【教學(xué)課件】軟飲料熱殺菌工藝

1、軟飲料熱殺菌工藝第1頁(yè)，共22頁(yè)。基本概念滅菌：用物理的或化學(xué)的方法清除或殺滅一切活的微生物，包括致病性微生物和非致病性微生物。消毒：殺滅或去除外環(huán)境中各種病原微生物的過(guò)程。防腐：防止和抑制微生物生長(zhǎng)繁殖。商業(yè)無(wú)菌：食品經(jīng)過(guò)殺菌后，不含有致病的微生物，也不含有在通常溫度下能在其中能夠繁殖的非致病微生物。第2頁(yè)，共22頁(yè)。消毒滅菌的方法物理消毒法：熱力、電離輻射、紫外線、微波、紅外線與激光等化學(xué)消毒法：消毒劑等生物消毒法：抗生素等第3頁(yè)，共22頁(yè)。食品腐敗和變質(zhì)的原因食品由于微生物的侵入和繁殖而被分解變成低級(jí)化合物，稱為腐?。晃⑸锓纸馐称分械奶妓衔?、脂肪的過(guò)程則稱為變質(zhì)。第4頁(yè)，共22頁(yè)。

2、食品腐敗和變質(zhì)的原因有以下四個(gè)方面： （一）生物因素：由于昆蟲等小動(dòng)物的侵害和微生物的污染所引起的腐敗、變質(zhì)和產(chǎn)生有毒物質(zhì)等。（二）酶活性因素：自身消解、酶褐變、酶分解、酶氧化等。（三）化學(xué)因素：脂類及其他成分的氧化、非酶褐變等。（四）物理因素：組織發(fā)生變化、淀粉老化、蛋白質(zhì)變性等。第5頁(yè)，共22頁(yè)。第6頁(yè)，共22頁(yè)。影響熱力滅菌的因素食品成份水分pH熱的傳遞初溫殺菌前的污染程度第7頁(yè)，共22頁(yè)。熱力對(duì)碳水化合物的影響碳水化合物是食品的主要成分，所占的比重很大，它是由單糖、雙糖和多糖組成的。其化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，除了本身單獨(dú)可發(fā)生分解、聚合等反應(yīng)外，還容易與其他共有物質(zhì)相互作用，進(jìn)行反應(yīng)，發(fā)生褐變

3、，產(chǎn)生異臭等，是降低食品品質(zhì)的一個(gè)很重要原因。這種褐變反應(yīng)在常溫下就可以進(jìn)行，但當(dāng)溫度升高時(shí)，其反應(yīng)速度加快，Q10335，也就是說(shuō)，溫度每升高10，其反應(yīng)速度就加快335倍。因此，在加熱殺菌時(shí)，應(yīng)注意采取相應(yīng)措施防止或減少這種影響食品品質(zhì)的反應(yīng)。 第8頁(yè)，共22頁(yè)。熱力對(duì)脂類影響脂類是食品的一個(gè)組成部分，性質(zhì)不穩(wěn)定，在環(huán)境中易引起與食品分解有密切關(guān)系的氧化反應(yīng)。食品因脂類物質(zhì)的氧化而發(fā)生酸敗（氧化性酸?。瑥亩故称樊a(chǎn)生種種不愉快的酸臭，出現(xiàn)澀味，降低食品品質(zhì)，有時(shí)甚至還會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的物質(zhì)。脂類物質(zhì)的氧化還會(huì)使維生素A和維生素C等遭到破壞，減少蛋白質(zhì)中賴氨酸的有效成分，降低消化酶的功能等

4、，導(dǎo)致食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值下降。光線、水分、金屬陽(yáng)離子等對(duì)脂類物質(zhì)的氧化酸敗反應(yīng)有促進(jìn)作用，當(dāng)消毒或滅菌時(shí)，溫度的促進(jìn)作用更為明顯，溫度每升高10，其酸敗速度就提高2倍。 第9頁(yè)，共22頁(yè)。熱力對(duì)蛋白質(zhì)的影響蛋白質(zhì)食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值受食品中蛋白質(zhì)的質(zhì)量與數(shù)量所左右，并且蛋白質(zhì)的組成成分對(duì)食品的特性、加工特性、烹飪性和貯藏性等都有很重要影響。加熱、紫外線、放射性以及電離輻射、于燥等物理因素與添加酸、堿、鹽類等化學(xué)因素作用于蛋白質(zhì)均可引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化而發(fā)生變性。蛋白質(zhì)加熱變性而發(fā)生凝固，一方面對(duì)食品加工有利，另一方面又容易受微生物作用而變質(zhì)，牛奶經(jīng)過(guò)殺菌處理，可引起牛奶中的乳清蛋白變性，產(chǎn)生熱臭，過(guò)分的加熱

