食品加工保藏热处理和杀菌

关于食品加工保藏热处理和杀菌第一页，共四十三页，2022年，8月28日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

——热处理反应动力学、加热对微生物、酶及食品品质的影响；食品的热杀菌

——概念、基本原理、类型和特点、杀菌条件的确定、应用实例第二页，共四十三页，2022年，8月28日第一节食品加工与保藏中的热处理

食品热处理的作用食品热处理的种类及特点食品热处理使用的能源和加热方式

第三页，共四十三页，2022年，8月28日第一节食品加工与保藏中的热处理

一、食品热处理的作用热处理：改善品质、延长贮藏期的最重要处理方法。热处理的作用效果：（表2-1）正面作用负面作用第四页，共四十三页，2022年，8月28日二、食品热处理的类型和特点2.热汤：破坏或钝化食品中的导致食品质量变化的酶类。属于加工前处理。判定标准：过氧化物酶1.工业烹饪：为提高食品的感官质量，采取煮焖烘烤形式。属于加工前处理。种类特点：（表2-2）4.热杀菌:以杀灭微生物为目的的热处理。巴氏杀菌：62.8℃,30min商业杀菌：100℃以上3.热挤压:使食品在加热条件下被压缩并形成熔融状态。挤压是一种新的加工技术。第五页，共四十三页，2022年，8月28日三、食品热处理使用的能源和加热方式2.加热方式：（1）直接加热：加热介质与食品直接接触。易污染（2）间接加热：燃料产热通过换热器或中间介质（金属板）加热食品。

间接加热常用介质及特点（表2-4）选择热处理形式要考虑：成本、安全、对食品污染、使用广泛性和设备的投资和操作费用。1.能源：电、气体燃料、液体燃料、固体燃料种类特点（表2-3）第六页，共四十三页，2022年，8月28日第二节食品热处理反应的基本规律食品热处理的反应动力学

加热对微生物的影响

加热对酶的作用

加热对食品中其它成分的影响

第七页，共四十三页，2022年，8月28日一、食品热处理的反应动力学

1.热破坏反应的反应速率通称“热灭活或热破坏对数规律”食品各成分的热破坏反应遵循一级反应动力学：热破坏反应速率与反应物浓度成正比。例:微生物热致死反应图2-1:一定温度下，随时间延长致死量越大。处理中微生物数量每减少同样比例所需的时间相同；注意两指标

D值：指数递减时间TDT:热力致死时间第八页，共四十三页，2022年，8月28日一、食品热处理的反应动力学

2.热破坏反应和温度关系反应方法有三（1）热力致死时间曲线图2-2:TDT值与对应的温度T作图。随致死温度上升，致死时间(TDT)缩短。反应速率常数的对数与温度呈正比。较高温度致死耗时短。注意两指标

Z值：指TDT值变化90%所对应的温度变化值。第九页，共四十三页，2022年，8月28日一、食品热处理的反应动力学

2.热破坏反应和温度关系反应方法有三

（2）阿累尼乌斯方程(略)图2-3:

（3）温度系数Q值表2-5：反应在温度T2下进行的速率比在较低温度T1下快多少。第十页，共四十三页，2022年，8月28日二、加热对微生物的影响1.微生物和食品的腐败变质微生物在食品中生长繁殖，使食品失去应有的营养价值和感官品质，甚至产生有害物质。细菌是引起食品腐败变质的主要微生物。2.微生物的生长温度和微生物的耐热性不同微生物的最适生长温度不同。（表2-6)细胞内蛋白质受热凝固是微生物加热致死的原因。

影响耐热性的因素:(1)微生物的种类

(2)微生物生长和芽孢形成的环境条件

(3)热处理的环境条件第十一页，共四十三页，2022年，8月28日三、加热对酶的影响1.酶和食品的质量表2-8

酶也会导致食品质量下降。主要是：氧化酶类和水解酶类。

POD活力：辣根芦笋土豆萝卜梨苹果

热处理的灭酶指标:PODLOX第十二页，共四十三页，2022年，8月28日三、加热对酶的影响2.酶的最适温度和热稳定性最适温度:任何一种酶都有其最适的作用温度。热稳定性：即酶的耐热性。测定：无底物作用的酶在不同温度下保温，间歇取样测定其活性。一些酶的破坏反应不完全遵循一级破坏反应。

