食品杀菌技术

1、食品杀菌技术及分析食品杀菌技术主要有热杀菌和非热杀菌，其中热杀菌主要有：湿热杀菌、干热杀菌、微波杀菌、电热杀菌和电场杀菌等；非热杀菌主要有：化学与生物杀菌、辐照杀菌、紫外线杀菌、脉冲杀菌、超高静压杀菌、脉冲电场（PEF）杀菌以及振动磁场杀菌等。下面就针对这些杀菌技术作一下具体的介绍：湿热杀菌：热杀菌是以杀灭微生物为主要目的的热处理形式，而湿热杀菌是其中最主要的方式之一。它是以蒸气、热水为热介质，或直接用蒸汽喷射式加热的杀菌法。利用热能转换器（如锅炉）将燃烧的热能转变为热水或蒸汽作为加热介质，再以换热器将热水或蒸汽的热能传给食品，或将蒸汽直接喷入待加热的食品。食品热处理中常用的加热介质及其特点

2、加热剂种类        加热剂特点 蒸汽          易于用管道输送，加热均匀，温度易把握，分散潜热大，但温度不能太高 热水          易于用管道输送，加热均匀，加热温度不高 空气          加热温度可达很高，但其密度小、传热系数低 烟道气        加热温度可达很高，但

3、其密度小、传热系数低，可能污染食品 煤气          加热温度可达很高，成本较低，但可能污染食品 电            加热温度可达很高，温度易于把握，但成本高 一、 加热对微生物的影响（一）微生物和食品的腐败变质食品中的微生物是导致食品不耐贮藏的主要缘由。细菌、霉菌和酵母都可能引起食品的变质。细菌、霉菌和酵母 食品中的微生物是导致食品不耐贮藏的主要缘由。一般说来，食品原料都带有微生物。在食品的采收、运输、加工和保藏过程中，食品也有可能污染微生物

4、。在肯定的条件下，这些微生物会在食品中生长、繁殖，使食品失去原有的或应有的养分价值和感官品质，甚至产生有害和有毒的物质。 细菌、霉菌和酵母图谱细菌、霉菌和酵母都可能引起食品的变质，其中细菌是引起食品腐败变质的主要微生物。细菌中非芽孢细菌在自然界存在的种类最多，污染食品的可能性也最大，但这些菌的耐热性并不强，巴氏杀菌即可将其杀死。细菌中耐热性强的是芽孢菌。芽孢菌中还分需氧性、厌氧性的和兼性厌氧的。需氧和兼性厌氧的芽孢菌是导致罐头食品发生平盖酸败的缘由菌，厌氧芽孢菌中的肉毒梭状芽孢杆菌常作为罐头杀菌的对象菌。酵母菌和霉菌引起的变质多发生在酸性较高的食品中，一些酵母菌和霉菌对渗透压的耐性也较高。（二

5、）微生物的生长温度不同微生物的最适生长温度不同，当温度高于微生物的最适生长温度时，微生物的生长就会受到抑制，而当温度高到足以使微生物体内的蛋白质发生变性时，微生物即会消灭死亡现象。最低生长温度 最适生长温度 最高生长温度 嗜热菌    3045        5070        7090 嗜温菌    515        3045     &

6、#160;  4555 低温菌    -55        2530        3055 嗜冷菌    -10-5      1215        1525 微生物的最适生长温度与热致死温度（）（三）湿热条件下腐败菌的耐热性一般认为，微生物细胞内蛋白质受热凝固而失去新陈代谢的力量是加热导致微生物死亡的缘由。因此，

7、细胞内蛋白质受热凝固的难易程度直接关系到微生物的耐热性。蛋白质的热凝固条件受其它一些条件，如：酸、碱、盐和水分等的影响。（四）影响腐败菌耐热性的因素1、 加热前-腐败菌的培育和经受对其耐热性的影响影响因素主要包括：细胞本身的遗传性、组成、形态，培育基的成分，培育时的环境因子，发育时的温度以及代谢产物等。成熟细胞要比未成熟的细胞耐热。培育温度愈高，孢子的耐热性愈强，而且在最适温度下培育的细菌孢子具有最强的耐热性。养分丰富的培育基中发育的孢子耐热性强，养分缺乏时则弱。2、 加热时-加热温度、加热致死时间、细胞浓度、细胞团块存在与否、介质性状和pH值等方面的因素对腐败菌耐热性的影响。（1） 加热条件

8、：在肯定热致死温度下，细菌（芽孢）随时间变化呈对数性规律死亡；温度愈高，杀灭它所需的时间愈短。（2） 细菌状态：在肯定热致死温度下，菌数愈多，杀灭它所需时间愈长。细胞团块的存在降低热杀菌的效果（3） 介质性状：包括水分（水分活度）、pH值、碳水化合物、脂质、蛋白质、无机盐等，是影响杀菌效果的最重要的因素。（4） 各种添加物、防腐剂和杀菌剂的影响3、 加热后-热死效果的检验腐败菌受热损伤后有如下表现：发育时的诱导期延长，养分需求增加；发育时最适pH范围缩小；增殖时最适温度范围缩小；对抑制剂的敏感性增加；细胞内的物质产生泄漏；对放射线的敏感性增加；细胞中酶的活力降低；核酸体的RNA分解等。推断腐败

