热处理和杀菌

热处理和杀菌.第一页，共43页。一、热处理（Thermalprocessing）

是采用加热的方式来改善食品品质、延长食品贮藏期的食品处理方法（技术）。是食品加工与保藏中最重要的处理方法之一第二页，共43页。热处理保藏热处理转化热处理灭酶、微生物改变理化性质第三页，共43页。（一）热处理的作用正面作用

杀死微生物，主要是致病菌和其他有害的微生物钝化酶，主要是过氧化物酶、抗坏血酸酶等破坏食品中不需要或有害的成分或因子，如大豆中的胰蛋白酶抑制因子改善食品的品质与特性，如产生特别的色泽、风味和组织状态等提高食品中营养成分的可利用率、可消化性等负面作用

食品中的营养成分，特别是热敏性成分有一定损失食品的品质和特性产生不良的变化，如色泽、口感等消耗的能量较大

第四页，共43页。热处理的类型加热源热处理的方式工业烹饪热烫热挤压杀菌电气（天然气或液化气）液体燃料（燃油等）固体燃料（如煤、木、炭等）直接方式间接方式第五页，共43页。（二）热加工基本原理（1）提高温度以加快食品原料中微生物数量减少的速度；（2）当需要获得理想的高温时，热量向食品中的传递，由于热能向食品传递的方式是与食品保藏加工密切相关的。

食品的热加工，其目的是为了延长食品的货架期。

第六页，共43页。热处理原理影响微生物耐热性的因素微生物的种类和数量种类数量热处理温度罐内食品成分pH、脂肪、糖、蛋白质、盐、植物杀菌素第七页，共43页。微生物的种类对耐热性的影响

微生物的菌种不同，耐热的程度也不同，而且即使是同一菌种，其耐热性也因菌株而异。正处于生长繁殖的微生物营养细胞的耐热性较它的芽孢弱。各种芽孢菌的耐热性也不相同，一般厌氧菌芽孢菌耐热较需氧菌芽孢菌。嗜热菌的芽孢耐热性最强。嗜热菌芽孢>厌氧菌芽孢>需氧菌芽孢同一菌种芽孢的耐热性也会因热处理前的培养条件、储存环境和菌龄的不同而异。第八页，共43页。热处理原残存的芽孢再次繁殖形成芽孢。耐热力比原来强，刚发芽的芽孢耐热<新生芽孢<66~315天期芽孢，为什么芽孢的耐热性强？？

原因：a、芽孢中酶与蛋白结合，成为耐热性酶蛋白b、芽孢含水分少，其中自由水更少c、芽孢内电解质含量低，脂肪含量高，传热慢d、芽孢中含有Ca2+与带负电的胶质结合，能防止Pr变性第九页，共43页。③罐内食品成分（1）pH

随着底物酸性的增加，微生物菌群的耐热性大大下降。肉毒杆菌的芽孢，在中性磷酸盐缓冲液的耐热性是在牛乳和蔬菜汁中的2-4倍。第十页，共43页。图3-1加热介质pH对芽孢耐热性的影响第十一页，共43页。(2)水分水分含量高，杀死细菌需要温度越低