例：图2-4CA段表示酶的不耐热部分失活BD段表示酶的耐热部分失活第十三页，共四十三页，2022年，8月28日三、加热对酶的影响酶热稳定性的影响因素（1）酶的种类和来源表2-9酶的分子愈大和结构愈复杂，对高温愈敏感。来源不同耐热性不同。耐热性较高:腺苷激酶、过氧化物酶耐热性中等:植酸酶、叶绿素酶、胶原酶果胶甲酯酶、碱性磷酸酶耐热性一般：多数酶植物中的过氧化物酶活力越高，耐热性越高。表2-10第十四页，共四十三页，2022年，8月28日三、加热对酶的影响酶热稳定性的影响因素（2）热处理条件（pH、水分含量、加热速率）

pH直接影响酶的耐热性：表2-10水分含量愈低，耐热性越高。加热速率愈快，酶的再生愈多。第十五页，共四十三页，2022年，8月28日四、加热对食品营养成分和感官品质的影响负面影响:表2-11破坏食品中不需要的成分损失热敏性营养成分和维生素其它正面影响:

改善可利用率改善感官品质第十六页，共四十三页，2022年，8月28日第三节食品热处理条件的选择与确定食品热处理方法的选择热能在食品中的传递食品热处理条件的确定典型的热处理方法和条件第十七页，共四十三页，2022年，8月28日一、食品热处理方法的选择满足同一热处理目的的不同热处理方法所产生的处理效果有差异。例：低温短时和高温瞬时杀菌可达同的杀菌效果，但对食品的酶和成分破坏效果不同。选择的基本原则

a.使用热处理方法后应达到相应的热处理目的。以加工为主的，处理后应满足加工要求。以保藏为主的，处理后应达到相应的杀菌、钝化酶的要求。b.应尽量减少热处理造成的食品营养成分的破坏和损失。热处理的一些优化方法表2-12第十八页，共四十三页，2022年，8月28日二、热能在食品中传递计算热处理效果须知：微生物等食品成分的耐热性参数；食品在热处理中的温度变化过程。热杀菌方法

a.先热杀菌后封装:流态食品，热处理在热交换器上进行，呈稳态传热。

b.先封装后热杀菌:罐头食品，热通过容器再传给食品，属非稳态传热。以下介绍罐头食品的热能传递：第十九页，共四十三页，2022年，8月28日1.罐头容器内食品的传热影响传热的因素:表面传热系数、食品容器物理性质、加热介质温度与食品初温度差、容器大小。例;金属装液汁食品的蒸汽热处理;表面传热系数大，因是金属装传热时热穿透速率取决于食品，传热时液汁食品可自然对流，因此热穿透速率快，可采用旋转式杀菌设备。

如是固体食品，传热以传导方式进行，穿透速率慢。

第二十页，共四十三页，2022年，8月28日1.罐头容器内食品的传热冷点温度;加热时该点的温度最低，冷却时该点温度最高。冷点温度代表容器内食品温度变化的温度点，可以准确评价罐头食品在热处理中的受热程度。

冷点位置热传导方式：冷点在罐内的几何中心热对流方式：冷点在罐内几何中心之下第二十一页，共四十三页，2022年，8月28日2.评价热穿透的数据以冷点温度变化为依据，据传热曲线求出有关特性。测定冷点温度：测温仪，（用铜-康铜为热电偶，利用其两点上出现温差时的电位差换算成温度。）

传热曲线：冷点温度随加热时间延长的变化曲线。以冷点温与加热温度或冷却温度差得对数为纵坐标，时间为横坐标，得到加热曲线或冷却曲线。图2-6典型的简单加热曲线图2-8典型的冷却曲线传热曲线特点：对于线性的传热曲线，可用斜率和截距反映其特性。冷点温接近杀菌温但不等同。第二十二页，共四十三页，2022年，8月28日三、食品热处理条件的确定过程：

