食品工藝學(xué)模板

食品工藝學(xué)

食品技術(shù)原理第一章

緒論

第一節(jié)食品加工概念

一、食物和食品

食物——是人體生長(zhǎng)發(fā)育、更新細(xì)胞、修補(bǔ)組織、調(diào)整機(jī)能必不可少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，也是產(chǎn)生熱量保持體溫、進(jìn)行體力活動(dòng)能量起源。

食品——經(jīng)過(guò)加工制作事物統(tǒng)稱為食品

1.食品概念及分類對(duì)食品不一樣人關(guān)心側(cè)面不一樣

—不一樣地域也有不一樣情況

分類：食品分類方法很多，能夠按保藏方法分、按原料種類分、按原料和加工方法分、按產(chǎn)品特點(diǎn)分。

2.食品要求：外觀、風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)衛(wèi)生和要求、貨架壽命、方便、功效性質(zhì)

二、加工工藝

1．概念

?食品科學(xué)和工程領(lǐng)域部分概念

–食品科學(xué)：借用FoodScience（Norman）定義，食品科學(xué)能夠定義為應(yīng)用基礎(chǔ)科學(xué)及工程知識(shí)來(lái)研究食品物理、化學(xué)及生化性質(zhì)及食品加工原理一門科學(xué)。

-食品工藝

五個(gè)基礎(chǔ)框架

1.食品基礎(chǔ)研究領(lǐng)域（或稱之為狹義食品科學(xué)）：包含食品化學(xué)，研究食品組成、結(jié)構(gòu)、物化生化特點(diǎn)及加工和使用過(guò)程中改變一門科學(xué)。

2.食品分析領(lǐng)域：分析食品產(chǎn)品及組分質(zhì)量特點(diǎn)、化學(xué)邊原理

3.食品微生物領(lǐng)域：環(huán)境對(duì)食品腐敗作用和微生物對(duì)食品本身及食品制造過(guò)程影響、微生物檢驗(yàn)、公共健康等問(wèn)題一門科學(xué)

4.食品加工領(lǐng)域：即研究食品原材料特點(diǎn)、食品保藏原理、影響食品質(zhì)量、包裝及污染加工原因、良好生產(chǎn)操作及衛(wèi)生操作一門科學(xué)——這也是本課程關(guān)鍵研究?jī)?nèi)容

5.食品工程領(lǐng)域：即研究食品加工過(guò)程中工程原理及單元操作科學(xué)，工程原理包含物料和能量平衡、熱力學(xué)、流體；流體流動(dòng)、傳熱和傳質(zhì)等等。食品工藝學(xué)?食品工藝學(xué)是應(yīng)用化學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、微生物學(xué)和食品工程原理等各方面基礎(chǔ)知識(shí)、研究食品資源利用、原輔材料選擇、保藏加工、包裝、運(yùn)輸和上述原因?qū)κ称焚|(zhì)量貨架壽命、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、安全性等方面影響一門科學(xué)。

-食品加工概念：在描述食品加工概念之前，先熟悉部分經(jīng)典食品加工步驟。

加工基礎(chǔ)概念包含：

–增加熱能并升高溫度

–去除熱能或降低溫度

–去除水分或降低水分含量

–利用包裝以維持因?yàn)榧庸げ僮鲙?lái)產(chǎn)品特征

2.食品加工目標(biāo)：增加多樣性；提供健康所需營(yíng)養(yǎng)素；為制造商提供利潤(rùn)；延長(zhǎng)食品儲(chǔ)存時(shí)間

食品加工過(guò)程或多或少全部含有這些目標(biāo)，但要加工一個(gè)特定產(chǎn)品其目標(biāo)性可能各不相同

–比如冷凍食品目標(biāo)關(guān)鍵是保藏或延長(zhǎng)貨架壽命

–糖果工業(yè)關(guān)鍵目標(biāo)是提供多樣性

–不過(guò)要達(dá)成各個(gè)產(chǎn)品目標(biāo)卻并不簡(jiǎn)單，并不是買來(lái)設(shè)備就能夠生產(chǎn)，或達(dá)成生產(chǎn)出食品并贏利目標(biāo)

?以橙汁和火腿腸為例

第二節(jié)食品加工原料特征和要求

一、食品原料關(guān)鍵組成

二、影響原料加工原因

?原料采收運(yùn)輸基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)

–原料應(yīng)該在其品質(zhì)最好時(shí)候進(jìn)行采收、屠宰或用其它方法進(jìn)行采集。

–原料在搬運(yùn)中要避免損傷

–將原料保藏在盡可能降低變質(zhì)條件下

蔬菜、水果、糧食、堅(jiān)果等植物性原料在采收或離開植物母體以后仍然是活

家畜、家禽和魚類在屠宰后，組織即死亡，但污染這些產(chǎn)品微生物是活，同時(shí)，細(xì)胞中生化反應(yīng)在繼續(xù)。

?原料品質(zhì)決不會(huì)隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)而變好，產(chǎn)品一經(jīng)采收或屠宰后即進(jìn)入變質(zhì)過(guò)程。

?加工過(guò)程本身不能改善原料品質(zhì)，可能使有制品變得可口部分，但不能改善最初品質(zhì)。

1.

影響原料品質(zhì)原因

（1）微生物影響（2）酶在活組織、垂死組織和死組織中作用（3）呼吸

（4）蒸騰和失水

（5）成熟和后熟

–成熟定義:水果或蔬菜器官連接在植株上時(shí)所發(fā)生改變現(xiàn)象。通常伴隨成熟過(guò)程進(jìn)行有利于提升產(chǎn)品品質(zhì)。（注意適度，不然會(huì)快速后熟，快速出現(xiàn)嚴(yán)重品質(zhì)降低）

–后熟定義:水果脫離果樹或植株后于消費(fèi)或加工前所發(fā)生改變。最終后熟程度是在采收后形成最好食品品質(zhì)。

–要了解合適后熟即使能夠改善水果口味，但不能改善它基礎(chǔ)品質(zhì)。水果基礎(chǔ)品質(zhì)是因?yàn)樗诠麡渖线_(dá)成最好成熟度時(shí)間來(lái)決定。

–大多數(shù)蔬菜不發(fā)生后熟過(guò)程

（6）動(dòng)植物組織齡期和其組織品質(zhì)關(guān)系

–組織齡期指兩個(gè)不一樣階段

(1)植物器官或動(dòng)物在其采收或屠宰時(shí)生理齡期

(2)采收或屠宰后原料存放時(shí)間。

–和采收前品質(zhì)相關(guān)植物組織齡期往往是決定性。例蘆筍、青豆莢

2.

根據(jù)變質(zhì)可能性將原料分類

?極易腐敗原料（1天~2周）

–如肉類和大多數(shù)水果和部分蔬菜

–采收（屠宰、切割）、搬運(yùn)、包裝、貯藏條件可能強(qiáng)烈影響其品質(zhì)

–冷藏溫度應(yīng)該合理（一些果蔬會(huì)凍害）

?中等腐敗性原料（2周~2月）

–柑橘、蘋果和大多數(shù)塊根類蔬菜

–冷害問(wèn)題

?穩(wěn)定原料（2~8月）

–糧食谷物、種子和無(wú)生命原料如糖、淀粉和鹽等

3.原料貯藏和保鮮:溫度

氣調(diào)貯藏

包裝

第三節(jié)食品質(zhì)量原因及其控制

質(zhì)量定義：食品好程度，包含口感、外觀、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等?；?qū)①|(zhì)量看成是組成食品特征及可接收性要素

食品質(zhì)量：物理感覺(jué)（外觀、質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味）、營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量、衛(wèi)生質(zhì)量、耐儲(chǔ)藏性

一、質(zhì)量原因

（一）物理原因

1.外觀原因（1）大小形狀（2）顏色、色澤（3）一致性

2.質(zhì)構(gòu)原因

(1)新鮮狀態(tài)

(2)加工過(guò)程

(3)加工以后部分原因

3.風(fēng)味原因（1）味覺(jué)和香味（2）色澤和質(zhì)構(gòu)對(duì)風(fēng)味也有影響

（二）、營(yíng)養(yǎng)原因

（三）、衛(wèi)生原因

（四）、耐儲(chǔ)藏性

如啤酒泡沫穩(wěn)定性；柑橘汁渾濁穩(wěn)定性；油脂蛤敗

二、變質(zhì)影響原因

?變質(zhì)概念：包含品質(zhì)下降、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、安全性和審美感覺(jué)下降

?影響原因

1.微生物

2.天然食品酶

3.熱、冷

4.水分

5.氧氣6.光

7.時(shí)間

三、食品保藏標(biāo)準(zhǔn)?若短時(shí)間保藏，有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)

（1）盡可能延長(zhǎng)活體生命

（2）假如必需終止生命，應(yīng)該立即洗凈，然后把溫度降下來(lái)

?長(zhǎng)時(shí)間保藏則需控制多個(gè)原因

1.控制微生物–加熱

殺滅微生物

巴氏殺菌

滅菌

(1)冷凍保藏:抑制微生物

(2)干藏:抑制微生物

(3)高滲透

(4)煙熏

(5)氣調(diào)

(6)化學(xué)保藏

(7)輻射

(8)生物方法

2.控制酶和其它原因–控制微生物方法很多也能控制酶反應(yīng)及生化反應(yīng)，但不一定能完全覆蓋

比如：冷藏能夠抑制微生物但不能抑制酶。加熱、輻射、干藏也類似

3.其它影響原因包含昆蟲、水分、氧、光能夠經(jīng)過(guò)包裝來(lái)處理。

思索題

1.影響原料品質(zhì)原因關(guān)鍵有哪些？

2.食品質(zhì)量原因關(guān)鍵有哪些？

3.常見(jiàn)食品變質(zhì)關(guān)鍵由哪些原因引發(fā)？怎樣控制？以餅干、方便面、冷凍食品、罐頭食品、飲料等為例來(lái)說(shuō)明

第四節(jié)食品工業(yè)發(fā)展及其前景

?廣義上講，食品工業(yè)不管從哪個(gè)角度全部是各個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)或支柱之一。

包含農(nóng)業(yè)、食品制造、市場(chǎng)三個(gè)方面

第五節(jié)

食品技術(shù)原理關(guān)鍵研究范圍和內(nèi)容研究原材料特點(diǎn)

1.研究充足利用現(xiàn)有食品資源和開辟食品資源路徑

–比如一大批含有功效性質(zhì)、保健性質(zhì)食品在80年代中后期開始被開發(fā)

–以前未被充足利用資源，

?比如馬鈴薯、面粉

2.研究食品保藏原理、探索食品生產(chǎn)、儲(chǔ)藏、運(yùn)輸和分配過(guò)程中腐敗變質(zhì)原因和控制路徑–食品腐敗變質(zhì)特征和程度取決于兩類原因：非微生物原因和微生物原因

