仲恺农业工程学院食品加工工艺原理课件

仲恺农业工程学院食品加工工艺原理课件第二章食品的热处理和杀菌34/spjg/food/index.html仲恺农业工程学院食品加工工艺原理课件本章的主要内容及重点食品加工与保藏中的热处理——作用、类型、特点、加热方式食品热处理反应的基本规律——加热对微生物、酶及食品品质的影响；热处理反应动力学食品的热杀菌——概念、基本原理、类型和特点、杀菌条件的确定、应用实例本章的主要内容及重点食品加工与保藏中的热处理第一节食品加工与保藏中的热处理

一、食品热处理的作用正面作用：负面作用：二、食品热处理的种类及特点工业烹饪、热烫、热挤压、热杀菌三、食品热处理使用的能源和加热方式电、气、液体、固体第一节食品加工与保藏中的热处理一、食品热处理的作用第二节食品热处理的反应动力学一、热破坏反应参数时间和反应动力学

二、加热对微生物的影响

三、加热对酶的作用

四、加热对食品中其它成分的影响

第二节食品热处理的反应动力学一、热破坏反应参数时间和反应动一、热破坏反应参数时间和反应动力学

（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（logarithmicorderofinactivationordestruction）”。一、热破坏反应参数时间和反应动力学（一）热破坏反应的反应速DT值（指数递减时间（Decimalreductiontime））：

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，每减少90％活菌（或芽孢）所需的时间，通常以分钟为单位。

DT越大，杀死90%微生物所需的时间愈长，该微生物愈耐热。DT值（指数递减时间（DecimalreductiontTDT值（热力致死时间（Thermaldeathtime）

在某一恒定温度（热力致死温度）条件下，将食品中的一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。TDT值（热力致死时间（ThermaldeathtimeF值（min）又称杀菌值，是指在一定的致死温度下将一定数量的某种微生物全部杀死所需的时间。Z值（℃）当热力致死时间TDT减少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Z值小的对温度的敏感程度高，在较高温度下所需要时间短，高温短时HTST、超高温瞬时UHTF值（min）阿累尼乌斯方程

k=k0*e(Ea/RT)Q10温度增加10℃时反应速率的增加情况Z=10/lgQ10阿累尼乌斯方程二、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原因。细菌、酵母和霉菌都可能引起食品的变质。

（二）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，微生物即会出现死亡现象。二、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影响微生物耐热性的因素：微生物的种类、微生物生长和细胞芽孢形成的环境条件、热处理的环境条件*芽孢菌特性：干热、湿热、营养介质、酸酸性食品（Acidfood）

指天然pH≤4.6的食品。对番茄、梨、菠萝及其汁类，pH＜4.7，对无花果，pH≤4.9，也称为酸性食品。低酸性食品（Lowacidfood）

指最终平衡pH＞4.6，aw＞0.85的任何食品，包括酸化而降低pH的低酸性水果、蔬菜制品，它不包括pH＜4.7的番茄、梨、菠萝及其汁类和pH≤4.9的无花果。酸化食品（Acidifiedfoods）

是指加入酸或酸性食品使产品最后平衡pH≤4.6和aw＞0.85的食品。它们也被称为酸渍食品。在加工食品时，可以通过适当的加酸提高食品的酸度，以抑制微生物（通常以肉毒杆菌芽孢为主）的生长，降低或缩短杀菌的温度或时间，此即为酸化食品。仲恺农业工程学院食品加工工艺原理课件三、加热对酶的影响1.酶和食品的质量酶影响食品在加工和贮藏过程中的感官和营养方面质量下降2.酶的最适温度和热稳定性

影响酶的热稳定性的因素主要有两大类：一是酶的种类和来源，另一是热处理的条件其他因素：pH，离子强度、水分含量等三、加热对酶的影响1.酶和食品的质量四、加热对食品营养成分和感观品质的影响加热对食品成分的影响可以产生有益的结果，也会造成营养成分的损失。

由于不同食品成分的耐热性不同，热处理可以破坏食品中不需要的成分，如禽类蛋白中的抗生物素蛋白、豆科植物中的胰蛋白酶抑制素。热处理可改善营养素的可利用率，如淀粉的糊化和蛋白质的变性可提高其在体内的可消化性。加热也可改善食品的感官品质，如美化口味、改善组织状态、产生可口的颜色等。四、加热对食品营养成分和感观品质的影响加热对食品成分的影响可第三节食品的热杀菌一、食品中的微生物二、食品热杀菌的概念和种类三、热杀菌的基本原理四、热杀菌条件的选择和确定五、热杀菌技术的应用第三节食品的热杀菌一、食品中的微生物一、食品中的微生物（一）食品中常见的微生物及其形态结构（二）微生物的生长繁殖（三）影响微生物生长繁殖的因素（四）食品中微生物污染的主要途径一、食品中的微生物（一）食品中常见的微生物及其形态结构（一）食品中常见的微生物细菌酵母霉菌噬菌体（一）食品中常见的微生物细菌（二）微生物的生长繁殖1－延迟期；2－对数期；3－稳定期；4－衰亡期细菌的生长曲线