9、菌是否被杀灭，需测定其热死效果，常通过对经过热处理后的细菌芽孢进行再培育，以检查是否仍有存活。选择适当的培育基，假如腐败菌没有再生长，说明杀菌工艺适用。（一）热破坏反应的反应速率食品中各成分的热破坏反应一般均遵循一级反应动力学，也就是说各成分的热破坏反应速率与反应物的浓度呈正比关系。这一关系通常被称为"热灭活或热破坏的对数规律（logarithmic order of inactivation or destruction）"。这一关系意味着，在某一热处理温度（足以达到热灭活或热破坏的温度）下，单位时间内，食品成分被灭活或被破坏的比例是恒定的。DT值即指数递减时间（Deci

10、mal reduction time），是热力致死速率曲线斜率的负倒数，可以认为是在某一温度下，每削减90活菌（或芽孢）所需的时间，通常以分钟为单位。由于上述致死速率曲线是在肯定的热处理（致死）温度下得出的，为了区分不同温度下微生物的D值，一般热处理的温度T作为下标，标注在D值上，即为DT。很明显，D值的大小可以反映微生物的耐热性。在同一温度下比较不同微生物的D值时，D值愈大，表示在该温度下杀死90微生物所需的时间愈长，即该微生物愈耐热。必需指出，DT值是不受原始菌数影响的，但随热处理温度不同而变化，温度愈高，微生物的死亡速率愈大，DT值则愈小。TDT值即热力致死时间（Thermal deat

11、h time）。在肯定时间内（通常指110分钟）对细菌进行热处理时，从细菌死亡的最低热处理温度开头的各个加热期的温度称为热力致死温度。在某一恒定温度（热力致死温度）条件下，将食品中的肯定浓度的某种微生物活菌（细菌和芽孢）全部杀死所需要的时间（min），一般用TDT值表示，同样在右下角标上杀菌温度。F值F值又称杀菌值，是指在肯定的致死温度下将肯定数量的某种微生物全部杀死所需的时间（min）。由于微生物的种类和温度均为特指，通常F值要接受上下标标注，以便于区分，即 。一般将标准杀菌条件下的记为F0在121.1热力致死温度下的腐败菌的热力致死时间，通常用F值表示。F值可用于比较相同Z值时腐败菌的耐热

12、性，它与菌的热死试验时的原始菌数有关，随所指定的温度、菌种、菌株及所处环境不同而变化。Z值当热力致死时间削减1/10或增加10倍时所需提高或降低的温度值，一般用Z值表示。Z值是衡量温度变化时微生物死灭速率变化的一个尺度。TRT值即热力指数递减时间。在某特定的热死温度下，将细菌或芽孢数削减到10n时所需的热处理时间，。它是指在肯定的致死温度下将微生物的活菌数削减到某一程度如10-n或1/10n（即原来活菌数的1/10n）所需的时间（min），记为TRTn，单位为分钟，n就是递减指数。很明显： 。可以看出，TRT值不受原始微生物活菌数影响，可以将它用作确定杀菌工艺条件的依据，这比用前述的受原始微生

13、物活菌数影响的TDT值要更便利有利。TRTn值象D值一样将随温度而异，当n=1，TRT1=D。若以D的对数值为纵坐标，加热温度T为横坐标，依据D和T的关系可以得到一与拟热力致死时间曲线相同的曲线，也称为TRT1曲线。低温长时杀菌法 （一） 概念低温长时杀菌法也称为巴氏杀菌。相对于商业杀菌而言，巴氏杀菌是一种较温存的热杀菌形式，巴氏杀菌的处理温度通常在100以下，典型的巴氏杀菌的条件是62.8/30min，达到同样的巴氏杀菌效果，可以有不同的温度、时间组合。巴氏杀菌可使食品中的酶失活，并破坏食品中热敏性的微生物和致病菌。巴氏杀菌的目的及其产品的贮藏期主要取决于杀菌条件、食品成分（如pH值）和包装

14、状况。对低酸性食品（pH4.6），其主要目的是杀灭致病菌，而对于酸性食品，还包括杀灭腐败菌和钝化酶。（二） 特点简洁、便利，杀菌效果达99，致病菌完全被杀死；不能杀死嗜热、耐热性细菌、孢子，以及一些残存的酶类；设备较浩大，杀菌时间较长；高温短时杀菌法 （一） 概念高温短时杀菌法主要是指食品经100以上，130以下的杀菌处理。主要应用于pH>4.5的低酸性食品的杀菌。（二） 特点占地少，紧凑（仅为单缸法的占地面积的20）处理量大，连续化生产，节省热源，成本低；可于密闭条件下进行操作，削减污染的机会。但杀菌后的细菌残存数会比低温长时杀菌法高；加热时间短，养分成分损失少，乳质量高，无焖煮味；可

15、与CIP（原地无拆卸循环清洗系统）清洗配套，省劳力，提高效率；温度把握检测系统要求严格（仪表要精确）（三）设备适用范围需要快速有效的热传导，通常接受刮板式或管式热交换器。这种方式适用于液体或小颗粒混合体。但假如是很粘稠的液体或颗粒直径大于3cm时，加热就会受到热传导的把握，此时产品就需要受热数分钟才能达到杀菌要求，这样产品的质量、养分成分和口感会受到影响。通常接受热水或蒸汽加热的管式或刮板式热交换器。超高温瞬时杀菌特点温度把握精确，设备精密；温度高，杀菌时间极短，杀菌效果显著，引起的化学变化少；适于连续自动化生产；蒸汽和冷源的消耗比高温短时杀菌法HTST高。蒸汽喷射式加热灭菌法 （一） 概念是