–非微生物原因包含：糖損失、含氮物質(zhì)含量和組分改變、維生素氧化和損失、脂肪氧化、水分改變等。這些改變會(huì)造成口感、色澤、風(fēng)味和產(chǎn)品一致性不一樣，造成不能被消費(fèi)者接收。

?具體舉例說(shuō)明并說(shuō)明原因和處理措施

–微生物原因

3.研究影響食品質(zhì)量、包裝和污染加工原因，研究良好生產(chǎn)方法、工藝設(shè)備和生產(chǎn)組織–比如加工原因中熱加工對(duì)水果制品質(zhì)量影響、對(duì)應(yīng)改善（工藝設(shè)備和保藏工藝兩方面改善）

–比如肉制品中腌制工藝

–比如奶粉速溶性

–廢棄物處理：乳清、黃漿水

4.研究食品安全性、良好生產(chǎn)操作和衛(wèi)生操作（GMP）–比如89年中國(guó)蘑菇罐頭

–99年牛肉漢堡

O157:H7污染

5.發(fā)明新型、方便和特需食品

–改變食品營(yíng)養(yǎng)成份以適應(yīng)特定人群需要

–添加營(yíng)養(yǎng)素到特定食品

–改善質(zhì)量提升品質(zhì)

–應(yīng)用功效改善，包含包裝方便性、食用方便性、成本降低等第二章食品脫水加工1.食品干藏概念

一個(gè)說(shuō)法：指在自然或控制條件下，使食品中水分降低到足以預(yù)防腐敗變質(zhì)

水平后并一直保持低水分保藏方法。

另一個(gè)說(shuō)法：從食品中較完全地去處水分，該條件不造成或幾乎不造成食品性質(zhì)其它改變（除水分外）。

2.食品脫水加工歷史

3.脫水加工特點(diǎn)和好處

（1）延長(zhǎng)保藏期；

（2）一些食品干制后，重量減輕、體積縮小，可節(jié)省包裝和運(yùn)輸費(fèi)用；

（3）帶來(lái)了方便性；

（4）設(shè)備可好可差。

4.脫水技術(shù)進(jìn)展

第一節(jié)食品干藏原理

1.水分活度

我們把食品中水逸度和純水逸度之比稱為水分活度。

水分逃逸趨勢(shì)通常能夠近似地用水蒸汽壓來(lái)表示，在低壓或室溫時(shí)，f/f0和P/P0之差很?。?lt;1%），故用P/P0來(lái)定義aW是合理。

(1)定義

Aw=P/P0其中P：食品中水蒸汽分壓

P0：純水蒸汽壓（相同溫度下純水飽和蒸汽壓）

水分活度大小取決于：水存在量；溫度；水中溶質(zhì)濃度、食品成份、水和非水部分結(jié)合強(qiáng)度

表2-1常見(jiàn)食品中水分含量和水分活度關(guān)系

(2)測(cè)量

利用定義;利用平衡相對(duì)濕度概念

aW×100=相對(duì)濕度

具體方法參考Foodengineeringproperties

M.M.A.Mao

2.水分活度對(duì)食品影響

大多數(shù)情況下，食品穩(wěn)定性（腐敗、酶解、化學(xué)反應(yīng)等）和水分活度是緊密相關(guān)。

（1）水分活度和微生物生長(zhǎng)關(guān)系

p15圖1-1-1；

（2）干制對(duì)微生物影響

p18

（3）水分活度和酶反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)關(guān)系

思索題

1.

水分活度概念

2.

水分活度對(duì)微生物影響

3.

水分活度對(duì)酶及其它反應(yīng)影響

3.食品中水分含量（M）和水分活度之間關(guān)系

(1)水分吸附等溫線認(rèn)識(shí)

(2)溫度對(duì)水分吸附等溫線影響

(3)水分吸附等溫線應(yīng)用

以珍味魚干、小麥干制等為例說(shuō)明

4.對(duì)食品干制基礎(chǔ)要求

(1)原料質(zhì)量

(2)操作環(huán)境

(3)原料預(yù)處理

(4)干制后食品水分

二.干藏原理

–

將食品中水分活度降到一定程度，使食品能在一定保質(zhì)期內(nèi)不受微生物作用而腐敗，同時(shí)能維持一定質(zhì)構(gòu)不變即控制生化反應(yīng)及其它反應(yīng)。

假如干制食品發(fā)生腐敗變質(zhì)

–

原因

1.微生物污染（霉變），是否水分活度不足以控制微生物

2.脂肪蛤敗

3.蟲害

思索題

1.水分活度對(duì)微生物、酶及其它反應(yīng)有什么影響？簡(jiǎn)述干藏原理

2.在北方生產(chǎn)紫菜片，運(yùn)到南方，出現(xiàn)霉變，是什么原因，怎樣控制？

第二節(jié)食品液體濃縮

–

濃縮方法

(1)膜濃縮

(2)蒸發(fā)

(3)冷凍濃縮

–

不一樣濃縮方法比較

表1不一樣濃縮方法能量效率和濃縮程度

一、膜濃縮

–

種類和應(yīng)用

膜濃縮關(guān)鍵采取反滲透和超濾兩種

–

反滲透關(guān)鍵用于分離水和低分子量溶液，這些溶液含有高滲透壓。

–

超濾用于從高分子量物料（如蛋白質(zhì)、多糖）中分離低分子量物料。

2.反滲透原理

3.超濾原理

–

和反滲透類似，驅(qū)動(dòng)力也是滲透壓和外加壓力差。

–

差異是超濾不能截留低分子量物料，但反滲透能夠。

4.膜

?反滲透膜

–

通常采取醋酸纖維、聚丙烯晴、聚酰胺、聚亞酰胺等含有高度穩(wěn)定性和高強(qiáng)度并含有要求通透性材料

?超濾膜

–通常采取聚砜、聚酰胺、聚氧乙烯、聚碳酸酯、聚酯、剛性醋酸酯等材料

–

結(jié)構(gòu)通常有兩種一個(gè)為微孔膜關(guān)鍵用于卷式、板式和管式膜；另一個(gè)為中空纖維膜，用于中空纖維系膜系統(tǒng)。

5.設(shè)備6.膜濃縮應(yīng)用

在處理稀溶液時(shí)反滲透可能是最經(jīng)濟(jì)濃縮方法;食品工業(yè)中最大商業(yè)化應(yīng)用是乳清濃縮.

其它還包含

–

蒸發(fā)前果汁濃縮

–

檸檬酸、咖啡、淀粉糖漿、天然提取物

–

乳清脫鹽（但保留糖）

–

純化水

超濾最大應(yīng)用也是乳制品行業(yè)，如預(yù)濃縮，選擇性脫乳糖或脫鹽，分離功效性成份。其它應(yīng)用包含：

–酶、其它蛋白質(zhì)或多糖分離、濃縮

–除菌

–釀造工業(yè)

–果汁澄清

–反滲透之前預(yù)處理

例1乳清分離過(guò)程中超濾、反滲透應(yīng)用

例3蘋果汁澄清常規(guī)方法A和膜處理方法B比較

思索題

1.膜分離種類關(guān)鍵有哪些？各自分離范圍和原理是什么？

2.舉例說(shuō)明膜濃縮應(yīng)用。假設(shè)一食品體系中含有大分子多糖（分子量大于10萬(wàn)），蛋白質(zhì)（分子量5萬(wàn)左右），低分子多肽，低聚糖（聚合度小于10），單糖和礦物質(zhì)，請(qǐng)問(wèn)怎樣分離并濃縮？

二、蒸發(fā)

1.

蒸發(fā)原理

(1)傳熱和傳質(zhì)

(2)熱量和質(zhì)量平衡原理

(3)影響傳熱原因:溫差、傳熱面沉淀、界面膜

2.影響蒸發(fā)經(jīng)濟(jì)性原因

–

因?yàn)榘l(fā)泡和夾帶等引發(fā)物料損失

–

能量消耗，降低能量消耗方法

–

二次蒸汽再壓縮

–

二次蒸汽再加熱

–

多效蒸發(fā)（多效系統(tǒng)數(shù)量取決于節(jié)省能量和操作費(fèi)用增加比較）

3.蒸發(fā)設(shè)備

4.蒸發(fā)對(duì)食品影響

–

風(fēng)味

–

風(fēng)味物質(zhì)損失

處理方法包含:A將濃縮物和部分新鮮物料混合，以提升風(fēng)味；B風(fēng)味物質(zhì)回收

–

風(fēng)味劣變

–

顏色

–

加深

–

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失

5.蒸發(fā)設(shè)備選擇

三冷凍濃縮

?

冷凍濃縮是利用冰和水溶液之間固液相平衡原理一個(gè)濃縮方法。

?

采取冷凍濃縮方法，溶液在濃度上是有程度（溶質(zhì)濃度不能超出低共熔濃度）。

?

操作包含兩個(gè)步驟，首先是部分水分從水溶液中結(jié)晶析出，以后將冰晶和濃縮液加以分離。

?

尤其適合于熱敏性食品濃縮，避免芳香物質(zhì)因加熱所造成揮發(fā)損失。

思索題

–

常見(jiàn)濃縮方法有哪些？怎樣選擇合理濃縮路徑？

第三節(jié)干燥

一、食品干制基礎(chǔ)原理

1.食品水分吸收和解吸

2.食品干制過(guò)程特征

（1）干燥曲線

–

干制過(guò)程中食品絕對(duì)水分和干制時(shí)間關(guān)系曲線

–

干燥時(shí)，食品水分在短暫平衡后，出現(xiàn)快速下降，幾乎時(shí)直線下降，當(dāng)達(dá)成較低水分含量時(shí)（第一臨界水分），干燥速率減慢，隨即達(dá)成平衡水分。

（2）干燥速率曲線

–

伴隨熱量傳輸，干燥速率很快達(dá)成最高值，然后穩(wěn)定不變，此時(shí)為恒率干燥階段，此時(shí)水分從內(nèi)部轉(zhuǎn)移到表面足夠快，從而能夠維持表面水分含量恒定，也就是說(shuō)水分從內(nèi)部轉(zhuǎn)移到表面速率大于或等于水分從表面擴(kuò)散到空氣中速率

（3）食品溫度曲線

–

早期食品溫度上升，直到最高值——濕球溫度，整個(gè)恒率干燥階段溫度不變，即加熱轉(zhuǎn)化為水分蒸發(fā)所吸收潛熱（熱量全部用于水分蒸發(fā)）

–

在降率干燥階段，溫度上升直到干球溫度，說(shuō)明水分轉(zhuǎn)移來(lái)不及供水分蒸發(fā)，則食品溫度逐步上升。

曲線特征改變關(guān)鍵是內(nèi)部水分?jǐn)U散和表面水分蒸發(fā)或外部水分?jǐn)U散所決定

–

食品干制過(guò)程特征總結(jié)：干制過(guò)程中食品內(nèi)部水分?jǐn)U散大于食品表面水分蒸發(fā)或外部水分?jǐn)U散，則恒率階段能夠延長(zhǎng)，若內(nèi)部水分?jǐn)U散速率低于表面水分?jǐn)U散，就不存在恒率干燥階段。

