第三章食品的热处理和杀菌解析课件

第三章食品的热处理和杀菌第三章食品的热处理和杀菌1第一节概述热加工的方法灭菌灭菌是指将食品中所有微生物破坏。至少需要在121℃下保持15分钟。多数食品并不适合灭菌操作。商业无菌商业无菌的杀菌程度是使所有的病原性微生物、产生毒素的微生物以及其他可能在正常的存储条件下繁殖并导致食品腐败的微生物完全被破坏。一般在100℃下保持15分钟。商业无菌处理过的产品货架寿命一般在2年以上。FOOD第一节概述热加工的方法FOOD巴氏杀菌在100℃以下的加热介质中的低温杀菌方法，以杀死病原菌及无芽孢细菌，但无法完全杀灭腐败菌，因此巴氏杀菌产品没有在常温下保存期限的要求，多数经过巴氏杀菌的食品需要放在冰箱内保藏。热烫生鲜的食品原料迅速以热水或蒸气加热处理的方式，称为热烫。其目的主要为抑制或破坏食品中酶以及减少微生物数量。FOOD巴氏杀菌FOOD罐头食品的热处理罐头食品的定义符合标准要求的原材料经处理、调味后装入金属罐、玻璃罐、软包装材料等容器，再经排气密封、高温杀菌、冷却等过程制成的一类食品。FOOD罐头食品的热处理FOOD罐头食品的特点可供直接食用，是一种方便食品。基本上保持食品原有的风味、营养价值，部分罐头的风味还能胜过新鲜食物。便于携带、运输和贮存。不易破损并耐久藏。不易受季节影响，能常年供应市场，是一种很好的战备物资。FOOD罐头食品的特点FOOD罐头食品的分类按罐藏原料分类肉类罐头禽类罐头水产类罐头水果类罐头蔬菜类罐头其他类罐头FOOD罐头食品的分类FOOD按加工方法分类清蒸类：以保存原有食品的色香味为主，只加少量调料。调味类：装罐后加入调味汤汁，体现调味汁的风味。油浸类：装罐后加入油脂，油脂加入量较大。糖水类：糖浓度相对较低，一般在14%-18%。糖浆类：固形物块状、糖浓度相对较高，达60%-70%。果酱类：物料呈酱体，糖浓度达60%-70%以上。果汁类：以水果或蔬菜汁为原料加工而成。什锦类：原料多样化。FOOD按加工方法分类FOOD按罐藏容器分类金属罐罐头玻璃罐罐头软包装罐头FOOD按罐藏容器分类FOOD罐头食品制造需符合的两个条件食品必须在不透气的容器内密封，以防止产品杀菌后再受到污染。食物必须在一定的温度下加热一段时间，使产品达到商业无菌的要求。实现商业灭菌的三条途径先灌装密封后再加热、杀菌、冷却。大多数的蔬菜、水果、肉、禽、水产类罐头所采用，是一种最普通的方法。先加热，再装入容器密封、冷却。较少使用先加热杀菌冷却，再在无菌条件下装入已灭菌的容器中密封。主要用于牛奶制品、果汁饮料、豆奶等液体食品加工中。FOOD罐头食品制造需符合的两个条件实现商业灭菌的三条途径先灌装密封中国罐头食品工业现状20世纪50年代开始起步20世纪80年代稳定发展20世纪90年代全面调整21世纪初开始快速发展FOOD中国罐头食品工业现状20世纪50年代开始起步FOOD中国罐头工业十强企业：上海梅林罐头食品有限公司厦门罐头厂浙江黄岩罐头食品集团宁波五洲星集团广州鹰金钱集团山东九发食用菌股份有限公司福建紫山集团厦门银鹭集团新疆屯河投资股份有限公司河北理想企业集团FOOD中国罐头工业十强企业：FOOD第二节热加工原理罐头食品的腐败及腐败菌食品腐败：食品在微生物的作用下，食品的感官品质、营养品质甚至卫生安全品质等发生不良变化，而丧失其可食性的现象。腐败菌：导致食品腐败变质的各种微生物。罐头食品中微生物的存活、生长与下列因素有关：微生物自身的特性罐头食品的种类、化学组成、pH值加工和贮藏条件FOOD第二节热加工原理罐头食品的腐败及腐败菌FOOD食品pH值与腐败菌的关系各种腐败菌对酸性环境的适应性不同，而各种食品的酸度或pH值也各有差异。根据腐败菌对不同pH值的适应情况及其耐热性，罐头食品按照pH不同常分为四类：低酸性pH值＞5.0中酸性pH值4.6-5.0酸性pH值3.7-4.6高酸性pH值＜3.7FOOD食品pH值与腐败菌的关系低酸性pH值＞5.0中酸性pH值4.低酸性食品中酸性食品酸性食品高酸性食品pH值＞5.04.6-5.03.7-4.6＜3.7食品品种虾、贝、禽、畜、蘑菇、青豆、竹笋等。汤类、面条、蔬菜肉混合物等。水果（苹果）及果汁等。水果（菠萝）、果汁、酸渍蔬菜等。常见腐败菌嗜热嗜温厌氧菌嗜温兼性厌氧菌嗜热嗜温厌氧菌嗜温兼性厌氧菌非芽孢耐酸菌耐酸芽孢菌耐热性低的耐酸微生物及酶、酵母、霉菌。杀菌方式高温杀菌105-121℃高温杀菌105-121℃沸水或100℃以下介质杀菌沸水或100℃以下介质杀菌FOOD低酸性食品中酸性食品酸性食品高酸性食品pH值＞5.04.6-常见的罐头食品腐败变质的现象和原因胀罐指罐头地盖不像正常情况下呈平坦或内凹状，而出现外凸的现象。产生胀罐现象的原因假胀罐：因食品装量过多或罐内真空度过低造成。氢胀罐：因罐内食品酸度太高，内壁腐蚀产生氢气所致。细菌性胀罐：因微生物在罐内生长繁殖，代谢有机质产酸产气所致。原因是杀菌不足或罐头裂漏。FOOD常见的罐头食品腐败变质的现象和原因FOOD平盖酸坏指罐头外观正常，而内容物却已在细菌活动下发生腐败，呈轻微或严重酸味的变质现象。导致罐头食品产生平盖酸坏变质的微生物称为平酸菌。平酸菌大多为兼性厌氧的嗜热性腐败菌，能将碳水化合物分解产生乳酸、甲酸、乙酸等有机酸类，使食品酸败，但不产生气体。低酸性食品嗜热脂肪芽孢杆菌耐热性很强，能在49-55℃下生长，最高生长温度65℃。酸性食品嗜热酸芽孢杆菌能在pH4或略低的介质中生长，最适生长温度45℃，最高生长温度56-60℃。FOOD平盖酸坏低酸性食品嗜热脂肪芽孢杆菌耐热性很强，能在49-55黑变或硫臭腐败在细菌的活动下，含硫蛋白质分解并产生H2S气体，与罐内壁铁发生反应生成黑色硫化物(FeS)，沉积于罐内壁或食品上，以致食品发黑并呈臭味。原因是致黑梭状芽孢杆菌的作用，只有在杀菌严重不足时才会出现。FOOD黑变或硫臭腐败FOOD发霉罐头内食品上出现霉菌生长的现象称为发霉。一般不常见。只有在容器裂漏或罐内真空度过低时才有可能在低水分及高浓度糖分的食品表面生长。产毒可在罐头食品中生长的产毒菌种不多，主要为：肉毒杆菌金黄色葡萄球菌从耐热性看，只有肉毒杆菌耐热性较强，其余均不耐热。因此，为了避免中毒，食品杀菌时必须以肉毒杆菌作为杀菌对象加以考虑。FOOD发霉FOOD腐败的罐头食品产生气体（胀罐）不产生气体（罐盖平坦）H2H2+CO2CO2嗜热菌（酸性食品）高温厌氧腐败菌（低酸性食品）嗜温菌腐败味厌氧腐败菌（低酸性食品）酸味酪酸发酵混合发酵需氧杆菌发酵H2S气味黑变/硫臭腐败pH下降霉菌裂漏嗜热菌（低酸性食品）嗜温菌平酸菌（酸性食品）（中性食品）乳杆菌（水果）混合菌（裂漏）FOOD腐败的罐头食品产生气体（胀罐）不产生气体（罐盖平坦）H2H2罐头腐败变质的主要原因：杀菌不足：原料污染情况、新鲜度、车间清洁卫生状况、生产技术管理、杀菌操作技术要求、杀菌工艺合理性等。罐头裂漏杀菌前污染严重：大多数是因为生产管理不当，及在高温季节生产高峰期原料积压所导致。FOOD罐头腐败变质的主要原因：FOOD微生物的耐热性影响微生物耐热性的因素污染微生物的种类热处理前细胞芽孢生长的环境生物有抵御周围环境的本能。食品污染前腐败菌及其芽孢所处的生长环境对他们的耐热性有一定影响。