食品熱殺菌原理及操作課件

1、食品熱殺菌原理及操作第1頁，共32頁。為什么要加工殺菌？保護消費者，防止消費者從食品中受到病菌及病菌毒素的傷害，加工業(yè)者可以用熱加工或其他食品保存方法來達到保護消費者的目標(biāo)除了防止身體健康受到危害外，另一個目標(biāo)是保護制造商的利益，避免產(chǎn)品在運輸中，庫存中或在市場上產(chǎn)品敗壞第2頁，共32頁。食品保存方式除熱加工外，食品保存法包括酸度調(diào)節(jié)，水活性控制，冷藏，冷凍及使用防腐劑等等以下討論以熱加工殺菌為主第3頁，共32頁。不同程度的熱加工巴氏殺菌相對而言，這是低溫殺菌，一般殺菌溫度在攝氏93.33度（華氏200度）以下，巴氏殺菌只能消滅病菌的營養(yǎng)細胞，不能消滅一般耐熱孢子（包括病菌及非病菌敗壞菌）巴氏

2、殺菌適用于冷藏產(chǎn)品，酸度值（PH）在4.6以下或水活性（Aw）在0.9以下的產(chǎn)品加工后存活的孢子，只能靠酸，生長溫度，低水活性或防腐劑來抑止它們的生長第4頁，共32頁。不同程度的熱加工（續(xù)）低酸性食品熱殺菌這種熱殺菌基本要求幾乎是全世界一致的。原則上是以肉毒桿菌B型孢子耐熱度（D值=0.21）的12倍（0.2112=2.52），再加上百分之30（美國）或百分之19安全系數(shù)（歐洲）第5頁，共32頁。不同程度的熱加工（續(xù)）耐熱孢子殺菌程序顧名思義，這種熱殺菌是以全部或局部消滅耐熱孢子為目標(biāo)，殺菌程度比一般低酸食品要高這種熱殺菌，一般用于含耐熱孢子較多的低酸食品，譬如蘑菇等等耐熱孢子最適合生長溫度在

3、攝氏43-60度（華氏110-140）間。第6頁，共32頁。不同程度的熱加工（續(xù)）Sous Vide/Minimum Public Health(MPH) Concern Process 這種加工產(chǎn)品，如果儲存不當(dāng)，還是會引起敗壞的，不過不會對消費者造成嚴重的危害，這種產(chǎn)品在法國餐館業(yè)界用的比較多，在美國，這種密封制品一般都保存在攝氏5度以下第7頁，共32頁。不同程度的熱加工（續(xù)）沙門氏菌熱殺菌程式熱殺菌程度和巴氏殺菌相差不遠。沙門氏菌孢子在攝氏82.2度（華氏180度）的耐熱值（D值）在0.0095左右。在美國，水活性在0.85-0.90間的產(chǎn)品，可以用9D方式來處理第8頁，共32頁。主要病

4、菌的生產(chǎn)環(huán)境及條件肉毒桿菌（厭氧菌，格蘭陽性，桿狀菌，產(chǎn)孢子菌）1、蛋白分解類（Proteolvtic Group)包括A、B及F三型，需要酸堿值4.6以上水活性等于/大于0.93以上，環(huán)境溫度高于攝氏10度（華氏50度）以上，C和D型有微弱蛋白分解性2、非蛋白分解類（Non-protelvtic Group）包括B、E、F及G型第9頁，共32頁。肉度桿菌病癥及毒素特性致病的原因是吃進含有毒素的食物，罐頭內(nèi)如含孢子，一般要發(fā)芽后大量繁殖后才能產(chǎn)生毒素，毒素本身并不十分耐熱，80度C，20-30分鐘或85度C，5分鐘足夠破壞毒素的活性癥狀包括視覺模糊，嘴巴干燥及呼吸困難，早期病癥也可能上吐下瀉潛

