3第三章 食品的热处理和杀菌解析
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食品工艺学-第三章+食品的热处理和杀菌
725只肉、鱼、蔬菜和水果罐头中发现有活菌存在 的罐头各占20%、10%、8%、和3%。大多数罐头中出 现的细菌为需氧性芽孢菌，曾偶尔在果蔬罐头中发 现霉菌孢子，却未发现酵母菌。但这些罐头并未出 现有腐败变质的现象。
❖ 事实表明，罐头食品种类不同，罐头内出现的腐 败菌也各有差异。 各种腐败菌的生活习性不同， 故应该有不同的杀菌工艺要求。 因此，弄清罐 头腐败原因及其菌类是正确选择合理加热和杀菌 工艺，避免贮运中罐头腐败变质的首要条件
强，pH低于5时细菌芽孢就不耐热，此时耐热性的 强弱受其它因素控制 ▪ 添加酸，适当提高内容物酸度。
图2 pH对芽孢耐热性的影响
（2）水分活度 AW
❖水分活度或者加热环境中的相对湿度对微生物的 耐热性有显著的影响
❖水分活度越低，微生物细胞的耐热性越强 ❖蛋白质在潮湿的情况下加热比在干燥状态下加热
只有在pH大于4.6的食品中才能生长并有害于人 体健康。 ❖ 故肉毒杆菌能生长的最低pH值成为低酸性和酸性 食品分界的标准线。
❖ 在低酸性食品中有比肉毒杆菌更耐热的厌氧腐败菌 如P.A.3679生芽梭状芽孢杆菌，它并不产生毒素， 常被选为低酸性食品罐头杀菌时供试验的对象菌
❖ 在低酸性食品中还存在抗热性更强的平酸菌如嗜热 脂肪芽孢杆菌，它需要更高的杀菌工艺条件才会完 全遭到破坏。
✓ 低酸性食品胀罐时常见的腐败菌大多数属于专性 厌氧嗜热芽孢杆菌和厌氧嗜温芽孢菌。
❖ 事实表明，罐头食品种类不同，罐头内出现的腐 败菌也各有差异。 各种腐败菌的生活习性不同， 故应该有不同的杀菌工艺要求。 因此，弄清罐 头腐败原因及其菌类是正确选择合理加热和杀菌 工艺，避免贮运中罐头腐败变质的首要条件
强，pH低于5时细菌芽孢就不耐热，此时耐热性的 强弱受其它因素控制 ▪ 添加酸，适当提高内容物酸度。
图2 pH对芽孢耐热性的影响
（2）水分活度 AW
❖水分活度或者加热环境中的相对湿度对微生物的 耐热性有显著的影响
❖水分活度越低，微生物细胞的耐热性越强 ❖蛋白质在潮湿的情况下加热比在干燥状态下加热
只有在pH大于4.6的食品中才能生长并有害于人 体健康。 ❖ 故肉毒杆菌能生长的最低pH值成为低酸性和酸性 食品分界的标准线。
❖ 在低酸性食品中有比肉毒杆菌更耐热的厌氧腐败菌 如P.A.3679生芽梭状芽孢杆菌，它并不产生毒素， 常被选为低酸性食品罐头杀菌时供试验的对象菌
❖ 在低酸性食品中还存在抗热性更强的平酸菌如嗜热 脂肪芽孢杆菌，它需要更高的杀菌工艺条件才会完 全遭到破坏。
✓ 低酸性食品胀罐时常见的腐败菌大多数属于专性 厌氧嗜热芽孢杆菌和厌氧嗜温芽孢菌。
第三章食品的热处理与杀菌
缺乏自主品牌，加上行业无序竞争，原材料成本上涨，罐头产品的 利润空间非常狭小。
第一节 热加工原理
一、罐头食品的腐败及腐败菌
凡能导致罐头食品腐败变质的各种微生物都称为腐败 菌。
曾有人对日本市场销售的罐头食品进行过普查，在 725只肉、鱼、蔬菜和水果罐头中发现有活菌存在的 罐头各占20%、10%、8%、和3%。大多数罐头中出 现的细菌为需氧性芽孢菌，曾偶尔在果蔬罐头中发现 霉菌孢子，却未发现酵母菌。但这些罐头并未出现有 腐败变质的现象。
考核知识点和考核要求
1.热加工原理 领会：
①罐头食品按照PH分类，低酸性食品和酸性食品的分界线 及依据； ②酸化食品的概念； ③罐头食品杀菌工艺条件（杀菌公式）的主要组成因素、 试验菌、反压力的概念。 掌握：①影响微生物耐热性的因素；②罐藏食品生产的基本 工序及相应的工艺要求；③排气方法，金属罐封口对三率的 要求；④不同特性食品杀菌方式的选择。 熟练掌握：①热力致死时间曲线、热力致死速率曲线、 Z值、 F值、D值，以及它们之间的关系和相互计算；②罐头食品的主要腐 败变质现象及罐头食品腐败变质的原因。