在含有磷酸或镁的培养基种生长出的芽孢具有较强的耐热性；在含有碳水化合物和氨基酸的环境中培养芽孢的耐热性很强；在高温下培养比在低温下喂养形成的芽孢的耐热性要强。FOOD微生物的耐热性FOOD热处理时介质或食品成分的影响pH值许多高耐热性的微生物，在中性时的耐热性最强，随着pH偏离中性的程度越大，耐热性就越低。pH值越低的食品，所需的杀菌温度越低或杀菌时间越短。加热介质pH对芽孢耐热性的影响FOOD热处理时介质或食品成分的影响加热介质pH对芽孢耐热性的影响F糖糖的浓度越高，越难杀死食品中的微生物。高浓度的糖液可对微生物细胞起到脱水的作用，蛋白质的凝固速度下降，因而提高了微生物的耐热性。糖对细菌耐热性的影响FOOD糖糖对细菌耐热性的影响FOOD盐通常食盐的浓度在4%以下时,对微生物的耐热性有一定的保护作用,而8%以上浓度时,则可削弱其耐热性。其他成分淀粉对芽孢没有直接影响。蛋白质如明胶、血清等能增强芽孢的耐热性。脂肪和油能增强细菌芽孢耐热性的作用。如果食品中加入少量的杀菌剂和抑制剂也能大大减弱芽孢的耐热性。FOOD盐FOOD热处理温度热处理温度越高，杀死一定量腐败菌芽孢所需要的时间越短。不同温度时炭疽菌芽孢的活菌残存数曲线FOOD热处理温度不同温度时炭疽菌芽孢的活菌残存数曲线FOOD原始活菌数腐败菌或芽孢全部死亡所需要的时间随原始菌数而异，原始菌数越多，全部死亡所需要的时间越长。因此罐头食品杀菌前被污染的菌数和杀菌效果有直接的关系。121℃时的杀菌时间（分钟）玉米菌数平盖酸坏的百分率无糖60个平酸菌/10克糖2500个平酸菌/10克糖700095.8800075900054.2原始菌数和玉米罐头杀菌效果的关系表FOOD原始活菌数121℃时的杀菌时间（分钟）玉米菌数平盖酸坏的百分微生物耐热性特征热力致死速率曲线微生物及其芽孢的热处理死亡数是按指数递减或按对数循环下降的。若以纵坐标为物料单位值内细胞数或芽孢数的对数值，以横坐标为热处理时间，得到一直线，即热力致死速率曲线。FOOD微生物耐热性特征FOODD值在一定的处理环境中和在一定的热力致死温度条件下某细菌数群中每杀死90%原有残存活菌数时所需要的时间。也就是热力致死速率曲线横过一个对数循环所需要的时间，即热力致死速率曲线斜率的倒数。D值受处理温度、菌种、细菌或芽孢所处悬浮液性质等的影响，与原始菌数无关。D值越大，细菌的死亡速率越慢，即该菌的耐热性越强；反之越弱。FOODD值FOODD值的计算设原始菌数为a，热处理时间为t，残存菌数为b，斜率为k。令例题：某菌原始数为1×104,110℃热处理3min后菌数降为1×10，求该菌D值。表示为：D110℃=1.00FOODD值的计算设原始菌数为a，热处理时间为t，残存菌数为b，斜率热力致死时间曲线（TDT曲线）热力致死时间：热力温度保持恒定不变，将处于一定条件下的悬浮液或食品中某一菌种的细胞或芽孢全部杀死所必需的最短热处理时间。若以热处理温度为横坐标，以热处理时间（对数值）为纵坐标（对数值），就得到一条直线，即热力致死时间曲线。FOOD热力致死时间曲线（TDT曲线）FOODZ值Z值是热力致死时间曲线横过一个对数循环所需要改变的温度数（℃）。换句话说，Z值为热力致死时间按照1/10，或10倍变化时相应的加热温度变化（℃）。Z值越大，因温度上升而取得的杀菌效果就越小，微生物的耐热性就越强。Z值跟D值一样，与原始菌数无关，是微生物耐热性特征值。FOODZ值FOODF值F值：在一定的致死温度下，杀死一定数量的微生物所需的加热时间（min）。通常用121℃（国外用250F°或121.1℃）作为标准温度，该温度下的热力致死时间用符号F0来表示，并称为F0值。F0值与菌种、菌量及环境条件有关，F0值越大，菌的耐热性就越强。FOODF值FOOD热力致死曲线方程取曲线上任意两点1（t1，T1）、2（t2，T2），则当杀菌温度T2=121℃，热力致死时间t2即为F0FOOD热力致死曲线方程取曲线上任意两点1（t1，T1）、2（t2，热力指数递减时间（TRT）在任何特定热力致死温度条件下将细菌或芽孢数减少到某一程度如10-n（即原来活菌数的1/10n）时所需要的热处理时间（分钟）。即总菌数由10n个/ml减少为10n×10-n个/ml。将-n指数称为递减指数，用TRTn表示热力指数递减时间。TRT值的应用为运用概率说明细菌死亡情况建立了基础。如121℃温度杀菌时TRT12=12D，即经12D分钟杀菌后罐内致死率为D值的主要杀菌对象数将降低到原始菌数的10-12。FOOD热力指数递减时间（TRT）FOOD思考题：D110℃=1min表示什么意思？在110℃条件下，杀灭某一菌群中90%的微生物需要1min。F105℃=5min表示什么意思？在加热温度为105℃条件下杀死一定数量微生物所需时间为5min。100℃时，TRT6=8表示什么意思？在100℃下，将微生物减少到原始菌数的百万分之一（10-6）需要8min。FOOD思考题：FOOD食品的传热传热方式热的传递方式有三种：传导、对流和辐射。对于罐藏食品的内容物来说，因有罐壁的阻隔，可以认为不存在辐射传热的形式。完全传导完全对流对流传导结合诱发对流FOOD食品的传热FOOD传导热传导：食品在加热和冷却过程中，受热温度不同，分之间的相互碰撞，热量从高能量分子向邻近低能量分子依次传递的方式。一般而言，固态的、黏度稠度大的罐头食品多用传导方式传热，如午餐肉、烤鹅等。传热方向传热方向加热灭菌冷却FOOD传导传热方向传热方向加热灭菌冷却FOOD冷点：加热或冷却最缓慢的点通常都在罐头的中心，该处称为冷点。在冷点处，加热时是罐内温度最低点，冷却时是温度最高点。传导传热时罐头食品的冷点在罐头的几何中心位置。FOOD冷点：加热或冷却最缓慢的点通常都在罐头的中心，该处称为冷点。对流传热依靠分子因受热而密度下降产生的上升运动，将热能在运动过程中传递给相邻分子。是借助液体的流动进行热量传递的一种方式。多汁液的罐头食品多用对流传热方式。对流传热罐头的冷点在罐中心轴上离罐底2-4cm处，罐越大越靠上。FOOD对流传热对流传热罐头的冷点在罐中心轴上离罐底2-4cm处，罐对流传导结合型即不是单纯的对流或传导传热，而是传导、对流相结合的传热形式。糖水、盐水小块颗粒状果蔬罐头，液体是对流传热，固体是传导传热。糊状玉米等含淀粉较多的罐头，是先对流传热，加热后由于淀粉糊化，便由对流转为传导传热。苹果沙司等含有较多沉积固体的罐头，是先传导后对流传热。FOOD对流传导结合型FOOD诱发对流型为了加快传热速度，对于某些对流性较差的罐头食品，采用机械转动或其他方式使之产生对流，这种方式称为诱发对流型传热。八宝粥等黏稠性产品使用回转式杀菌器，在杀菌过程中产生强制性对流。FOOD诱发对流型FOOD影响传热的因素罐内食品的物理性质食品的物理性质不同，传热速度就不同，而与传热有关的食品物理特性主要是：形状、大小、浓度、密度和粘度。流体食品半流体食品固体食品流体和固体混装食品FOOD影响传热的因素FOOD初温初温是指杀菌操作开始时，罐内食品物料的温度。传导型罐头食品的初温对传热影响较大，初温越高达到杀菌温度的时间就越短。对流型罐头食品的初温对传热影响不大。FOOD初温FOOD容器罐壁热阻罐壁热阻M一方面受到材料导热率λ的影响，另一方面也取决于罐壁的厚度δ。