5、伏期一般在12到36小時第10頁，共32頁。葡萄球菌食物中毒黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）產(chǎn)生的腸內(nèi)毒素（Enterotoxin）如果攝入人體內(nèi)，會引起中毒這是一種最普遍的食物中毒，這種毒素，耐熱性極高，一般低酸殺菌，不能破壞它的毒性，潛伏期在1到6小時，中毒后一般可以很快復(fù)原，如果發(fā)生在嬰兒或老人身上，也有生命危險第11頁，共32頁。仙人掌桿菌食物中毒仙人掌桿菌（Bacillus cereus）格蘭+，產(chǎn)孢子桿狀菌，潛伏期6到24小時，可在有氧及無氧情況下生長，孢子耐熱性很高（D95 1.2-36分）從癥狀來分，這種食物中毒有兩類：1、嘔吐型，這種毒素在PH值2-

6、11間都很穩(wěn)定，毒素耐熱性很高（121度C，90分鐘）2、腹瀉型，毒素在PH值4或11時不穩(wěn)定，毒素不耐熱（56度C，5分鐘）第12頁，共32頁。仙人掌桿菌食物中毒的預(yù)防煮熟的食品，在食用前溫度保持在63度C以上，如果不再短時間內(nèi)使用，最好存放冰箱可能的情況下，水活性（Aw）保持在0.95以下，從更保守角度來看，0.91更適當(dāng)?shù)?3頁，共32頁。沙門桿菌食物中毒沙門桿菌是引起食物中毒最普遍的一種，格蘭陰性（Gram Negative），不產(chǎn)孢子，能在有氧及無氧下生長，有超過2000種血清型（Serotype）。菌源多半和動物，特別是家禽有關(guān)，病癥為吐、瀉、腹痛、發(fā)冷、發(fā)熱、頭痛。潛伏期12-3

7、6小時（也可能5-72小時）第14頁，共32頁。預(yù)防沙門桿菌食物中毒避免動物源污染保持清潔、衛(wèi)生可能情況下，PH值保持在5以下，水活性（Aw）在0.93以下巴氏殺菌足夠消滅菌體第15頁，共32頁。其他能引起食物中毒的病菌CampylobactersListeriaYersiniaVibrioClostridium perfringens詳情可參照美國FDA（Bad Bug Book）第16頁，共32頁。熱加工程序的制定利用文獻資料由細菌孢子接種導(dǎo)算配合熱分布資料而定由熱滲透及熱分布資料導(dǎo)算第17頁，共32頁。利用文獻資料來制定殺菌程序這種方式已經(jīng)不流行，主要原因是太保守而且品種太少，不適合新產(chǎn)

8、品，新罐型及新包裝材料美國FDA26號公報，是一個例子第18頁，共32頁。利用接種實驗來制定殺菌程序(Inoculated Packs)這是一種生物方法，利用敗壞型細菌包子，這種孢子的耐熱性一般受公認并有文獻資料可尋，P.A.3679是一個常用，無毒性的孢子最常用的是100個接種密封罐，每罐含有10000孢子，接種后，在不同溫度及時間下，作殺菌試驗殺菌后一般在常溫下保存3個月另外一個替代方法是用最高量孢子（10000000-100000000）比較少的罐數(shù)，這種替代法一般采用平酸菌孢子，保溫48小時第19頁，共32頁。利用接種實驗來制定殺菌程序（續(xù)）(Inoculated Packs)接種實驗

9、的方法，雖然有良好的科學(xué)依據(jù)，可是因為它費時，費力及高成本，已經(jīng)不受重視，可是在無菌包裝及一些特殊飲料熱加工的設(shè)計上，有不能取代的地位，接種用的孢子供應(yīng)夜?jié)u漸的商業(yè)化了。第20頁，共32頁。熱滲透儀器探測法隨著科技的發(fā)展，這種探測儀器及軟體配套已經(jīng)普遍的受到肯定及采用，在密封容器內(nèi)，整個加熱及冷卻過程都能有完整的記錄，在法律上，它的可信度是比較高的。測溫度的探頭有有線及無線兩種，在加熱過程中，溫度的變化可以透過電腦當(dāng)場顯示出來，無線探頭不能當(dāng)場顯示資料，可是它能埋在罐頭內(nèi)，可以用在連續(xù)、旋轉(zhuǎn)式殺菌鍋上第21頁，共32頁。熱滲透儀器探測法（續(xù)）熱滲透儀器的操作已經(jīng)專業(yè)化了，儀器操作程序也有法律上