16、指接受蒸汽喷射的UHT灭菌法，通常叫做直接蒸汽喷射或DSI。在最终的灭菌阶段将产品与蒸汽在肯定的压力下混合，蒸汽释放出潜热将产品快速加热至灭菌温度。这种直接加热系统加热产品的速度比其它任何间接系统都要快。（二） 特点1、加热和冷却速度较快，UHT瞬时加热更简洁通过直接加热系统来实现。2、能加工粘度高的产品，尤其对那些不能通过板式热交换器进行良好加工的产品来说，它不简洁形成结垢。但蒸汽压力将限制设备长时间运转。3、产品灭菌后需要进行无菌均质，由此设备本身的成本和运转成本大大增加。4、结构简单，装置大多是非标准型，系统成本是同等处理力量的板式或管式加热系统的两倍。 5、运转成本高，能量回收的限制性

17、使加热成本增加。但从某种程度上说，该系统连续运转较长时间可适当弥补其高成本的缺陷。尤其对于牛乳来说，间接系统会产生严峻的结垢现象，直接加热体系更符合产品的特性和质量要求。二次灭菌法（一） 概念二次灭菌法按设备运行方式可分为间歇式和连续式。间歇式是指产品第一次灭菌接受管式超高温灭菌机，然后经灌装、封盖后放入间歇式灭菌器内进行其次次灭菌。连续式是指产品第一次灭菌接受管式或板式超高温灭菌机，其次次灭菌接受连续式灭菌机。该法灭菌处理的产品保存期长，有利于长途储运。（二） 特点1、 间歇式二次灭菌法设备简洁，投资较低，但产品质量不稳定。2、 连续式二次灭菌线的特点是投资大，产量高，产品质量稳定。3、 二

18、次灭菌机是二次灭菌生产线的核心设备，要求其升温、降温快，传热均匀，尽量减小热冲击和热惯性，性能良好，严格执行灭菌规程。杀菌方法的选择选择热杀菌方法和条件时应遵循下列基本原则：（一）应达到相应的热处理目的1、 以加工为主：热处理后食品应满足热加工的要求。2、 以保藏为主要目的：热处理后的食品应达到相应的杀菌、钝化酶等目的。（二）应尽量削减热处理造成的食品养分成分的破坏和损失热处理过程要重视热能在食品中的传递特征与实际效果，满足食品卫生的要求，不应产生有害物质。应依据产品热处理的目的选择优化方法。热处理的一些优化方法 热处理的种类        &

19、#160;  优化方法 热 烫      考虑非热损失所造成的养分成分的损失（如沥滤、氧化降解等）。巴氏杀菌    若食品中无耐热性的酶存在时，尽量接受高温短时工艺。 商业杀菌     对对流传热和无菌包装的产品，在耐热性酶不成为影响工艺的主要因素时，尽量接受高温短时工艺。对传导传热的产品，一般难于接受高温短时工艺。 热能在食品中的传递 在计算热处理的效果时必需知道两方面的信息，一是微生物等食品成分的耐热性参数，另一是食品在热处理中的温度变化过程。（一）罐头容器内食品的传热影

20、响容器内食品传热的因素包括：表面传热系数；食品和容器的物理性质；加热介质（蒸汽）的温度和食品初始温度之间的温度差；容器的大小。要能精确地评价罐头食品在热处理中的受热程度，必需找出能代表罐头容器内食品温度变化的温度点，通常人们选罐内温度变化最慢的冷点（Cold point）温度，加热时该点的温度最低（此时又称最低加热温度点，Slowest heating point），冷却时该点的温度最高。热处理时，若处于冷点的食品达到热处理的要求，则罐内其它各处的食品也确定达到或超过要求的热处理程度。罐头冷点的位置与罐内食品的传热状况有关。1、传导传热方式的罐头：由于传热的过程是从罐壁传向罐头的中心处，罐头的

21、冷点在罐内的几何中心。2、对流传热的罐头：由于罐内食品发生对流，热的食品上升，冷的食品下降，罐头的冷点将向下移，通常在罐内的中心轴上罐头几何中心之下的某一位置。3、传导和对流混合传热的罐头：其冷点在上述两者之间。（二）评价热穿透的数据测定热处理时传热的状况，应以冷点的温度变化为依据，通常测温仪是用铜?康铜为热电偶利用其两点上消灭温度差时测定其电位差，再换算成温度的原理。在评价热处理的效果（如接受一般法计算杀菌强度F值）时，需要应用热穿透的有关数据，这时应首先画出罐头内部的传热曲线，求出其有关的特性值。传热曲线传热曲线是将测得罐内冷点温度（Tp）随时间的变化画在半对数坐标上所得的曲线。作图时以冷

22、点温度与杀菌锅内加热温度（Th）或冷却温度（Tc）之差（ThTp或TpTc ）的对数值为纵坐标，以时间为横坐标，得到相应的加热曲线或冷却曲线。为了避开在坐标轴上用温差表示，可将用于标出传热曲线的坐标纸上下倒转180度，纵坐标标出相应的冷点温度值（Tp ）。以加热曲线为例，纵坐标的起点为ThTp 1（理论上认为在加热结束时，Tp 可能格外接近Th，但ThTp 0），相应的Tp 值为Th1，即纵坐标上最高线标出的温度应比杀菌温度低一度（），第一个对数周期坐标的坐标值间隔为1，其次个对数周期坐标的坐标值间隔为10，这样依次标出其余的温度值。杀菌条件的计算食品热杀菌的条件主要是杀菌值和杀菌时间，目前广