罐种类壁厚δ导热率λ罐壁热阻M马口铁罐0.000346.526.4×10-6玻璃罐0.0040.586.9×10-3铝罐0.0002203.59.8×10-7FOOD容器罐种类壁厚δ导热率λ罐壁热阻M马口铁罐0.000346.对流型罐头食品总热阻①加热介质对罐壁的对流传热热阻②罐壁层热阻③罐壁内食品对流传热热阻α1：加热介质向罐壁传热时的放热系数α2：罐壁内食品对流传热时的放热系数FOOD对流型罐头食品总热阻①加热介质对罐壁的对流传热热阻②罐壁层热传导型食品的总热阻①加热介质对罐壁的对流传热热阻②罐壁层热阻③罐壁内食品传导传热热阻δfα1：加热介质向罐壁传热时的放热系数α2：罐壁内食品对流传热时的放热系数δf：固态食品从罐内壁到冷点的最短距离λf：固态食品的导热率FOOD传导型食品的总热阻①加热介质对罐壁的对流传热热阻②罐壁层热阻罐种类1/α1δ/λ1/α1或δf/λf对流型食品金属罐1001100玻璃罐100800100传导型食品金属罐10012500玻璃罐1008002500对流型食品：金属罐罐壁的热阻对传热过程影响很小（为1），而玻璃罐壁的热阻对传热则有决定性的影响（为800）。传导型食品：食品的传导传热热阻是决定性因素（为2500），而罐壁热阻的影响相对较小（1或800）。FOOD罐种类1/α1δ/λ1/α1或δf/λf对流型食品金属罐10容积容积越大，所需的加热时间越长，传热越慢。容积相同时，罐高与罐径之比（H/D）为0.25时，加热时间最短。对于内部传热困难的干装类食品，往往选用扁平罐。FOOD容积FOOD杀菌设备杀菌设备的类型静置式杀菌锅：罐头在锅内是静置的，传热效果差。回转式杀菌锅：罐头在锅内不断转动，传热效果好。罐头在杀菌锅内的位置卧式静置杀菌锅，若罐头处于蒸汽喷嘴远点，传热效果差。若杀菌锅内空气没有排除干净，存在空气袋，则在空气袋中的罐头传热效果更差。杀菌锅内热介质的循环速度及热量分布FOOD杀菌设备FOOD传热测定传热测定是指对罐头冷点温度的测定。通过传热测定，可以了解不同性质内容物罐头的传热情况；可以比较杀菌锅内不同位置的升温情况；可以判断罐头食品的杀菌效果。FOOD传热测定FOOD传热曲线将罐头食品中冷点处的温度随时间变化值用温度-时间曲线来表示，这条曲线称为传热曲线。FOOD传热曲线FOOD传热曲线的不同形式以杀菌时间为横坐标，杀菌温度与冷点温度的差值为纵坐标构成曲线，且纵坐标按对数规律安排。FOOD传热曲线的不同形式FOOD以罐头冷点温度为纵坐标，横坐标为加热时间构成曲线。FOOD以罐头冷点温度为纵坐标，横坐标为加热时间构成曲线。FOOD不同类型罐头食品的传热曲线FOOD不同类型罐头食品的传热曲线FOOD杀菌强度的计算比奇洛基本法基本法推算实际杀菌时间的基础，是罐头冷点的温度曲线和对象菌的热力致死时间曲线（TDT曲线）。罐内细菌在温度为θi时，热力致死时间为τi若在θi温度下加热时间为ti将各段部分杀菌值相加，得总杀菌值A传热曲线平缓的地方时间间隔取值大，传热曲线斜率大的地方时间间隔取值小。FOOD杀菌强度的计算罐内细菌在温度为θi时，热力致死时间为τi若在例题P953-3冷点温度温度持续时间热力致死时间致死率1/τ部分杀菌值Ai=t/τ积累杀菌值A%98.922000.0050.010110431000.0100.03041105500.0200.100141134200.0500.20034115.66100.1000.600941105500.0200.100104FOOD例题P953-3冷点温度温度持续热力致死致死率部分杀菌值积例：根据某对象菌在各加热温度θ时的加热致死时间t1，按照该温度时相应热处理时间计算所得的部分杀菌效率值和累积杀菌效率值如表所示，试求合理的热杀菌时间。θ(℃)下加热时间t(min)加热温度θ(℃)θ(℃)下的加热致死时间t1(min)致死率1/t1部分杀菌效率值Ai=t/t1累积杀菌效率值A298.92000.0050.0100.0131041000.0100.0300.045110500.0200.1000.144113200.0500.2000.346115.6100.1000.6000.945110500.0200.1001.04解：当A=1时杀菌最合理，故A6=1-0.94=0.06A6=0.06=t×致死率=t×1/t1即t=0.06/0.02=3min故T=20+3=23minFOOD例：根据某对象菌在各加热温度θ时的加热致死时间t1，按照该温鲍尔改良法改良点：①建立了“致死率值”的概念；②时间间隔取相等值。致死率值θ表示杀菌过程中的某一温度；t表示在温度为θ时，达到与121℃、1min相同的杀菌效果所需要的时间。致死率值L表示经温度θ，1min的杀菌处理，相当于温度121℃时的杀菌时间。把F0=1min带入得FOOD鲍尔改良法把F0=1min带入得FOOD时间间隔鲍尔改良法的时间间隔等值化，简化了计算过程。但若时间间隔太大，也会影响到计算准确性。杀菌强度（总致死值）若Fp≥F0，则该杀菌强度达到要求。FOOD时间间隔若Fp≥F0，则该杀菌强度达到要求。FOOD例：某厂生产425g蘑菇罐头（Z=10℃），根据计算的Fp值制订的两个杀菌公式为10-23-10min/121℃和10-25-10min/121℃，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？(121℃时的Fp=24.92min)FOOD例：某厂生产425g蘑菇罐头（Z=10℃），根据计算的Fp值杀菌公式110—23—10min杀菌公式210—25—10min121℃121℃时间中心温度L值F实时间中心温度L值F实047.90005000384.503×L138003×L16104.70.0233×L261040.023×L291190.6313×L39118.50.563×L3121200.7943×L4121200.7943×L4151211.003×L5151211.003×L5181211.003×L6181211.003×L621121.21.0473×L721120.50.893×L7241211.003×L8241211.003×L8271200.7943×L927120.70.933×L930120.50.8913×L1030120.70.933×L10331211.003×L11331211.003×L11361150.2513×L1236120.50.893×L12391080.0503×L13391150.2513×L1342990.0063×L14421090.0633×L14458003×L15451010.013×L15F实=3×(0+0+0.023+0.631+0.794+1+…)=25.5min

488503×L16

F实=3×(0+0+0.02+0.56+0.794+1+…)=28.1min

