灭菌参数(F值和F0值)

1、灭菌参数（F值和F。值）创作：欧阳史时间：2021.02. 10创作：欧阳史D值：（考察对时间的关系）在一定温度下，杀灭90%微生物所需的灭菌时间。杀灭微生物符合一级动力学方程，即IgNolgRkt一 2.303IgNolgRkt一 2.303时间为t时残存的微生物数；叫：原有微生物数；k :灭菌常数D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,即灭时间减少到原来的1/10所需升高的温度或相同灭时间内，杀灭温度,即灭时间减少到原来的1/10所需升高的温度或相同灭时间内，杀灭99%的微生物所需提高的温度。F值：在一定灭菌温度（T）下给定的

2、Z值所产生的灭菌效果与在参比温度（To）下给定的Z值所产生的灭菌效果相同时所相当的时间。常用于干热灭时所相当的时间。常用于干热灭F。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） o物理F0值数学表达式：F0二At Z10 T-121/ Z生物F0值数学表达式：F0=D121Cx (IgNO-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121C的杀所花时间，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, 121 C杀菌30 mino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 mino F实=10 xL1+20 xL2+30 xL3, L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1O由于

4、121C就不存在 折算问题，因此，L3就是1, F实肯定小于60mino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1219的杀菌时间，再比 较！即：90XL100和10XL120比较，只要找到折算系数就好比较了。二、安全杀二、安全杀在某一恒定温度(12IC)下杀灭一定数量的微生物或者芽 抱所需的加热时间。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时间(121C)例如，某罐头F安二30 min,通常表示罐头要求在121C杀30m in。

5、每种罐头要求的标准杀时间(通常121 30m in。每种罐头要求的标准杀时间(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。同时也是确定杀公式中恒温是否合格、是否满足要求。同时也是确定杀公式中恒温时间& 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，必须延长杀时间。F略大于F安，杀合理。F实小于F安,杀菌不足，未达到标准，要腐败，必须延长杀时间。F实远大于F安，杀过度,超标准杀菌,影响色香味形、营养价值，要求缩短时间。通过这种比较和反复的调整，就可找到合适的恒温时间t 2O三、安全杀F

6、值的计算三、安全杀F值的计算A确定杀菌温度t罐头pH值大于罐头pH值大于4.6, 一般采用121C杀极少数低于115C杀菌。罐头pH值小于4. 6, 般100C杀菌，极少数低于85C杀低于85C杀o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，其它腐败致病菌、酶也被杀灭或失活。经过微生物检测,选定致病菌、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

7、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F值。力致死速率曲线的公式计算安全杀F值。F 安二D (Iga-lgb)下面以121C标准温度讲解，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(121C)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D121=4min,欲在121C下把对象杀灭99.9%,问需多长杀时间？如果使对象减少

8、为原例：已知蘑菇罐头对象D121=4min,欲在121C下把对象杀灭99.9%,问需多长杀时间？如果使对象减少为原来的0.01%,问需多长杀第一个D值 杀灭90% ;第二个D值，杀灭9% （10%中的 90%）;第三个D值，杀灭0. 9% （1%中的90%）;第四个D 值，杀灭 0.09% （0.1%中的 90%） o 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

9、腐败，即腐败率就是1%。同理，残存活败，即腐败率就是1%。同理，残存活数为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F安的计算典型例子：某厂生产425g蘑菇罐头，根据工厂 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 mino杀前对象数:a = 425(克/罐)x2(前对象数:a = 425(克/罐)x2

10、(个/罐)=850(个/罐)允许变败率：b=5/IO 000=5x 10-4F 安=D121(lga-lgb) =4(1g850-1g5 x 10-4) =4(2. 9294-0. 699+4)=24. 92 min由此得到了蘑菇罐头在121C需要杀由此得到了蘑菇罐头在121C需要杀的标准时间24. 92min,解决了该蘑菇罐头F安这个标准杀菌时间问题。四、实际杀F值的计算方法四、实际杀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的杀时间，然后相加起来。时间，然后相加起来。

11、F 实二t1 x L1 +t2 x L2+t3 x L3 + t4 x L4+L致死率值，某温度下的实际杀菌时间折算为121C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 已经有列表，嫌麻烦可在相关资料中直阅。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Z=10Co还有一个是前面讲的D值。在一定温度下杀灭罐 变化10倍所需要的温度变化即为Z值。头中全部对象所需时间为热力致死时间，热力致死时间头中全部对象所需时间为热力致死时间，热力致死时间通

12、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=10C, F121=10 min,求 131C. 141C. 111C.101 C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 mino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1109

13、杀10 min,115C杀菌20 min,121C 杀30 例：蘑菇罐头1109杀10 min,115C杀菌20 min,121C 杀30 mino工人实际杀操作时间等于或大于60min,实际杀F值并不等于60 minoF 实=10 x|_1 +20 F 实=10 x|_1 +20 x L2+30 x L3L1 =10(110-121)/10=0.079L2=10(115-121)/10=0. 251L3=10(121-121 )/10=1F 实=10 x0. 079+20 x0. 251+30 x1 =35. 81 min由此可见,实际杀F值不是工厂杀过程的总时间之由此可见,实际杀F值不是工

14、厂杀过程的总时间之和。再例：蘑菇罐头1OOC杀90再例：蘑菇罐头1OOC杀90分钟，或120C杀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！90 xL100 和 10 xL120 比较，L100=10(100-121 )/10=0. 008L120=10(120-121 )/10=0. 794min90 xL100=90 x0. 008=0. 72 10 xL120=10 x0. 794=7. 94 minmin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，100C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

15、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 23-10min/121C和10-25- 10min/12lC,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- 12D/Z计算，蘑菇罐头选择嗜热脂肪芽胞杆菌为对象菌， Z=10Co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121 C的杀菌时间。杀菌公式110-23-10 min杀菌公式210-25-10 min 121C121C时间中心温度L值F实时间中心温度L值F实二28.1 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。工厂实际杀一个轮回的操作至少要1个