23、泛应用的计算方法有三种：改良基本法、公式法和列线图解法。（一）改良基本法1920年比奇洛（Bigelow）首先创立了罐头杀菌理论，提出推算杀菌时间的基本法（The general mathod），又称基本推算法。该方法提出了部分杀菌率的概念，它通过计算包括升温存冷却阶段在内的整个热杀菌过程中的不同温度时间组合时的致死率，累积求得整个热杀菌过程的致死效果。1923年鲍尔（Ball）依据加热杀菌过程中罐头中心所受的加热效果用积分计算杀菌效果的方法，形成了改良基本法（Improved general method）。该法提高了计算的精确性，成为一种广泛使用的方法。在杀菌过程中，食品的温度会随着杀菌时

24、间的变化而不断发生变化，当温度超过微生物的致死温度时，微生物就会消灭死亡。温度不同，微生物死亡的速率不同。在致死温度停留一段时间就有肯定的杀菌效果。可以把整个杀菌过程看成是在不同杀菌温度下停留一段时间所取得的杀菌效果的总和。（二）公式计算法此法是由鲍尔提出，后经美国制罐公司热工学争辩组简化，用来计算简洁型和转折型传热曲线上杀菌时间和F值。简化虽然会引入一些误差但影响不大。此法已经列入美国FDA的有关规定中，在美国得到普遍应用。公式法是依据罐头在杀菌过程中罐内容物温度的变化在半对数坐标纸上所绘出的加热曲线，以及杀菌结束冷却水马上进入杀菌锅进行冷却的曲线才能进行推算并找出答案。它的优点是可以在杀菌

25、温度变更时算出杀菌时间，其缺点是计算繁琐、费时，还简洁在计算中发生错误，又要求加热曲线必需呈有规章的简洁型加热曲线或转折型加热曲线，才能求得较正确的结果。近几十年来很多学者对这种方法进行了争辩，以达到既正确又简洁，且应用便利的目的。随着计算机技术的应用，公式法和改良适用法一样精确，但更为快速、简洁。（三）列线图法列线图法是将有关参数制成列线计算图，利用该图计算出杀菌值和杀菌时间。该法适用于Z=10，m+g=76.66的任何简洁型加热曲线，快捷便利，但不能用于转折型加热曲线的计算。当有关数据越出线外时，也不能用此法计算。杀菌条件的确定确定食品热杀菌条件时，应考虑影响热杀菌的各种因素。食品的热杀菌

26、以杀菌和抑酶为主要目的，应基于微生物和酶的耐热性，并依据实际热处理时的传热状况，选择食品热杀菌条件，以确定达到杀菌和抑酶的最小热处理程度。热杀菌技术的争辩动向集中在热杀菌条件的最优化、新型热杀菌方法和设备开发方面。热杀菌条件的最优化就是协调热杀菌的温度时间条件，使热杀菌达到期望的目标，而尽量削减不需要的作用。热杀菌的方法和工艺与杀菌的设备亲密相关，良好的杀菌设备是保证杀菌操作完善的必要条件。目前使用的杀菌设备种类较多，不同的杀菌设备所使用的加热介质和加热的方式、可达到的工艺条件以及自动化的程度不尽相同。杀菌设备除了具有加热、冷却装置外，一般还具有进出料（罐）传动装置、平安装置和自动把握装置等。

27、相关设备与装置   间歇式                                 连续式立式杀菌锅               喷淋连续杀菌机卧式杀菌锅            &#

28、160;  静水压式杀菌机淋水式杀菌锅               水封式连续高压杀菌锅全水回转式杀菌锅               超高温瞬时杀菌机罐头食品热杀菌条件的确定 （一）实罐试验以满足理论计算的杀菌值（F0）为目标，热杀菌可以有各种不同杀菌温度时间的组合。实罐试验的目的就是依据罐头食品质量，生产力量等综合因素选定杀菌条件，使热杀菌既能达到杀菌平安的要求，又能维持其高

29、质量，在经济上也最合理。（二）实罐接种的杀菌试验将常见导致罐头腐败的细菌或芽孢定量接种在罐头内，在所选定的杀菌温度中进行不同时间的杀菌，再保温检查其腐败率。通常接受将耐热性强的腐败菌接种于数量较少的罐头内进行杀菌试验，藉以确证杀菌条件的平安程度。照实罐接种杀菌试验结果与理论计算结果很接近，这对所订杀菌条件的合理性和平安性有了更牢靠的保证和高度的信念。1、试验用微生物（1） 低酸性食品：梭状产芽孢杆菌（Clostridium sporogenses）PA3679芽孢（2） pH3.7以下酸性食品：巴氏固氮梭状芽孢杆菌（Clostridium pasteurianum）或分散芽孢杆菌（Bacill

30、us coagulans）芽孢（3） 高酸性食品：乳酸菌，酵母2、实罐接种方法（1） 对流传热的产品可接种在罐内任何处。（2） 传导传热产品尽可能接种在冷点位置。4、试验分组依据杀菌条件的理论计算，按杀菌时间的长短至少分为5组，其中1组为杀菌时间最短，试样腐败率达到100%；1组为杀菌时间最长，估计可达0%的腐败率；其余3组的杀菌时间将消灭不同的腐败率，通常杀菌时间在30100之间，每隔5分钟为1组，比较抱负的是依据F值随温度提高时按对数规律递减状况，F值可按0.5、1.0、2.0、4.0、6.0，确定不同加热时间加以分组。每次试验要把握为5组，否则罐数太多，封罐前后停留时间过长，将影响试验结

