第三章 食品的热处理和杀菌

1、课程名称食品加工与保藏原理授课班级食品1431授课时间2015.9.30授课时数2本次内容食品热处理和杀菌教具多媒体教学目标能力（技能）目标知识目标能区分杀菌、商业杀菌等常见术语；掌握外界环境对微生物生长影响掌握常见罐头食品变质原因掌握罐头食品腐败的原因重点环境对微生物生长影响难点罐头食品腐败变质原因 能力训练方式方法讲解、问答、互动教学环节时间安排复习：5min讲解、互动：75min小结：5min看书巩固知识点：5min课外作业预习课堂考勤41参考资料食品加工与保藏原理 食品的食品的热处热处理和理和杀杀菌菌一、引言一、引言 食品热处理的分类食品热处理的分类v1.1.保藏热处理保藏热处理 目的

2、是为了降低无益物质如微生物和酶的活性；v2.2.化热处理化热处理 降低无益物质如微生物和酶的活性； 出现一些典型的物理特性的变化。 概念概念 1.1.杀菌杀菌：将所有微生物及孢子，完全杀灭的加热处理：将所有微生物及孢子，完全杀灭的加热处理方法，称为杀菌或绝对无菌法。方法，称为杀菌或绝对无菌法。2.2.商业杀菌法商业杀菌法：将病原菌、产毒菌及在食品上造成食：将病原菌、产毒菌及在食品上造成食品腐败的微生物杀死，罐头内允许残留有微生物或品腐败的微生物杀死，罐头内允许残留有微生物或芽孢。芽孢。3 3. .巴氏杀菌法：巴氏杀菌法：常用常用62.8 62.8 ，30min30min。4.4.热烫热烫：生鲜

3、的食品原料迅速以热水或蒸气加热处理：生鲜的食品原料迅速以热水或蒸气加热处理的方式，称为热烫。其目的主要为的方式，称为热烫。其目的主要为抑制或破坏抑制或破坏食品食品中中酶酶以及以及减少微生物数量减少微生物数量。5.5.罐藏罐藏 v 是指将食品装在容器中密封后，用高温处理，是指将食品装在容器中密封后，用高温处理，将微生物杀死，在防止外界微生物再次侵入的条将微生物杀死，在防止外界微生物再次侵入的条件下，可以使食品在室温下长期贮藏。件下，可以使食品在室温下长期贮藏。最重要最重要方式方式罐藏食品杀菌的重要性罐藏食品杀菌的重要性 罐藏工艺的重要性罐藏工艺的重要性 安全性(无需防腐剂 ) 方便性 常温贮藏流

4、通 调节市场 第一节第一节 热处理热处理 优点优点 最有效、最经济、最简便，使用最广泛的杀菌方法。法。热杀菌的主要目的是热杀菌的主要目的是杀灭杀灭正常正常保质期保质期内的内的有有害微生物害微生物。一般认为达到杀菌条件的热处理。一般认为达到杀菌条件的热处理强度足以钝化食品中的酶活性。强度足以钝化食品中的酶活性。（一）影响微生物耐热性的因素（一）影响微生物耐热性的因素 污染微生物的种类和数量 热处理温度 罐内食品成分一、微生物的耐热性一、微生物的耐热性1. 1. 污染微生物的种类和数量污染微生物的种类和数量（1 1）菌种与菌株）菌种与菌株 菌种、菌株不同，耐热性不同 正生长繁殖的细菌的耐热性比它的

5、芽孢弱 各种芽孢中，嗜热菌芽孢耐热性最强，厌氧菌芽孢次之，需氧菌芽孢最弱。 同一种芽孢的耐热性也会因热处理前菌龄、培育条件、贮存环境的不同而异（2 2）原始活菌数）原始活菌数v原始菌数越多，全部死亡所需要的时间越长。 表表1 1 原始菌数和玉米罐头杀菌效果的关系原始菌数和玉米罐头杀菌效果的关系 2. 2. 热处理温度热处理温度 温度越高，杀死一定量一定量腐败菌芽孢所需要时间越短。图图1 1 不同温度时炭疽菌芽孢的活菌残存数曲线不同温度时炭疽菌芽孢的活菌残存数曲线 3.3.热处理时介质或食品成分的影响热处理时介质或食品成分的影响 （1 1）酸度）酸度（2 2）水分活度、环境湿度）水分活度、环境湿

6、度 水分活度：食品中水分的存在的状态（游离程度）。活度越高、结合度越低。（3 3）糖）糖 浓度高（渗透压）低。60%浓度抑制微生物生长。（4 4）盐）盐 浓度8%，消弱芽胞耐热性活度越低活度越低。微生物细胞耐热性越强；环境湿度大环境湿度大，微生物蛋白质变性快，死亡速度快（5 5）脂肪）脂肪 脂肪含量高的细菌耐热性较强脂肪含量高的细菌耐热性较强。 食品中脂肪和蛋白质接触会在微生物表面形成凝结层，既妨碍水分的渗透，又不导热，所以增加了微生物的耐热性。（6 6）蛋白质）蛋白质 5%左右，对微生物有保护作用（7 7）植物杀菌素植物杀菌素 葱、姜、蒜、辣椒、芥末、丁香、胡椒的挥发性物质注意注意1. 微生