5、又會(huì)使其生物效價(jià)降低。經(jīng)過(guò)超高溫（UHT）殺菌處理的乳制品，在熱處理及其后貯藏過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生細(xì)小的沉淀或發(fā)生凝膠化現(xiàn)象，影響牛乳的品質(zhì)。肌肉中除蛋白質(zhì)外，并含有豐富的氨基酸，其中一些氨基酸分子的SS基、SH基，在100以上高溫作用下，會(huì)被容器罐質(zhì)材料或肉質(zhì)還原生成H2S，H2S再與制罐材料或食品中的鐵及其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成黑色或褐色的硫化物。這是罐頭食品黑變的一個(gè)重要原因，影響罐頭食品品質(zhì)。 第10頁(yè)，共22頁(yè)。熱力對(duì)維生素的影響維生素在無(wú)水狀態(tài)下，經(jīng)排除空氣中氧氣以后，用100130加熱處理單純的維生素，觀察其對(duì)熱的穩(wěn)定性，結(jié)果表明，維生素E、核黃素、煙酸最為穩(wěn)定，維生素B1對(duì)熱最敏感，維生

6、素A、D、B12、C則隨溫度升高分解增加，葉酸、維生素B6、泛酸超過(guò)某一溫度界限后便急速分解。但是食品加工中維生素的穩(wěn)定性與之不同，要受到加熱溫度、時(shí)間以及其他因素的影響，情況比較復(fù)雜。食品加工中，由于受到天然的抗氧化劑和蛋白質(zhì)受體的保護(hù)，因而加工處理造成的維生素?fù)p失同單純的維生素溶液加熱處理造成的損失相比還是比較小的。（1）脂溶性維生素：維生素A在經(jīng)低溫殺菌或高溫殺菌的牛奶中損失很少。一般在綠色蔬菜罐頭中維生素A的活性為1520，在黃色蔬菜罐頭中為3035。作為著色添加劑的胡蘿卜素在肉湯罐頭中穩(wěn)定性很好，維生素D在食品中的穩(wěn)定性與維生素A相似。維生素E在家庭烹飪中損失不大，但經(jīng)裝罐殺菌等處理

7、后，蔬菜罐頭中損失則相當(dāng)大。（2）水溶性維生素；緩慢加熱和長(zhǎng)時(shí)間烹飪可使維生素C大量損失。為防止維生素C損失，常采取熱燙處理措施。第11頁(yè)，共22頁(yè)。熱力對(duì)維生素的影響果品、蔬菜經(jīng)熱燙處理，穩(wěn)定性得到保護(hù)。若熱燙技術(shù)使用得當(dāng)，可使維生素C的損失控制在1以內(nèi)。酸性食品如柑橘汁罐頭有利于維生素C的穩(wěn)定，其活性可保持在90以上。天然的類黃酮化合物是一種抗氧化物質(zhì)，對(duì)某些果品、蔬菜中的維生素C有保護(hù)作用。相反，為使著色穩(wěn)定而添加的銅鹽，則可促進(jìn)維生素C的分解。牛奶經(jīng)裝瓶殺菌處理，維生素C可損失50以上，經(jīng)低溫殺菌或超高溫殺菌約損失20，若經(jīng)脫氣處理，除去牛奶中的氧，則可提高維生素C的穩(wěn)定性。維生素B1

8、在食品加工中，因食品種類不同加熱條件變化較大，因而其損失化況有很大不同。蔬菜罐頭中可保留6090，而肉類罐頭中損失竟高達(dá)70左右。牛奶經(jīng)裝瓶殺菌處理，維生素B1要損失25左右，經(jīng)高溫或超高溫短時(shí)間殺菌處理，損失則可控制在10以內(nèi)。維生素B2耐高溫性比維生素B1強(qiáng)，經(jīng)加熱處理，在食品中維生素B2的損失可以忽略不計(jì)。但它對(duì)光十分敏感。因此，在受到光和高溫這兩個(gè)因素同時(shí)作用時(shí)，就會(huì)大量損失。維生素B6和泛酸均比維生素B1穩(wěn)定。在豆類、牛肉、牛奶等食品中的損失不到1。煙酸則是維生素B族中最穩(wěn)定者。葉酸在牛奶中，經(jīng)裝瓶殺菌處理?yè)p失為50，經(jīng)超高溫殺菌處理?yè)p失為1020。維生素B12在前一種殺菌方法中損失

9、達(dá)100，在后一種殺菌方法中損失僅為20。第12頁(yè)，共22頁(yè)。熱力對(duì)酶的影響食品原料中含有多種酶。這些酶對(duì)生鮮狀態(tài)下進(jìn)行貯藏的食品品質(zhì)如風(fēng)味、著色、組織硬度、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等會(huì)產(chǎn)生一定的影響。一般情況下，加熱處理很容易使酶鈍化，避免在貯藏過(guò)程中酶對(duì)食品品質(zhì)的影響。但是有一些酶由于本身酶活性蛋白具有耐熱性結(jié)構(gòu)，同時(shí)受到食品中各種成分及pH值、水分活度等因素影響，因而對(duì)熱力耐受性較強(qiáng)。試驗(yàn)結(jié)果表明，來(lái)源于蔬菜中的過(guò)氧化物酶、來(lái)源于微生物的脂肪酸、蛋白酶、淀粉酶等，耐熱性比較強(qiáng)，作用1min使酶活性降低90的溫度，在100或100以上來(lái)源于動(dòng)植物的蛋白酶、多酚氧化酶、淀粉酶等，對(duì)熱力則比較敏感，作用1mi

