第三章 食品的熱處理和殺菌

1、課程名稱食品加工與保藏原理授課班級食品1431授課時間2015.9.30授課時數(shù)2本次內(nèi)容食品熱處理和殺菌教具多媒體教學(xué)目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)知識目標(biāo)能區(qū)分殺菌、商業(yè)殺菌等常見術(shù)語；掌握外界環(huán)境對微生物生長影響掌握常見罐頭食品變質(zhì)原因掌握罐頭食品腐敗的原因重點(diǎn)環(huán)境對微生物生長影響難點(diǎn)罐頭食品腐敗變質(zhì)原因 能力訓(xùn)練方式方法講解、問答、互動教學(xué)環(huán)節(jié)時間安排復(fù)習(xí)：5min講解、互動：75min小結(jié)：5min看書鞏固知識點(diǎn)：5min課外作業(yè)預(yù)習(xí)課堂考勤41參考資料食品加工與保藏原理 食品的食品的熱處熱處理和理和殺殺菌菌一、引言一、引言 食品熱處理的分類食品熱處理的分類v1.1.保藏?zé)崽幚肀２責(zé)崽幚?目的

2、是為了降低無益物質(zhì)如微生物和酶的活性；v2.2.化熱處理化熱處理 降低無益物質(zhì)如微生物和酶的活性； 出現(xiàn)一些典型的物理特性的變化。 概念概念 1.1.殺菌殺菌：將所有微生物及孢子，完全殺滅的加熱處理：將所有微生物及孢子，完全殺滅的加熱處理方法，稱為殺菌或絕對無菌法。方法，稱為殺菌或絕對無菌法。2.2.商業(yè)殺菌法商業(yè)殺菌法：將病原菌、產(chǎn)毒菌及在食品上造成食：將病原菌、產(chǎn)毒菌及在食品上造成食品腐敗的微生物殺死，罐頭內(nèi)允許殘留有微生物或品腐敗的微生物殺死，罐頭內(nèi)允許殘留有微生物或芽孢。芽孢。3 3. .巴氏殺菌法：巴氏殺菌法：常用常用62.8 62.8 ，30min30min。4.4.熱燙熱燙：生鮮

3、的食品原料迅速以熱水或蒸氣加熱處理：生鮮的食品原料迅速以熱水或蒸氣加熱處理的方式，稱為熱燙。其目的主要為的方式，稱為熱燙。其目的主要為抑制或破壞抑制或破壞食品食品中中酶酶以及以及減少微生物數(shù)量減少微生物數(shù)量。5.5.罐藏罐藏 v 是指將食品裝在容器中密封后，用高溫處理，是指將食品裝在容器中密封后，用高溫處理，將微生物殺死，在防止外界微生物再次侵入的條將微生物殺死，在防止外界微生物再次侵入的條件下，可以使食品在室溫下長期貯藏。件下，可以使食品在室溫下長期貯藏。最重要最重要方式方式罐藏食品殺菌的重要性罐藏食品殺菌的重要性 罐藏工藝的重要性罐藏工藝的重要性 安全性(無需防腐劑 ) 方便性 常溫貯藏流

4、通 調(diào)節(jié)市場 第一節(jié)第一節(jié) 熱處理熱處理 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 最有效、最經(jīng)濟(jì)、最簡便，使用最廣泛的殺菌方法。法。熱殺菌的主要目的是熱殺菌的主要目的是殺滅殺滅正常正常保質(zhì)期保質(zhì)期內(nèi)的內(nèi)的有有害微生物害微生物。一般認(rèn)為達(dá)到殺菌條件的熱處理。一般認(rèn)為達(dá)到殺菌條件的熱處理強(qiáng)度足以鈍化食品中的酶活性。強(qiáng)度足以鈍化食品中的酶活性。（一）影響微生物耐熱性的因素（一）影響微生物耐熱性的因素 污染微生物的種類和數(shù)量 熱處理溫度 罐內(nèi)食品成分一、微生物的耐熱性一、微生物的耐熱性1. 1. 污染微生物的種類和數(shù)量污染微生物的種類和數(shù)量（1 1）菌種與菌株）菌種與菌株 菌種、菌株不同，耐熱性不同 正生長繁殖的細(xì)菌的耐熱性比它的

