头100C杀菌90分钟，120C杀菌10分钟，哪个杀菌强度大？折算成相当于121 C的杀菌时间，再比较！即： 90X L100和10X L120比较，只要找到折算系数就好比较 了。二、安全杀菌 F 值在某一恒定温度（121 C）下杀灭一定数量的微生物或者芽孢所需的加热时间。它被作为判 别某一杀菌条件合理性的标准值，也称标准F值，用F安表示。F 安 =30 min ，通常121 C为标准温度

5、），同时也是确定杀菌F安表示满足罐头腐败率要求所需的杀菌时间（121 C）,例如，某罐头表示罐头要求在 121C杀菌30min。每种罐头要求的标准杀菌时间（通常 就象其它食品标准一样， 拿来作为参照， 判断是否合格、 是否满足要求。 公式中恒温时间T 2的主要依据。F实和F安的配合应用，F实等于或略大于 F安，杀菌合 理。F实小于F安，杀菌不足，未达到标准，要腐败，必须延长杀菌时间。F实远大于F安,杀菌过度，超标准杀菌，影响色香味形、营养价值，要求缩短杀菌时间。通过这种比较和反 复的调整，就可找到合适的恒温时间T2。三、安全杀菌 F 值的计算A 确定杀菌温度 t罐头pH值大于4.6 , 一般采

6、用121 C杀菌，极少数低于115 C杀菌。罐头pH值小于4.6 ,- 般100C杀菌，极少数低于85C杀菌。实践中可用pH计检测，根据经验也可以粗略地估计， 比如，甜橙汁是酸性，肉是偏中性。也可加柠檬酸适当降低某些罐头pH值。B选择对象菌 腐败的微生物头目，杀菌的重点对象；耐热性强、不易杀灭，罐头中经常出现、危害最大。 只要杀灭它，其它腐败菌、致病菌、酶也被杀灭或失活。经过微生物检测，选定了罐头杀菌 的对象菌，知道了罐头食品中所污染的对象菌的菌数及对象菌的耐热性参数D值，就可按下面微生物热力致死速率曲线的公式计算安全杀菌F值。因为高温杀菌情况更具代表性、人们更为关注。 下标准杀菌时间、要求的

7、杀菌时间。下杀灭 90%的微生物所需杀菌时间，是微生物耐热的特征参数，F 安 =D（ lga-lgb ） 下面以121 C标准温度讲解，F安通常指t温度（121 C）D值通常指t温度（121 C）D 值，常见的 D 值D值越大耐热性越强，常在右下角标明具体试验温度。由微生物实验获取 可查阅本教材或相关手册。为了帮助同学们理解和记忆，请看例题。例：已知蘑菇罐头对象菌D121=4mi n,欲在121 C下把对象菌杀灭 99.9%，问需多长杀菌时间？如果使对象菌减少为原来的 0.01%，问需多长杀菌时间？第一个D值，杀灭90% 第二个 D值，杀灭9%( 10%中的90% ;第三个D值，杀灭0.9%

8、( 1% 中的90%);第四个 D值，杀灭0.09% (0.1%中的90%。 答案：12 min , 16 min a 每罐对象菌数 / 单位体积原始活菌数。b 残存活菌数 /罐头的允许腐败率。当残存活菌数小于 1 时,它与罐头的腐败率是相等的。 残存活菌数为 1%,表示每个罐头中有 1%个活菌, 这是不合乎逻辑的。 但从概率的角度理解, 100个罐头中有1个罐头存在一个活菌，要腐败，即腐败率就是1%同理，残存活菌数为1 %。， 从概率的角度理解,表示 1000个罐头中有 1 个罐头存在一个活菌,要腐败,即腐败率就是 1%。F 安的计算典型例子：某厂生产 425g 蘑菇罐头，根据工厂的卫生条件

9、及原料的污染情况， 通过微生物的检测， 选择以嗜热脂肪芽胞杆菌为对象菌， 并设内容物在杀菌前含嗜热脂肪芽 胞杆菌菌数不超过2个/克。经121 C杀菌、保温、贮藏后，允许变败率为万分之五以下，问在此条件下蘑菇罐头的安全杀菌 F 值为多大？ 解：查表得知嗜热脂肪芽胞杆菌在蘑菇罐 头中的耐热性参数D121= 4.00 min 。杀菌前对象菌的菌数：a = 425(克/罐)X 2(个/罐)=850(个/ 罐)允许变败率：b= 5/10 000 = 5X 10-4F 安=D121(lga Igb) = 4(1g850 1g5X 10-4) = 4(2.9294 0.699 + 4) = 24.92 mi