7、物在热力作用下的死亡特性既然是各种因素综合影响的结果，那么，对腐败菌耐热性作比较时就应指出比较时所处的条件。 2.利用某对象菌耐热性作为确定某罐头食品的杀菌程度时，测定对象菌耐热性所处的条件和环境应和该罐头食品所含成分基本一致。 （二）食品（二）食品pHpH值和值和AwAw与腐败菌的关系与腐败菌的关系 食品控制在Aw0.85以下及pH4.6以下是属于较安全的食品，只需要低于100温度杀菌便可。 低酸食品低酸食品：指自然及平衡后pH4.6的产品。 酸化食品酸化食品：指自然pH4.6，而经配料酸化，成品最终平衡成 pH4.6的产品。 课程名称食品加工与保藏原理授课班级食品1431授课时间2015.

8、10.9授课时数2本次内容食品热处理和杀菌教具多媒体教学目标能力（技能）目标知识目标能区分罐头食品的常见腐败现象及原因能进行热处理的相关计算了解热力致死速率曲线、热力致死时间拟热力致死时间曲线的定义；掌握D的概念。了解食品传热方式重点 食品热处理反应基本规律及其公式、计算难点 食品热处理反应基本规律及其公式、计算能力训练方式方法讲解、问答、互动教学环节时间安排复习：5min讲解、互动：75min小结：5min看书巩固知识点：5min课外作业预习课堂考勤41参考资料食品加工与保藏原理（三）罐（三）罐头头食品的腐食品的腐败败及腐及腐败败菌菌v 罐头常见的腐败变质的现象罐头常见的腐败变质的现象 胀罐

9、 平盖酸败 黑变和发霉等腐败变质 中毒事故。 （1）胀胀罐罐v原因原因 微生物生长繁殖细菌性胀罐 （杀菌不足、罐头裂漏）食品装量过多或罐内真空度不够引起假胀物理性胀罐 罐内食品酸度太高,腐蚀罐内壁产生氢气,引起氢胀化学性胀罐（2）平盖酸）平盖酸败败 特点：特点： 外观正常，内容物变质，呈轻微或严重酸味，pH可能可以下降到0.1-0.3。主要作用微生物为平酸菌平酸菌，低酸性食品中常见的平酸菌为嗜热脂肪芽孢杆菌 酸性食品中常见的平酸菌为凝结芽孢杆菌，它是番茄制品中重要的腐败变质菌。平酸菌常因受到酸的抑平酸菌常因受到酸的抑制而自然消失，采用分制而自然消失，采用分离培养也不一定能分离离培养也不一定能分

10、离出来出来（3）硫化黑）硫化黑变变v含硫蛋白质分解并产生唯一的含硫蛋白质分解并产生唯一的H H2 2S S气体，与罐内壁气体，与罐内壁的铁发生反应生成的铁发生反应生成黑色黑色沉积物沉积物硫化亚铁硫化亚铁FeSFeS，沉积，沉积于罐内壁或食品上，以致食品发黑并呈臭味于罐内壁或食品上，以致食品发黑并呈臭味 v主要为主要为致黑梭状芽孢杆菌致黑梭状芽孢杆菌的作用的作用（4）霉）霉变变一般不常见。容器裂漏或罐内真空度过低时才有可一般不常见。容器裂漏或罐内真空度过低时才有可能在能在低水分及高浓度糖分低水分及高浓度糖分的食品表面生长的食品表面生长（5）产产毒毒v如肉毒杆菌、金黄色葡萄球菌等如肉毒杆菌、金黄色

11、葡萄球菌等 v从耐热性看，只有肉毒杆菌耐热性较强，其余均从耐热性看，只有肉毒杆菌耐热性较强，其余均不耐热。不耐热。 因此，为了避免中毒，罐头食品因此，为了避免中毒，罐头食品杀菌杀菌时必须以肉毒杆菌作为杀菌对象加以考虑时必须以肉毒杆菌作为杀菌对象加以考虑肉毒杆菌肉毒杆菌：缺氧状态生长，剧毒 使肌肉暂时麻痹，可治疗面部痉挛 可消除皱纹，应用于化妆品和整容术肉毒杆菌灭菌条件肉毒杆菌灭菌条件：干热180摄氏度5-15分钟 湿热100摄氏度5小时 高压蒸气121摄氏度30分钟，才能杀死芽胞。 毒毒素对酸的抵抗力特别强，胃酸溶液24小时内不能将其破坏，故可被胃肠道吸收，损害身心健康。2. 罐罐头头腐腐败变