湿热条件，杀菌用100~105℃；

干热

140~180℃。③罐内食品成分第十二页，共43页。（3）糖

高浓度糖液对受处理的细菌的芽孢有保护作用，低浓度糖液对细菌耐热力影响不大。原因：糖液会导致细胞原生质脱水、降低Pro凝固时间及提高凝固温度。10%糖只能抑制小部份M50%浓度，抑制酵母一般以60%浓度，抑制腐败菌80%浓度，抑制细菌及酵母③罐内食品成分第十三页，共43页。图3-2糖对细菌耐热性的影响第十四页，共43页。（4）盐（食盐）4%以下浓度的食盐对芽孢的耐热性有保护作用8%以上时，可减弱其耐热性；>10%，抗热性大大降低，盐渍食品达到盐浓度10~15%。原因：a、高盐产生高渗透压，使Pro脱水变性，甚至死亡。b、盐的存在降低水分活性，从可利用的自由水减少，代谢受阻。③罐内食品成分第十五页，共43页。（5）蛋白质食品中蛋白质能增强细菌的耐热性，因此，对含有胶冻的罐头要考虑提高杀菌温度或时间。③罐内食品成分第十六页，共43页。（6）脂肪脂肪和油脂能增强细菌芽孢的耐热性，肉毒杆菌在油浸产品要考虑增加杀菌温度时间。原因：脂肪是不良导体，阻碍了热量的传导，细胞Pro被脂肪保护，水介质不能靠近细菌细胞。③罐内食品成分第十七页，共43页。图3-3不同温度时炭疽菌芽孢的活菌残存数曲线第十八页，共43页。微生物的耐热性热杀菌食品的PH分类酸性食品：指天然pH≤4.6的食品；低酸性食品：指最终平衡PH>4.6，σw>0.85的任何食品。第十九页，共43页。罐头食品pH值罐头食品pH值平均最低最高平均最低最高苹果3.43.23.7番茄汁4.34.14.4杏3.63.24.2芦笋（绿）5.55.45.6红酸樱桃3.53.33.8青刀豆5.45.25.7葡萄汁3.22.93.7黄豆猪肉5.65.06.0橙汁3.73.54.0蘑菇5.85.85.9酸渍黄瓜3.93.54.3青豆6.25.96.5菠萝汁3.53.43.5马铃薯5.55.45.6番茄4.34.64.6菠菜5.45.15.9各种常见罐头食品的pH值第二十页，共43页。微生物的耐热性微生物耐热性参数热力致死温度热力致死时间（TDT）F0值：Z值：D值：将某特定容器内一定量食品中的微生物全部杀死所需要的最低温度。在一定的恒定温度条件下，将食品中的某种微生物活菌（细菌和芽孢）全部杀死所必需的最短热处理时间（min）。在121.1℃下热致死温度下细菌或芽孢的热力致死时间，通常用F0值来表示。F0值越大，菌的耐热性越强。Z值是热力致死时间变化10倍所需要相应改变的温度数。Z值越大，微生物的耐热性越强。在特定的环境中和特定的温度下杀灭90%特定的微生物所需要的时间。第二十一页，共43页。第二十二页，共43页。1、热杀菌的概念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第二十三页，共43页。巴氏杀菌（Pasteurisation）巴氏杀菌是一种较温和的热杀菌形式,巴氏杀菌的处理温度通常在100℃以下,达到同样的巴氏杀菌效果，可以有不同的温度时间组合。第二十四页，共43页。巴氏杀菌（Pasteurisation）巴氏杀菌的目的及产品的贮藏期主要取决于杀菌条件、食品成分和包装情况.对低酸性食品,巴氏杀菌可以杀灭致病菌；对于酸性食品,巴氏杀菌不仅可杀灭致病菌，还可以杀灭腐败菌和酶。第二十五页，共43页。典型巴氏杀菌的条件食品作用条件pH≤4.6果汁65℃,30min;77℃,1min啤酒88℃,15s;65-68℃,20min;72-75℃,1-4minpH＞4.6牛乳63℃,30min;71.5℃,15s液态蛋64.4℃,2.5min;60℃,3.5min冰淇凌65℃,30min;71℃,10min;80℃,15s第二十六页，共43页。商业杀菌（Sterilization）又简称为杀菌,是一种较强烈的热处理形式,通常是将食品加热到较高的温度并维持一定的时间以达到杀死所有致病菌、腐败菌和绝大部分微生物,一般也能钝化酶，使杀菌后的食品达到较长的贮期。但它同样对食品营养成分和品质的破坏也较大第二十七页，共43页。商业杀菌（Sterilization）杀菌后食品的无菌程度通常也并非达到完全无菌，只是杀菌后食品中不含致病菌，残存的处于休眠状态的非致病菌在正常的食品贮藏条件下不能生长繁殖，这种无菌程度被称为“商业无菌”，即它是一种部分无菌Particallysterile第二十八页，共43页。商业杀菌（Sterilization）