–

外部很輕易了解，取決于溫度、空氣、濕度、流速和表面蒸發(fā)面積、形狀等

–

那么內(nèi)部水分?jǐn)U散速率影響原因或決定原因是什么呢？

二、干燥機(jī)制

溫度梯度

表面水分?jǐn)U散到空氣中

內(nèi)部水分轉(zhuǎn)移到表面

水分梯度

Food

H2O

干制過(guò)程中潮濕食品食品表面水分受熱后首先有液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，即水分蒸發(fā)，以后，水蒸氣從食品表面向周圍介質(zhì)擴(kuò)散，此時(shí)表面濕含量比物料中心濕含量低，出現(xiàn)水分含量差異，即存在水分梯度。水分?jǐn)U散通?？偸菑母咚痔幭虻退痔帞U(kuò)散，亦即是從內(nèi)部不停向表面方向移動(dòng)。這種水分遷移現(xiàn)象稱為導(dǎo)濕性。

同時(shí)，食品在熱空氣中，食品表面受熱高于它中心，所以在物料內(nèi)部會(huì)建立一定溫度差，即溫度梯度。溫度梯度將促進(jìn)水分（不管是液態(tài)還是氣態(tài)）從高溫向低溫處轉(zhuǎn)移。這種現(xiàn)象稱為導(dǎo)濕溫性。

1.導(dǎo)濕性

水分梯度

若用W絕表示等濕面濕含量或水分含量（kg/kg干物質(zhì)），則沿法線方向相距Δn另一等濕面上濕含量為W絕+ΔW絕，那么物體內(nèi)水分梯度gradW絕

則為：

gradW絕=lim（ΔW絕/Δn）=

W絕/

n

Δn

0

W絕——物體內(nèi)濕含量，即每千克干物質(zhì)內(nèi)水分含量（千克）

Δn——物料內(nèi)等濕面間垂直距離（米）

導(dǎo)濕性引發(fā)水分轉(zhuǎn)移量可根據(jù)下述公式求得：

i水=-Kγ0（

W絕/

n）=-Kγ0W絕千克/米2?小時(shí)

其中：i水:物料內(nèi)水分轉(zhuǎn)移量，單位時(shí)間內(nèi)單位面積上水分轉(zhuǎn)移量（kg/kg干物質(zhì)?米2?小時(shí)）

K——導(dǎo)濕系數(shù)（米2?小時(shí)）

γ0——單位潮濕物料容積內(nèi)絕對(duì)干物質(zhì)重量

（kg干物質(zhì)/米2）

W絕——物料水分（kg/kg干物質(zhì)）

水分轉(zhuǎn)移方向和水分梯度方向相反，所以式中帶負(fù)號(hào)。

需要注意一點(diǎn)是：

(1)導(dǎo)濕系數(shù)在干燥過(guò)程中并非穩(wěn)定不變，它伴隨物料溫度和水分而異。

物料水分和導(dǎo)濕系數(shù)間關(guān)系

(2)K值改變比較復(fù)雜。當(dāng)物料處于恒率干燥階段時(shí)，排除水分基礎(chǔ)上為滲透水分，以液體狀態(tài)轉(zhuǎn)移，導(dǎo)時(shí)系數(shù)穩(wěn)定不變（DE段）；再深入排除毛細(xì)管水分時(shí)，水分以蒸汽狀態(tài)或以液體狀態(tài)轉(zhuǎn)移，導(dǎo)濕系數(shù)下降（CD段）；再深入為吸附水分，基礎(chǔ)上以蒸汽狀態(tài)擴(kuò)散轉(zhuǎn)移，先為多分子層水分，后為單分子層水分。

導(dǎo)濕系數(shù)和溫度關(guān)系

圖啟示：(1)若將導(dǎo)濕性小物料在干制前加以預(yù)熱，就能顯著地加速干制過(guò)程。

(2)所以能夠?qū)⑽锪显陲柡蜐窨諝庵屑訜?，以免水分蒸發(fā)，同時(shí)能夠增大導(dǎo)濕系數(shù)，以加速水分轉(zhuǎn)移。

2.導(dǎo)濕溫性

–

在對(duì)流干燥中，物料表面受熱高于它中心，所以在物料內(nèi)部會(huì)建立一定溫度梯度。溫度梯度將促進(jìn)水分（不管液態(tài)或氣態(tài)）從高溫處向低溫處轉(zhuǎn)移。這種現(xiàn)象稱為導(dǎo)濕溫性。

導(dǎo)濕溫性是在很多原因影響下產(chǎn)生復(fù)雜現(xiàn)象。

–

高溫將促進(jìn)液體粘度和它表面張力下降，但將促進(jìn)蒸汽壓上升，而且毛細(xì)管內(nèi)水分還將受到擠壓空氣擴(kuò)張影響。結(jié)果是毛細(xì)管內(nèi)水分將順著熱流方向轉(zhuǎn)移。

導(dǎo)濕溫性引發(fā)水分轉(zhuǎn)移流量將和溫度梯度成正比。

–

它流量可經(jīng)過(guò)下式計(jì)算求得：

i溫=-Kγ0δ（

T/

n）

其中：i溫:物料內(nèi)水分轉(zhuǎn)移量，單位時(shí)間內(nèi)單位面上水分轉(zhuǎn)移量（kg/kg干物質(zhì)?米2?小時(shí)）

K——導(dǎo)濕系數(shù)（米2?小時(shí)）

γ0——單位潮濕物料容積內(nèi)絕對(duì)干物質(zhì)重量

（kg干物質(zhì)/米2）

δ——濕物料導(dǎo)濕溫系數(shù)（1/℃，或kg/kg干物質(zhì)×℃）

導(dǎo)濕溫系數(shù)就是溫度梯度為1℃/米時(shí)物料內(nèi)部能建立水分梯度

導(dǎo)濕溫性和導(dǎo)濕性一樣，會(huì)因物料水分差異（即物料和水分結(jié)合狀態(tài)）而異。

干制過(guò)程中，濕物料內(nèi)部同時(shí)會(huì)有水分梯度和溫度梯度存在，所以，水分流動(dòng)方向?qū)⒂蓪?dǎo)濕性和導(dǎo)濕溫性共同作用結(jié)果。

以上我們講全部是熱空氣為加熱介質(zhì)。

若是采取其它加熱方法，則干燥速率曲線將會(huì)改變。

思索題

1.干燥機(jī)制

2.估計(jì)微波干燥干制過(guò)程特征

3.假如想要縮短干燥時(shí)間，該怎樣從機(jī)制上控制干燥過(guò)程？

3、影響干制原因

–

干制過(guò)程就是水分轉(zhuǎn)移和熱量傳輸，即溫濕傳輸，對(duì)這一過(guò)程影響原因關(guān)鍵取決于干制條件（由干燥設(shè)備類型和操作情況決定）和干燥物料性質(zhì)。

(1)干制條件影響

A.溫度

(1)對(duì)于用空氣作為干燥介質(zhì)時(shí)，提升空氣溫度，干燥加緊。

(2)因?yàn)闇囟忍嵘瑐鳠峤橘|(zhì)和食品間溫差越大，熱量向食品傳輸速率越大，水分外逸速率所以加速。

(3)對(duì)于一定濕度空氣，伴隨溫度提升，空氣相對(duì)飽和濕度下降，這會(huì)使水分從食品表面擴(kuò)散驅(qū)動(dòng)力更大。

(4)溫度高，水分?jǐn)U散速率也加緊，使內(nèi)部干燥也加速

注意：若以空氣作為加熱介質(zhì)，溫度并非關(guān)鍵原因，因?yàn)槭称穬?nèi)水分以水蒸汽狀態(tài)從

它表面外逸時(shí)，將在其表面形成飽和水蒸汽層，若不立即排除掉，將阻礙食品內(nèi)水分深入外逸，從而降低了水分蒸發(fā)速度，故溫度影響也將所以而下降。

B空氣流速

(1)空氣流速加緊，食品干燥速率也加速。

因?yàn)闊峥諝馑苋菁{水蒸氣量將高于冷空氣而吸收較多水分；

(2)立即將聚集在食品表面周圍飽和濕空氣帶走，以免阻止食品內(nèi)水分深入蒸發(fā)；

(3)因和食品表面接觸空氣量增加，而顯著加速食品中水分蒸發(fā)。

C空氣相對(duì)濕度

脫水干制時(shí)，假如用空氣作為干燥介質(zhì)，空氣相對(duì)濕度越低，食品干燥速率也越快。近于飽和濕空氣深入吸收水分能力遠(yuǎn)比干燥空氣差。飽和濕空氣不能在深入吸收來(lái)自食品蒸發(fā)水分。

脫水干制時(shí)，食品水分能下降程度也是由空氣濕度所決定。食品水分一直要和周圍空氣濕度處于平衡狀態(tài)。

干制時(shí)最有效空氣溫度和相對(duì)濕度能夠從多種食品吸濕等溫線上尋求。

D大氣壓力和真空度:操作條件對(duì)于干燥影響

E

蒸發(fā)和溫度

干燥空氣溫度不管多高，只要由水分快速蒸發(fā)，物料溫度通常不會(huì)高于濕球溫度。

若物料水分下降，蒸發(fā)速率減慢，食品溫度將隨之而上升。

脫水食品并非無(wú)菌。

（2）.食品性質(zhì)影響

:A表面積B組分定向C細(xì)胞結(jié)構(gòu)D溶質(zhì)類型和濃度

4、合理選擇干制工藝條件

–

食品干制工藝條件關(guān)鍵由干制過(guò)程中控制干燥速率、物料臨界水分和干制食品品質(zhì)關(guān)鍵參變數(shù)組成。

–

比如。以熱空氣為干燥介質(zhì)時(shí)，其溫度、相對(duì)濕度和食品溫度時(shí)它關(guān)鍵工藝條件。

–

最適宜干制工藝條件為：使干制時(shí)間最短、熱能和電能消耗量最低、干制品質(zhì)量最高?！S食品種類而不一樣。

–

怎樣選擇合理工藝條件：

(1)使食品表面蒸發(fā)速率盡可能等于食品內(nèi)部水分?jǐn)U散速率，同時(shí)努力爭(zhēng)取避免在食品內(nèi)部建立起和濕度梯度方向相反溫度梯度，以免降低食品內(nèi)部水分?jǐn)U散速率。

(2)恒率干燥階段，為了加速蒸發(fā)，在確保食品表面蒸發(fā)速率不超出食品內(nèi)部水分?jǐn)U散速率標(biāo)準(zhǔn)下，許可盡可能提升空氣溫度。

(3)降率干燥階段時(shí)，應(yīng)設(shè)法降低表面蒸發(fā)速率，使它能和逐步降低了內(nèi)部水分?jǐn)U散率一致，以免食品表面過(guò)分受熱，造成不良后果。

(4)干燥末期干燥介質(zhì)相對(duì)濕度應(yīng)依據(jù)預(yù)期干制品水分加以選擇。

三

干制對(duì)食品品質(zhì)影響

1.干制過(guò)程中食品關(guān)鍵改變

（1）物理改變

–

干縮

–

表面硬化

–

多孔性

–

熱塑性

（2）化學(xué)改變

?