（二）微生物的生长繁殖1—初始污染量较高，温度控制较差（短延迟期）2—初始污染量较低，温度控制较差（短延迟期）3—初始污染量较低，温度控制严格（长延迟期）4—典型生长曲线仲恺农业工程学院食品加工工艺原理课件（三）影响微生物生长繁殖的因素1.物理因素（1）温度

（2）超高压

（3）脉冲电场（4）电离辐射

（5）微波

（6）紫外线

（7）超声波

2.化学因素

（1）水分

（2）相对湿度

（3）pH（4）氧气

（5）营养物质与生长促进因子

（6）生长抑制因子

（7）抗生素

3.生物学因素

（1）共生（2）拮抗（三）影响微生物生长繁殖的因素1.物理因素（四）食品中的细菌致病菌腐败菌益生菌（四）食品中的细菌致病菌（四）食品中微生物污染的主要途径1、食品原料本身的污染食品原料品种多来源广，微生物污染的程度因不同的品种和来源而异。2、食品加工过程中的污染

食品在生产加工过程中，原料对成品所造成的交叉污染和车间卫生、加工设施、从业人员个人卫生等不良状况都能造成食品的污染。3、食品贮存、运输、销售中的污染

食品从加工出厂到销售时，因为贮存条件、运输过程都有可能造成微生物污染，尤其是包装封口破损的食品。

（四）食品中微生物污染的主要途径1、食品原料本身的污染微生物学的相关网站www.微生物学的相关网站www.二、食品热杀菌的概念和种类（一）热杀菌的概念

热杀菌是以杀灭微生物为主要目的的热处理形式，是最常用的延长食品保存期的加工保藏方法。巴氏杀菌（Pasteurisation）商业杀菌（Sterilization）

二、食品热杀菌的概念和种类（一）热杀菌的概念（二）热杀菌的主要类型

1.湿热杀菌

是热杀菌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。

2.干热杀菌

采用火焰灼烧或干热空气进行灭菌的方法。

3.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）热杀菌的主要类型

1.湿热杀菌

（三）食品湿热杀菌的主要类型和特点低温长时杀菌法高温短时杀菌法超高温瞬时杀菌法蒸汽喷射式加热灭菌法二次灭菌法（三）食品湿热杀菌的主要类型和特点低温长时杀菌法湿热杀菌34/spjg/shajun/chapt1/1-1-1.htm一、概念

1.概念

2.发展概况

二、热杀菌的基本规律

1.加热对微生物的影响

2.食品热杀菌的反应动力学

湿热杀菌34/spj三、湿热杀菌的类型和特点

1.低温长时杀菌法

2.高温短时杀菌法

3.超高温瞬时杀菌法

4.蒸汽喷射式加热灭菌法

5.二次灭菌法四、杀菌条件的选择和确定

1.杀菌方法的选择

2.热能在食品中的传递

3.杀菌条件的计算

4.杀菌条件的确定五、湿热杀菌技术的应用

1.相关设备与装置

2.罐头食品热杀菌条件确定

3.典型食品的湿热杀菌条件

4.应用实例三、湿热杀菌的类型和特点

1.低温长时杀菌法

2.高F值

F值又称杀菌值，是指在一定的致死温度下将一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值要采用上下标标注，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。F值

F值又称杀菌值，是指在一定的致死温度下将一定数量的TRT值

即热力指数递减时间。在某特定的热死温度下，将细菌或芽孢数减少到10－n时所需的热处理时间，。它是指在一定的致死温度下将微生物的活菌数减少到某一程度如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。

F=TDTn=nD

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物活菌数影响的TDT值要更方便有利。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，根据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。