因此，弄清罐头腐败原因及其菌类是正确 选择合理加热和杀菌工艺，避免贮运中罐头腐 败变质的首要条件。
1. 食品pH值与腐败菌的关系
各种腐败菌对酸性环境的适应性不同，而各种食品 的酸度或pH值也各有差异。
根据腐败菌对不同pH值的适应情况及其耐热性， 罐头食品按照pH不同常分为四类：低酸性、中酸 性、酸性和高酸性
第一节 热加工原理
一、罐头食品的腐败及腐败菌
凡能导致罐头食品腐败变质的各种微生物都称为腐败 菌。
曾有人对日本市场销售的罐头食品进行过普查，在 725只肉、鱼、蔬菜和水果罐头中发现有活菌存在的 罐头各占20%、10%、8%、和3%。大多数罐头中出 现的细菌为需氧性芽孢菌，曾偶尔在果蔬罐头中发现 霉菌孢子，却未发现酵母菌。但这些罐头并未出现有 腐败变质的现象。
考核知识点和考核要求
1.热加工原理 领会：
①罐头食品按照PH分类，低酸性食品和酸性食品的分界线 及依据； ②酸化食品的概念； ③罐头食品杀菌工艺条件（杀菌公式）的主要组成因素、 试验菌、反压力的概念。 掌握：①影响微生物耐热性的因素；②罐藏食品生产的基本 工序及相应的工艺要求；③排气方法，金属罐封口对三率的 要求；④不同特性食品杀菌方式的选择。 熟练掌握：①热力致死时间曲线、热力致死速率曲线、 Z值、 F值、D值，以及它们之间的关系和相互计算；②罐头食品的主要腐 败变质现象及罐头食品腐败变质的原因。
因此，弄清罐头腐败原因及其菌类是正确 选择合理加热和杀菌工艺，避免贮运中罐头腐 败变质的首要条件。
1. 食品pH值与腐败菌的关系
各种腐败菌对酸性环境的适应性不同，而各种食品 的酸度或pH值也各有差异。
根据腐败菌对不同pH值的适应情况及其耐热性， 罐头食品按照pH不同常分为四类：低酸性、中酸 性、酸性和高酸性
第三章 食品的热处理和杀菌
pH值≤4.6时肉毒杆菌的生长受到抑制，且在干燥的环境
中无法生长。
故肉毒杆菌能生长的低酸性食品被划定为pH值>4.6、
Aw>0.85。
肉毒杆菌生长和产生毒素时会伴随着产气，因
此印制“罐盖中心部位凸起不可食用”可预防
消费者误食。
肉毒杆菌的应用——除皱美容
低酸性转化为酸性食品？
水果蔬菜罐头
D值
D值越大，细菌的死亡速率越慢，即该菌的耐热性越强。 D值大小和细菌耐热性的强度成正比。 注意：D值不受原始菌数影响 D值随热处理温度、菌种、细菌活芽孢所处的环境和其它 因素而异。 D值的单位是min
例：下列关于D值的说法，不正确的是（ ）
A D值越大，细菌的死亡速率越慢，即该菌的 耐热性越强； B D值大小和细菌耐热性的强度成正比; C 原始菌数越多，D值越大； D D值随热处理温度、菌种、细菌活芽孢所处 的环境和其它因素而异
灭90%特定的微生物所需要的时间
t D(lg a lg 0.1a )
t D lg 10
t D
理论上的微生物热致死实验
min 微生物数量 （每分钟加热开始时） 1min内杀死的微生物数 量 （总数的90%） 加热1min后活的 微生物的数量 存活微生物 数量的对数
1 2 3
106 105 104
（二）热杀菌食品的pH分类
第三章 食品的热加工与杀菌
腐败菌
腐败特征
低 嗜 嗜热脂肪芽孢杆菌
酸 热 嗜热解糖梭状芽孢杆菌
性菌
食
致黑梭状芽孢杆菌
品 嗜 肉毒杆菌 A、B
温 生芽孢梭状芽孢杆菌(P.A3697) 菌
平盖酸败 产酸产气 致黑硫臭 产酸产气产毒 产酸产气
酸 嗜 凝结芽孢杆菌
性 温 巴氏固氮梭状芽孢杆菌
食菌
品
Βιβλιοθήκη Baidu
