食品工艺学热处理

1、第一节第一节 热处理的原理热处理的原理高温对微生物的影响高温对微生物的影响致死作用致死作用高温对酶活性的钝化作用及酶的高温对酶活性的钝化作用及酶的热变性热变性一、一、 微生物的耐热性微生物的耐热性（一）影响微生物耐热性的因素一）影响微生物耐热性的因素（二）热杀菌食品的（二）热杀菌食品的pHpH分类分类（三）（三）微生物耐热性参数耐热性参数（一）、影响微生物耐热性的因素（一）、影响微生物耐热性的因素 微生物的种类微生物的种类加热前微生物所经历的培养条件加热前微生物所经历的培养条件 培养温度、培养基培养温度、培养基 、菌龄、菌龄食品成分的影响（基质条件）食品成分的影响（基质条件） 水分活度、脂肪、

2、盐类、酸度、水分活度、脂肪、盐类、酸度、 糖糖度、度、 营养成分营养成分其它相关因素其它相关因素细菌繁殖的温度范围细菌繁殖的温度范围类型类型最低最低最适最适最高最高嗜热嗜热303045455050707070709090嗜温中温嗜温中温5 515153030454545455555嗜温低温嗜温低温- -552525303030303535嗜冷菌嗜冷菌-10-105 51212151515152525菌种和菌株菌种和菌株 嗜热菌强于嗜温菌，后者强嗜热菌强于嗜温菌，后者强于嗜冷菌；于嗜冷菌； 芽孢强于营养细胞；同一菌芽孢强于营养细胞；同一菌株因菌龄、培养条件等不同株因菌龄、培养条件等不同而异。而异

3、。 培养温度高，其耐热性高培养温度高，其耐热性高培养基丰富，微生物耐热性高培养基丰富，微生物耐热性高 增加增加C16、C18脂肪酸，肉毒梭状芽脂肪酸，肉毒梭状芽孢杆菌的耐热提高，加入磷酸盐，巨孢杆菌的耐热提高，加入磷酸盐，巨大芽孢杆菌耐热性提高；大芽孢杆菌耐热性提高；加热前微生物所经历的培养条件加热前微生物所经历的培养条件微生物的生理状态微生物的生理状态 （对数期、稳定（对数期、稳定期）期） 何为单细胞微生物生长曲线？何为单细胞微生物生长曲线？ 微生物所处的培养或基质条件不同，微生物的耐热性不同。水分，水分水分，水分，；高浓度糖类，蛋白质、脂肪，高浓度糖类，蛋白质、脂肪，；某些盐类的存在：对菌

4、有利某些盐类的存在：对菌有利，对菌，对菌不利，不利，；酸性环境，酸性环境，PH，菌体易死亡；，菌体易死亡；抑制性物质。抑制性物质。基质条件基质条件 食盐浓度低于食盐浓度低于34时，能增强细菌的耐热时，能增强细菌的耐热性性 ，超过，超过4时，随着浓时，随着浓度的增强，细菌的耐热性度的增强，细菌的耐热性明显下降明显下降 。 加热方式加热方式原始活菌数原始活菌数热处理温度热处理温度 其它相关因素其它相关因素低酸性罐头 pH.5.0中酸性罐头 pH:4.65.0酸性罐头 pH:3.74.6高酸性罐头 pH: 5.0虾、蟹、贝类、禽、牛肉、猪肉、火腿、羊肉、蘑菇、青豆嗜热菌、嗜温厌氧菌、嗜温兼性厌氧菌高

5、温杀菌105121中酸性4.65.0蔬菜肉类混合制品、汤类、面条、无花果酸性3.74.6荔枝、龙眼、樱桃、苹果、枇杷、草莓、番茄酱、各类果汁非芽孢耐酸菌、耐酸芽孢菌沸水或100以下介质中杀菌高酸性 3.7菠萝、杏、葡萄、柠檬、果酱、果冻、酸泡菜、柠檬汁等酵母、霉菌（三）、微生物耐热性的测定及表示 微生物耐热性试验微生物耐热性试验TDT试管法试管法TDT罐法罐法烧瓶法烧瓶法开放型开放型TDT试管法试管法毛细管法毛细管法 TDT试管法：用试管法：用d=710mm、厚厚1、长、长80150的小型试管进行，的小型试管进行，加热介质以缓冲液或罐头内容液之类加热介质以缓冲液或罐头内容液之类的液态物质为宜，