理论上确定数学模型计算微生物接种试验保温贮藏试验生产线试生产保温贮藏试验确定合适的加热杀菌条件食品的热杀菌以杀菌和抑酶为目的，确定条件时应基于微生物和酶的耐热性，并根据传热情况确定达到杀菌和抑酶的最小热处理程度。第二十三页，共四十三页，2022年，8月28日三、食品热处理条件的确定确定条件：（罐头食品）实罐试验：高温短时是当前罐头工业杀菌的趋势。但热传导型的非均质食品应采用低温长时杀菌接种试验：采用耐热性强的腐败菌（生芽孢梭状杆菌）接种于数量较小的罐头进行杀菌试验。保温贮藏试验：生产线实罐试验：计算：改良基本法、公式法、列线图解法计算出杀菌值和杀菌时间第二十四页，共四十三页，2022年，8月28日四、典型的热处理方法和条件（一）工业烹饪

1.焙烤：烘焙用于面制品和水果

烧烤用于肉坚果蔬菜热传递：传导、对流、热辐射加热方式;直接、间接设备;间歇式、半连续式、连续式温度时间：例饼干表2-21第二十五页，共四十三页，2022年，8月28日四、典型的热处理方法和条件（一）工业烹饪

2.油炸：目的是杀菌、灭酶、降低水分油炸后贮藏性取决于水分含量传热速率取决于食品和油的温差方法;浅层油炸、油浴油炸温度;取决于工艺的经济性和期待的油炸效果时间：取决于种类、油温、方法、食品厚度第二十六页，共四十三页，2022年，8月28日四、典型的热处理方法和条件（二）热烫目的：杀菌、排除食料内气体、软化食料方法:四种热水热烫：使用少蒸汽热烫:水溶性成分损失少，无废水热空气热烫：空气+水蒸气，时间短、质量好微波热烫：效率高、破坏少、时间短；成本高表2-22部分蔬菜热水热烫条件第二十七页，共四十三页，2022年，8月28日四、典型的热处理方法和条件（三）热挤压目的：使食料在受热作用下产生特殊组织结构形态的处理。设备:挤压机图2-16示意图类型特点：表2-23,24,25

挤压机有蒸煮作用，是典型的热处理，使食料淀粉发生水合、糊化和凝胶化，使蛋白质水合、变性，氨基酸和还原糖发生美拉得反应，还有杀菌、灭酶等作用。工艺条件:温度、压力、筒体尺寸、剪切速率第二十八页，共四十三页，2022年，8月28日四、典型的热处理方法和条件（四）杀菌巴氏杀菌：目的和条件表2-26

时间短-几小时或几天贮藏期较短常压杀菌：水为介质，100或100℃以下加压杀菌;水蒸气或加压水为介质，100℃以上高压水煮杀菌：加压水为介质，100℃以上，用于玻璃瓶装或软罐头第二十九页，共四十三页，2022年，8月28日四、典型的热处理方法和条件（四）杀菌空气加压蒸汽杀菌：蒸汽为介质，100℃以上，用于玻璃瓶装或软罐头火焰杀菌：高温短时，1300℃以上，小金属罐热装罐密封杀菌：趁热装罐后二次杀菌，用于汁酱类预杀菌无菌装罐:食料杀菌后再无菌状态装罐，多用于液态食品乳制品热杀菌方法：表2-27常见罐头杀菌条件：表2-28设备：图2-17,18,19,20,21第三十页，共四十三页，2022年，8月28日本章结束

谢谢！第三十一页，共四十三页，2022年，8月28日一、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第三十二页，共四十三页，2022年，8月28日（一）食品中常见的微生物细菌酵母霉菌噬菌体第三十三页，共四十三页，2022年，8月28日（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

第三十四页，共四十三页，2022年，8月28日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—典型生长曲线第三十五页，共四十三页，2022年，8月28日（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）拮抗第三十六页，共四十三页，2022年，8月28日（四）食品中的细菌致病菌腐败菌益生菌第三十七页，共四十三页，2022年，8月28日（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