FOOD杀菌公式110—23—10min杀菌公式210—25—10第三节热处理技术商业杀菌食品罐藏的基本工序预备原料和包装材料获得可食用部分洗涤分级检验装罐热烫排气密封杀菌和冷却检验FOOD第三节热处理技术商业杀菌FOOD装罐容器的准备清洁容器，将容器中的微生物降低到每只只有几百个。装罐的工艺要求装罐迅速，不要积压。保证净重和固形物含量。原料需合理搭配。保留适当顶隙。FOOD装罐FOOD装罐的方法人工装罐法机械装罐法预封将罐身与罐盖初步勾合，罐盖能自由转动但不能脱落。预封是为了留有排气通道。防止表面层被蒸汽烫伤。防止蒸汽冷凝水落入罐内。保持顶隙处较高的温度。便于使用高速封罐机。FOOD装罐的方法FOOD排气即密封前将罐内空气尽可能除去的措施。排气的目的阻止需氧菌及霉菌的发育生长。防止或减轻因加热杀菌时空气膨胀而使容器变形或破损，特别是卷边受到压力后，易影响其密封性。控制或减轻罐藏食品贮藏中出现的罐内壁腐蚀。避免或减轻食品色香味的变化。避免维生素和其他营养素遭到破坏。有助于避免将假胀罐误认为腐败变质性胀罐。FOOD排气FOOD排气的方法热灌装法：一般将食品加热到70-75℃然后立即装罐密封，特别适合于流体或半流体食品的灌装。但由于密封后温度（70-75℃）非常适合嗜热菌的生长，需立即进入杀菌工序。加热排气法：冷装罐，在预定的排气温度中（用蒸汽或热水加热的排气箱）加热使罐内中心温度达到70-90℃，立刻封罐。对于空气含量低的食品来说，主要是排除顶隙内的空气，密封温度是关键性因素对于空气含量高的食品来说，除了要达到预期密封温度外，还应合理地延长排气时间。FOOD排气的方法FOOD蒸汽喷射排气法：向罐头顶隙喷射蒸汽驱除空气后立即封罐，依靠顶隙内蒸汽的冷凝来获得罐头的真空度。该法适合于原料组织内空气含量低的食品，并需要较大的顶隙（8mm左右）。真空排气法：利用机械产生局部的真空环境，并在这个环境中完成封口。真空封罐时真空密封室内的真空度和食品温度是控制罐内真空度的主要因素，密封室真空度越高，封口时内容物温度越高，测量时产品温度越低，真空度就越高。FOOD蒸汽喷射排气法：向罐头顶隙喷射蒸汽驱除空气后立即封罐，依靠顶密封金属罐密封在封口机的作用下，罐盖和罐身的边沿分别形成罐盖钩和罐身钩，并相互钩合和贴紧，形成卷边的结构称为“二重卷边”。封罐机1、平圆罐2、压头3、托底板4、头道辊轮5、二道辊轮1、头道辊轮2、二道辊轮FOOD密封封罐机1、头道辊轮2、二道辊轮FOOD1、头道辊轮2、二道辊轮头道辊轮的转压槽深而狭窄，曲面圆滑，作用是使盖钩卷入罐身翻边下，并相互卷和在一起。二道辊轮的转压槽宽而浅，并有坡度，作用是压紧头道卷边，使之紧密结合，让橡胶填满罐身与盖钩间的空隙，形成光滑的矩形卷边结构。FOOD1、头道辊轮2、二道辊轮头道辊轮的转压槽深而狭窄，曲面圆二重卷边的结构卷边厚度（T）卷边厚度空隙（G）卷边宽度（W）埋头度（C）身钩宽度（BH）罐盖板材厚度（tc）、罐身板材厚度（tb）上部空隙（Uc）叠接长度（OL）叠接率（OL%）紧密度（TR%）接缝盖钩完整率（JR%）FOOD二重卷边的结构FOOD玻璃瓶罐密封旋封法：在瓶口的侧面有几条凸起的斜线，用来嵌合与固定罐盖的内弯盖爪。凸起斜线的数目与盖爪相同，有三旋、四旋、六旋之分，最常见的是四旋。封口时将罐盖顺时针方向旋转1/3、1/4、1/6圈，让每个盖爪紧扣瓶口斜线，起到将罐盖固定在瓶口的作用；罐内真空度是保证罐盖始终紧压在瓶口上的主要因素。FOOD玻璃瓶罐密封FOOD复合薄膜袋密封带铝箔的不透明蒸煮袋不带铝箔的透明蒸煮袋FOOD复合薄膜袋密封不带铝箔的透明蒸煮袋FOOD杀菌杀菌公式杀菌操作过程中罐头食品的杀菌工艺条件主要由温度、时间、反压三个主要因素组成。在工厂中常用杀菌式表示对杀菌操作的工艺要求。t1：升温时间，即杀菌锅内加热介质由环境温度升到规定的杀菌温度所需的时间。t2：恒温时间，即杀菌锅内介质温度达到规定杀菌温度后维持的时间。θ：杀菌操作温度，即规定的杀菌锅温度。p：反压，即加热杀菌或冷却过程中杀菌锅内需要施加的压力。FOOD杀菌t1：升温时间，即杀菌锅内加热介质由环境温度升到规定的杀杀菌公式的省略表示如果杀菌过程中不用反压，则p可以省略；一般情况下，冷却速度越快越好，因而冷却时间也往往省略。则省略形式为：例题：杀菌公式表示什么含义？杀菌公式表示什么含义？FOOD杀菌公式的省略表示例题：杀菌公式表示什么含义？杀菌公式表示什杀菌操作过程升温段：将杀菌锅温度提高到杀菌式规定的杀菌温度，同时要排出杀菌锅内的空气，保证恒温杀菌时蒸汽压和温度充分一致。恒温段：保持杀菌锅温度不变的阶段。注意，杀菌锅温度升高到杀菌温度时并不意味着罐内食品温度也达到了杀菌温度，实际上食品尚处于加热升温阶段。降温段：停止蒸汽加热杀菌并用冷却介质冷却，同时也是杀菌锅放气降压阶段。就冷却而言，越快越好，但要防止罐头爆裂变形。FOOD杀菌操作过程FOOD杀菌时罐内外压的平衡影响罐内压力变化的因素内容物的性质：杀菌时，随着温度的升高，一方面原料组织中的气体释放出来，另一方面原料密度减小。体积膨大，造成罐内压力增加。膨胀度越大，罐内压力增加越大。容器的性质：容器材料、厚度、直径等性质影响容器的膨胀度。膨胀度越小，罐内压力增加越大。顶隙：顶隙越小，杀菌时罐内压力增加越大。FOOD杀菌时罐内外压的平衡FOOD杀菌过程升温阶段：P杀和P罐同时上升，△P不大。但应避免升温过快。恒温阶段：P杀维持稳定，P罐上升，△P上升。冷却阶段：P杀迅速下降，P罐下降缓慢，△P上升。当△P超过临界值时则罐头变形。FOOD杀菌过程FOOD罐内压力的计算杀菌过程中罐内压力计算公式：p罐：杀菌过程中θ温度下的罐内压力p蒸：杀菌过程中与θ温度相应的蒸汽压力p空：杀菌过程中θ温度下的罐内残存空气压力p1：密封时罐内压力p蒸1：与密封温度θ1相应的蒸汽压力f：容器装填度，装满时为1x：容器容积膨胀度y：食品膨胀度θ：杀菌温度θ1：密封时罐内温度FOOD罐内压力的计算p罐：杀菌过程中θ温度下的罐内压力FOOD反压力的计算若罐内外压力超过临界值p临，容器就会损坏，为了确保安全，规定了一个等于0.4-0.6倍p临的最大允许压差Δp允。p罐－p蒸≤Δp允若达不到该要求，则需要加反压，使Δp允≥p罐－(p蒸＋p反)即：p反≥p罐－p蒸－Δp允FOOD反压力的计算p罐－p蒸≤Δp允若达不到该要求，则需要加反杀菌方式常压水杀菌高压蒸汽杀菌高压水杀菌其他杀菌无菌灌装FOOD杀菌方式FOOD冷却冷却方法水池冷却锅内常压冷却锅内加压冷却空气冷却冷却终点罐温38-40℃避免嗜热菌生长；防止高温下食品品质的下降；利用余热使罐表面水分蒸发，防止生锈。FOOD冷却FOOD检查外观检查保温检查敲检真空度检查开罐检查FOOD检查FOOD保温检查：将罐头放置在微生物的最适生长温度以足够的时间，观察罐头有无胀罐和真空度下降等现象，借以判别杀菌是否充分，确保食品安全。保温检查的温度和时间：肉禽水产类罐头：37±2℃，保温7d；怀疑有嗜热菌：55±2℃，保温7d；糖水水果、果汁类、大多数蔬菜类罐头：不低于20℃的常温放7d，高于25℃可缩短至5d；含糖量在50%以上的浓缩果汁、果酱、糖浆水果，以及杀菌温度低于100℃的肉禽水产制品，不进行保温检查。FOOD保温检查：将罐头放置在微生物的最适生长温度以足够的时间，观察商业杀菌系统商业杀菌过程常用的加热介质有：高压饱和蒸汽：杀菌温度100℃-140℃，用于中酸性和低酸性食品的杀菌。热水：杀菌温度≤100℃，用于酸性食品的杀菌。间歇式或静止式杀菌锅连续式杀菌锅系统无笼杀菌锅常压连续回转式杀菌锅静水压杀菌器FOOD商业杀菌系统FOODFOODFOOD巴氏杀菌巴氏杀菌是一种温和的热处理过程（相对于商业杀菌），主要用于液体食品。巴氏杀菌的目的：①钝化可能造成产品变质的酶类物质，以延长冷藏产品的货架期。②杀灭食品物料中可能存在的致病菌营养细胞，以保护消费者的健康不受危害。FOOD巴氏杀菌FOOD巴氏杀菌处理系统间歇式巴氏杀菌系统连续式巴氏杀菌系统FOOD巴氏杀菌处理系统FOOD片式热交换器FOOD片式热交换器FOOD巴氏杀菌工艺条件方法一