營(yíng)養(yǎng)成份

–

蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、維生素

?

色素

–

色澤隨物料本身物化性質(zhì)改變（反射、散射、吸收傳輸可見(jiàn)光能力）

–

天然色素：類胡蘿卜素、花青素、葉綠素

–

褐變

?

風(fēng)味

–

引發(fā)水分除去物理力，也會(huì)引發(fā)部分揮發(fā)物質(zhì)去處

–

熱會(huì)帶來(lái)部分異味、煮熟味

–

預(yù)防風(fēng)味損失方法：芳香物質(zhì)回收、低溫干燥、加包埋物質(zhì)，使風(fēng)味固定

2.干制品復(fù)原性和復(fù)水性

干制品復(fù)水后恢復(fù)原來(lái)新鮮狀態(tài)程度是衡量干制品品質(zhì)關(guān)鍵指標(biāo)。

–

干制品復(fù)原性就是干制品重新吸收水分后在重量、大小和性狀、質(zhì)地、顏色、風(fēng)味、結(jié)構(gòu)、成份和可見(jiàn)原因（感官評(píng)定）等各個(gè)方面恢復(fù)原來(lái)新鮮狀態(tài)程度

–

干制品復(fù)水性：新鮮食品干制后能重新吸回水分程度，通常見(jiàn)干制品吸水增重程度來(lái)表示

–

復(fù)水比：P109

–

復(fù)重系數(shù)：

食品干制方法選擇

–

干制時(shí)間最短、費(fèi)用最低、品質(zhì)最高

–

選擇方法時(shí)要考慮：

–

不一樣物料物理狀態(tài)不一樣：液態(tài)、漿狀、固體、顆粒

–

性質(zhì)不一樣：對(duì)熱敏感性、受熱損害程度、對(duì)濕熱傳輸感受性

–

最終干制品用途

–

消費(fèi)者要求不一樣

四、食品干制方法

干制方法能夠區(qū)分為自然和人工干燥兩大類

–

自然干制：在自然環(huán)境條件下干制食品方法：曬干、風(fēng)干、陰干

–

人工干制：在常壓或減壓環(huán)境重用人工控制工藝條件進(jìn)行干制食品，有專用干燥設(shè)備

–

人工干制：空氣對(duì)流干燥設(shè)備、真空干燥設(shè)備、滾筒干燥設(shè)備（P50）

一、空氣對(duì)流干燥

?

空氣對(duì)流干燥時(shí)最常見(jiàn)食品干燥方法，這類干燥在常壓下進(jìn)行，食品也分批或連續(xù)地干制，而空氣則自然或強(qiáng)制地對(duì)流循環(huán)。

?

流動(dòng)熱空氣不停和食品親密接觸并向它提供蒸發(fā)水分所需熱量，有時(shí)還要為載料盤或輸送帶增添補(bǔ)充加熱裝置

?

采取這種干燥方法時(shí)，在很多食品干制時(shí)全部會(huì)出現(xiàn)恒率干燥階段和降率干燥階段。所以干制過(guò)程重控制好空氣干球溫度就能夠改善食品品質(zhì)。

1.柜式干燥設(shè)備

–

特點(diǎn)：

–

間歇型，小批量、設(shè)備容量小、操作費(fèi)用高

–

操作條件：

–

空氣溫度<94℃，空氣流速2-4m/s

–

適用對(duì)象

–

果蔬或價(jià)格較高食品

–

或作為中試設(shè)備，探索物料干制特征，為確定大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)提供依據(jù)

2.隧道式干燥設(shè)備

–

部分定義：

–

高溫低濕空氣進(jìn)入一端——熱端

–

低溫高濕空氣離開一端——冷端

–

濕物料進(jìn)入一端——濕端

–

干制品離開一端——干端

–

熱空氣氣流和物料移動(dòng)方向一致——順流

–

熱空氣氣流和物料移動(dòng)方向相反——逆流

（1）逆流式隧道干燥設(shè)備

?

濕端即冷端，干端即熱端

–

濕物料碰到是低溫高濕空氣，即使物料含有高水分，尚能大量蒸發(fā)，但蒸發(fā)速率較慢，這么不易出現(xiàn)表面硬化或收縮現(xiàn)象，而中心有能保持濕潤(rùn)狀態(tài)，所以物料能全方面均勻收縮，不易發(fā)生干裂——適合于干制水果

–

干端處食品物料已靠近干燥，水分蒸發(fā)已緩慢，即使碰到是高溫低濕空氣，但干燥仍然比較緩慢，所以物料溫度輕易上升到和高溫?zé)峥諝庀嘟潭?。此時(shí)，若干物料停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，輕易焦化，為了避免焦化，干端處空氣溫度不易過(guò)高，通常不宜超出66-77℃。

–

因?yàn)樵诟啥颂幙諝鈼l件高溫低濕，干制品平衡水分將對(duì)應(yīng)降低，最終水分可低于5%

注意問(wèn)題

–

逆流干燥，濕物料載量不宜過(guò)多，因?yàn)榈蜏馗邼窨諝庵校瑵裎锪纤终舭l(fā)相對(duì)慢，若物料易腐敗或菌污染程度過(guò)大，有腐敗可能。

–

載量過(guò)大，低溫高濕空氣靠近飽和，物料增濕可能

（2）順流隧道式干燥

?

濕端即熱端，冷端即干端

?

濕物料和干熱空氣相遇，水分蒸發(fā)快，濕球溫度下降比較大，可許可使用更高部分空氣溫度如80-90℃，深入加速水分蒸干而不至于焦化。

?

干端處則和低溫高濕空氣相遇，水分蒸發(fā)緩慢，干制品平衡水分對(duì)應(yīng)增加，干制品水分難以降到10%以下，所以吸濕性較強(qiáng)食品不宜選擇順流干燥方法。

?

順流干燥，國(guó)外報(bào)道只用于干制葡萄。

（3）雙階段干燥

?

順流干燥：濕端水分蒸發(fā)率高

?

逆流干燥：后期干燥能力強(qiáng)

?

雙階段干燥：取長(zhǎng)補(bǔ)短

–

特點(diǎn)：干燥比較均勻，生產(chǎn)能力高，品質(zhì)很好

–

用途：蘋果片、蔬菜（胡蘿卜、洋蔥、馬鈴薯等）

–

現(xiàn)在還有多段式干燥設(shè)備，有3，4，5段等，有廣泛適應(yīng)性。

3.輸送帶式干燥

–

特點(diǎn)

–

操作連續(xù)化、自動(dòng)化、生產(chǎn)能力大

4.氣流干燥

–

用氣流來(lái)輸送物料使粉狀或顆粒食品在熱空氣中干燥

–

適用對(duì)象：水分低于35%~40%物料

–

例糯米粉、馬鈴薯顆粒

5.流化床干燥

–

使顆粒食品在干燥床上呈流化狀態(tài)或緩慢沸騰狀態(tài)（和液態(tài)相同）。

–

適用對(duì)象：粉態(tài)食品（固體飲料，造粒后二段干燥）

6.倉(cāng)貯干燥

–

適適用于干制那些已經(jīng)用其它干燥方法去除大部分水分而還有部分殘余水分需要繼續(xù)清除未干透制品。

–

如將蔬菜半干制品中水分從10~15%降到3~6%

–

優(yōu)點(diǎn)：比較經(jīng)濟(jì)而且不會(huì)對(duì)制品造成熱損害。

7.泡沫干燥

–

工作原理：將液態(tài)或漿質(zhì)態(tài)物料首先制成穩(wěn)定泡沫料，然后在常壓下用熱空氣干燥。

–

造泡方法：機(jī)械攪拌，加泡沫穩(wěn)定劑，加發(fā)泡劑

–

特點(diǎn)：接觸面大，干燥早期水分蒸發(fā)快，可選擇溫度較低干燥工藝條件

–

適用對(duì)象：水果粉，易發(fā)泡食品。

8.噴霧干燥

?

噴霧干燥就是將液態(tài)或漿質(zhì)態(tài)食品噴成霧狀液滴，懸浮在熱空氣氣流中進(jìn)行脫水干燥過(guò)程

?

設(shè)備關(guān)鍵由霧化系統(tǒng)、空氣加熱系統(tǒng)、干燥室、空氣粉末分離系統(tǒng)、鼓風(fēng)機(jī)等關(guān)鍵部分組成。

（1）常見(jiàn)噴霧系統(tǒng)有兩種類型

?

壓力噴霧：液體在高壓下（700-1000kPa）下送入噴霧頭內(nèi)以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方法經(jīng)噴嘴孔向外噴成霧狀，通常這種液滴顆粒大小約100-300μm，其生產(chǎn)能力和液滴大小經(jīng)過(guò)食品流體壓力來(lái)控制。

?

離心噴霧：液體被泵入高速旋轉(zhuǎn)盤中（5000-0rpm），在離心力作用下經(jīng)圓盤周圍孔眼外逸并被分散成霧狀液滴，大小10-500μm。

二、滾筒干燥

–

特點(diǎn)：可實(shí)現(xiàn)快速干燥，采取高壓蒸汽，可使物料固形物從3-30%增加到90-98%，表面濕度可達(dá)100-145℃，接觸時(shí)間2秒-幾分鐘，干燥費(fèi)用低，帶有煮熟風(fēng)味

–

適用對(duì)象：漿狀、泥狀、液態(tài)，部分受熱影響不大食品，如麥片、米粉

三、真空干燥

–

基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：干燥箱、真空系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、冷凝水搜集裝置

–

特點(diǎn)：物料呈疏松多孔狀，能速溶。有時(shí)可使被干燥物料膨化。

–

適適用于：水果片、顆粒、粉末，如麥乳精

四、冷凍干燥

–

冷凍干燥條件：

–

凍結(jié)方法：自凍法，預(yù)凍法

–

冷凍干燥溫度改變

–

初級(jí)干燥階段

–

二級(jí)干燥階段

–

冷凍干燥特點(diǎn)

思索題

–

干制條件關(guān)鍵有哪些？她們?cè)鯓佑绊憹駸醾鬏斶^(guò)程？（假如要加緊干燥速率，怎樣控制干制條件）

–

影響干燥速率食品性質(zhì)有哪些？她們?cè)鯓佑绊懜稍锼俾剩?/p>

–

合理選擇干燥條件標(biāo)準(zhǔn)？

–

食品復(fù)水性和復(fù)原性概念第三章食品熱加工和殺菌

引言

?

熱加工方法

1.