酪酸梭状芽孢杆菌
多粘芽孢杆菌
平盖酸败 产酸产气 产酸产气 产酸产气
• 设备有转鼓式、刮板式、隧道式等。
13
3、热挤压（Hot extrusion)
热挤压是指食品物料在螺杆的挤压下被压缩并形成 熔融状态，然后在卸料端通过模具出口被挤出的 过程中还被加热。热挤压也被称为挤压蒸煮 （Extrusion cooking）。
挤压是结合了混合、蒸煮、揉搓、剪切、成型等几 种单元操作的过程。
15
第三节 食品的热杀菌
• 一、热杀菌的概念 • 二、食品热杀菌的种类
16
一、热杀菌的概念
1、热杀菌的概念 热杀菌是以杀灭微生物为主要目的的热处理形式。
• 利用热能转换器（如锅炉）将燃烧的热能转变为 热水或蒸汽作为加热介质，再以换热器将热水或 蒸汽的热能传给食品，或将蒸汽直接喷入待加热 的食品。
T (T＝12l℃)
D值的大小可以反映微生 物的耐热性。在同一温度下 比较不同微生物的D值时， D值愈大，表示在该温度下 杀死90%微生物所需的时间 愈长，即该微生物愈耐热。
《食品工艺学》课程笔记
《食品工艺学》课程笔记
第一章绪论
一、食品的概念
食品是人类为了维持生命和健康，通过口腔摄入经过消化吸收后，为身体提供能量、营养和生理活性物质的物质。食品不仅包括我们日常所熟知的主食、菜肴、水果等，还包括各种饮料、调味品等。食品的种类繁多，来源各异，包括植物、动物等。食品的营养成分主要包括蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质等。
二、食品加工工艺
食品加工工艺是指通过物理、化学或生物学的手段，对食品原料进行一系列的加工处理，使其成为具有一定品质、口感、营养价值、安全卫生和方便食用的食品的过程。食品加工工艺包括原料的选择、清洗、切割、烹调、冷却、包装等环节。不同的食品原料和产品有不同的加工工艺，同一种食品原料也可以采用不同的加工工艺。
三、食品工业及其发展趋势
食品工业是指以食品原料为基础，通过食品加工工艺，生产出各种食品的产业。随着社会的发展和科技的进步，食品工业已经成为了国民经济的重要支柱产业。目前，食品工业正朝着自动化、智能化、绿色化、功能化、个性化等方向发展。自动化和智能化可以提高生产效率和产品质量，绿色化可以降低能源消耗和环境污染，功能化可以满足消费者对健康食品的需求，个性化可以满足消费者对多样化、特色化食品的需求。
四、食品工艺学的研究内容和范围
食品工艺学是研究食品加工工艺和食品工业的科学。它以食品原料为基础，研究食品的加工原理、加工技术、加工设备、食品的品质、营养、安全等方面。食品工艺学的研究范围包括食品原料的加工特性、食品加工过程中的物理、化学、生物学变化、食品添加剂的应用、食品包装、食品贮藏、食品品质检测等。食品工艺学的研究对于提高食品品质、保障食品安全、推动食品工业的发展具有重要意义。
第三章食品热处理和杀菌ppt课件
不同芽孢，耐热性也不同 嗜热菌芽孢>厌氧菌芽孢>需氧菌芽孢
7
精选ppt课件2021
同一种芽孢的耐热性也不同
与菌龄、培育条件、储存环境的不同而异
例如：含有磷酸或镁的培养基生长的芽孢耐热性 较强；含有碳水化合物和氨基酸的环境中培养 的芽孢耐热性很强；高温下培养比低温下培养 的耐热性强等。
8
精选ppt课件2021
肉毒梭菌是嗜温厌氧菌，在生长过程中还会 产生致命的毒素，对人类的健康危害极大，因 此，热杀菌食品一定保证杀灭此菌。
18
精选ppt课件2021
实验证明：PH≤4.6时，肉毒梭菌就不会 生长，也不会产生毒素，其芽孢也会受到强烈 的抑制，所以PH4.6被确定为低酸性食品和酸 性食品的分界线。此外，在干燥的环境中此菌 也无法生长，所以，低酸性食品的界限为： PH≤4.6，AW<0.85.