10、認可的草案，操作方法因不同的殺菌鍋而異，細節(jié)可參考美國熱加工技術(shù)協(xié)會的網(wǎng)絡(luò)，歐盟的研發(fā)機構(gòu)等第22頁，共32頁。有關(guān)殺菌的名詞/指數(shù)及定義D值九成滅菌時間，以分為單位，舉例說明如下：肉毒桿菌B型孢子，在溫度華氏250度加熱下，需要0.21分鐘才能消滅百分之90的族群，這種孢子D值是0.21分或D250F=0.21如以攝氏表述，則是D121C=0.21Z值在不同溫度殺菌時，九成滅菌時間的對數(shù)值對華氏（或攝氏）溫度所得曲線的斜率，肉度桿菌B型孢子的Z值是華氏18度或攝氏10度第23頁，共32頁。有關(guān)殺菌的名詞/指數(shù)及定義（續(xù)）L值（Lethality）致死率，計算公式如下：L=10（Ti-Tr）/

11、z 低酸食品，一般以250F或121C為參考溫度，Z值以肉毒桿菌B型孢子的Z值為準(zhǔn)，18度F或10度C，250F一分鐘的致死率等于1第24頁，共32頁。L值（Lethality）致死率同一套公式用在酸化或酸性食品時，一般參考溫度用200F，參考Z值16F前面提到過，酸能抑止孢子的發(fā)芽，因此，酸性或酸化食品熱殺菌的對象不是孢子，而是敗壞菌或病菌的營養(yǎng)細胞，商業(yè)無菌在酸性或酸化食品指的是不含敗壞菌或病菌的營養(yǎng)細胞，不是不含孢子第25頁，共32頁。低酸食品熱滲透資料的利用及計算有兩種方法用來計算總殺菌值1、一般方法2、波氏方法第26頁，共32頁。一般方法原理把殺菌過程中，食品內(nèi)最冷點每分鐘的致死率積

12、聚起來的總致死率好處簡單，不需要昂貴的設(shè)備，尤其適用于直線上升的熱滲透，也適用于上升溫度，冷卻水溫度或Z值異于常規(guī)的操作情況，計算出的是絕對值，不是推測值壞處不能通用，不能換算在不同初溫，不同殺菌溫度或不同罐型，冷卻溫度及時間需有明確的記錄第27頁，共32頁。波氏方法原理這是用數(shù)學(xué)演變出來的一連串的方程式，在計算過程中，做了幾個假定，例如JC=1.41，F(xiàn)N=FC，IC和IN都是常數(shù)。好處這方法容許換算到不同初溫，不同殺菌溫度及不同罐型，給實際運作較大空間和彈性壞處公式復(fù)雜，需電腦軟件來配套，許多假定接近理想，和實際有差距第28頁，共32頁。食品進入美國過海關(guān)的程序進口商通知海關(guān)貨品即將抵達，海關(guān)照會FDAFDA如不需抽檢，F(xiàn)DA通知海關(guān)放行如需抽檢，F(xiàn)DA通知海關(guān)及進口商抽檢合格，F(xiàn)DA放行抽檢不合個，F(xiàn)DA通知海關(guān)扣押及給機會做聽證如果進口商不再期限內(nèi)做出反應(yīng)，產(chǎn)品可能被銷毀如果進口商及時回應(yīng)，可以挑戰(zhàn)FDA決定第29頁，共32頁。食品進入美國過海關(guān)的程序如果挑戰(zhàn)失敗，產(chǎn)品可能銷毀，運送境外或作其他處理一旦被扣關(guān)，這廠商進入FDA黑名單上黑名單后，每次進口都受自動扣關(guān)檢驗五個成功入關(guān)后，才能從黑名單內(nèi)除名第30頁，共32頁。中國食品被扣關(guān)的主要原因一半以上