殺菌(sterilization)——將全部微生物及孢子，完全殺滅加熱處理方法，稱為殺菌或絕對(duì)無(wú)菌法。要因?yàn)橛行┕揞^食品內(nèi)容物傳熱速度相當(dāng)慢，可能需要多個(gè)小時(shí)甚至更長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)成完全無(wú)菌，這時(shí)食品品質(zhì)可能以劣變到無(wú)法食用。

2.

商業(yè)殺菌法(commercialsterilzation)——將病原菌、產(chǎn)毒菌及在食品上造成食品腐敗微生物殺死，罐頭內(nèi)許可殘留有微生物或芽孢，不過(guò)，在常溫?zé)o冷藏狀況商業(yè)貯運(yùn)過(guò)程中，在一定保質(zhì)期內(nèi)，不引發(fā)食品腐敗變質(zhì)，這種加熱處理方法稱為商業(yè)滅菌法。

3.巴氏殺菌法(Pasteurization)——在100℃以下加熱介質(zhì)中低溫殺菌方法，以殺死病原菌及無(wú)芽孢細(xì)菌，但無(wú)法完全殺滅腐敗菌，所以巴氏殺菌產(chǎn)品沒(méi)有在常溫下保留期限要求。

4.熱燙(Blanching)——生鮮食品原料快速以熱水或蒸氣加熱處理方法，稱為熱燙。其目標(biāo)關(guān)鍵為抑制或破壞食品中酶和降低微生物數(shù)量。

第一節(jié)熱加工原理

一、罐頭食品腐敗及腐敗菌

?

凡能造成罐頭食品腐敗變質(zhì)多種微生物全部稱為腐敗菌。

?

曾有些人對(duì)日本市場(chǎng)銷售罐頭食品進(jìn)行過(guò)普查，在725只肉、魚、蔬菜和水果罐頭中發(fā)覺(jué)有活菌存在罐頭各占20%、10%、8%、和3%。大多數(shù)罐頭中出現(xiàn)細(xì)菌為需氧性芽孢菌，曾偶然在果蔬罐頭中發(fā)覺(jué)霉菌孢子，卻未發(fā)覺(jué)酵母菌。但這些罐頭并未出現(xiàn)有腐敗變質(zhì)現(xiàn)象。

?

這關(guān)鍵是罐內(nèi)缺氧環(huán)境抑制了它們生長(zhǎng)繁殖結(jié)果。若將這些罐頭通氣后培養(yǎng)，很快罐頭就出現(xiàn)腐敗變質(zhì)現(xiàn)象?！虡I(yè)無(wú)菌

?

若正常加工和殺菌罐頭，若在貯藏運(yùn)輸中發(fā)生變質(zhì)時(shí)，就應(yīng)該找出腐敗根源，采取根除方法。

?

事實(shí)表明，罐頭食品種類不一樣，罐頭內(nèi)出現(xiàn)腐敗菌也各有差異。

?

多種腐敗菌生活習(xí)性不一樣，故應(yīng)該不一樣殺菌工藝要求。

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所以，搞清罐頭腐敗原因及其菌類是正確選擇合理加熱和殺菌工藝，避免貯運(yùn)中罐頭腐敗變質(zhì)首要條件。

1.食品pH值和腐敗菌關(guān)系

?

多種腐敗菌對(duì)酸性環(huán)境適應(yīng)性不一樣，而多種食品酸度或pH值也各有差異。

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依據(jù)腐敗菌對(duì)不一樣pH值適應(yīng)情況及其耐熱性，罐頭食品根據(jù)pH不一樣常分為四類：低酸性、中酸性、酸性和高酸性

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在罐頭工業(yè)中酸性食品和低酸性食品分界線以pH4.6為界線。

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任何工業(yè)生產(chǎn)罐頭食品中其最終平衡pH值高于4.6及水分活度大于0.85即為低酸性食品。

表3-1多種常見(jiàn)罐頭食品pH值

表3-2罐頭食品根據(jù)酸度分類

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罐頭食品這種分類關(guān)鍵取決于肉毒桿菌生長(zhǎng)習(xí)性。

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肉毒桿菌有A、B、C、D、E、F六種類型，食品中常見(jiàn)有A、B、E三種。其中A、B類型芽孢耐酸性較E型強(qiáng)。

?

它們?cè)谶m宜條件下生長(zhǎng)時(shí)能產(chǎn)生致命外毒素，對(duì)人致死率可達(dá)65%。

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肉毒桿菌為抗熱厭氧土壤菌，廣泛分布于自然界中，關(guān)鍵來(lái)自土壤，故存在于原料中可能性很大。

?

罐頭內(nèi)缺氧條件又對(duì)它生長(zhǎng)和產(chǎn)毒頗為適宜，所以罐頭殺菌時(shí)破壞它芽孢為最低要求。

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pH值低于4.6時(shí)肉毒桿菌生長(zhǎng)就受到抑制，它只有在pH大于4.6食品中才能生長(zhǎng)并有害于人體健康。

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故肉毒桿菌能生長(zhǎng)最低pH值成為兩類食品分界標(biāo)準(zhǔn)線。

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在低酸性食品中尚存在有比肉毒桿菌更耐熱厭氧腐敗菌如P.A.3679生芽梭狀芽孢桿菌菌株，它并不產(chǎn)生毒素，常被選為低酸性食品罐頭殺菌時(shí)供試驗(yàn)對(duì)象菌?！绱舜_定殺菌工藝條件顯然將有深入提升罐頭殺菌可靠性。

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不過(guò)在低酸性食品中還有存在抗熱性更強(qiáng)平酸菌如嗜熱脂肪芽孢桿菌，它需要更高殺菌工藝條件才會(huì)完全遭到破壞。

?

另外，因?yàn)橹兴嵝允称窔⒕鷱?qiáng)度要求和低酸性食品要求相同，所以它也被并入低酸性食品一類。

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食品嚴(yán)重污染時(shí)一些腐敗菌如酪酸菌和凝結(jié)芽孢桿菌在pH低于3.7時(shí)仍能生長(zhǎng)，所以pH3.7就成為這兩類食品分界線。

?

酸性食品中常見(jiàn)腐敗菌有巴氏固氮梭狀芽孢桿菌等厭氧芽孢菌，其耐熱性比低酸性食品中腐敗菌要差得多。

?

高酸性食品中出現(xiàn)關(guān)鍵腐敗菌為耐熱性較低耐酸性細(xì)菌、酵母和霉菌，不過(guò)熱力殺菌時(shí)該類食品中酶比腐敗菌顯示出更強(qiáng)耐熱性，所以酶鈍化為其加熱關(guān)鍵問(wèn)題。比如酸黃瓜罐頭殺菌就是這么。

?

食品中常見(jiàn)腐敗菌見(jiàn)表P386-390

2.常見(jiàn)罐頭食品腐敗變質(zhì)現(xiàn)象和原因

–

罐頭食品貯運(yùn)過(guò)程中常會(huì)出現(xiàn)脹罐、平蓋酸壞、黑變和發(fā)霉等腐敗變質(zhì)現(xiàn)象。另外還有中毒事故。

（1）脹罐

–

原因

–

出現(xiàn)細(xì)菌性脹罐原因

–

低酸性食品脹罐時(shí)常見(jiàn)腐敗菌大多數(shù)屬于

–

專性厭氧嗜熱芽孢桿菌。

–

厭氧嗜溫芽孢菌。

–

酸性食品脹罐時(shí)常見(jiàn)有專性厭氧嗜溫芽孢桿菌如巴氏固氮芽孢桿菌、酪酸梭狀芽孢桿菌等解糖菌，常見(jiàn)于梨、菠蘿、番茄罐頭中。

–

高酸性食品脹罐時(shí)常見(jiàn)有小球菌和乳桿菌、明串珠菌等非芽孢菌。

（2）平蓋酸壞

–

外觀正常，內(nèi)容物變質(zhì)，呈輕微或嚴(yán)重酸味，pH可能能夠下降到0.1-0.3

–

造成平蓋酸壞微生物稱為平酸菌，平酸菌常因受到酸抑制而自然消失，即使采取分離培養(yǎng)也不一定能分離出來(lái)。

–

平酸菌在自然界中分布很廣。糖、面粉及香辛料是常見(jiàn)平酸菌污染源。

–

低酸性食品中常見(jiàn)平酸菌為嗜熱脂肪芽孢桿菌

–

酸性食品中常見(jiàn)平酸菌為凝結(jié)芽孢桿菌，它是番茄制品中關(guān)鍵腐敗變質(zhì)菌。

（3）黑變或硫臭腐敗

–

在細(xì)菌活動(dòng)下，含硫蛋白質(zhì)分解并產(chǎn)生唯一H2S氣體，和罐內(nèi)壁鐵發(fā)生反應(yīng)生成黑色硫化物，沉積于罐內(nèi)壁或食品上，以致食品發(fā)黑并呈臭味

–

原因是致黑梭狀芽孢桿菌作用，只有在殺菌嚴(yán)重不足時(shí)才會(huì)出現(xiàn)。

（4）發(fā)霉

–

通常不常見(jiàn)。只有在容器裂漏或罐內(nèi)真空度過(guò)低時(shí)才有可能在低水分及高濃度糖分食品表面生長(zhǎng)

（5）產(chǎn)毒

–

如肉毒桿菌、金黃色葡萄球菌等

–

從耐熱性看，只有肉毒桿菌耐熱性較強(qiáng)，其它均不耐熱。

–

所以，為了避免中毒，食品殺菌時(shí)必需以肉毒桿菌作為殺菌對(duì)象加以考慮

思索題

–

低酸性食品和酸性食品分界線是什么？為何？

–

罐頭食品關(guān)鍵有哪些腐敗變質(zhì)現(xiàn)象？罐頭食品腐敗變質(zhì)原因有哪些？

二、微生物耐熱性

–

微生物對(duì)熱敏感性常受多種原因影響，如種類、數(shù)量、環(huán)境條件等

–

判定微生物死亡，常以它是否失去了繁殖和變異能力為標(biāo)準(zhǔn)。

1.影響微生物耐熱性原因

（1）菌種和菌株

–

菌種不一樣、耐熱性不一樣

–

同一菌種，菌株不一樣，耐熱性也不一樣

–

正處于生長(zhǎng)繁殖細(xì)菌耐熱性比它芽孢弱

–

多種芽孢中，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。

–

同一個(gè)芽孢耐熱性也會(huì)因熱處理前菌齡、培育條件、貯存環(huán)境不一樣而異

（2）熱處理前細(xì)菌芽孢培育和經(jīng)歷

–

生物有抵御周圍環(huán)境本能。食品污染前腐敗菌及其芽孢所處生長(zhǎng)環(huán)境對(duì)她們耐熱性有一定影響

–

在含有磷酸或鎂培養(yǎng)基種生長(zhǎng)出芽孢含有較強(qiáng)耐熱性；在含有碳水化合物和氨基酸環(huán)境中培養(yǎng)芽孢耐熱性很強(qiáng)；在高溫下培養(yǎng)比在低溫下喂養(yǎng)形成芽孢耐熱性要強(qiáng)

–

菌齡和貯藏期也有一定影響

（3）熱處理時(shí)介質(zhì)或食品成份影響

–

酸度

?