5、芽孢弱 各種芽孢中，嗜熱菌芽孢耐熱性最強(qiáng)，厭氧菌芽孢次之，需氧菌芽孢最弱。 同一種芽孢的耐熱性也會因熱處理前菌齡、培育條件、貯存環(huán)境的不同而異（2 2）原始活菌數(shù)）原始活菌數(shù)v原始菌數(shù)越多，全部死亡所需要的時間越長。 表表1 1 原始菌數(shù)和玉米罐頭殺菌效果的關(guān)系原始菌數(shù)和玉米罐頭殺菌效果的關(guān)系 2. 2. 熱處理溫度熱處理溫度 溫度越高，殺死一定量一定量腐敗菌芽孢所需要時間越短。圖圖1 1 不同溫度時炭疽菌芽孢的活菌殘存數(shù)曲線不同溫度時炭疽菌芽孢的活菌殘存數(shù)曲線 3.3.熱處理時介質(zhì)或食品成分的影響熱處理時介質(zhì)或食品成分的影響 （1 1）酸度）酸度（2 2）水分活度、環(huán)境濕度）水分活度、環(huán)境濕

6、度 水分活度：食品中水分的存在的狀態(tài)（游離程度）?；疃仍礁摺⒔Y(jié)合度越低。（3 3）糖）糖 濃度高（滲透壓）低。60%濃度抑制微生物生長。（4 4）鹽）鹽 濃度8%，消弱芽胞耐熱性活度越低活度越低。微生物細(xì)胞耐熱性越強(qiáng)；環(huán)境濕度大環(huán)境濕度大，微生物蛋白質(zhì)變性快，死亡速度快（5 5）脂肪）脂肪 脂肪含量高的細(xì)菌耐熱性較強(qiáng)脂肪含量高的細(xì)菌耐熱性較強(qiáng)。 食品中脂肪和蛋白質(zhì)接觸會在微生物表面形成凝結(jié)層，既妨礙水分的滲透，又不導(dǎo)熱，所以增加了微生物的耐熱性。（6 6）蛋白質(zhì)）蛋白質(zhì) 5%左右，對微生物有保護(hù)作用（7 7）植物殺菌素植物殺菌素 蔥、姜、蒜、辣椒、芥末、丁香、胡椒的揮發(fā)性物質(zhì)注意注意1. 微生

7、物在熱力作用下的死亡特性既然是各種因素綜合影響的結(jié)果，那么，對腐敗菌耐熱性作比較時就應(yīng)指出比較時所處的條件。 2.利用某對象菌耐熱性作為確定某罐頭食品的殺菌程度時，測定對象菌耐熱性所處的條件和環(huán)境應(yīng)和該罐頭食品所含成分基本一致。 （二）食品（二）食品pHpH值和值和AwAw與腐敗菌的關(guān)系與腐敗菌的關(guān)系 食品控制在Aw0.85以下及pH4.6以下是屬于較安全的食品，只需要低于100溫度殺菌便可。 低酸食品低酸食品：指自然及平衡后pH4.6的產(chǎn)品。 酸化食品酸化食品：指自然pH4.6，而經(jīng)配料酸化，成品最終平衡成 pH4.6的產(chǎn)品。 課程名稱食品加工與保藏原理授課班級食品1431授課時間2015.

8、10.9授課時數(shù)2本次內(nèi)容食品熱處理和殺菌教具多媒體教學(xué)目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)知識目標(biāo)能區(qū)分罐頭食品的常見腐敗現(xiàn)象及原因能進(jìn)行熱處理的相關(guān)計(jì)算了解熱力致死速率曲線、熱力致死時間擬熱力致死時間曲線的定義；掌握D的概念。了解食品傳熱方式重點(diǎn) 食品熱處理反應(yīng)基本規(guī)律及其公式、計(jì)算難點(diǎn) 食品熱處理反應(yīng)基本規(guī)律及其公式、計(jì)算能力訓(xùn)練方式方法講解、問答、互動教學(xué)環(huán)節(jié)時間安排復(fù)習(xí)：5min講解、互動：75min小結(jié)：5min看書鞏固知識點(diǎn)：5min課外作業(yè)預(yù)習(xí)課堂考勤41參考資料食品加工與保藏原理（三）罐（三）罐頭頭食品的腐食品的腐敗敗及腐及腐敗敗菌菌v 罐頭常見的腐敗變質(zhì)的現(xiàn)象罐頭常見的腐敗變質(zhì)的現(xiàn)象 脹罐

9、 平蓋酸敗 黑變和發(fā)霉等腐敗變質(zhì) 中毒事故。 （1）脹脹罐罐v原因原因 微生物生長繁殖細(xì)菌性脹罐 （殺菌不足、罐頭裂漏）食品裝量過多或罐內(nèi)真空度不夠引起假脹物理性脹罐 罐內(nèi)食品酸度太高,腐蝕罐內(nèi)壁產(chǎn)生氫氣,引起氫脹化學(xué)性脹罐（2）平蓋酸）平蓋酸敗敗 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 外觀正常，內(nèi)容物變質(zhì)，呈輕微或嚴(yán)重酸味，pH可能可以下降到0.1-0.3。主要作用微生物為平酸菌平酸菌，低酸性食品中常見的平酸菌為嗜熱脂肪芽孢桿菌 酸性食品中常見的平酸菌為凝結(jié)芽孢桿菌，它是番茄制品中重要的腐敗變質(zhì)菌。平酸菌常因受到酸的抑平酸菌常因受到酸的抑制而自然消失，采用分制而自然消失，采用分離培養(yǎng)也不一定能分離離培養(yǎng)也不一定能分