TRT值

即热力指数递减时间。在某特定的热死温度下，将细仲恺农业工程学院食品加工工艺原理课件干热杀菌34/spjg/shajun/chapt2/2-1-1.htm一、概论

1.概念

2.发展概况

二、干热杀菌的基本原理

1.杀菌作用的机理

2.影响干热杀菌效果的因素

三、干热杀菌的类型和特点

1.火焰灭菌法

2.热风杀菌法四、干热杀菌技术的应用

1.相关设备和装置

2.工艺控制的关键因素

3.应用实例干热杀菌34/spjg1.本章名词解释：食品的罐藏；对象菌；低酸性食品；酸性食品；活菌残存数曲线；D值；热力致死时间曲线；TDT值；Z值；TRTn值；2.本章思考题：（1）食品罐藏原理；（2）食品pH与微生物耐热性的关系;

（3）温度对酶活性的影响；（4）食品的传热特性；（5）食品杀菌工艺条件的确定；（6）罐头食品的一般加工工艺过程（？）；（7）常见的罐头食品腐败变质现象。1.本章名词解释：仲恺农业工程学院食品加工工艺原理课件第二章食品的热处理和杀菌34/spjg/food/index.html仲恺农业工程学院食品加工工艺原理课件本章的主要内容及重点食品加工与保藏中的热处理——作用、类型、特点、加热方式食品热处理反应的基本规律——加热对微生物、酶及食品品质的影响；热处理反应动力学食品的热杀菌——概念、基本原理、类型和特点、杀菌条件的确定、应用实例本章的主要内容及重点食品加工与保藏中的热处理第一节食品加工与保藏中的热处理

一、食品热处理的作用正面作用：负面作用：二、食品热处理的种类及特点工业烹饪、热烫、热挤压、热杀菌三、食品热处理使用的能源和加热方式电、气、液体、固体第一节食品加工与保藏中的热处理一、食品热处理的作用第二节食品热处理的反应动力学一、热破坏反应参数时间和反应动力学

二、加热对微生物的影响

三、加热对酶的作用

四、加热对食品中其它成分的影响

第二节食品热处理的反应动力学一、热破坏反应参数时间和反应动一、热破坏反应参数时间和反应动力学

（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（logarithmicorderofinactivationordestruction）”。一、热破坏反应参数时间和反应动力学（一）热破坏反应的反应速DT值（指数递减时间（Decimalreductiontime））：

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，每减少90％活菌（或芽孢）所需的时间，通常以分钟为单位。

DT越大，杀死90%微生物所需的时间愈长，该微生物愈耐热。DT值（指数递减时间（DecimalreductiontTDT值（热力致死时间（Thermaldeathtime）

在某一恒定温度（热力致死温度）条件下，将食品中的一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。TDT值（热力致死时间（ThermaldeathtimeF值（min）又称杀菌值，是指在一定的致死温度下将一定数量的某种微生物全部杀死所需的时间。Z值（℃）当热力致死时间TDT减少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Z值小的对温度的敏感程度高，在较高温度下所需要时间短，高温短时HTST、超高温瞬时UHTF值（min）阿累尼乌斯方程

k=k0*e(Ea/RT)Q10温度增加10℃时反应速率的增加情况Z=10/lgQ10阿累尼乌斯方程二、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原因。细菌、酵母和霉菌都可能引起食品的变质。

（二）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，微生物即会出现死亡现象。二、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影响微生物耐热性的因素：微生物的种类、微生物生长和细胞芽孢形成的环境条件、热处理的环境条件*芽孢菌特性：干热、湿热、营养介质、酸酸性食品（Acidfood）

指天然pH≤4.6的食品。对番茄、梨、菠萝及其汁类，pH＜4.7，对无花果，pH≤4.9，也称为酸性食品。低酸性食品（Lowacidfood）

指最终平衡pH＞4.6，aw＞0.85的任何食品，包括酸化而降低pH的低酸性水果、蔬菜制品，它不包括pH＜4.7的番茄、梨、菠萝及其汁类和pH≤4.9的无花果。酸化食品（Acidifiedfoods）

是指加入酸或酸性食品使产品最后平衡pH≤4.6和aw＞0.85的食品。它们也被称为酸渍食品。在加工食品时，可以通过适当的加酸提高食品的酸度，以抑制微生物（通常以肉毒杆菌芽孢为主）的生长，降低或缩短杀菌的温度或时间，此即为酸化食品。仲恺农业工程学院食品加工工艺原理课件三、加热对酶的影响1.酶和食品的质量酶影响食品在加工和贮藏过程中的感官和营养方面质量下降2.酶的最适温度和热稳定性

影响酶的热稳定性的因素主要有两大类：一是酶的种类和来源，另一是热处理的条件其他因素：pH，离子强度、水分含量等三、加热对酶的影响1.酶和食品的质量四、加热对食品营养成分和感观品质的影响加热对食品成分的影响可以产生有益的结果，也会造成营养成分的损失。

