第三節(jié) 罐藏原理

第三節(jié)食品罐藏的原理一、罐頭食品與微生物的關(guān)系細(xì)菌學(xué)殺菌是指絕對無菌，而罐頭食品殺菌是指商業(yè)無菌。其含義是殺死致病菌、腐敗菌，并不是殺滅一切微生物。嚴(yán)格控制殺菌溫度和時間就成為保證罐頭食品質(zhì)量極為重要的事情。?許多微生物能夠?qū)е鹿揞^食品的敗壞。-正常的罐藏條件下，霉菌和酵母不能耐住罐藏的熱處理和在密封條件下活動；-導(dǎo)致罐頭食品敗壞最重要的微生物是厭氣性細(xì)菌；-目前所采用的殺菌理論和計算標(biāo)準(zhǔn)都是以某類細(xì)菌的致死為依據(jù)。1、罐頭殺菌與pH的關(guān)系罐頭食品通常以pH4.5（或4.6）為分界線，劃分酸性食品和低酸性食品。酸性食品 100°C以下殺菌（常壓殺菌）低酸性食品一一100C以上高溫殺菌（加壓殺菌）目的：利用不同pH食品可能出現(xiàn)的腐敗菌不相同，以及微生物在不同的酸度環(huán)境中耐熱性的顯著差異，對不同酸度的食品采取適宜的熱處理條件。?根據(jù)食品pH的不同，可將食品分為四類：低酸性一一低酸性一一pH>5.0中酸性一一pH4.6?5.0酸性一一pH3.7?4.6高酸性一一pHv3.7水產(chǎn)類、肉類、蔬菜類蔬菜與肉類的混合制品大部分水果罐頭菠蘿汁、橘子汁酸度pH值食品種類常見腐敗菌殺菌要求低酸性>5.0蝦、蟹、貝類、禽、牛肉、豬肉、火腿、羊肉、蘑菇、青豆嗜熱菌、嗜溫厭氧菌、嗜溫兼性厭氧菌高溫殺菌105~121°C中酸性4.6-5.0蔬菜肉類混合制品、湯類、面條、無花果酸性3.7~4.6荔枝、龍眼、櫻桃、蘋果、枇杷、草莓、番茄醬、各類果汁非芽抱耐酸菌、耐酸芽抱菌沸水或100°C以下介質(zhì)中殺菌高酸性<3.7菠蘿、杏1葡萄、檸檬、果醬、果凍、酸泡菜、檸檬汁等酵母、霉菌2、食品pH與腐敗菌的關(guān)系低酸性食品殺菌的主要對象菌：肉毒梭狀芽抱桿菌肉毒桿菌的主要習(xí)性：/肉毒桿菌有A、B、C、D、E、F、G七種類型；/A、B型廣泛存在于土壤，E、F型主要存在于海洋湖泊環(huán)境；/A、B型芽抱耐酸性大于E型，芽抱在適宜條件下生長可產(chǎn)生致命外毒素，致死率達(dá)65%；C、D、G型不產(chǎn)生毒素；/E型不耐熱，100?即可死亡，A、B型較耐熱；/容易污染罐藏食品的是A、B、E型。肉毒桿菌的生長與pH的關(guān)系：pH<4.6生長受到抑制；pH>4.6可生長繁殖，并產(chǎn)生毒素；對食品造成威脅的是肉毒桿菌的芽抱。肉毒桿菌芽抱在低酸性環(huán)境中的耐熱性很強，100°C/6h、120°C/4min才能被殺死。二罐藏食品中微生物的耐熱性影響微生物耐熱性的因素表示微生物耐熱性的參數(shù)殺菌與酶的耐熱性1、影響微生物耐熱性的因素1)微生物的種類和數(shù)量A、 微生物的種類一般微生物的耐熱性具有以下規(guī)律:細(xì)菌〉霉菌〉酵母菌同種微生物：芽抱〉營養(yǎng)細(xì)胞嗜熱菌芽抱〉厭氧菌芽抱〉需氧菌芽抱B、 微生物的數(shù)量污染的微生物的初始數(shù)量不同，要將全部微生物殺滅所需時間不同；微生物的初始數(shù)量越多，殺滅全部微生物所需時間越長?所需溫度越高；殺菌前的微生物數(shù)量與原料狀況、工廠的環(huán)境衛(wèi)生、車間衛(wèi)生、操作的工藝條件、操作者的個人衛(wèi)生、工藝銜接等有關(guān)。原始活菌數(shù)的由來途徑：/來自土壤附著在原料上，或者附著在鞋子、運輸車的輪子上，帶入工廠及車間內(nèi)；丁來自空中空中的微生物以霉菌和酵母的抱子以及細(xì)菌的芽抱所占比例較高；/來自水中；/來自食品加工過程i2）熱處理溫度一般當(dāng)溫度高于60°C時就對微生物有致死作用，熱處理溫度越高，微生物致死所需時間越短，相反，熱處理溫度越低，微生物致死所需時間越長，另一方面，熱處理溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速度越快，蛋白質(zhì)變性所需時間越短。常見的加熱處理方法：高溫短時低溫長時超高溫瞬時（用于液體食品） 以枯草桿菌為對象菌的殺菌溫度與致死時間 —溫度（C） 100 105 110 115 120 125 致死時間（min） 124 110 80 70 40 303）食品成分?