10、離出來出來（3）硫化黑）硫化黑變變v含硫蛋白質(zhì)分解并產(chǎn)生唯一的含硫蛋白質(zhì)分解并產(chǎn)生唯一的H H2 2S S氣體，與罐內(nèi)壁氣體，與罐內(nèi)壁的鐵發(fā)生反應(yīng)生成的鐵發(fā)生反應(yīng)生成黑色黑色沉積物沉積物硫化亞鐵硫化亞鐵FeSFeS，沉積，沉積于罐內(nèi)壁或食品上，以致食品發(fā)黑并呈臭味于罐內(nèi)壁或食品上，以致食品發(fā)黑并呈臭味 v主要為主要為致黑梭狀芽孢桿菌致黑梭狀芽孢桿菌的作用的作用（4）霉）霉變變一般不常見。容器裂漏或罐內(nèi)真空度過低時才有可一般不常見。容器裂漏或罐內(nèi)真空度過低時才有可能在能在低水分及高濃度糖分低水分及高濃度糖分的食品表面生長的食品表面生長（5）產(chǎn)產(chǎn)毒毒v如肉毒桿菌、金黃色葡萄球菌等如肉毒桿菌、金黃色

11、葡萄球菌等 v從耐熱性看，只有肉毒桿菌耐熱性較強(qiáng)，其余均從耐熱性看，只有肉毒桿菌耐熱性較強(qiáng)，其余均不耐熱。不耐熱。 因此，為了避免中毒，罐頭食品因此，為了避免中毒，罐頭食品殺菌殺菌時必須以肉毒桿菌作為殺菌對象加以考慮時必須以肉毒桿菌作為殺菌對象加以考慮肉毒桿菌肉毒桿菌：缺氧狀態(tài)生長，劇毒 使肌肉暫時麻痹，可治療面部痙攣 可消除皺紋，應(yīng)用于化妝品和整容術(shù)肉毒桿菌滅菌條件肉毒桿菌滅菌條件：干熱180攝氏度5-15分鐘 濕熱100攝氏度5小時 高壓蒸氣121攝氏度30分鐘，才能殺死芽胞。 毒毒素對酸的抵抗力特別強(qiáng)，胃酸溶液24小時內(nèi)不能將其破壞，故可被胃腸道吸收，損害身心健康。2. 罐罐頭頭腐腐敗變

12、質(zhì)敗變質(zhì)的原因的原因（1 1）殺菌前污染嚴(yán)重）殺菌前污染嚴(yán)重（2 2）殺菌不足）殺菌不足 原料污染情況原料污染情況 新鮮度新鮮度 車間清潔衛(wèi)生狀況車間清潔衛(wèi)生狀況 生產(chǎn)技術(shù)管理生產(chǎn)技術(shù)管理 殺菌操作技術(shù)要求殺菌操作技術(shù)要求 （3 3）罐頭裂漏）罐頭裂漏 （4 4）嗜熱菌生長）嗜熱菌生長（四）微生物耐（四）微生物耐熱熱性性參數(shù)參數(shù)1. 1. 熱力致死時間熱力致死時間 某一恒定溫度下，將食品中的某種微生物活菌全部殺死所需要的時間。 熱力致死時間曲線熱力致死時間曲線 以熱處理溫度為橫坐標(biāo)，以微生物全部殺滅時間為縱坐標(biāo)（對數(shù)值）得到一條直線，即熱力致死時間曲線。 熱力致死時間曲線熱力致死時間曲線 v細(xì)

13、菌的熱力致死時間隨致死溫度而異。它表示細(xì)菌的熱力致死時間隨致死溫度而異。它表示了不同熱力致死溫度時細(xì)菌芽孢的相對耐熱性了不同熱力致死溫度時細(xì)菌芽孢的相對耐熱性 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示溫度每上升一個定值，所需要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示溫度每上升一個定值，所需要的殺菌時間減少殺菌時間減少1010倍，表明倍，表明熱力致死規(guī)律按指數(shù)熱力致死規(guī)律按指數(shù)遞降進(jìn)行遞降進(jìn)行。（1）熱熱力致死力致死時間時間曲曲線線方程方程v式一：式一：vT T1 1- -殺菌條件殺菌條件1 1的溫度；的溫度；T T2 2- -殺菌條件殺菌條件2 2的溫度；的溫度； t t1 1- -殺菌條件殺菌條件1 1的時間；的時間；t t2 2- -殺菌條件