對(duì)大多數(shù)芽孢桿菌來(lái)說(shuō)，在中性范圍內(nèi)耐熱性最強(qiáng)，pH低于5時(shí)細(xì)菌芽孢就不耐熱，此時(shí)耐熱性強(qiáng)弱受其它原因控制

?

所以大家在加工部分蔬菜和湯類時(shí)常常添加酸，合適提升內(nèi)容物酸度，以降低殺菌溫度和時(shí)間，保留食品品質(zhì)和風(fēng)味。

–

糖

–

高濃度糖液對(duì)受熱處理細(xì)菌芽孢有保護(hù)作用

–

鹽影響

–

通常食鹽濃度在4%以下時(shí),對(duì)芽孢耐熱性有一定保護(hù)作用,而8%以上濃度時(shí),則可減弱其耐熱性.

–

這種減弱和保護(hù)程度常隨腐敗菌種類而異.

–

食品中其它成份影響

–

淀粉對(duì)芽孢沒(méi)有直接影響

–

蛋白質(zhì)如明膠、血清等能增強(qiáng)芽孢耐熱性

–

脂肪和油能增強(qiáng)細(xì)菌芽孢耐熱性作用

–

假如食品中加入少許殺菌劑和抑制劑也能大大減弱芽孢耐熱性

（4）熱處理溫度

–

熱處理溫度越高，殺死一定量腐敗菌芽孢所需要時(shí)間越短。

表3-3

熱處理溫度對(duì)玉米汁中平酸菌死亡時(shí)間影響

（5）原始活菌數(shù)

–

腐敗菌或芽孢全部死亡所需要時(shí)間隨原始菌數(shù)而異，原始菌數(shù)越多，全部死亡所需要時(shí)間越長(zhǎng)。

–

所以罐頭食品殺菌前被污染菌數(shù)和殺菌效果有直接關(guān)系。

表3-4原始菌數(shù)和玉米罐頭殺菌效果關(guān)系

注意

–

微生物在熱力作用下死亡特征既然是多種原因綜合影響結(jié)果，那么，對(duì)腐敗菌耐熱性作比較時(shí)就應(yīng)指出比較時(shí)所處條件。

–

利用某對(duì)象菌耐熱性作為確定某罐頭食品殺菌程度時(shí)，測(cè)定對(duì)象菌耐熱性所處條件和環(huán)境應(yīng)和該罐頭食品所含成份基礎(chǔ)一致。

2.相關(guān)細(xì)菌耐熱性特征

（1）熱力致死速率曲線或活菌殘余數(shù)曲線

–

微生物及其芽孢熱處理死亡數(shù)是按指數(shù)遞減或按對(duì)數(shù)循環(huán)下降。

–

若以縱坐標(biāo)為物料單位值內(nèi)細(xì)胞數(shù)或芽孢數(shù)對(duì)數(shù)值，以橫坐標(biāo)為熱處理時(shí)間，克得到一直線——熱力致死速率曲線或活菌殘余數(shù)曲線

（2）D值

?

圖3-4表明，直線橫過(guò)一個(gè)對(duì)數(shù)循環(huán)時(shí)所需要時(shí)間（分鐘）就是D值（Decimalreductiontime）。也就是直線斜率倒數(shù)。直線斜率實(shí)際反應(yīng)了細(xì)菌死亡速率。

?

D值定義就是在一定處理環(huán)境中和在一定熱力致死溫度條件下某細(xì)菌數(shù)群中每殺死90%原有殘余活菌數(shù)時(shí)所需要時(shí)間。

–

D值越大，細(xì)菌死亡速率越慢，即該菌耐熱性越強(qiáng)。

–

所以D值大小和細(xì)菌耐熱性強(qiáng)度成正比。

–

注意：D值不受原始菌數(shù)影響

–

D值隨熱處理溫度、菌種、細(xì)菌活芽孢所處環(huán)境和其它原因而異。

表3-5瞬間加熱和冷卻條件下單位時(shí)間為D時(shí)細(xì)菌死亡速率

–

從表3-5能夠看出，從5D以后，為負(fù)指數(shù)，也就是說(shuō)有1/10~1/10000活菌殘余下來(lái)可能。

–

細(xì)菌和芽孢按分?jǐn)?shù)出現(xiàn)并不顯示，這只是表明理論上極難將活菌完全消亡掉。

–

實(shí)際上，這應(yīng)該從概率角度來(lái)考慮，假如100支試管中各有1ml懸浮液，每ml懸浮液中僅含有1個(gè)芽孢，經(jīng)過(guò)5D處理后，殘余菌數(shù)為10-1，即1/10活10100，也就是100支試管中可能有90支不再有活菌存在，而10支還有活菌可能。

–

D值能夠依據(jù)圖3-4中直線橫過(guò)一個(gè)對(duì)數(shù)循環(huán)所需熱處理時(shí)間求得。當(dāng)然也能夠依據(jù)直線方程式求得，因?yàn)樗鼮橹本€斜率倒數(shù)，即：

t

D=

loga–logb

?

例：

100℃熱處理時(shí)，原始菌數(shù)為1×104，熱處理3分鐘后殘余活菌數(shù)是1×101，求該菌D值。

3

D=

=1.00

log1.0×104–log1.0×10

即D100℃或D110=1.00

（3）熱力致死時(shí)間曲線（TDT曲線）

–

ThermalDeathTime：熱力溫度保持恒定不變，將處于一定條件下懸浮液或食品中某一菌種細(xì)胞或芽孢全部殺死所必需最短熱處理時(shí)間。

–

細(xì)菌熱力致死時(shí)間隨致死溫度而異。它表示了不一樣熱力致死溫度時(shí)細(xì)菌芽孢相對(duì)耐熱性。

–

和熱力致死速率曲線一樣，若以熱處理溫度為橫坐標(biāo)，以熱處理時(shí)間為縱坐標(biāo)（對(duì)數(shù)值），就得到一條直線，即熱力。

–

表明熱力致死規(guī)律一樣按指數(shù)遞降進(jìn)行。

–

Z值概念：直線橫過(guò)一個(gè)對(duì)數(shù)循環(huán)所需要改變溫度數(shù)（℃）。

–

換句話說(shuō)：Z值為熱力致死時(shí)間根據(jù)1/10，或10倍改變時(shí)對(duì)應(yīng)加熱溫度改變（℃）。

–

Z值越大，因溫度上升而取得殺菌效果就越小。

–

通常見(jiàn)121℃（國(guó)外用250F°或121.1℃）作為標(biāo)準(zhǔn)溫度，該溫度下熱力致死時(shí)間用符號(hào)F來(lái)表示，并稱為F值。

–

F值定義就是在121.1℃溫度條件下殺死一定濃度細(xì)菌所需要時(shí)間——F值和原始菌數(shù)是相關(guān)。

–

t1

T2-T1

Log

—

=————

若T2=121.1℃，則t2=F

t2

Z

（4）熱力指數(shù)遞減時(shí)間（TRT）

–

為了計(jì)算殺菌時(shí)間時(shí)將細(xì)菌指數(shù)遞減原因考慮在內(nèi)，將D值概念深入擴(kuò)大，提出了熱力指數(shù)遞減時(shí)間（TRT）概念。

–

TRT定義就是在任何特定熱力致死溫度條件下將細(xì)菌或芽孢數(shù)降低到某一程度如10-n（即原來(lái)活菌數(shù)1/10n）時(shí)所需要熱處理時(shí)間（分鐘）。

–

TRTn=nD即曲線橫過(guò)n個(gè)對(duì)數(shù)循環(huán)時(shí)所需要熱處理時(shí)間。

–

TRTn值和D值一樣不受原始菌數(shù)影響。

–

TRT值應(yīng)用為利用概率說(shuō)明細(xì)菌死亡情況建立了基礎(chǔ)。

–

如121℃溫度殺菌時(shí)TRT12=12D，即經(jīng)12D分鐘殺菌后罐內(nèi)致死率為D值關(guān)鍵殺菌對(duì)象——芽孢數(shù)將降低到10-12。

（5）仿熱力致死時(shí)間曲線

–

縱坐標(biāo)為D對(duì)數(shù)值，橫坐標(biāo)為加熱溫度，加熱溫度和其對(duì)應(yīng)D對(duì)數(shù)值呈直線關(guān)系。

–

t1

T2-T1

Log

—

=————

若T2=121.1℃，則t2=F

t2

Z

–

假定T1溫度下D值已知，則，t1=nD

則D、F、Z值之間關(guān)系能夠經(jīng)過(guò)下式轉(zhuǎn)換。

nD

121-T

F

Log——

=————

或D=—×10（121-T）/Z

F

Z

n

–

這么，已知T溫度下D值，Z值，再針對(duì)罐頭產(chǎn)品需要確定n值后，就可計(jì)算得到對(duì)應(yīng)F值。

–

n值并非固定不變，要依據(jù)工廠和食品原始菌數(shù)或著污染菌關(guān)鍵程度而定。

–

比如在美國(guó)，對(duì)肉毒桿菌，要求n=12，對(duì)生芽梭狀芽孢桿菌，n=5。

三、酶耐熱性

?

罐頭食品熱力殺菌向高溫短時(shí)，尤其是超高溫瞬時(shí)方向發(fā)展后，罐頭食品貯藏過(guò)程中常出現(xiàn)了因酶活動(dòng)而引發(fā)變責(zé)問(wèn)題。

?

過(guò)氧化物酶、果膠酯酶

?