水分游離水含量越高，即食品的水分活度越高，微生物受熱后越容易死亡，微生物的耐熱性越低；? 微生物芽抱與營養(yǎng)細(xì)胞的水分含量相差雖然不大，但是芽抱的游離水含量低于營養(yǎng)細(xì)胞，故耐熱性較強；?濕熱條件下較低的溫度就能殺死微生物，而干熱條件下則需要140~180??維持?jǐn)?shù)小時才能達(dá)到濕熱條件下的殺菌效果?脂肪-脂肪能增強微生物的耐熱性；-如大腸桿菌和沙門氏菌，在水中加熱到60-65C時即可死亡了，而在油中加熱到100C，需經(jīng)30min才能死亡。-原因：脂肪與微生物細(xì)胞的蛋白質(zhì)膠體接觸，形成的凝結(jié)薄膜層妨礙了水分的滲入，使蛋白質(zhì)凝固困難；脂肪是熱的不良導(dǎo)體，阻礙了熱的傳入?鹽食品中無機鹽種類很多，使用量相對較多的是食鹽i低濃度食鹽（＜4%）對微生物有保護作用；高濃度（＞4%）時，微生物耐熱性隨濃度增長而明顯降低機理1） 低濃度鹽可以使微生物細(xì)胞適量脫水而蛋白質(zhì)難以凝固；2） 高濃度的鹽則可使微生物細(xì)胞大量脫水，蛋白質(zhì)變性，導(dǎo)致微生物的死亡?糖-糖濃度很低時，對微生物耐熱性影響較小；糖的濃度越高，越能增強微生物的耐熱性-70°C的溫度下，大腸桿菌在10%的糖液中的致死時間比無糖時增加了5min,糖濃度為30%時，致死時間增加30min-機理糖吸收了微生物細(xì)胞中的水分，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)脫水，影響了蛋白質(zhì)的凝固速度，增大了微生物耐熱性pH微生物在中性時的耐熱性最強，pH偏離中性的程度越大，微生物耐熱性越低，在相同條件下的死亡率越大如一好氣菌芽抱在pH4.6的培養(yǎng)基中，在121C經(jīng)2min就可致死，而在pH6.1時，同樣溫度則需要9min才能致死-pH相同，但酸的種類不同時，微生物的耐熱性也不同乳酸〉蘋果酸＞檸檬酸、醋酸蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)含量在5%左右時，對微生物有保護作用；含量到15%以上時，對耐熱性沒有影響2微生物耐熱性的表示方法（1） 熱力致死溫-表示將某特定容器內(nèi)一定量食品中的微生物全部殺死所需要的最低溫度-在早期罐頭殺菌理論研究使用，現(xiàn)在已基本不使用■（2） 熱力致死速率曲線-將微生物細(xì)胞或芽抱制成懸浮液，在一定溫度下進行加熱，每隔一定時間抽樣測定殘存的細(xì)胞或芽抱數(shù)并在半對數(shù)坐標(biāo)紙作圖，橫坐標(biāo)表示一定溫度下的加熱時間，縱坐標(biāo)表示單位值內(nèi)的微生物細(xì)胞或芽抱數(shù)的對數(shù)值，所得直線即為熱力致死速率曲線-提出熱力致死曲線的必要性：/'全部殺滅'的表達(dá)不科學(xué)，/大量的實驗證明，在絕大多數(shù)殺菌過程中，微生物并不是同時死亡，而是隨著時間的推移，其死亡量逐步增加/了解某一種特定的微生物在特定的殺菌條件下,其殘留活菌總數(shù)隨殺菌時間的延續(xù)所發(fā)生的變化及其規(guī)律，對生產(chǎn)實際更有指導(dǎo)意義（3） D值?D值的定義：在一定熱力致死溫度條件下，每殺死90%原有活菌數(shù)所需的時間（min）D=T/（lga－lgb）

例：某食品的原始菌數(shù)a=lX104，熱處理溫度121.1，處理時間為3分鐘，殘存活菌數(shù)b=1X10，求D值代入公式：TOC\o"1-5"\h\z3 3D= = =1.00log(1X104)-log(1X10) 4-1D1211=1.00(min)?D值的特性：/D值本身不受原始菌數(shù)的影響，隨加熱溫度不同而異；/同一溫度的D值越大，表明該細(xì)菌的耐熱性越強，熱致死的速度越慢；/不同微生物的耐熱性強弱可以用相同溫度下的D值大小進行比較，不同溫度下的D值不能直接反映微生物的耐熱性強弱；/D值與菌種有關(guān)、與環(huán)境條件有關(guān)?與殺菌溫度有關(guān)i(4)熱力致死時間曲線又稱熱力致死溫時曲線，或TDT曲線i熱力致死時間曲線以熱殺菌溫度T為橫坐標(biāo)，以加熱致死時間的對數(shù)值為縱座標(biāo)作圖而得(5)Z值Z值是熱