步骤一：加热到62~65℃

步骤二：保持30分钟

效果：灭菌效率可达97.3%~99.9%，经消毒后残留的只是部分嗜热菌及耐热性菌以及芽孢等

方法二

步骤一：加热到75~90℃

步骤二：保持15~16秒效果：其杀菌时间更短，工作效率更高。

FOOD巴氏杀菌工艺条件方法一步骤一：加热到62~65℃步骤二热烫热烫也是一种温和强度的热处理，与巴氏杀菌的区别是，热烫应用于水果和蔬菜等固体食品物料。热烫通常用于在商业杀菌、干燥和冷冻之间对一些蔬菜或水果灭酶，同时也能起到软化组织、清洁、减少微生物数量的作用。只有少量的蔬菜（如洋葱、绿胡椒）不需要热烫。不热烫或热烫不足会对品质造成很大损害。FOOD热烫FOOD热烫方法采用饱和蒸汽加热，带饱和湿度的冷空气冷却采用饱和蒸汽加热，冷却水喷雾冷却采用饱和蒸汽加热，流动水冷却采用热水加热，带饱和湿度的冷空气冷却采用热水加热，冷却水喷雾冷却采用热水加热，流动水冷却FOOD热烫方法FOOD热烫处理过程的确定热烫工艺条件的确定以最耐热的过氧化物酶为例，D121=3min，Z=37.2℃。在121℃下其酶活力降低到0.01%需要时间t1=4D121=12min。热烫采用的温度为100℃，所以热烫所需的时间t1为：FOOD热烫处理过程的确定FOOD热烫处理的三个阶段将产品物料暴露于加热介质中，使产品中心的温度快速上升。保持一定时间的恒温阶段。整个产品物料的快速冷却。影响热烫的因素热烫温度加热介质产品物料的形状和大小产品物料的性质FOOD热烫处理的三个阶段FOOD第四节热加工对食品品质的影响植物来源食品对质构的影响半透膜破坏细胞间结构的破坏蛋白质变性淀粉糊化果胶的水解半纤维素的溶解上述效应导致制品脆度丧失和软化。FOOD第四节热加工对食品品质的影响植物来源食品FOOD防止软化的方法为了提高罐藏产品的硬度，可以在热烫液中或盐水或糖浆中加入钙盐，以形成不溶性的果胶钙盐。不同的水果可以采用不同的盐：樱桃：Ca(OH)2番茄：CaCl2苹果：乳酸钙FOOD防止软化的方法FOOD对颜色的影响色素的氧化和降解叶绿素脱镁：变褐色胡萝卜素异构化：颜色变浅花青素降解：变灰色黄酮类色素结合铁：变黑色类胡萝卜素氧化：颜色变深美拉德反应FOOD对颜色的影响FOOD对风味的影响通常加热不改变基本的风味如甜、酸、苦、咸。但加热过程也会使一些风味物质挥发或改变。风味变化的一个重要来源是脂肪氧化，特别是豆类、谷物。美拉德反应也会改变一些风味。营养素的损失方法营养素损失%水烫法维生素C16-58维生素B230-50维生素B116-34烟酸32-37蒸汽热烫法维生素C16-26维生素B621FOOD对风味的影响方法营养素损失%水烫法维生素C16-58维生素B动物来源食品对质构的影响蛋白质凝聚持水性下降导致肌肉收缩和变硬胶原的水解、溶解产生了明胶，以及脂肪的融化和分散导致质构变软。添加磷酸盐可以增加一些制品的结合水能力，使制品嫩度提高，减少皱缩。FOOD动物来源食品FOOD对颜色的影响肌红蛋白转化成高铁肌红蛋白：粉红色变成红褐色。美拉德反应和焦糖化反应：褐色。对营养素的影响氨基酸特别是赖氨酸的损失达到10%-20%。维生素主要是硫胺素损失50-70%，泛酸20-35%。FOOD对颜色的影响FOOD第三章食品的热处理和杀菌第三章食品的热处理和杀菌100第一节概述热加工的方法灭菌灭菌是指将食品中所有微生物破坏。至少需要在121℃下保持15分钟。多数食品并不适合灭菌操作。商业无菌商业无菌的杀菌程度是使所有的病原性微生物、产生毒素的微生物以及其他可能在正常的存储条件下繁殖并导致食品腐败的微生物完全被破坏。一般在100℃下保持15分钟。商业无菌处理过的产品货架寿命一般在2年以上。FOOD第一节概述热加工的方法FOOD巴氏杀菌在100℃以下的加热介质中的低温杀菌方法，以杀死病原菌及无芽孢细菌，但无法完全杀灭腐败菌，因此巴氏杀菌产品没有在常温下保存期限的要求，多数经过巴氏杀菌的食品需要放在冰箱内保藏。热烫生鲜的食品原料迅速以热水或蒸气加热处理的方式，称为热烫。其目的主要为抑制或破坏食品中酶以及减少微生物数量。FOOD巴氏杀菌FOOD罐头食品的热处理罐头食品的定义符合标准要求的原材料经处理、调味后装入金属罐、玻璃罐、软包装材料等容器，再经排气密封、高温杀菌、冷却等过程制成的一类食品。FOOD罐头食品的热处理FOOD罐头食品的特点可供直接食用，是一种方便食品。基本上保持食品原有的风味、营养价值，部分罐头的风味还能胜过新鲜食物。便于携带、运输和贮存。不易破损并耐久藏。不易受季节影响，能常年供应市场，是一种很好的战备物资。FOOD罐头食品的特点FOOD罐头食品的分类按罐藏原料分类肉类罐头禽类罐头水产类罐头水果类罐头蔬菜类罐头其他类罐头FOOD罐头食品的分类FOOD按加工方法分类清蒸类：以保存原有食品的色香味为主，只加少量调料。调味类：装罐后加入调味汤汁，体现调味汁的风味。油浸类：装罐后加入油脂，油脂加入量较大。糖水类：糖浓度相对较低，一般在14%-18%。糖浆类：固形物块状、糖浓度相对较高，达60%-70%。果酱类：物料呈酱体，糖浓度达60%-70%以上。果汁类：以水果或蔬菜汁为原料加工而成。什锦类：原料多样化。FOOD按加工方法分类FOOD按罐藏容器分类金属罐罐头玻璃罐罐头软包装罐头FOOD按罐藏容器分类FOOD罐头食品制造需符合的两个条件食品必须在不透气的容器内密封，以防止产品杀菌后再受到污染。食物必须在一定的温度下加热一段时间，使产品达到商业无菌的要求。实现商业灭菌的三条途径先灌装密封后再加热、杀菌、冷却。大多数的蔬菜、水果、肉、禽、水产类罐头所采用，是一种最普通的方法。先加热，再装入容器密封、冷却。较少使用先加热杀菌冷却，再在无菌条件下装入已灭菌的容器中密封。主要用于牛奶制品、果汁饮料、豆奶等液体食品加工中。FOOD罐头食品制造需符合的两个条件实现商业灭菌的三条途径先灌装密封中国罐头食品工业现状20世纪50年代开始起步20世纪80年代稳定发展20世纪90年代全面调整21世纪初开始快速发展FOOD中国罐头食品工业现状20世纪50年代开始起步FOOD中国罐头工业十强企业：上海梅林罐头食品有限公司厦门罐头厂浙江黄岩罐头食品集团宁波五洲星集团广州鹰金钱集团山东九发食用菌股份有限公司福建紫山集团厦门银鹭集团新疆屯河投资股份有限公司河北理想企业集团FOOD中国罐头工业十强企业：FOOD第二节热加工原理罐头食品的腐败及腐败菌食品腐败：食品在微生物的作用下，食品的感官品质、营养品质甚至卫生安全品质等发生不良变化，而丧失其可食性的现象。腐败菌：导致食品腐败变质的各种微生物。罐头食品中微生物的存活、生长与下列因素有关：微生物自身的特性罐头食品的种类、化学组成、pH值加工和贮藏条件FOOD第二节热加工原理罐头食品的腐败及腐败菌FOOD食品pH值与腐败菌的关系各种腐败菌对酸性环境的适应性不同，而各种食品的酸度或pH值也各有差异。