14、殺菌條件2 2的時間；的時間； Z- Z-常數(shù)（常數(shù)（t t變化變化90%90%所對應(yīng)的溫度變化值）所對應(yīng)的溫度變化值）ZTTtt1221lg （2） Z值值vZ Z值值為熱力致死時間為熱力致死時間1010倍變化時相應(yīng)改變的加熱倍變化時相應(yīng)改變的加熱溫度數(shù)溫度數(shù)，單位為，單位為。vZ Z值越大，因溫度上升而取得的殺菌效果就越小。值越大，因溫度上升而取得的殺菌效果就越小。v肉毒桿菌肉毒桿菌Z Z為為1010，酸性食品，酸性食品Z Z為為8 8 T T2 2-T-T1 1 v Z=- Z=- log t log t1 1 log t log t2 2（3） F0值值v通常用121.1（國外用250

15、）作為標(biāo)準(zhǔn)溫度，該溫度下的熱力致死時間用符號F0來表示，稱為F0值vF0值與原始菌種、菌數(shù)和環(huán)境條件是相關(guān)的。 vF0值越大，微生物的耐熱性越強(qiáng)v已知某種菌的已知某種菌的F F0 0，計(jì)算任意溫度時的殺菌時間：，計(jì)算任意溫度時的殺菌時間：v各種殺菌溫度各種殺菌溫度- -時間換算成時間換算成121.1121.1的殺菌時間：的殺菌時間：2. 熱熱力致死速率曲力致死速率曲線線l 微生物及其芽孢的熱處理死亡微生物及其芽孢的熱處理死亡數(shù)是按對數(shù)規(guī)律變化的。數(shù)是按對數(shù)規(guī)律變化的。 l 以物料單位值內(nèi)存活細(xì)胞數(shù)或以物料單位值內(nèi)存活細(xì)胞數(shù)或芽孢數(shù)的芽孢數(shù)的對數(shù)值對數(shù)值為縱坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)，以熱處理時間為橫坐標(biāo)

16、，可得到熱處理時間為橫坐標(biāo)，可得到一條直線一條直線- -熱力致死速率曲線熱力致死速率曲線或活菌殘存數(shù)曲線或活菌殘存數(shù)曲線圖圖3-2 熱力致死速率曲線熱力致死速率曲線 （1）熱熱力致死速率曲力致死速率曲線線方程方程va-a-原始菌數(shù)；原始菌數(shù)；b-b-殘存菌數(shù)；殘存菌數(shù)；t-t-處理時間處理時間v在熱力致死速率曲線上，若殺菌時間足夠大，在熱力致死速率曲線上，若殺菌時間足夠大，殘存菌數(shù)出現(xiàn)負(fù)數(shù)（殘存菌數(shù)出現(xiàn)負(fù)數(shù)（1010-n-n）, ,說明若有說明若有1010n n個罐頭，個罐頭，可能還有一個罐中有一個微生物存活可能還有一個罐中有一個微生物存活（2）D值值v在一定的處理環(huán)境中和熱力致死溫度條件下某

17、細(xì)菌數(shù)群中每殺死90%原有殘存活菌數(shù)時所需要的時間，單位為min。vD值與溫度、環(huán)境條件和菌種有關(guān)。D值越大，表示殺滅同樣數(shù)量微生物所需的時間越長，這種微生物的耐熱性越強(qiáng)，因此D值大小和細(xì)菌耐熱性的強(qiáng)度成正比v注意：D值不受原始菌數(shù)影響 瞬瞬間間加加熱條熱條件下件下單單位位時間為時間為D時時的的細(xì)細(xì)菌死亡速率菌死亡速率 （3）熱熱力指力指數(shù)遞減時間數(shù)遞減時間（F/TRT）vF F在任何特定熱力致死溫度條件下將細(xì)菌或在任何特定熱力致死溫度條件下將細(xì)菌或芽孢數(shù)減少到原來活菌數(shù)的芽孢數(shù)減少到原來活菌數(shù)的1/101/10n n時所需要的時所需要的熱處理時間（熱處理時間（minmin）。）。 在實(shí)際的殺菌操作中，在實(shí)際的殺菌操作中，若若n n足夠大足夠大，則殘存，則殘存菌數(shù)就足夠小，達(dá)到某種可接受的安全菌數(shù)就足夠小，達(dá)到某種可接受的安全“殺菌程殺菌程度