商业杀菌是以杀死食品中的致病和使食品腐败变质的微生物为准，以使杀菌后的食品符合安全卫生要求、具有一定的贮藏期。很明显，这种效果只有在密封的容器内才能取得，将食品先密封于容器内再进行杀菌处理即是一般罐头的加工形式，而将经高温短时或超高温瞬时杀菌后的食品在无菌的条件下进行包装，则是无菌包装。

第二十九页，共43页。2、热杀菌的主要类型湿热杀菌

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。干热杀菌采用火焰灼烧或干热空气进行灭菌的方法电热杀菌

亦称"欧姆杀菌"，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。第三十页，共43页。2、热杀菌的主要类型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第三十一页，共43页。a.低温长时杀菌法（lowtemperaturelongtimepasteurization,LTLT）

以较低的热处理程度，将食品中存在的微生物部分地杀灭。杀菌温度通常在100℃以下；可杀灭霉菌、酵母菌、耐酸性细菌；通常需要结合其他因子协同作用。特点①简单、方便，杀菌效果达99％，致病菌完全被杀死；②不能杀死嗜热、耐热性细菌、孢子，以及一些残存的酶类；③设备较庞大，杀菌时间较长；应用范围酒精饮料、牛奶、果汁等液体食品的连续式杀菌；pH值4.5以下的罐头食品在常压下的热水、沸水或蒸气中的杀菌。不能杀死它们的孢子和芽孢！第三十二页，共43页。b.高温短时杀菌

（HighTemperatureShortTime，HTST)杀菌效果用于pH>4.5低酸性罐装食品，可杀灭耐热腐败菌、致病菌，产品能在常温下长期贮藏。杀菌条件温度高于100℃而低于125℃，压力超过一个大气压。间歇式杀菌方式a.加压蒸气杀菌适用于金属罐b.加压水杀菌适用于金属罐、玻璃罐、软罐头c.混合气体杀菌适用于软罐头主要指经过100℃以上，130℃以下的杀菌处理。第三十三页，共43页。杀菌温度在125℃以上无菌装罐（连续式）将食品迅速加热至130～150℃，保温3～5s后，冷却到30～40℃，无菌条件下罐装。特点①温度控制准确，设备精密；②温度高，杀菌时间极短，杀菌效果显著，引起的化学变化少；③适于连续自动化生产；④蒸汽和冷源的消耗比高温短时杀菌法HTST高。

c.超高温瞬时杀菌(UltraHighTemperaturesterilization,UHT)第三十四页，共43页。有益的结果：热处理可以破坏食品中不需要的成分；可改善营养素的可利用率；提高蛋白质的可消化性；加热也可改善食品的感官品质等。不良后果：这主要体现在食品中热敏性营养成分的损失和感官品质的劣化。

三、热加工对食品品质的影响第三十五页，共43页。食品营养成分和感官品质指标的热耐性也主要取决于营养素和感官指标的种类、食品的种类，以及pH、水分、氧气含量和缓冲盐类等一些热处理时的条件。

第三十六页，共43页。热处理技术食品罐藏的基本工序装罐排气密封杀菌冷却检查第三十七页，共43页。装罐容器的准备装罐的工艺要求装罐的方法预封第三十八页，共43页。排气密封前将罐内空气尽可能除去的处理措施。排气的目的排气的方法影响罐内真空度的因素第三十九页，共43页。杀菌杀菌公式杀菌方式常压水杀菌：高压蒸汽杀菌高压水杀菌：升温时间—恒温时间—降温时间杀菌温度反压第四十页，共43页。冷却冷却方法①水池冷却，②锅内常压冷却，③锅内加压冷却，④空气冷却。①避免嗜热菌的生长繁殖，②防止高温下食品品质的下降，③利用余热使罐表面水分蒸发，防止生锈。冷却终点：罐温38~40℃。第四十一页，共43页。食品的非热杀菌非热杀菌

(Nonthermalsterilization)是指