3
精选ppt课件2021
Leabharlann Baidu 2.热处理的类型：
按加工形式分： 工业烹饪：一般作为食品加工的前处理 热烫：主要破坏或钝化酶及减少为生物数量 热挤压：又称挤压蒸煮，指食品在挤压过程中被
加热。 热杀菌：以杀菌为主要目的
4
精选ppt课件2021
按加工目的分：详见课本83页表3-1 保藏：热烫、巴氏杀菌、杀菌 转化：蒸煮、烘烤、油炸
TDT曲线与环境条件有关，与微生物数量有 关，与微生物种类有关。
7
精选ppt课件2021
同一种芽孢的耐热性也不同
与菌龄、培育条件、储存环境的不同而异
例如：含有磷酸或镁的培养基生长的芽孢耐热性 较强；含有碳水化合物和氨基酸的环境中培养 的芽孢耐热性很强；高温下培养比低温下培养 的耐热性强等。
8
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肉毒梭菌是嗜温厌氧菌，在生长过程中还会 产生致命的毒素，对人类的健康危害极大，因 此，热杀菌食品一定保证杀灭此菌。
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实验证明：PH≤4.6时，肉毒梭菌就不会 生长，也不会产生毒素，其芽孢也会受到强烈 的抑制，所以PH4.6被确定为低酸性食品和酸 性食品的分界线。此外，在干燥的环境中此菌 也无法生长，所以，低酸性食品的界限为： PH≤4.6，AW<0.85.
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Leabharlann Baidu 2.热处理的类型：
按加工形式分： 工业烹饪：一般作为食品加工的前处理 热烫：主要破坏或钝化酶及减少为生物数量 热挤压：又称挤压蒸煮，指食品在挤压过程中被
加热。 热杀菌：以杀菌为主要目的
4
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按加工目的分：详见课本83页表3-1 保藏：热烫、巴氏杀菌、杀菌 转化：蒸煮、烘烤、油炸
TDT曲线与环境条件有关，与微生物数量有 关，与微生物种类有关。
3第三章 食品的热处理和杀菌
FOOD TECHNOLOGY
3. 罐头食品的分类
① 按罐藏原料分类
肉类罐头 禽类罐头 水产类罐头 水果类罐头 蔬菜类罐头 其他类罐头
FOOD TECHNOLOGY
② 按加工方法分类
清蒸类：以保存原有食品的色香味为主，只加少量调料。 调味类：装罐后加入调味汤汁，体现调味汁的风味。 油浸类：装罐后加入油脂，油脂加入量较大。 糖水类：糖浓度相对较低，一般在14%-18%。 糖浆类：固形物块状、糖浓度相对较高，达60%-70%。 果酱类：物料呈酱体，糖浓度达60%-70%以上。 果汁类：以水果或蔬菜汁为原料加工而成。 什锦类：原料多样化。
FOOD TECHNOLOGY
二．微生物的耐热性
1. 影响微生物耐热性的因素
① ②
污染微生物的种类 热处理前细胞芽孢生长的环境
生物有抵御周围环境的本能。食品污染前腐败菌及其 芽孢所处的生长环境对他们的耐热性有一定影响。 在含有磷酸或镁的培养基种生长出的芽孢具有较强的 耐热性；在含有碳水化合物和氨基酸的环境中培养芽 孢的耐热性很强；在高温下培养比在低温下喂养形成 的芽孢的耐热性要强。
FOOD TECHNOLOGY
D值的计算