根据腐败菌对不同pH值的适应情况及其耐热性，罐头食品按照pH不同常分为四类：低酸性pH值＞5.0中酸性pH值4.6-5.0酸性pH值3.7-4.6高酸性pH值＜3.7FOOD食品pH值与腐败菌的关系低酸性pH值＞5.0中酸性pH值4.低酸性食品中酸性食品酸性食品高酸性食品pH值＞5.04.6-5.03.7-4.6＜3.7食品品种虾、贝、禽、畜、蘑菇、青豆、竹笋等。汤类、面条、蔬菜肉混合物等。水果（苹果）及果汁等。水果（菠萝）、果汁、酸渍蔬菜等。常见腐败菌嗜热嗜温厌氧菌嗜温兼性厌氧菌嗜热嗜温厌氧菌嗜温兼性厌氧菌非芽孢耐酸菌耐酸芽孢菌耐热性低的耐酸微生物及酶、酵母、霉菌。杀菌方式高温杀菌105-121℃高温杀菌105-121℃沸水或100℃以下介质杀菌沸水或100℃以下介质杀菌FOOD低酸性食品中酸性食品酸性食品高酸性食品pH值＞5.04.6-常见的罐头食品腐败变质的现象和原因胀罐指罐头地盖不像正常情况下呈平坦或内凹状，而出现外凸的现象。产生胀罐现象的原因假胀罐：因食品装量过多或罐内真空度过低造成。氢胀罐：因罐内食品酸度太高，内壁腐蚀产生氢气所致。细菌性胀罐：因微生物在罐内生长繁殖，代谢有机质产酸产气所致。原因是杀菌不足或罐头裂漏。FOOD常见的罐头食品腐败变质的现象和原因FOOD平盖酸坏指罐头外观正常，而内容物却已在细菌活动下发生腐败，呈轻微或严重酸味的变质现象。导致罐头食品产生平盖酸坏变质的微生物称为平酸菌。平酸菌大多为兼性厌氧的嗜热性腐败菌，能将碳水化合物分解产生乳酸、甲酸、乙酸等有机酸类，使食品酸败，但不产生气体。低酸性食品嗜热脂肪芽孢杆菌耐热性很强，能在49-55℃下生长，最高生长温度65℃。酸性食品嗜热酸芽孢杆菌能在pH4或略低的介质中生长，最适生长温度45℃，最高生长温度56-60℃。FOOD平盖酸坏低酸性食品嗜热脂肪芽孢杆菌耐热性很强，能在49-55黑变或硫臭腐败在细菌的活动下，含硫蛋白质分解并产生H2S气体，与罐内壁铁发生反应生成黑色硫化物(FeS)，沉积于罐内壁或食品上，以致食品发黑并呈臭味。原因是致黑梭状芽孢杆菌的作用，只有在杀菌严重不足时才会出现。FOOD黑变或硫臭腐败FOOD发霉罐头内食品上出现霉菌生长的现象称为发霉。一般不常见。只有在容器裂漏或罐内真空度过低时才有可能在低水分及高浓度糖分的食品表面生长。产毒可在罐头食品中生长的产毒菌种不多，主要为：肉毒杆菌金黄色葡萄球菌从耐热性看，只有肉毒杆菌耐热性较强，其余均不耐热。因此，为了避免中毒，食品杀菌时必须以肉毒杆菌作为杀菌对象加以考虑。FOOD发霉FOOD腐败的罐头食品产生气体（胀罐）不产生气体（罐盖平坦）H2H2+CO2CO2嗜热菌（酸性食品）高温厌氧腐败菌（低酸性食品）嗜温菌腐败味厌氧腐败菌（低酸性食品）酸味酪酸发酵混合发酵需氧杆菌发酵H2S气味黑变/硫臭腐败pH下降霉菌裂漏嗜热菌（低酸性食品）嗜温菌平酸菌（酸性食品）（中性食品）乳杆菌（水果）混合菌（裂漏）FOOD腐败的罐头食品产生气体（胀罐）不产生气体（罐盖平坦）H2H2罐头腐败变质的主要原因：杀菌不足：原料污染情况、新鲜度、车间清洁卫生状况、生产技术管理、杀菌操作技术要求、杀菌工艺合理性等。罐头裂漏杀菌前污染严重：大多数是因为生产管理不当，及在高温季节生产高峰期原料积压所导致。FOOD罐头腐败变质的主要原因：FOOD微生物的耐热性影响微生物耐热性的因素污染微生物的种类热处理前细胞芽孢生长的环境生物有抵御周围环境的本能。食品污染前腐败菌及其芽孢所处的生长环境对他们的耐热性有一定影响。在含有磷酸或镁的培养基种生长出的芽孢具有较强的耐热性；在含有碳水化合物和氨基酸的环境中培养芽孢的耐热性很强；在高温下培养比在低温下喂养形成的芽孢的耐热性要强。FOOD微生物的耐热性FOOD热处理时介质或食品成分的影响pH值许多高耐热性的微生物，在中性时的耐热性最强，随着pH偏离中性的程度越大，耐热性就越低。pH值越低的食品，所需的杀菌温度越低或杀菌时间越短。加热介质pH对芽孢耐热性的影响FOOD热处理时介质或食品成分的影响加热介质pH对芽孢耐热性的影响F糖糖的浓度越高，越难杀死食品中的微生物。高浓度的糖液可对微生物细胞起到脱水的作用，蛋白质的凝固速度下降，因而提高了微生物的耐热性。糖对细菌耐热性的影响FOOD糖糖对细菌耐热性的影响FOOD盐通常食盐的浓度在4%以下时,对微生物的耐热性有一定的保护作用,而8%以上浓度时,则可削弱其耐热性。其他成分淀粉对芽孢没有直接影响。蛋白质如明胶、血清等能增强芽孢的耐热性。脂肪和油能增强细菌芽孢耐热性的作用。如果食品中加入少量的杀菌剂和抑制剂也能大大减弱芽孢的耐热性。FOOD盐FOOD热处理温度热处理温度越高，杀死一定量腐败菌芽孢所需要的时间越短。不同温度时炭疽菌芽孢的活菌残存数曲线FOOD热处理温度不同温度时炭疽菌芽孢的活菌残存数曲线FOOD原始活菌数腐败菌或芽孢全部死亡所需要的时间随原始菌数而异，原始菌数越多，全部死亡所需要的时间越长。因此罐头食品杀菌前被污染的菌数和杀菌效果有直接的关系。121℃时的杀菌时间（分钟）玉米菌数平盖酸坏的百分率无糖60个平酸菌/10克糖2500个平酸菌/10克糖700095.8800075900054.2原始菌数和玉米罐头杀菌效果的关系表FOOD原始活菌数121℃时的杀菌时间（分钟）玉米菌数平盖酸坏的百分微生物耐热性特征热力致死速率曲线微生物及其芽孢的热处理死亡数是按指数递减或按对数循环下降的。若以纵坐标为物料单位值内细胞数或芽孢数的对数值，以横坐标为热处理时间，得到一直线，即热力致死速率曲线。FOOD微生物耐热性特征FOODD值在一定的处理环境中和在一定的热力致死温度条件下某细菌数群中每杀死90%原有残存活菌数时所需要的时间。也就是热力致死速率曲线横过一个对数循环所需要的时间，即热力致死速率曲线斜率的倒数。D值受处理温度、菌种、细菌或芽孢所处悬浮液性质等的影响，与原始菌数无关。D值越大，细菌的死亡速率越慢，即该菌的耐热性越强；反之越弱。FOODD值FOODD值的计算设原始菌数为a，热处理时间为t，残存菌数为b，斜率为k。令例题：某菌原始数为1×104,110℃热处理3min后菌数降为1×10，求该菌D值。表示为：D110℃=1.00FOODD值的计算设原始菌数为a，热处理时间为t，残存菌数为b，斜率热力致死时间曲线（TDT曲线）热力致死时间：热力温度保持恒定不变，将处于一定条件下的悬浮液或食品中某一菌种的细胞或芽孢全部杀死所必需的最短热处理时间。若以热处理温度为横坐标，以热处理时间（对数值）为纵坐标（对数值），就得到一条直线，即热力致死时间曲线。FOOD热力致死时间曲线（TDT曲线）FOODZ值Z值是热力致死时间曲线横过一个对数循环所需要改变的温度数（℃）。换句话说，Z值为热力致死时间按照1/10，或10倍变化时相应的加热温度变化（℃）。Z值越大，因温度上升而取得的杀菌效果就越小，微生物的耐热性就越强。Z值跟D值一样，与原始菌数无关，是微生物耐热性特征值。FOODZ值FOODF值F值：在一定的致死温度下，杀死一定数量的微生物所需的加热时间（min）。通常用121℃（国外用250F°或121.1℃）作为标准温度，该温度下的热力致死时间用符号F0来表示，并称为F0值。