第一章热加工原理

1、第二章热加工原理热加工用于食品包藏涉及原理： 1、提高温度以加快食品原料中微生物数量减少的速度。 2、在达到预想的高温时，热量向食品中的传递。热能向食品传递的方式与食品保藏方法密切相关。本章叙述内容1、用于定量测定高温影响微生物数量减少的典型参数。2、就食品微生物的病原菌而言，确保食品安全性的必要步骤。3、热加工对食品品质的影响。4、介绍定量测定热加工对食品影响的计算程序。讲述重点：1、描述高温对微生物数量变化影响的典型参数。在高温条件下,微生物数量随时间变化的典型模型 在微生物与高温初始接触的短时间内,营养细胞数量之间的差异与细菌数量相比是明显的。 营养细胞数量急剧下降，而细菌芽孢数量的减少

2、会有一定时间的滞后期。 存活曲线存活曲线1、适用环境（处在较长恒温环境中）。2、使用意义（D值来定量来测定高温对微生物数量的影响）。3、一定温度下，D值越大，微生物菌群的耐热性越高。某种已知菌群的耐热曲线某种已知菌群的耐热曲线D值随着温度增加而线性下降，说明微生物菌群的耐热性下降实例实例由图可以看出，油制后嗜热脂肪芽孢杆菌芽孢残留数与油制初温呈负相关，随着油制初温的上升，肉丝中残留的芽孢就越少。油制初温至160，油制后肉丝中残留的芽孢仅为5cfu/g。因此，确定油制初温为160。因此可将油制终温作为工业化生产过程中的辅助控制指标。第二个定量参数1、Z值定义：引起指数递减时间产生一个对 数循环减

3、少所需要增加的温度。2、意义：通常用于定量测定某种已知微生物菌 群所需的热加工。3、Z值大，增加一定的温度引起指数递减时间 的变化少。例如：Z2Z1可以推断出第三个定量参数（F值）定义：在一定温度下微生物数量获得指定减少所需的时间。（可以建立食品安全性所要求的微生物致病菌数量的减少）注意：任何给定F值将适用于单个高温F值可以表示为D值的倍数。在一定温度下，F值越大，微生物菌群对特定高温的耐热性越大。热致死时间与温度的关系计算：反应速率常数（k）与指数递减时间（D）之间的关系由（2.1）给出Q10和Z值之间存在关系见(2.2)根据阿仑尼乌斯作图:即以反应速率常数(k)的自然对数对绝对温度的倒数作

4、图,可以得到活化能常数(E)。Singh Heldman (1993)TA表示用于定义关系中Z值时两个热力学温度之间的中间温度。产品货架期和安全性的确定微生物组成耐热性/min低酸和中酸食品（pH4.5）D121 嗜酸菌平盖酸败类(嗜热脂肪芽孢杆菌)4.05.0产气腐败类(嗜热解糖芽孢杆菌)3.04.0致硫臭类(致黑芽孢梭菌)2.03.0 嗜温菌 厌氧腐败肉毒梭菌(A型和B型)0.100.20产芽孢类(包括P.A.3679)0.101.5酸性食品(pH4.04.5) 嗜热菌凝结芽孢杆菌(兼性嗜温菌)0.010.07 嗜温菌多黏芽孢杆菌和软化芽孢杆菌D1000.010.50厌氧丁酸菌(巴氏固氮梭

5、状芽孢杆菌)0.010.50高酸食品(pH4.50.10.28.29.1104132嗜热脂肪芽孢杆菌-4.54.05.07.012.0110130抗坏血酸罐头豌豆-92117.8110132硫胺素牛肉酱-25425.4121138硫胺素豌豆泥-24725.2121138叶酸苹果汁3.449235.2100140叶绿素热烫豌豆-13.443.5115138叶绿素a菠菜中性13.025.6116126非酶褐变苹果汁中性38435.340130维生素B6花菜-41150.7105138维生素A牛肝酱-43.526.0102127花青素康科特葡萄3.412353.476121质量属性比微生物的耐热性更

6、大。反应E/（KJ/mol）Z/酶促反应033.5叶绿素损失2111326142抗坏血酸2116711.8142非酶褐变37.7167脂肪氧化41.9芽孢致死2513358.711.8营养细胞致死2096284.714.2蛋白质变性3355025.98.9采用更高的温度和更短的时间加工有利于保持品质,从而达到理想的热加工水平见P17 图2.7所认识到的第一因素是:在保持相同水平的微生物菌数减少时,通过提高温度和减少时间可以提高质量保留率.2.4 计算方法定义和描述值所指定的热加工是在理想状态下：理想状态下，食品的温度能够瞬时增加到某种理想程度，持续预定的时间后并立即下降。但在任何物理状态下，温

7、度增加和温度减少不是瞬时的，所产生的热加工与指定温度下持续时间内所产生的情况是不同的。所讲的这些情况都需要一个表达时间/温度关系，并能与时间/温度期望值相比的分析方法。最早计算的基本推算方法能追溯到Bigelow等人（1920）的经典论文TR参考温度Z耐热常数T在热加工过程中任何时间时的温度R在这种情况下，假设产品温度在零时间内即可增加到参考温度TR，同时在30min后瞬时冷却。基本推算方法的结果和从致死率曲线估算致死率，需要仔细考虑，完整分析必须说明致死率是参考温度下的30min。应用举例：（在热加工过程中，在罐头食品的中心位置测量一系列时间/温度曲线） 罐头食品的时间罐头食品的时间/温度过

8、程与致死率温度过程与致死率时间/min温度/致死率0006105.00.03210109.20.08315111.90.15519113.00.20025113.10.20429112.00.15835107.40.055以加热介质温度120作为参考温度,计算出每一温度值下的致死率面积为2.5min时的致死率00整个热加工过程相当与在加热介质温度120时2.5min的致死率上述的基本推算方法是一个以等效时间/温度关系来评估热加工效果的很好方法。但从上例来看,该方法不容易适合专门测定那种获得以安全性或货架期来表示的理想结果的加工过程.,正因为如此,许多研究人员已经致力与开发了数学方法.加工计算的数学方法解释了食品的加热和冷却特性,并以数学分析法应用的参数来表示这些特性.该强调的是数学方法同样是基于基本计算方法中介绍的致死率和致死性的关系。Sw