酶鈍化程度有時(shí)也被用做食品殺菌測(cè)定指標(biāo)，例牛乳巴氏殺菌效果能夠依據(jù)磷酸酶活力測(cè)定結(jié)果判定。這是因?yàn)榕Ｈ橹辛姿崦笩崽幚頃r(shí)鈍化程度和廢結(jié)合菌及其它病原菌熱處理時(shí)死亡程度相互一致。

思索題

–

影響微生物耐熱性原因關(guān)鍵有哪些？

–

D值、Z值、F值概念是什么？分別表示什么意思？這三者怎樣相互計(jì)算？

四、熱加工對(duì)食品品質(zhì)影響

1.植物起源包裝制品

–

熱加工和產(chǎn)品貯存時(shí)物理-化學(xué)改變決定了產(chǎn)品質(zhì)量

–

通常在貯存時(shí)發(fā)生質(zhì)量改變相對(duì)于熱加工來(lái)說(shuō)比較小。

–

熱加工對(duì)食品品質(zhì)影響取決于熱加工時(shí)間和溫度，和食品組成和性質(zhì)和其所處環(huán)境。

（1）質(zhì)構(gòu)

–

在植物材料熱處理過(guò)程中有兩種類型質(zhì)構(gòu)破壞

–

半透膜破壞

–

細(xì)胞間結(jié)構(gòu)破壞并造成細(xì)胞分離

–

其它改變包含

–

蛋白質(zhì)變性

–

淀粉糊化

–

蔬菜和水果軟化

–

為了提升罐藏產(chǎn)品硬度一系列方法：

（2）顏色

–

產(chǎn)品顏色取決于天然色素或外加色素狀態(tài)和穩(wěn)定性和加工和貯藏過(guò)程中變色反應(yīng)。

–

在水果和蔬菜中

–

葉綠素脫鎂

–

胡蘿卜素將異構(gòu)化，顏色變淺（從5，6環(huán)氧化變成5，8環(huán)氧化）

–

花青素將降解成灰色色素

–

花青素實(shí)際上對(duì)熱相當(dāng)穩(wěn)定色素，但它能夠參與很多反應(yīng)，使水果變色

–

黃酮類色素如蕓香苷（蘆筍中）可和鐵形成黑色。

–

類胡蘿卜素大多是脂溶性，而且是不飽和化合物，通常輕易氧化而造成變色和變味。

–

除了色素氧化、降解，Maillard反應(yīng)也會(huì)造成加工和貯藏過(guò)程產(chǎn)品變色。

（3）風(fēng)味

–

通常加熱不改變基礎(chǔ)風(fēng)味如甜、酸、苦、咸

–

風(fēng)味改變一個(gè)關(guān)鍵起源是脂肪氧化——尤其是豆類、谷物

–

Millard反應(yīng)也會(huì)改變部分風(fēng)味

–

加熱過(guò)程也會(huì)使部分風(fēng)味物質(zhì)揮發(fā)或改變

（4）營(yíng)養(yǎng)素

–

加熱過(guò)程營(yíng)養(yǎng)素?fù)p失.doc

2.動(dòng)物起源包裝食品

（1）顏色

–

肌紅蛋白轉(zhuǎn)化成高鐵肌紅蛋白，從粉紅色變成紅褐色

–

Maillard反應(yīng)和Caramelization反應(yīng)也會(huì)改變顏色

–

腌制過(guò)程會(huì)改變顏色

–

肉因?yàn)榧訜嵋l(fā)顏色損失能夠經(jīng)過(guò)外加色素校正

（2）質(zhì)構(gòu)

–

肌肉收縮和變硬

–

變軟

–

改善方法：

（3）營(yíng)養(yǎng)素

–

氨基酸損失可能達(dá)成10-20%

–

維生素關(guān)鍵是硫胺素?fù)p失50-70%，泛酸20-35%，但維生素?fù)p失變動(dòng)很大，取決于容器中氧氣、預(yù)處理方法（是否去皮、切片）或熱燙

熱加工對(duì)營(yíng)養(yǎng)成份和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值影響

–

工業(yè)上用于食品加熱方法，包含烹調(diào)、熱燙、巴氏殺菌和商業(yè)殺菌。

–

要定量或預(yù)言在以上操作過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)成份受熱破壞程度，是很困難，不過(guò)，對(duì)于加工過(guò)程中含有特定目標(biāo)其它工業(yè)操作，能夠設(shè)計(jì)出最大程度保留營(yíng)養(yǎng)素加工方法。對(duì)此，定量地說(shuō)明加熱對(duì)營(yíng)養(yǎng)素影響是很有必需地。

?

不期望影響包含六大類營(yíng)養(yǎng)素改變

–

蛋白質(zhì)

–

碳水化合物

–

脂肪：

–

維生素：

?

加熱理想效果概括以下：

–

食品特征改善，

–

殺死微生物；

–

滅酶；

–

改善營(yíng)養(yǎng)素可利用率；

–

破壞不合需要食品成份

–

礦物質(zhì)：

–

對(duì)于加工過(guò)程，除了考慮熱本身對(duì)產(chǎn)品中營(yíng)養(yǎng)素破壞外，還要考慮其它原因如瀝濾損失、氧化降解、對(duì)產(chǎn)品損傷等。

熱燙對(duì)蔬菜中營(yíng)養(yǎng)素影響

–

對(duì)罐頭和其它加工食品研究，很大部分多個(gè)在維生素C和B1保留率上。

–

柑橘汁

–

橙汁：98%~99%

–

葡萄柚汁：97%

–

番茄汁

–

維生素C損失，是在有氧氣存在下受熱而破壞，在罐頭加工過(guò)程中，除去氧氣即可預(yù)防損失。

–

以下是最大程度保留番茄汁中維生素C提議

熱燙對(duì)蔬菜影響

–

成熟度

–

熱燙方法

–

熱燙時(shí)間

–

熱燙設(shè)備

–

罐內(nèi)存在氧氣是否

貯藏影響

?

10-18℃貯藏2年罐頭，營(yíng)養(yǎng)素保留率全部在80%以上

?

27℃對(duì)維生素C和B2會(huì)產(chǎn)生不利影響

?

高溫會(huì)改變產(chǎn)品性質(zhì)，酸性食品比非酸性食品更顯著

?

貯藏過(guò)程維生素C以緩慢速度發(fā)生無(wú)氧破壞

?

含大量維生素B1肉類制品需要低溫貯藏

五、帶容器食品熱加工時(shí)間推算

1.罐頭食品殺菌時(shí)間受到下列原因影響：

–

食品中可能存在微生物或酶耐熱性

–

食品污染情況

–

加熱或殺菌條件

–

食品pH

–

罐頭容器大小

–

食品物理狀態(tài)

–

食品預(yù)期貯存條件

——所以，要確定熱加工時(shí)間必需知道微生物或酶耐熱性和熱傳輸速率。

2.熱傳輸速率

–

傳熱介質(zhì)通常為蒸汽或熱水，傳熱時(shí)熱穿過(guò)容器然后進(jìn)入食品。

–

通常表面熱傳輸系數(shù)很高，不是傳熱限制原因。影響熱穿透食品部分關(guān)鍵原因以下：

（1）產(chǎn)品類型

流體或帶小顆粒流體食品——對(duì)流傳熱

固體（肉、魚等）——傳導(dǎo)

當(dāng)然即使是流體食品因?yàn)檎扯?、比重、組成成份不一樣而有差異。

（2）容器大小

比如：鐵罐頭和蒸煮袋

（3）容器是否被攪動(dòng)

比如：旋轉(zhuǎn)殺菌比常規(guī)殺菌有效，尤其對(duì)部分粘稠或半固體食品（如茄汁黃豆）

（4）殺菌鍋和物料初溫

（5）容器形狀：高容器快

（6）容器類型：

金屬罐比玻璃罐、塑料罐傳熱快

3.傳熱速率測(cè)定

–

利用熱電偶測(cè)定食品冷點(diǎn)溫度

4、罐頭食品傳熱曲線

5.加熱時(shí)間推算

–

加熱時(shí)間推算關(guān)鍵有兩種方法，分別由Ball和Olson，和Stumbo發(fā)展。

–

罐藏——?dú)⒕剑?doc

六、罐頭食品通常工藝過(guò)程

?

預(yù)備原料和包裝材料

?

取得可食用部分

?

洗滌

?

分級(jí)

?

檢驗(yàn)

?

熱燙

?

排氣

?

密封

?

殺菌和冷卻

?

檢驗(yàn)

1.排氣

?

目標(biāo)

–

阻止需氧菌及霉菌發(fā)育生長(zhǎng)

–

預(yù)防或減輕因加熱殺菌時(shí)空氣膨脹而使容器變形或破損，尤其是卷邊受到壓力后，易影響其密封性。

–

控制或減輕罐藏食品貯藏中出現(xiàn)罐內(nèi)壁腐蝕

–

避免或減輕食品色香味改變

–

避免維生素和其它營(yíng)養(yǎng)素遭到破壞

–

有利于避免將假脹罐誤認(rèn)為腐敗變質(zhì)性脹罐

–

方法

–

加熱排氣：冷裝罐，在預(yù)定排氣溫度中（用蒸汽或熱水加熱排氣箱）加熱使罐內(nèi)中心溫度達(dá)成70-90℃（也有資料認(rèn)為需要達(dá)成80-95℃）

?

排氣溫度、排氣時(shí)間、密封溫度是確定密封后真空度關(guān)鍵原因。

?

對(duì)于空氣含量低食品來(lái)說(shuō)，關(guān)鍵是排除頂隙內(nèi)空氣，密封溫度是關(guān)鍵性原因

?

對(duì)于空氣含量高食品來(lái)說(shuō)，除了要達(dá)成預(yù)期密封溫度外，還應(yīng)合理地延長(zhǎng)排氣時(shí)間。

–

熱灌裝：通常將食品加熱到70-75℃（有資料認(rèn)為應(yīng)達(dá)成85℃）然后立即裝罐密封

–

真空排氣

?

真空封罐時(shí)真空密封室內(nèi)真空度和餓食品溫度是控制罐內(nèi)真空度關(guān)鍵原因

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蒸汽噴射法

2.封口

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罐身和罐蓋或罐底由封口機(jī)進(jìn)行卷封就形成二重卷邊。

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卷邊厚度（T）：指卷邊后五層鐵皮總厚度和間隙之和。通常能夠用T=2t身+3t蓋+G來(lái)計(jì)算。

其中t身——罐身鐵皮厚度

t蓋——罐蓋鐵皮厚度

G——卷邊內(nèi)部鐵皮和鐵皮間間隙大小，標(biāo)準(zhǔn)值為0.15mm，最大值0.25mm

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卷邊寬度（W）：指卷邊頂部至卷邊下緣尺寸，能夠采取W=1.1t蓋+BH+LC+1.5t蓋來(lái)計(jì)算

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埋頭度（C）：卷邊頂部至蓋平面高度

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罐身身鉤（BH）：罐身翻邊彎曲后長(zhǎng)度

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罐蓋蓋鉤（CH）：罐蓋圓邊向卷邊內(nèi)部彎曲長(zhǎng)度

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間隙（LC）：卷邊內(nèi)頂部空隙有蓋鉤空隙和身鉤空隙

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疊接度（a）：卷邊內(nèi)身鉤和蓋鉤相互疊接長(zhǎng)度，通常能夠根據(jù)a≈BH+CH+1.1t蓋-W

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卷邊重合率（a/b）：身鉤和蓋鉤重合程度用百分率表示。

b

BH+CH+1.1t-W

—×100=————————

a

W-（2.6t蓋+1.1t身）

疊接度或重合率通常應(yīng)大于45%或50-55%

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卷邊外部技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

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卷邊內(nèi)部技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

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卷邊緊密度：卷邊內(nèi)部蓋身鉤緊密結(jié)合程度，憑經(jīng)驗(yàn)判定

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疊接度：45%或50-55%以上

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罐身鉤邊和底蓋鉤邊不得有嚴(yán)重皺紋。

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卷邊質(zhì)量問(wèn)題參考書本P366-367表29

3.殺菌工藝條件確實(shí)定

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殺菌操作過(guò)程中罐頭食品殺菌工藝條件關(guān)鍵由溫度、時(shí)間、反壓三個(gè)關(guān)鍵原因組成。在工廠中常見(jiàn)殺菌式表示對(duì)殺菌操作工藝要求。