31、果。因此试验要求在一天内完成，并用同一材料。对比组的罐头也应有35组，以便核对自然污染微生物的耐热性，同时用来检查核对二重卷边是否良好，罐内净重、沥干重和顶隙度等。还将用612罐供测定冷点温度之用。5、试验记录试验时必需对以下内容进行测定并做好记录。A接种微生物菌名和编号；B接种菌液量、接种菌数和接种方法；C各操作时间（如预处理时间、装罐时间、排气、封罐前停留时间等）；D热烫温度与时间；E装罐温度；F装罐重量；G内容物粘度（假如它为重要因子）；H顶隙度；I盐水或汤汁的浓度；J热排气温度与时间；K封罐和蒸汽喷射条件；L真空度（指真空封罐）；M封罐时内容物温度；N杀菌前罐头初温；O杀菌升温时间；P

32、杀菌过程中各阶段的温度和时间；Q杀菌锅上仪表（压力表、水银温度计、温度纪录仪）指示值；R冷却条件。（三）保温贮藏试验接种实罐试验后的试样要在恒温下进行保温试验。培育温度依据试验菌的不同而不同：霉菌：21.126.7 嗜温菌和酵母：26.732.2 分散芽孢杆菌：35.043.2 嗜热菌：50.057.2 保温试验样品应每天观看其容器外观有无变化，当罐头胀罐后即取出，并存放在冰箱中。保温试验完成后，将罐头在室温下放置冷却过夜，然后观看其容器外观、罐底盖是否膨胀，是否低真空，然后对全部试验罐进行开罐检验，观看其形态、色泽、pH值和粘稠性等，并一一记录其结果。接种肉毒杆菌试样要做毒性试验，也可能有的

33、罐头产毒而不产气。当发觉容器外观和内容物性状与原接种试验菌所应消灭的征状有差异时，可能是漏罐污染或自然界污染了耐热性更强的微生物造成，这就要进行腐败缘由菌的分别试验。（四）生产线上实罐试验接种实罐试验和保温试验结果都正常的罐头加热杀菌条件，就可以进入生产线的实罐试验作最终验证。试样量至少100罐以上，试验时必需对以下内容进行测定并做好记录：A 热烫温度与时间；B 装罐温度；C 装罐量（固形物、汤汁量）；D 粘稠度（咖喱、浓汤类产品）；E 顶隙度；F 盐水或汤汁的温度；G 盐水或汤汁的浓度；H 食品的pH值；I 食品的水分活性；J 封罐机蒸汽喷射条件；K 真空度（指封罐机）；L 封罐时食品的温度

34、；M 加热杀菌前食品每克（或每毫升）含微生物的平均数及其波动值，取样次数为510次。pH3.7以下的高酸性食品检验乳酸菌和酵母； pH3.75.0的酸性食品检验嗜温性需氧菌芽孢数（假如可能的话，嗜温性厌氧菌芽孢数也要检验）；pH5.0以上的低酸性食品检验嗜温性需氧菌芽孢数、嗜热性需氧菌芽孢数（假如可能的话，嗜温性厌氧菌芽孢数也要检验），这对于保证杀菌条件的最低极限格外必要。N 杀菌前的罐头初温；O 杀菌升温时间；P 杀菌温度和时间；Q 杀菌锅上压力表、水银温度计、温度记录仪的指示值；R 杀菌锅内温度分布的均匀性；S 罐头杀菌时测点温度（冷点温度）的记录及其F值；T 罐头密封性的检查及其结果。

35、生产线实罐试样也要经受保温试验，期望保温36个月，当保温试样开罐后检验结果显示内容物全部正常，即可将此杀菌条件作为生产上使用，假如发觉试样中有腐败菌，则要进行缘由菌的分别试验。干热杀菌：微波接受灼烧或干热空气灭菌，称为干热灭菌。虽然干燥主热空气的穿透力不如湿热蒸汽强，但它使用便利，适用于玻璃器皿和瓷器等物的灭菌，故广泛应用于试验室和生产实践。杀菌作用的机理 干热是指相对湿度在20以下的高热。干热消毒灭菌是由空气导热，传热效果较慢。一般繁殖体在干热80100中经1小时可以杀死，芽胞需160170经2小时方可杀死。干热灭菌是利用高温杀死微生物的方法之一。通常接受很高的温度，例如火焰直接加热，或选择

36、160180的热风处理。微生物组成的最重要成份是蛋白质、核酸等，当遇到高温时会引起蛋白质和核酸不行逆的变性或凝固，使细胞失去了生理机能，停止生长发育，直至死灭。此外高温还可破坏细胞的其他组成，或者使细胞的脂肪膜受热溶解而形成了极大的孔，导致细胞内含物泄漏而引起死亡，从而达到高温灭菌的效果。火焰灭菌法 (一） 概念火焰灭菌法是通过火焰高温灼烧进行灭菌的方法(二) 应用领域和特点。1、 接种操作：耐热的接种环、接种铲、接种匙、接种针等，通过火焰灼烧，可彻底灭菌，试管口和玻璃瓶口，通过几次火焰，温度可达200以上，一切微生物和芽孢，可全部杀死，达到无菌程度。2、 罐头工业罐头工业中的火焰杀菌是利用火

37、焰直接加热罐头，是一种常压下的高温短时杀菌。杀菌时罐头经预热后在高温火焰（温度达1300以上）上滚过，短时间内达到高温，维持一段较短时间后，经水喷淋冷却。罐内食品可不需要汤汁作为对流传热的介质，内容物中固形物含量高。由于灭菌时罐内压较高，一般只用于小型金属罐。此法的杀菌温度较难把握（一般以加入后测定罐头辐射出的热量确定。）热风灭菌法(一） 概念 热风灭菌是利用加热的高温空气进行灭菌的方法。(二) 特点1、 该灭菌法适用于玻璃器皿、瓷器、不锈钢器皿以及明胶海棉、液体石蜡、各种粉剂、软膏等，不适用于液体材料灭菌。2、 由于干热空气穿透力差，加之微生物蛋白质在干燥条件下，不易凝固变质，故干热灭菌温度