F0值与菌种、菌量及环境条件有关，F0值越大，菌的耐热性就越强。FOODF值FOOD热力致死曲线方程取曲线上任意两点1（t1，T1）、2（t2，T2），则当杀菌温度T2=121℃，热力致死时间t2即为F0FOOD热力致死曲线方程取曲线上任意两点1（t1，T1）、2（t2，热力指数递减时间（TRT）在任何特定热力致死温度条件下将细菌或芽孢数减少到某一程度如10-n（即原来活菌数的1/10n）时所需要的热处理时间（分钟）。即总菌数由10n个/ml减少为10n×10-n个/ml。将-n指数称为递减指数，用TRTn表示热力指数递减时间。TRT值的应用为运用概率说明细菌死亡情况建立了基础。如121℃温度杀菌时TRT12=12D，即经12D分钟杀菌后罐内致死率为D值的主要杀菌对象数将降低到原始菌数的10-12。FOOD热力指数递减时间（TRT）FOOD思考题：D110℃=1min表示什么意思？在110℃条件下，杀灭某一菌群中90%的微生物需要1min。F105℃=5min表示什么意思？在加热温度为105℃条件下杀死一定数量微生物所需时间为5min。100℃时，TRT6=8表示什么意思？在100℃下，将微生物减少到原始菌数的百万分之一（10-6）需要8min。FOOD思考题：FOOD食品的传热传热方式热的传递方式有三种：传导、对流和辐射。对于罐藏食品的内容物来说，因有罐壁的阻隔，可以认为不存在辐射传热的形式。完全传导完全对流对流传导结合诱发对流FOOD食品的传热FOOD传导热传导：食品在加热和冷却过程中，受热温度不同，分之间的相互碰撞，热量从高能量分子向邻近低能量分子依次传递的方式。一般而言，固态的、黏度稠度大的罐头食品多用传导方式传热，如午餐肉、烤鹅等。传热方向传热方向加热灭菌冷却FOOD传导传热方向传热方向加热灭菌冷却FOOD冷点：加热或冷却最缓慢的点通常都在罐头的中心，该处称为冷点。在冷点处，加热时是罐内温度最低点，冷却时是温度最高点。传导传热时罐头食品的冷点在罐头的几何中心位置。FOOD冷点：加热或冷却最缓慢的点通常都在罐头的中心，该处称为冷点。对流传热依靠分子因受热而密度下降产生的上升运动，将热能在运动过程中传递给相邻分子。是借助液体的流动进行热量传递的一种方式。多汁液的罐头食品多用对流传热方式。对流传热罐头的冷点在罐中心轴上离罐底2-4cm处，罐越大越靠上。FOOD对流传热对流传热罐头的冷点在罐中心轴上离罐底2-4cm处，罐对流传导结合型即不是单纯的对流或传导传热，而是传导、对流相结合的传热形式。糖水、盐水小块颗粒状果蔬罐头，液体是对流传热，固体是传导传热。糊状玉米等含淀粉较多的罐头，是先对流传热，加热后由于淀粉糊化，便由对流转为传导传热。苹果沙司等含有较多沉积固体的罐头，是先传导后对流传热。FOOD对流传导结合型FOOD诱发对流型为了加快传热速度，对于某些对流性较差的罐头食品，采用机械转动或其他方式使之产生对流，这种方式称为诱发对流型传热。八宝粥等黏稠性产品使用回转式杀菌器，在杀菌过程中产生强制性对流。FOOD诱发对流型FOOD影响传热的因素罐内食品的物理性质食品的物理性质不同，传热速度就不同，而与传热有关的食品物理特性主要是：形状、大小、浓度、密度和粘度。流体食品半流体食品固体食品流体和固体混装食品FOOD影响传热的因素FOOD初温初温是指杀菌操作开始时，罐内食品物料的温度。传导型罐头食品的初温对传热影响较大，初温越高达到杀菌温度的时间就越短。对流型罐头食品的初温对传热影响不大。FOOD初温FOOD容器罐壁热阻罐壁热阻M一方面受到材料导热率λ的影响，另一方面也取决于罐壁的厚度δ。罐种类壁厚δ导热率λ罐壁热阻M马口铁罐0.000346.526.4×10-6玻璃罐0.0040.586.9×10-3铝罐0.0002203.59.8×10-7FOOD容器罐种类壁厚δ导热率λ罐壁热阻M马口铁罐0.000346.对流型罐头食品总热阻①加热介质对罐壁的对流传热热阻②罐壁层热阻③罐壁内食品对流传热热阻α1：加热介质向罐壁传热时的放热系数α2：罐壁内食品对流传热时的放热系数FOOD对流型罐头食品总热阻①加热介质对罐壁的对流传热热阻②罐壁层热传导型食品的总热阻①加热介质对罐壁的对流传热热阻②罐壁层热阻③罐壁内食品传导传热热阻δfα1：加热介质向罐壁传热时的放热系数α2：罐壁内食品对流传热时的放热系数δf：固态食品从罐内壁到冷点的最短距离λf：固态食品的导热率FOOD传导型食品的总热阻①加热介质对罐壁的对流传热热阻②罐壁层热阻罐种类1/α1δ/λ1/α1或δf/λf对流型食品金属罐1001100玻璃罐100800100传导型食品金属罐10012500玻璃罐1008002500对流型食品：金属罐罐壁的热阻对传热过程影响很小（为1），而玻璃罐壁的热阻对传热则有决定性的影响（为800）。传导型食品：食品的传导传热热阻是决定性因素（为2500），而罐壁热阻的影响相对较小（1或800）。FOOD罐种类1/α1δ/λ1/α1或δf/λf对流型食品金属罐10容积容积越大，所需的加热时间越长，传热越慢。容积相同时，罐高与罐径之比（H/D）为0.25时，加热时间最短。对于内部传热困难的干装类食品，往往选用扁平罐。FOOD容积FOOD杀菌设备杀菌设备的类型静置式杀菌锅：罐头在锅内是静置的，传热效果差。回转式杀菌锅：罐头在锅内不断转动，传热效果好。罐头在杀菌锅内的位置卧式静置杀菌锅，若罐头处于蒸汽喷嘴远点，传热效果差。若杀菌锅内空气没有排除干净，存在空气袋，则在空气袋中的罐头传热效果更差。杀菌锅内热介质的循环速度及热量分布FOOD杀菌设备FOOD传热测定传热测定是指对罐头冷点温度的测定。通过传热测定，可以了解不同性质内容物罐头的传热情况；可以比较杀菌锅内不同位置的升温情况；可以判断罐头食品的杀菌效果。FOOD传热测定FOOD传热曲线将罐头食品中冷点处的温度随时间变化值用温度-时间曲线来表示，这条曲线称为传热曲线。FOOD传热曲线FOOD传热曲线的不同形式以杀菌时间为横坐标，杀菌温度与冷点温度的差值为纵坐标构成曲线，且纵坐标按对数规律安排。FOOD传热曲线的不同形式FOOD以罐头冷点温度为纵坐标，横坐标为加热时间构成曲线。FOOD以罐头冷点温度为纵坐标，横坐标为加热时间构成曲线。FOOD不同类型罐头食品的传热曲线FOOD不同类型罐头食品的传热曲线FOOD杀菌强度的计算比奇洛基本法基本法推算实际杀菌时间的基础，是罐头冷点的温度曲线和对象菌的热力致死时间曲线（TDT曲线）。罐内细菌在温度为θi时，热力致死时间为τi若在θi温度下加热时间为ti将各段部分杀菌值相加，得总杀菌值A传热曲线平缓的地方时间间隔取值大，传热曲线斜率大的地方时间间隔取值小。FOOD杀菌强度的计算罐内细菌在温度为θi时，热力致死时间为τi若在例题P953-3冷点温度温度持续时间热力致死时间致死率1/τ部分杀菌值Ai=t/τ积累杀菌值A%98.922000.0050.010110431000.0100.03041105500.0200.100141134200.0500.20034115.66100.1000.600941105500.0200.100104FOOD例题P953-3冷点温度温度持续热力致死致死率部分杀菌值积例：根据某对象菌在各加热温度θ时的加热致死时间t1，按照该温度时相应热处理时间计算所得的部分杀菌效率值和累积杀菌效率值如表所示，试求合理的热杀菌时间。