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 符合一级动力学方程，即有dNdt90%微生物所需的灭菌时间。杀灭微生物kt或 IgNo IgNtkt2.303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2.303D = t（Ig100 Ig10）kD值随微生物的种类、环境和灭菌温度变化而异。Z值：（考察对温度的敏感性）降低一个IgD值所需升高的温度，即灭菌时间减少到原来的1/10所需升高的温度或相同灭菌时间内，杀灭99%的微生物所需提高的 温度。T2Ig D2 Ig DiD2Di10F值：在一定灭菌温度（T）下给定的Z值所产生的灭菌效果

2、与在参比温度（T0）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 T010 ZF0值：在一定灭菌温度（T）、Z值为10C所产生的灭菌效果与 121C、Z值为10C产生的灭菌效果相同时所相当的时间（min ）。T 121F。t 10丁物理F0值数学表达式：F0 = t刀10 T-121/ Z生物F0值数学表达式：F0=D121CX （IgN0-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121C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121C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=10 x L1+20 x L2+30 x L3, L

4、我们把它理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121C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（121C ）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安表示满足罐头腐败率要求所需的杀菌

5、时间（121C）,例如，某罐头F安=30 min,通常表示罐头要求在 121C杀菌30min。每种罐头要求的标准杀菌时间（通常121 C为标准温度），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。同时也是确定杀菌 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t 2。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、.6, 般采用121C杀菌，极少数低于 115C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。F 安 =D （ lga-lgb）下面以121C标

7、准温度讲解，因为高温杀菌情况更具代表性、人们更为关注。F安通常指t温度（121C）下标准杀菌时间、要求的杀菌时间。D值通常指t温度（121 C）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，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D 值,常见的 D 值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=4min，欲在121C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

8、，杀灭 0.9% （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 %0。F 安的计算典型例子：某厂生产 425g 蘑菇罐头，根

9、据工厂的卫生条件及原料的污染情况， 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121C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 lgb）= 4（1g850- 1g5X 10-4）= 4（2.9294- 0.699+ 4）= 24

10、.92 min由此得到了蘑菇罐头在121C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121C的杀菌时间，然后相加起来。F 实=t1 X L1 + t2X L2 + t3X L3 + t4X 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。该计算值已经

11、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=10 C。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121C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=10 C，F121=10 min，求131C、141C、111C、101C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

12、度看，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 121C 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=10 X L1+20 X L2+30 X L3L1 = 10(110-121)/10=0

13、.079L2=10(115-121)/10=0.251L3=10(121-121)/10=1F 实=10 X 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100C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121C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=0.79490X L100=90 X 0.008=0.72 min 10X L120=10 X 0.794=7.

14、94 min 由此可见，后者杀菌强度更大，可能与一般的估计相反。同时说明，应该高温杀菌的罐头， 100 C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/121C和10 25 10min/ 12IC，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=10 C。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121C的杀菌时间。杀菌公式 1102310 min 杀菌公式 2102510 min121C121 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，加上罐头进锅出锅时间，工人完成一个轮回的操作至少要1个小时。杀菌公式 2, F 实大于 F 安,杀菌过度