由于不同食品成分的耐热性不同，热处理可以破坏食品中不需要的成分，如禽类蛋白中的抗生物素蛋白、豆科植物中的胰蛋白酶抑制素。热处理可改善营养素的可利用率，如淀粉的糊化和蛋白质的变性可提高其在体内的可消化性。加热也可改善食品的感官品质，如美化口味、改善组织状态、产生可口的颜色等。四、加热对食品营养成分和感观品质的影响加热对食品成分的影响可第三节食品的热杀菌一、食品中的微生物二、食品热杀菌的概念和种类三、热杀菌的基本原理四、热杀菌条件的选择和确定五、热杀菌技术的应用第三节食品的热杀菌一、食品中的微生物一、食品中的微生物（一）食品中常见的微生物及其形态结构（二）微生物的生长繁殖（三）影响微生物生长繁殖的因素（四）食品中微生物污染的主要途径一、食品中的微生物（一）食品中常见的微生物及其形态结构（一）食品中常见的微生物细菌酵母霉菌噬菌体（一）食品中常见的微生物细菌（二）微生物的生长繁殖1－延迟期；2－对数期；3－稳定期；4－衰亡期细菌的生长曲线

（二）微生物的生长繁殖1—初始污染量较高，温度控制较差（短延迟期）2—初始污染量较低，温度控制较差（短延迟期）3—初始污染量较低，温度控制严格（长延迟期）4—典型生长曲线仲恺农业工程学院食品加工工艺原理课件（三）影响微生物生长繁殖的因素1.物理因素（1）温度

（2）超高压

（3）脉冲电场（4）电离辐射

（5）微波

（6）紫外线

（7）超声波

2.化学因素

（1）水分

（2）相对湿度

（3）pH（4）氧气

（5）营养物质与生长促进因子

（6）生长抑制因子

（7）抗生素

3.生物学因素

（1）共生（2）拮抗（三）影响微生物生长繁殖的因素1.物理因素（四）食品中的细菌致病菌腐败菌益生菌（四）食品中的细菌致病菌（四）食品中微生物污染的主要途径1、食品原料本身的污染食品原料品种多来源广，微生物污染的程度因不同的品种和来源而异。2、食品加工过程中的污染

食品在生产加工过程中，原料对成品所造成的交叉污染和车间卫生、加工设施、从业人员个人卫生等不良状况都能造成食品的污染。3、食品贮存、运输、销售中的污染

食品从加工出厂到销售时，因为贮存条件、运输过程都有可能造成微生物污染，尤其是包装封口破损的食品。

（四）食品中微生物污染的主要途径1、食品原料本身的污染微生物学的相关网站www.微生物学的相关网站www.二、食品热杀菌的概念和种类（一）热杀菌的概念

热杀菌是以杀灭微生物为主要目的的热处理形式，是最常用的延长食品保存期的加工保藏方法。巴氏杀菌（Pasteurisation）商业杀菌（Sterilization）

二、食品热杀菌的概念和种类（一）热杀菌的概念（二）热杀菌的主要类型

1.湿热杀菌

是热杀菌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。

2.干热杀菌

采用火焰灼烧或干热空气进行灭菌的方法。

3.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）热杀菌的主要类型

1.湿热杀菌

（三）食品湿热杀菌的主要类型和特点低温长时杀菌法高温短时杀菌法超高温瞬时杀菌法蒸汽喷射式加热灭菌法二次灭菌法（三）食品湿热杀菌的主要类型和特点低温长时杀菌法湿热杀菌34/spjg/shajun/chapt1/1-1-1.htm一、概念

1.概念

2.发展概况

二、热杀菌的基本规律

1.加热对微生物的影响

2.食品热杀菌的反应动力学

湿热杀菌34/spj三、湿热杀菌的类型和特点

1.低温长时杀菌法

2.高温短时杀菌法

3.超高温瞬时杀菌法

4.蒸汽喷射式加热灭菌法

5.二次灭菌法四、杀菌条件的选择和确定

1.杀菌方法的选择

2.热能在食品中的传递

3.杀菌条件的计算

4.杀菌条件的确定五、湿热杀菌技术的应用

1.相关设备与装置

2.罐头食品热杀菌条件确定

3.典型食品的湿热杀菌条件

4.应用实例三、湿热杀菌的类型和特点

1.低温长时杀菌法

2.高F值

F值又称杀菌值，是指在一定的致死温度下将一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值要采用上下标标注，以便于区分，即。一般将标准杀菌条件下的记为F0在12