10、n使酶活性降低90的溫度，低于100。來(lái)源于微生物的淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶，是由假單孢細(xì)菌產(chǎn)生的。這些酶對(duì)熱力有很強(qiáng)的抗性，在150時(shí)，D值分別為5s、84s和48min。因而食品高溫短時(shí)間殺菌時(shí)，這些耐熱性很強(qiáng)的酶常常難以被滅活，在其后的食品貯藏過(guò)程中，這些殘留的酶往往會(huì)再度恢復(fù)活性，從而影響食品的品質(zhì)。因此，在選擇確定食品殺菌條件時(shí)，不僅要考慮殺滅污染食品的微生物，還要考慮滅活來(lái)自食品原料的酶，以及污染微生物產(chǎn)生的酶的活性。 第13頁(yè)，共22頁(yè)。高溫短時(shí)間殺菌有利于保持食品品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分早在1967年，F(xiàn)eiliciotti和Esselen研究了加熱處理殺滅食品中微生物時(shí)，溫度對(duì)食品品質(zhì)和

11、營(yíng)養(yǎng)成分的影響。他們將指示菌芽孢和維生素B1加在同一食品中進(jìn)行加熱處理，結(jié)果在116下，作用22min或在136下，作用018min，均可殺滅細(xì)菌芽孢。但是，前者維生素B1破壞率為20。后者僅為1，兩者有很大差異，表明高溫短時(shí)間殺菌有利于保持食品中的維生素。Frandlin等研究了加熱處理時(shí)，殺滅牛乳中細(xì)菌芽孢的速率和牛乳發(fā)生褐變的速率的比較，結(jié)果溫度每上升10，殺滅嗜熱脂肪桿菌芽孢的速率約上升了11倍，而牛乳發(fā)生褐變的速率上升卻不到3倍，兩者之比為113，而且當(dāng)溫度上升到140150時(shí)，兩者之比值可增大20005000倍，表明殺菌效應(yīng)比褐變效應(yīng)增長(zhǎng)快得多。因此，可以通過(guò)升高處理溫度，縮短作用

12、時(shí)間的方法，提高殺菌效果并減輕對(duì)食品品質(zhì)和成分的影響 第14頁(yè)，共22頁(yè)。pH對(duì)殺菌溫度的影響（1）低酸性食品（pH值高于46者）如水產(chǎn)類、肉類、禽類、部分蔬菜罐頭，一般殺菌溫度為115125。（2）酸性食品（pH值4045者）如糖水水果及部分蔬菜罐頭，一般殺菌溫度為100或100以上。（3）高酸性食品（pH值40以下者）如一般水果類罐頭，一般殺菌溫度為95100。第15頁(yè)，共22頁(yè)。第16頁(yè)，共22頁(yè)。F值的計(jì)算要正確地計(jì)算罐頭食品殺菌溫度和殺菌時(shí)間，首先需要弄清以下基本概念。F值：是指一定的熱力致死溫度下（常用121或100），殺滅一定數(shù)量的細(xì)菌繁殖體或芽孢，所需要的時(shí)間（min）。例如F

13、201215，表示作用溫度為121時(shí)，對(duì)Z值為20的對(duì)象菌，其致死時(shí)間為5min。D值：是指在指定的溫度條件下，殺滅90原有細(xì)菌繁殖體或芽孢所需要的時(shí)間（min）。例如D16121116，表示在121作用下，殺滅Z值為16的細(xì)菌芽孢，使其殺滅率達(dá)到90時(shí)，作用時(shí)間需要116min。Z值：是指要使加熱致死時(shí)間作增加或減少10倍變化時(shí)，所需降低或提高加熱的溫度。例如，Z16，表示當(dāng)加熱時(shí)間減少為110時(shí)，則殺菌溫度需要提高16。設(shè)Z15的某細(xì)菌芽孢，加熱100，致死時(shí)間為30min。作用時(shí)間縮短為110即從30min縮短至3min，那么，加熱溫度應(yīng)升高15，即為10015115。TDT值（微生物致死時(shí)間）：是指在一定溫度作用下，使微生物全部殺滅所需的時(shí)間。 第17頁(yè)，共22頁(yè)。罐頭食品的熱力殺菌方法常壓水殺菌：水果罐頭加壓蒸汽殺菌：肉類、蔬菜罐頭加壓水殺菌：玻璃瓶（115 跳蓋和破碎）火焰加熱殺菌：蘑菇、蔬菜罐頭第18頁(yè)，共22頁(yè)。乳制品的殺菌方法保持式巴氏消毒：6265，30分鐘，15分鐘冷卻到5連續(xù)式巴氏消毒：7275，1516秒， 8085，1015秒超高溫瞬時(shí)消毒（UHTST）： 135150，28秒直接加熱法：a.噴射式：蒸汽噴入牛乳中 b.注入式：牛乳注入