θ(℃)下加热时间t(min)加热温度θ(℃)θ(℃)下的加热致死时间t1(min)致死率1/t1部分杀菌效率值Ai=t/t1累积杀菌效率值A298.92000.0050.0100.0131041000.0100.0300.045110500.0200.1000.144113200.0500.2000.346115.6100.1000.6000.945110500.0200.1001.04解：当A=1时杀菌最合理，故A6=1-0.94=0.06A6=0.06=t×致死率=t×1/t1即t=0.06/0.02=3min故T=20+3=23minFOOD例：根据某对象菌在各加热温度θ时的加热致死时间t1，按照该温鲍尔改良法改良点：①建立了“致死率值”的概念；②时间间隔取相等值。致死率值θ表示杀菌过程中的某一温度；t表示在温度为θ时，达到与121℃、1min相同的杀菌效果所需要的时间。致死率值L表示经温度θ，1min的杀菌处理，相当于温度121℃时的杀菌时间。把F0=1min带入得FOOD鲍尔改良法把F0=1min带入得FOOD时间间隔鲍尔改良法的时间间隔等值化，简化了计算过程。但若时间间隔太大，也会影响到计算准确性。杀菌强度（总致死值）若Fp≥F0，则该杀菌强度达到要求。FOOD时间间隔若Fp≥F0，则该杀菌强度达到要求。FOOD例：某厂生产425g蘑菇罐头（Z=10℃），根据计算的Fp值制订的两个杀菌公式为10-23-10min/121℃和10-25-10min/121℃，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？(121℃时的Fp=24.92min)FOOD例：某厂生产425g蘑菇罐头（Z=10℃），根据计算的Fp值杀菌公式110—23—10min杀菌公式210—25—10min121℃121℃时间中心温度L值F实时间中心温度L值F实047.90005000384.503×L138003×L16104.70.0233×L261040.023×L291190.6313×L39118.50.563×L3121200.7943×L4121200.7943×L4151211.003×L5151211.003×L5181211.003×L6181211.003×L621121.21.0473×L721120.50.893×L7241211.003×L8241211.003×L8271200.7943×L927120.70.933×L930120.50.8913×L1030120.70.933×L10331211.003×L11331211.003×L11361150.2513×L1236120.50.893×L12391080.0503×L13391150.2513×L1342990.0063×L14421090.0633×L14458003×L15451010.013×L15F实=3×(0+0+0.023+0.631+0.794+1+…)=25.5min

488503×L16

F实=3×(0+0+0.02+0.56+0.794+1+…)=28.1min

FOOD杀菌公式110—23—10min杀菌公式210—25—10第三节热处理技术商业杀菌食品罐藏的基本工序预备原料和包装材料获得可食用部分洗涤分级检验装罐热烫排气密封杀菌和冷却检验FOOD第三节热处理技术商业杀菌FOOD装罐容器的准备清洁容器，将容器中的微生物降低到每只只有几百个。装罐的工艺要求装罐迅速，不要积压。保证净重和固形物含量。原料需合理搭配。保留适当顶隙。FOOD装罐FOOD装罐的方法人工装罐法机械装罐法预封将罐身与罐盖初步勾合，罐盖能自由转动但不能脱落。预封是为了留有排气通道。防止表面层被蒸汽烫伤。防止蒸汽冷凝水落入罐内。保持顶隙处较高的温度。便于使用高速封罐机。FOOD装罐的方法FOOD排气即密封前将罐内空气尽可能除去的措施。排气的目的阻止需氧菌及霉菌的发育生长。防止或减轻因加热杀菌时空气膨胀而使容器变形或破损，特别是卷边受到压力后，易影响其密封性。控制或减轻罐藏食品贮藏中出现的罐内壁腐蚀。避免或减轻食品色香味的变化。避免维生素和其他营养素遭到破坏。有助于避免将假胀罐误认为腐败变质性胀罐。FOOD排气FOOD排气的方法热灌装法：一般将食品加热到70-75℃然后立即装罐密封，特别适合于流体或半流体食品的灌装。但由于密封后温度（70-75℃）非常适合嗜热菌的生长，需立即进入杀菌工序。加热排气法：冷装罐，在预定的排气温度中（用蒸汽或热水加热的排气箱）加热使罐内中心温度达到70-90℃，立刻封罐。对于空气含量低的食品来说，主要是排除顶隙内的空气，密封温度是关键性因素对于空气含量高的食品来说，除了要达到预期密封温度外，还应合理地延长排气时间。FOOD排气的方法FOOD蒸汽喷射排气法：向罐头顶隙喷射蒸汽驱除空气后立即封罐，依靠顶隙内蒸汽的冷凝来获得罐头的真空度。该法适合于原料组织内空气含量低的食品，并需要较大的顶隙（8mm左右）。真空排气法：利用机械产生局部的真空环境，并在这个环境中完成封口。真空封罐时真空密封室内的真空度和食品温度是控制罐内真空度的主要因素，密封室真空度越高，封口时内容物温度越高，测量时产品温度越低，真空度就越高。FOOD蒸汽喷射排气法：向罐头顶隙喷射蒸汽驱除空气后立即封罐，依靠顶密封金属罐密封在封口机的作用下，罐盖和罐身的边沿分别形成罐盖钩和罐身钩，并相互钩合和贴紧，形成卷边的结构称为“二重卷边”。封罐机1、平圆罐2、压头3、托底板4、头道辊轮5、二道辊轮1、头道辊轮2、二道辊轮FOOD密封封罐机1、头道辊轮2、二道辊轮FOOD1、头道辊轮2、二道辊轮头道辊轮的转压槽深而狭窄，曲面圆滑，作用是使盖钩卷入罐身翻边下，并相互卷和在一起。二道辊轮的转压槽宽而浅，并有坡度，作用是压紧头道卷边，使之紧密结合，让橡胶填满罐身与盖钩间的空隙，形成光滑的矩形卷边结构。FOOD1、头道辊轮2、二道辊轮头道辊轮的转压槽深而狭窄，曲面圆二重卷边的结构卷边厚度（T）卷边厚度空隙（G）卷边宽度（W）埋头度（C）身钩宽度（BH）罐盖板材厚度（tc）、罐身板材厚度（tb）上部空隙（Uc）叠接长度（OL）叠接率（OL%）紧密度（TR%）接缝盖钩完整率（JR%）FOOD二重卷边的结构FOOD玻璃瓶罐密封旋封法：在瓶口的侧面有几条凸起的斜线，用来嵌合与固定罐盖的内弯盖爪。凸起斜线的数目与盖爪相同，有三旋、四旋、六旋之分，最常见的是四旋。封口时将罐盖顺时针方向旋转1/3、1/4、1/6圈，让每个盖爪紧扣瓶口斜线，起到将罐盖固定在瓶口的作用；罐内真空度是保证罐盖始终紧压在瓶口上的主要因素。FOOD玻璃瓶罐密封FOOD复合薄膜袋密封带铝箔的不透明蒸煮袋不带铝箔的透明蒸煮袋FOOD复合薄膜袋密封不带铝箔的透明蒸煮袋FOOD杀菌杀菌公式杀菌操作过程中罐头食品的杀菌工艺条件主要由温度、时间、反压三个主要因素组成。在工厂中常用杀菌式表示对杀菌操作的工艺要求。t1：升温时间，即杀菌锅内加热介质由环境温度升到规定的杀菌温度所需的时间。t2：恒温时间，即