6、熔封或不进行熔封的液态物质为宜，熔封或不进行熔封后加热、后培养确定加热致死时间。后加热、后培养确定加热致死时间。 微生物耐热性的表示方法微生物耐热性的表示方法指数递减时间指数递减时间 D D值：在一定的环境和热力值：在一定的环境和热力致死温度下，杀死某细菌群原致死温度下，杀死某细菌群原有残存活菌数的有残存活菌数的90%90%时所需的时所需的最短时间。最短时间。加热时间加热时间t t= 1/m(a-b) D=t/(lga-lgb) D110、D121D值与微生物耐热性的关系：值与微生物耐热性的关系：成正比；成正比； 与加热温度、菌种、所处环境有关；与加热温度、菌种、所处环境有关；与原始活菌数无关

7、。与原始活菌数无关。热力致死时间TDT定义：在特定的致死温度、致死环境下杀死某一菌种的全部细菌或芽孢所需的最短加热时间(thermal death time)。 以加热温度为横坐标，以加热温度为横坐标，TDT为纵为纵坐标，在半对数坐标中可作出如图坐标，在半对数坐标中可作出如图3-6所示的曲线。所示的曲线。影响因素：影响因素：温度：温度高，温度：温度高，TDTTDT短；短；介质条件：介质不同，微生物介质条件：介质不同，微生物耐热性不同，耐热性不同，TDTTDT不同；不同；原始活菌数：与原始活菌数：与TDTTDT有关，原有关，原始活菌数越多，始活菌数越多，TDTTDT越大。越大。 lgt0/t1=

8、(-)/Z Z为热力致死时间曲线横过1个对数周期时所改变的温度（）。Z Z 值定义：值定义：为了达到相同的杀菌效果而为了达到相同的杀菌效果而热力致死时间（热力致死时间（TDTTDT）减少一个对数周）减少一个对数周期所需提高的温度。期所需提高的温度。 反映微生物对热的敏感性。反映微生物对热的敏感性。F F0 0值值 （杀菌致死值（杀菌致死值 ） 定义：定义：121121（国外为（国外为250250 ）为标）为标准温度，与此对应的热力致死时间。准温度，与此对应的热力致死时间。 lg t0/F=(121.1-)/Z Z= (121.1-)/ lg t0/F热力指数减数时间（热力指数减数时间（TRTT

9、RT）在任一规定时间的温度下，将对象菌数减少到某一程度（10-n）时所需的加热时间（min)。TRT是D值的扩大。 TRTn=nD 如果以如果以D D值的常用对值的常用对数值为纵坐标，以加热数值为纵坐标，以加热温度为横坐标，在半对温度为横坐标，在半对数坐标图中可以作出如数坐标图中可以作出如下图的曲线，称为仿热下图的曲线，称为仿热力致死时间曲线。力致死时间曲线。 D值本身并不代表全部杀菌时间，从理论上讲，在所定温度下，当nDnD的的n n趋于无趋于无穷大时，即为前述的穷大时，即为前述的F F0 0值。值。 F F0 0=nD=nD 肉毒杆菌肉毒杆菌n=12;n=12; 生孢梭菌生孢梭菌n=5n=

10、5 因此在121时求得的D值乘以n就可得到 F 值。n的大小并非固定不变，应根据工厂卫生状况、食品污染的细菌种类和数量等因素来确定。比如在美国，一般要求肉毒杆菌的每毫升芽孢数应从1012降到100，即n=12；对P.A.3679则要求从每毫升106降到100，即n=6 。12D概念概念 指在罐头工业中加热过程杀菌指在罐头工业中加热过程杀菌值的要求，意味着最低的加热值的要求，意味着最低的加热过程应降低到最耐热的肉毒梭过程应降低到最耐热的肉毒梭状芽孢菌的存活数应从状芽孢菌的存活数应从1012下下降到降到100。（只用于。（只用于pH4.6以上以上食品。食品。F值和值和Z值值F值可作于比较值可作于比较Z值相同的细菌的耐热性，值相同的细菌的耐热性，对对Z值不同的细菌并不适用。值不同的细菌并不适用。Z值愈大，因温度上升而取得的杀菌效果愈值愈大，因温度上升而取得的杀菌效果愈小。小。 F=t010（ -121.1)/Z 温度系数与温度系数与Z值值 Q10