38、，一般要求把握在160，维持2小时。3、 干热烤箱是干热灭菌的常用仪器，它是通过电热丝进行加温存调温的。通电加热后的空气在肯定空间不断对流，产生均一效应的热空气直接穿透物体。一般繁殖体在干热80100中经1小时可以杀死，芽胞、病毒需160170经2小时方可杀死。(三) 操作留意事项1、 干热灭菌温度超过170,包装灭菌用品的纸张或棉花、布类,会被热空气烤焦，甚至有着火燃烧的危急。2、 操作干热灭菌箱，灭菌后待箱内温度降至5040以下才能开启柜门，以防炸裂。主要设备和装置（一） 设备组成干热灭菌的主要设备有干热灭菌柜、隧道灭菌系统。干热灭菌设备一般由下列几个重要部分组成： 1、 加热器它是干热灭

39、菌设备的主要组成部分，对灭菌效果的好坏影响极大。2、高效过滤器用于除去内部空气循环系统中产生的尘埃物质，防止排风倒流的污染。3、缓冲板、风阀、气流调整器或空气档板缓冲板或空气档板用于把握干热灭菌器的空气流量；气流调整器用于灭菌器腔室内的正压把握。 4、风机对干热灭菌器中的气流循环影响很大，保证热风循环的良好状态。 5、传送带（仅适用于连续法）传送带的速度，在连续传送干热灭菌系统中是格外重要的，其传送速度打算了物料经过灭菌器时所接受的热量以及相应的灭菌效果。 6、运行连锁把握系统防止灭菌物品在低于灭菌温度的状况下通过灭菌器。 7、温度把握器及记录仪将温度探测、传感系统的温度读数精确无误地记录清楚

40、。工艺设备把握的关键因素 ：（一） 干热杀菌适用范围可用于能耐受较高温度，却不宜被蒸汽穿透，或者易被湿热破坏的物品的灭菌。（二） 杀菌工艺效果评价1、 致死率F0值：类似于湿热灭菌系统验证中使用的F0值，是将时间与湿度条件的转变折算成170时的相当时间，同时设定Z值为20即FH值。BP1993年版规定，仅以灭菌为最终目的干热灭菌系统，必需保证其最小的FH值大于17060min。2、 生物指示剂-微生物残存率对于接受干热存活概率法灭菌的系统，验证结果应能证明其灭菌过程保证对耐热微生物的杀灭效果达到认可的低存活概率，一般未被杀灭的概率为106。对于接受干热过度杀灭法灭菌系统的验证结果，应证明其灭菌

41、过程保证对干热呈高度耐受性的微生物产生大于12个log的递减，取得低于1012的微生物存活概率。 （三）杀菌设备的把握1、 加热器加热器故障是造成干热灭菌设备灭菌效果下降的主要缘由之一，其主要表现为升温速度下降；影响热分布；产生尘埃物质。而造成加热器故障的缘由，主要是加热器的长期使用或通过加热器的空气质量较差所致。所以一般应在灭菌器的加热系统配置电流监测器，以准时发觉其故障。2、 高效过滤器必需满足干热灭菌工艺用风量的要求，并能承受相应的风压。 3、 缓冲板或空气档板用于把握干热灭菌器的空气流量，多安装于进风或排风风管或加热器四周4、气流调整器用于正压把握，可以安装在排风系统中的防止倒流风污染

42、的高效过滤器四周，通过把握排风量把握正压，也可以用气流调整器把握进风和排风风量以保持正压。一般状况下，干热灭菌器腔室内的压力略高于其相临的非无菌区而略低于其相临的无菌区。 5、风机风机的风量应当可以测量，并可调整，必要时可以要求供应商将此项要求增加到其设备标准中，由于风机风量的测量指示值，可以为设备使用过程中检查风机状态供应依据。 6、传送带（仅适用于连续法）生产工艺中有必要保存每次灭菌过程的传送速度的记录。同时干热灭菌器的SOP，也应明确规定各种灭菌过程传送带的运行速度范围，此运行速度范围应是经过验证确定的。 7、运行连锁把握系统干热灭菌器中连锁把握系统设有：门连锁把握系统；压力传感器；温度

43、传感、把握、停止传送带运行的连锁把握装置等，以保证在任何状况下消灭温度低于设计要求时防止灭菌物品在低于灭菌温度的状况下通过灭菌器。 8、温度把握器及记录仪在干热灭菌系统中，温度探测、传感、把握、记录系统是整个灭菌过程把握的基础，其把握系统必需能保证灭菌器腔室内灭菌温度可以保持在设定的灭菌温度范围内，其记录系统必需将温度探测、传感系统的温度读数精确无误地记录清楚。 微波的概念和性质：（一） 概念微波（microwave）是指波长约1m10mm的电磁波，常分为米波、厘米波、毫米波和亚毫米波四个波段。微波的频率（300MHz300GHz），介于无线电频率（超短波）和远红外线频率（低频端）之间。由于其

44、频率很高，在某些场合也叫超高频电磁波。（二） 性质1、波动特性2、直线传播3、微波能量具有空间分布性质4、微波能量以交变的电场和磁场的相互感应的形式传输。微波应用的范畴和特点（一） 应用范畴目前工业上只有915MHz （美国用896MHz）和2450MHz两个频率被广泛应用。（二） 特点1、加热效率高，节省能源2、加热速度快，易把握3、不同食品成分对微波能有不同的选择吸取性4、水分调平作用5、有利于保证产品质量6、微波加热设备体积较小，占用厂房面积小进展概况 微波加热用于工业开头于二十世纪七十年月末。由于能源成本的提高，促使人们查找更有效的工业加热和干燥的方法。微波作为热源，具有加热速度快，能