升溫時(shí)間—恒溫時(shí)間—降溫時(shí)間

t1-t2-t3

——————————————反壓（————P）

殺菌溫度

T

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要注意是，殺菌鍋溫度聲高到了殺菌溫度T，并不意味著罐內(nèi)食品溫度也達(dá)成了殺菌溫度要求，實(shí)際上食品尚處于加熱升溫階段。對(duì)流傳熱型食品溫度在此階段內(nèi)常能快速上升，甚至于抵達(dá)殺菌溫度。而導(dǎo)熱型食品升溫很慢，甚至于開始冷卻時(shí)還未能達(dá)成殺菌溫度。

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冷卻時(shí)需要加反壓

（1）殺菌工藝條件——溫度和時(shí)間選擇

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正確殺菌工藝條件應(yīng)恰好能將罐內(nèi)細(xì)菌全部殺死和使酶鈍化，確保貯藏安全，但同時(shí)又能保住食品原有品質(zhì)或恰好將食品煮熟而又不至于過(guò)分。

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罐頭食品合理F值能夠依據(jù)對(duì)象菌耐熱性、污染情況和預(yù)期貯藏溫度加以確定。

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一樣F值能夠有大量溫度-時(shí)間組合而成工藝條件可供選擇。

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標(biāo)準(zhǔn)上，盡可能選擇高溫短時(shí)殺菌工藝，但還要依據(jù)酶殘余活性和食品品質(zhì)改變作選擇。

（2）殺菌時(shí)罐內(nèi)外壓力平衡

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罐頭食品殺菌時(shí)伴隨罐溫升高，所裝內(nèi)容物體積也隨之而膨脹，而罐內(nèi)頂隙則對(duì)應(yīng)縮小。罐內(nèi)頂隙氣壓也隨之升高。

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為了不使鐵罐變形或玻璃罐跳蓋，必需利用空氣或殺菌鍋內(nèi)水所形成補(bǔ)充壓力以抵消罐內(nèi)空氣壓力，這種壓力稱為反壓力。

第二節(jié)熱燙

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熱燙通常見(jiàn)語(yǔ)在熱殺菌、干燥和冷凍之間對(duì)部分蔬菜或水果滅酶，同時(shí)也能起到軟化組織、清潔、降低微生物數(shù)量作用。

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只有少許蔬菜（如洋蔥、綠胡椒）不需要熱燙。不熱燙或熱燙不足會(huì)對(duì)品質(zhì)造成很大損害。

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多酚氧化酶、脂肪氧化酶、葉綠素酶

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通常能夠采取蔬菜中比較耐熱酶如過(guò)氧化氫酶、過(guò)氧化物酶。

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影響熱燙時(shí)間原因包含：

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水果或蔬菜類型

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食品體積大小

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熱燙溫度

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加熱方法

熱燙方法

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采取飽和蒸汽加熱，帶飽和濕度冷空氣冷卻

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采取飽和蒸汽加熱，冷卻水噴霧冷卻

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采取飽和蒸汽加熱，流動(dòng)水冷卻

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采取熱水加熱，帶飽和濕度冷空氣冷卻

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采取熱水加熱，冷卻水噴霧冷卻

–

采取熱水加熱，流動(dòng)水冷卻

1.蒸汽熱燙

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蒸汽熱燙操作最關(guān)鍵問(wèn)題是：

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能量消耗有效性

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物料被加熱均勻性

（1）提升加熱有效性方法

（2）相關(guān)加熱均勻性

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傳統(tǒng)常見(jiàn)熱燙設(shè)備中，食品鋪多層，加熱時(shí)均勻性總是比較差，當(dāng)中間食品達(dá)成加熱要求時(shí)，表層物料就被加熱過(guò)分。

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單體快速熱燙（Individualquickblanching，IQB）能夠處理這個(gè)問(wèn)題。

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也能夠采取批式流化床熱燙機(jī)處理均勻性，但該設(shè)備還沒(méi)大規(guī)模商業(yè)化使用。

（2）熱水熱燙

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多種熱水熱燙設(shè)備基礎(chǔ)全部是將物料置于70-100℃熱水中，一段時(shí)間后進(jìn)行冷卻

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設(shè)備有轉(zhuǎn)鼓式、刮板式、隧道式，等等，也有仿造IQB蒸汽式設(shè)備，熱效率很高。

第三節(jié)巴氏殺菌

1.加熱程度確實(shí)定

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熱處理程度確實(shí)定依據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品中對(duì)象菌耐熱性而定。比如

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牛奶巴氏殺菌就是基于C.BurnetiiD60，和n=12（12個(gè)對(duì)數(shù)循環(huán)）

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液態(tài)雞蛋殺菌就是基于S.SeftenbergD60，n=9

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怎樣檢驗(yàn)熱處理效應(yīng)

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采取微生物檢測(cè)方法測(cè)試病原菌，這個(gè)方法直接但昂貴而且費(fèi)時(shí)

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研究發(fā)覺(jué)能夠利用酶，比如

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牛乳中堿性磷酸酶和牛乳中病原菌有類似D值，測(cè)試酶活力相對(duì)簡(jiǎn)單得多。

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液態(tài)雞蛋能夠采取α-淀粉酶活力。

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實(shí)際上，除了部分特殊產(chǎn)品（如啤酒），部分采取傳統(tǒng)低溫長(zhǎng)時(shí)間巴氏殺菌產(chǎn)品如牛奶、果汁等，現(xiàn)在全部紛紛轉(zhuǎn)用高溫短時(shí)間加工工藝。

–

高溫短時(shí)加熱條件有利于產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)、感官品質(zhì)尤其是維生素、風(fēng)味和色澤保持。

2.設(shè)備

2.1包裝產(chǎn)品巴氏殺菌

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固態(tài)食品和部分液態(tài)食品（如啤酒、果汁）是包裝好后進(jìn)行巴氏消毒。

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采取玻璃罐，要注意容器爆裂。加熱時(shí)，容器和水溫度不能超出20℃，冷卻時(shí)溫差不超出10℃。

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采取金屬罐或塑料罐，不管采取熱水還是蒸汽作為加熱介質(zhì)，破裂危險(xiǎn)全部不大。

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設(shè)備形式

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類似熱燙設(shè)備，比如隧道式，加熱介質(zhì)能夠是蒸汽能夠是熱水，分多個(gè)區(qū)域，帶熱量回收裝置。

2.2未包裝液體產(chǎn)品巴氏殺菌

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部分低黏度液體產(chǎn)品（如牛奶、乳制品、果汁、液態(tài)雞蛋等）通常使用連續(xù)式設(shè)備如：板式熱交換器

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部分產(chǎn)品（假如汁）需要在加熱前脫氣，以預(yù)防氧化，通常能夠采取真空脫氣。

第四節(jié)商業(yè)殺菌

一、包裝食品商業(yè)殺菌

批式

連續(xù)式

二、超高溫殺菌（UHT）

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灌裝在容器中后殺菌，一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是熱穿透速率比較低?，F(xiàn)在有部分方法用于提升熱傳輸速率，比如：

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采取更薄罐材料

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采取旋轉(zhuǎn)殺菌方法

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升高殺菌溫度——但不可行，因?yàn)閹?lái)對(duì)罐材料要求更高，設(shè)備要求更高等問(wèn)題

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采取罐裝前殺菌然后無(wú)菌罐裝就能很好處理這個(gè)問(wèn)題，UHT指采取132-143℃溫度對(duì)未包裝流體食品短時(shí)殺菌。

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UHT操作不需要考慮容器大小問(wèn)題

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UHT唯一問(wèn)題是設(shè)備成本比較高，而且比較復(fù)雜。

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UHT操作能很好地用于液態(tài)和帶小顆粒流體食品，但對(duì)于含大塊固體流體食品，存在很多問(wèn)題：

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若要將大塊物料中心酶殺死，那么表面會(huì)過(guò)分受熱

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必需要采取攪動(dòng)方法以提升傳熱速率并保持溫度均勻，但這么會(huì)造成食品外觀破壞

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至今仍缺乏對(duì)應(yīng)能包裝含大塊物料流體罐裝和容器

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假如設(shè)備是管式，無(wú)法進(jìn)行保溫。

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UHT設(shè)備特點(diǎn)：

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UHT設(shè)備分類

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直接系統(tǒng)

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非直接系統(tǒng)

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其它系統(tǒng)

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直接系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

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直接系統(tǒng)缺點(diǎn)

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間接系統(tǒng)

1.板式

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缺點(diǎn)

–

優(yōu)點(diǎn)

2.列管式

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優(yōu)點(diǎn)

–

缺點(diǎn)

3.刮板式

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適合于高黏度或帶顆粒物料

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生產(chǎn)品種靈活

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常見(jiàn)于水果沙司等第四章食品低溫處理和保藏?

冷凍食品按保藏原理可分為兩大類：

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一類是冷藏制品，關(guān)鍵指將食品原料和配料經(jīng)過(guò)前處理比如清洗、分割、包裝或加工處理后，在-1℃以上8℃以下儲(chǔ)藏制品；

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另一類是凍藏制品，關(guān)鍵是指將食品原料經(jīng)過(guò)前處理加工，在-30℃以下快速凍結(jié)，經(jīng)包裝后，在-18℃以下低溫儲(chǔ)藏和流通食品。

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冷凍食品含有營(yíng)養(yǎng)、方便、衛(wèi)生和經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，是50、60年代發(fā)展起來(lái)新型加工食品。它70年代快速發(fā)展，80年代在世界上普及，成為發(fā)展最快速食品產(chǎn)業(yè)，到90年代，冷凍方便食品產(chǎn)量和銷量在有發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)已占全部食品50%以上，逐步替換罐頭食品首要地位，躍居加工食品榜首。

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現(xiàn)在世界冷凍食品總產(chǎn)量已經(jīng)超出5000萬(wàn)噸，人均消費(fèi)約10千克。發(fā)達(dá)國(guó)家冷凍食品已形成規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)，在市場(chǎng)上普及，成為消費(fèi)者生活中不可缺乏食品。發(fā)展較快國(guó)家有美國(guó)，歐共體13國(guó)，日本和澳大利亞等國(guó)。具體各國(guó)家和地域冷凍食品消費(fèi)量見(jiàn)表4-1，冷凍食品種類分布見(jiàn)表4-2。

表4-1冷凍食品消費(fèi)量（萬(wàn)噸）

表4-2冷凍食品消費(fèi)種類分布(萬(wàn)噸)

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中國(guó)冷凍食品發(fā)展較晚，70年代初開始上海生產(chǎn)速凍蔬菜和點(diǎn)心，80年代中國(guó)冷凍小包裝分割肉、禽、水產(chǎn)和速凍點(diǎn)心等產(chǎn)品出口和內(nèi)銷陸續(xù)增加。

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伴隨中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城鎮(zhèn)化趨勢(shì)加速，消費(fèi)者對(duì)方便食