10、n由此得到了蘑菇罐头在 121 C需要杀菌的标准时间24.92 min，解决了该蘑菇罐头F安这个标准杀菌时间问题。四、实际杀菌 F 值的计算方法为计算 F 实值必须先测出杀菌过程中罐头中心温度的变化数据。 一般用罐头中心温度测定仪 测定。根据罐头的中心温度计算 F实，把不同温度下的杀菌时间折算成 121 C的杀菌时间， 然后相加起来。F 实=t1 X L1 + t2 X L2+ t3 X L3+ t4 X L4+ L致死率值，某温度下的实际杀菌时间折算为121 C杀菌时间的折算系数，下面我们来解决L 致死率，即折算系数的问题。由热力致死时间公式 L=10(t-121)/Z 计算得到。该计算值已

11、经有列表，嫌麻烦可在相关资 料中查阅。式中： t 是罐头杀菌过程中某一时间的中心温度，不是指杀菌锅内温度。Z值是对象菌的另一耐热性特征参数，如嗜热脂肪芽胞杆菌Z=10C。还有一个是前面讲的 D值。在一定温度下杀灭罐头中全部对象菌所需时间为热力致死时间，热力致死时间变化10倍所需要的温度变化即为 Z值。通常121 C下的热力致死时间用 F表示，右下角注明温度。凡不是注明 F实、F安，均指热 力致死时间。请看例题： 对象菌Z=10C，F121=10 min，求131 C、141 C、111 C、101 C 的热力致死时间？对Z值反过来理解，温度变化1个Z值热力致死时间变化将变化 10倍。从上面温度

12、看，它们分别是上升了 1个和2个Z值、下降了 1个和2个Z值。因此，上面F值应该分别在121 C 的基础上下降 10 倍和 100 倍、上升 10 倍和 100 倍，即热力致死时间依次为 1min、 0.1 min、 100 min 、 1000 min 。 解决 L 致死率、折算系数的取值问题。返回前面的例题！例：蘑菇罐头110C杀菌10 min，115C杀菌20 min，121C杀菌30 min。工人实际杀菌操 作时间等于或大于 60min，实际杀菌F值并不等于60 min。F实=10X L1+20X L2+30X L3L1 = 10(110-121)/10=0.079L2=10(115-

13、121)/10=0.251L3=10(121-121)/10=1F实=10X 0.079+20 X 0.251+30 X 1 =35.81 min由此可见，实际杀菌 F 值不是工厂杀菌过程的总时间之和。再例：蘑菇罐头100 c杀菌90分钟，或120C杀菌10分钟，哪个杀菌强度大？折算成相当于121 C的杀菌时间，再比较！90X L100 和 10X L120 比较，L100=10(100-121)/10=0.008L120=10(120-121)/10=0.79490XL100=90X0.008=0.72 min10XL120=10X0.794=7.94 min由此可见，后者杀菌强度更大，可能

14、与一般的估计相反。同时说明，应该高温杀菌的罐头，100C杀菌基本没有效果，生产上一定要注意。五、实际杀菌 F 值的计算举例某厂生产425g蘑菇罐头，根据前面计算的F安(24.92min)值制订的两个杀菌式为10 一 2310min /121 C和1025 10min /121 C,分别进行杀菌试验，并测得罐头中心温度的变 化数据如下表，试问所拟杀菌条件是否合理 ?根据已经测定的不同时间的中心温度， 代入公式 L=10(t-121)/Z 计算， 蘑菇罐头选择嗜热脂 肪芽胞杆菌为对象菌，Z=10C。有一个中心温度就对应一个 L值，计算后填入L值这一列对 应位置，F实这一列表示每对应 3分钟折算成121 C的杀菌时间。杀菌公式 110 23 10 min 杀菌公式 210 25 10 min121 c 121 c时间中心温度 L值F实时间中心温度 L值F实=28.1 min杀菌公式1, F实略大于F安，杀菌合理。恒温杀菌时间只有23 min,但整个杀菌过程相当于121C实际杀菌时间 25.5 min，多2.5min由升温和降温折算得到。工厂实际杀菌过程时 间近50 min，加上罐头