45、量利用率高的特点，因此微波加热技术和微波炉应用获得快速进展。窗体底端微波加热原理食品微波处理主要是利用微波的热效应。食品中的水分、蛋白质、脂肪、碳水化合物等都属于电介质。电介质吸取微波能使介质温度上升，这个过程称介电加热。 （一） 离子极化溶液中的离子在电场作用下产生离子极化。离子带有电荷从电场获得动能，相互发生碰撞作用，可以将动能转化为热。（二） 偶极子转向有些电介质，分子的正负电荷重心不重合，即分子具有偶极距，这种分子称偶极分子（极性分子）。当极性分子受外电场作用时，偶极分子就会产生转距。在高频电场中一秒钟内极性分子要进行上亿次的换向"变极"运动，使分子之间产生猛烈振动

46、，引起摩擦发热，使物料温度上升，达到加热目的。微波对微生物的作用 （一） 微波热效应1、使微生物快速升温导致菌体蛋白质变性，活体死亡；2、使微生物生命活动受到严峻干扰，无法繁殖；3、导致细胞膜裂开，使生理活性物质发生变性作用，而失去生理功能；4、破坏微生物的生存繁殖条件而导致其死亡。（二） 微波非热效应1、光化学反应2、场力效应3、电磁共振效应4、影响遗传物质DNA的含量微波杀菌相关设备和装置（一）微波能的产生器件1、 电真空器件（1） 磁控管（2） 多腔速调管（3） 微波三、四极管（4） 行波管及正交场器件2、 半导体器件（二）微波加热设备1、微波加热系统的组成2、微波加热器的种类及其结构特

47、点（1） 种类 驻波场谐振腔加热器（箱型） 行波场波导加热器（波导型） 辐射型加热器 慢波型加热器电热杀概念和特点 （一）基本概念电热杀菌亦称"欧姆杀菌"，它利用电极将电流通过物体，由于阻抗损失、介质损耗等的存在，最终使电能转化为热能，使食品内部产生热量而达到杀菌的目的。（二）技术特点使用沟通电的频率为5060Hz，它利用电极将电流直接导入食品，由食品自身的介电性质产生热量，以达到杀菌的目的。1、 加热通过产品自我传导2、 应用于产品的是沟通电3、 电穿透的深度无限制4、 在产品中无大的热梯度5、 加热由产品的传导性及加热的剩余时间把握6、 加热杀死微生物（三）优缺点1、

48、优点（1） 消毒颗粒直径在1寸以上（2） 对颗粒机械损伤最小（3） 产品内部颗粒统一加热（4） 可避开物料受到过度热处理（5） 能处理含80%以上的固体的物料（6） 设备污染最小（7） 削减产品养分色泽和风味的损失2、 缺点（1） 过程依靠产品的传导性对产品加热（2） 不能用于脂肪、油、酒精、骨或冰的处理（3） 必需认真把握产品配方以把握电阻（4） 生产设备的设计必需针对具体产品（5） 一些食物可能要求热或化学的再处理过程以便转变其传导性（6） 必需把握产品流速和温度以保证杀死微生物加工范畴（一） 加工物料特性1、电热加热适用性由食品物料的电导率来打算2、大多数能用泵输送的、溶解有盐类离子且含

49、水量在30%以上的食品都可用电阻加热来杀菌3、适于高颗粒密度、高粘度的食品物料的杀菌处理4、最适合无菌包装产品5、一些脂肪、糖、油、未添加盐的处理水等非离子化的食品不适用该技术（二） 加工品种1、中式调理食品（1） 粥类（2） 羹类2、果蔬类制品（1）番茄果肉（2）菠萝碎块（3）草莓果酱（4）芒果丁/木瓜丁（5）热带水果块（6）桃子/杏子/梨子/苹果等果肉制品（7） 马铃薯/胡萝卜/蘑菇等块状制品3、 畜禽类制品（1） 炖牛肉（2） 焖鸡肉与常规热杀菌方法的比较 对于含颗粒流体食品的加热杀菌（一） 常规热杀菌1、 热传递方式接受热交换器进行间接热交换，其过程速率取决于传导、对流或辐射的换热条件

50、。间壁式换热忱形，热量首先由加热介质（如水蒸汽）通过间壁传递给食品物料中的液体，然后靠液体与固体颗粒之间的对流和传导传给固体颗粒，最终是固体颗粒内部的传导传热，使全部物料达到所要求的杀菌温度。热传递速度慢且加热不平衡。2、 加热效果要使固体颗粒内部达到杀菌温度，其四周液体部分必需过热，这势必导致含颗粒食品杀菌后质地软烂、外形转变，影响产品品质。（二） 電热杀菌1、 热传递方式将流体与颗粒同时施以电流，若两者的导电特性相像，则两者同时快速生热且加热程度相当均匀。颗粒加热速率远远高于常规方法。2、加热效果目的产品在加热时没有经受大的温度梯度且液体与颗粒同时被加热，因此加工时间短，产品品质高，能使产