12、质败变质的原因的原因（1 1）杀菌前污染严重）杀菌前污染严重（2 2）杀菌不足）杀菌不足 原料污染情况原料污染情况 新鲜度新鲜度 车间清洁卫生状况车间清洁卫生状况 生产技术管理生产技术管理 杀菌操作技术要求杀菌操作技术要求 （3 3）罐头裂漏）罐头裂漏 （4 4）嗜热菌生长）嗜热菌生长（四）微生物耐（四）微生物耐热热性性参数参数1. 1. 热力致死时间热力致死时间 某一恒定温度下，将食品中的某种微生物活菌全部杀死所需要的时间。 热力致死时间曲线热力致死时间曲线 以热处理温度为横坐标，以微生物全部杀灭时间为纵坐标（对数值）得到一条直线，即热力致死时间曲线。 热力致死时间曲线热力致死时间曲线 v细

13、菌的热力致死时间随致死温度而异。它表示细菌的热力致死时间随致死温度而异。它表示了不同热力致死温度时细菌芽孢的相对耐热性了不同热力致死温度时细菌芽孢的相对耐热性 实验数据显示温度每上升一个定值，所需要的实验数据显示温度每上升一个定值，所需要的杀菌时间减少杀菌时间减少1010倍，表明倍，表明热力致死规律按指数热力致死规律按指数递降进行递降进行。（1）热热力致死力致死时间时间曲曲线线方程方程v式一：式一：vT T1 1- -杀菌条件杀菌条件1 1的温度；的温度；T T2 2- -杀菌条件杀菌条件2 2的温度；的温度； t t1 1- -杀菌条件杀菌条件1 1的时间；的时间；t t2 2- -杀菌条件

14、杀菌条件2 2的时间；的时间； Z- Z-常数（常数（t t变化变化90%90%所对应的温度变化值）所对应的温度变化值）ZTTtt1221lg （2） Z值值vZ Z值值为热力致死时间为热力致死时间1010倍变化时相应改变的加热倍变化时相应改变的加热温度数温度数，单位为，单位为。vZ Z值越大，因温度上升而取得的杀菌效果就越小。值越大，因温度上升而取得的杀菌效果就越小。v肉毒杆菌肉毒杆菌Z Z为为1010，酸性食品，酸性食品Z Z为为8 8 T T2 2-T-T1 1 v Z=- Z=- log t log t1 1 log t log t2 2（3） F0值值v通常用121.1（国外用250

15、）作为标准温度，该温度下的热力致死时间用符号F0来表示，称为F0值vF0值与原始菌种、菌数和环境条件是相关的。 vF0值越大，微生物的耐热性越强v已知某种菌的已知某种菌的F F0 0，计算任意温度时的杀菌时间：，计算任意温度时的杀菌时间：v各种杀菌温度各种杀菌温度- -时间换算成时间换算成121.1121.1的杀菌时间：的杀菌时间：2. 热热力致死速率曲力致死速率曲线线l 微生物及其芽孢的热处理死亡微生物及其芽孢的热处理死亡数是按对数规律变化的。数是按对数规律变化的。 l 以物料单位值内存活细胞数或以物料单位值内存活细胞数或芽孢数的芽孢数的对数值对数值为纵坐标，以为纵坐标，以热处理时间为横坐标

16、，可得到热处理时间为横坐标，可得到一条直线一条直线- -热力致死速率曲线热力致死速率曲线或活菌残存数曲线或活菌残存数曲线图图3-2 热力致死速率曲线热力致死速率曲线 （1）热热力致死速率曲力致死速率曲线线方程方程va-a-原始菌数；原始菌数；b-b-残存菌数；残存菌数；t-t-处理时间处理时间v在热力致死速率曲线上，若杀菌时间足够大，在热力致死速率曲线上，若杀菌时间足够大，残存菌数出现负数（残存菌数出现负数（1010-n-n）, ,说明若有说明若有1010n n个罐头，个罐头，可能还有一个罐中有一个微生物存活可能还有一个罐中有一个微生物存活（2）D值值v在一定的处理环境中和热力致死温度条件下某

17、细菌数群中每杀死90%原有残存活菌数时所需要的时间，单位为min。vD值与温度、环境条件和菌种有关。D值越大，表示杀灭同样数量微生物所需的时间越长，这种微生物的耐热性越强，因此D值大小和细菌耐热性的强度成正比v注意：D值不受原始菌数影响 瞬瞬间间加加热条热条件下件下单单位位时间为时间为D时时的的细细菌死亡速率菌死亡速率 （3）热热力指力指数递减时间数递减时间（F/TRT）vF F在任何特定热力致死温度条件下将细菌或在任何特定热力致死温度条件下将细菌或芽孢数减少到原来活菌数的芽孢数减少到原来活菌数的1/101/10n n时所需要的时所需要的热处理时间（热处理时间（minmin）。）。 在实际的杀菌操作中，在实际的杀菌操作中，若若n n足够大足够大，则残存，则残存菌数就足够小，达到某种可接受的安全菌数就足够小，达到某种可接受的安全“杀菌程杀菌程度