51、品在高温处理后仍保持完好的颗粒外形。加热表面不燃烧，加热期间产品不许搅动，液体载体不需过分加热以加热颗粒和颗粒受热均匀。电热杀菌的作用机理 电热灭菌可将液状食品中的大肠杆菌、酵母菌、芽孢杆菌杀灭，其杀菌机理主要是：1、 利用电流通过食品时,食品中的极性分子在电极极性的高频变化下,不断地旋转摩擦而产生热量,达到杀死活菌体的作用；2、 在通电的两电极间的菌体细胞，由于受到所加电场的作用导致菌体细胞膜的破坏而灭菌。影响杀菌效果的因素 1、 产品的组成分2、 产品的耐电性及其随温度的变化状况3、 产品流速4、 产品温度5、 加热周期相关设备和装置 （一） 电热加热器（二） 小型电热杀菌生产线工艺把握的

52、关键因素 1、确定和把握产品具体的耐电性及它随温度的变化2、产品的流速对产品的加热是关键3、在欧姆加热器中产热速率和加热周期是主要困素4、应当由有学问阅历的人建立操作程序5、应当保持严格把握的方面：产品配方、流速、在加热器中的产品温度，以及其它关键把握点非 热 杀 菌化学杀菌技术 （一）基本概念主要是指在食品中通过添加抑菌剂和防腐剂，从而达到抑菌或杀菌的目的。（二）工艺特点1、优点（1） 易于操作、把握（2） 杀菌效果好（3） 成本较低2、缺点（1） 在使用中易受水分、温度、值和机体环境等因素的影响，作用效果变化较大（2） 食品中残留的化学试剂多次使用可能使菌体产生抗体（3） 残留的化学试剂会

53、影响食品的自然风味和质构生物杀菌（一） 基本概念生物杀菌剂是指从植物、动物和微生物代谢产物中提取的物质。生物杀菌通过生物制剂对食品原料或产品中微生物的作用，达到抑菌或杀菌的目的。（二） 工艺特点1、 有很强的抑菌和杀菌作用2、 防治位点多3、 高效低毒、无残留4、 药效长久、不易生产抗性5、 使用平安化学药剂的杀菌原理 1、 转变细胞膜通透性表面活性剂（Surface-active agent）、酚类及醇类可导致胞浆膜结构紊乱并干扰其正常功能，使小分子代谢物质溢出胞外，影响细胞传递活性和能量代谢。甚至引起细胞裂开。2、导致微生物蛋白变性或凝固酸、碱和醇类等有机溶剂可转变蛋白构型而拢乱多肽链的折

54、叠方式，造成蛋白变性。如乙醇、大多数重金属盐、氧化剂、醛类、染料和酸碱等。3、转变蛋白与核酸功能基团的因子作用于细菌胞内酶的功能基（如SH基）而转变或抑制其活性。如某些氧化剂和重金属盐类能与细菌的-SH基结合并使之失去活性。生物制剂的杀菌原理 1、 抑制细菌细胞壁的合成2、 影响细菌细胞膜的通透性3、 抑制菌体蛋白质的合成4、 抑制细菌核酸合成常用的化学杀菌剂种类 1、 卤素类杀菌剂2、 氧化剂类杀菌剂3、 表面活性剂类杀菌剂4、 杂环类气体杀菌剂5、 醇类杀菌剂6、 洗必太杀菌剂影响杀菌效果的因素1、 物料的洁净度2、 杀菌剂的浓度、性质3、 物料与杀菌剂的作用时间4、 温度、湿度、pH值5

55、、 微生物的种类、数量和生活状态6、 环境因素7、 化学拮抗物抱负的杀菌剂的特性 1、 具有广普的杀菌效力2、 不受有机物的影响，穿透力好3、 无腐蚀性、毒性或刺激性，不伤器物4、 作用快，且性质稳定5、 有持续抑菌作用6、 价格合理 微生物抑制剂 1、 概念是依据动物对病原菌入侵时的机体反应产生抗生素而进展起来的一种新型抑菌技术。2、 作用机理MBA是能抑制微生物表面形成可与机体组织产生吸附作用的特殊因子，还能与生物上皮组织中的组织结合位点竞争性结合，通过这种双重作用方式，机体表面的微生物被排斥。3、种类和用途（1） 乳酸链球菌素可用于罐装食品、植物蛋白食品以及乳、肉制品（2） 纳他霉素可用

56、于乳酪、肉制品、肉汤、西式火腿、广式月饼、糕点表面、果汁原浆表面、易发霉食品、加工器皿表面等的防霉抗生酶杀菌 1、 概念抗微生物酶的主要有效成分是溶菌酶(Lz)，它们可抑制格兰氏阳性菌。2、 作用机理破坏细菌的细胞膜。3、用途乳制品、肉制品及果蔬制品植物自然抗菌素杀菌 1、 植物抗毒素类2、 酚类3、 有机酸类4、 精油类紫外线杀菌技术概念 紫外线杀菌技术是利用紫外线照射物质，使物体表面的微生物细胞内核蛋白分子构造发生变化而引起死亡。紫外线照射进展概况 由于紫外线穿透性差,一般状况下紫外照射主要用作食品工厂车间、设备、包装材料的表面以及水杀菌。另外紫外线照射也可以结合其它一些强氧化剂如臭氧、过

57、氧化氢等处理来进行杀菌。近年来紫外线用于透亮液体的杀菌获得进展，紫外线照射在果蔬汁中的应用也引起了重视。2000年11月，美国批准了California Day-Fresh Foods公司和Salcor公司将紫外线用于果蔬汁杀菌的申请，修改了21179食品添加剂法规，允许紫外线照射可以用于果蔬汁饮料产品的消毒，规定紫外线的产生是接受低压汞灯，90%以上的光波长是2537，湍流的Reynolds数不低于2200。紫外线的特性 （一） 波长1、 长波段(32004000nm)2、 中波段(27503200nm)3、 短波段(18002750nm)其中，处于240280nm区段的紫外线杀菌力较强，而最强的波长为250