4 设原始菌数为a，热处理时间为t， 例题：某菌原始数为1×10 ,110℃ 热处理3min后菌数降为1×10，求 残存菌数为b，斜率为k。 该菌D值。
食品的热处理与杀菌
应用范围
优点
利用高温蒸汽对食品进 行加热处理，使微生物
死亡。
适用于各种固体和半固 体食品，如肉类、蔬菜、
豆制品等。
蒸汽穿透力强，能均匀 加热食品，保持食品原
有风味和营养成分。
缺点
需要专门的蒸汽设备， 成本较高。
红外线法
01
02
03
04
原理
利用红外线辐射对食品进行加 热，使微生物体内的蛋白质变
性而死亡。
以保持其原有品质。
02
常见食品热处理技术
煮沸法
原理
通过加热食品至沸腾温度（100°C） 以上，使食品中的微生物蛋白质变 性，从而达到杀菌的目的。
应用范围
适用于耐热的液体食品，如果 汁、酱油、醋等。
优点
操作简单，成本低廉。
缺点
可能导致食品中营养成分的损 失，且对于固体食品处理效果
较差。
蒸汽法
原理
利用射线辐照果蔬制品，破坏微生物的遗传物质，达到杀菌效果，且对食品的营 养成分影响较小。
肉制品杀菌工艺
高温高压杀菌
将肉制品在高温高压条件下处理，使 微生物死亡，同时改善肉制品的组织 结构和风味。
烟熏杀菌
通过烟熏的方式将肉制品表面的微生 物杀死，同时赋予肉制品独特的烟熏 风味。
04
热处理对食品品质影响及 优化措施
THANKS
食品的热处理和杀菌
100
杀菌时间(min)
10
1
0.1
pH3.5
pH4.5
杀菌温度℃ pH5-7
pH与芽孢致死时间的关系
• 根据腐败菌对不同pH值的适应情况及其耐 热性，(罐头)食品按照pH值不同常分为四类： 低酸性、中酸性、酸性和高酸性。
酸度 pH值
食品种类
常见腐败菌 杀菌要求
低酸性 > 5.0 虾、蟹、贝类、禽、 嗜热菌、嗜 牛肉、猪肉、火腿、 温厌氧菌、 羊肉、蘑菇、青豆 嗜温兼性厌
中酸性 4.6~5. 蔬菜肉类混合制品、 氧菌 0 汤类、面条、无花果
高温杀菌 105~121℃
酸性
3.7~4. 荔枝、龙眼、樱桃、 非芽孢耐酸 沸水或
6 苹果、枇杷、草莓、 菌、耐酸芽 100℃以下
番茄酱、各类果汁 孢菌
介质中杀菌
高酸性
< 3.7
菠萝、杏、葡萄、柠 酵母、霉菌 檬、果酱、果冻、酸 泡菜、柠檬汁等
糖与微生物耐热性的关系
•食品其他成分
淀粉对微生物芽孢耐热性没有直接影响 蛋白质如明胶、血清等能增强芽孢的耐热性 如果食品中加入少量的杀菌剂和抑制剂也能
大大减弱芽孢的耐热性。
3、微生物的耐热参数
经过几代科学家的努力与探索，现在常用下列一 些数学曲线与数值来表示微生物与热杀菌有关的 耐热特性：
25---30
第三章食品热处理和杀菌
2、酶的最适温度和热稳定性 温度对酶反应有明显的影响，任何一种酶 都有其最适的作用温度。 酶的稳定性还和其它一些因素有关：pH、 缓冲液的离子强度和性质、是否存在底物、酶 和体系中蛋白质的浓度、保温的时间及是否存 在抑制剂和活化剂等。 影响酶的耐热性的因素主要有：酶的种类 和来源，热处理的条件。
2、热破坏反应和温度的关系
Z值：指D值 (或TDT值) 变化90% (一个对数 坐标值) 所对应的温度变化值 (℃或F)。
微生物热力致死速率曲线
←
二、 加热对微生物的影响
1、微生物和食品的腐败变质 食品中的微生物是导致食品不耐贮藏的主要原因。 细菌、霉菌和酵母都可能引起食品的变质，其中细 菌是引起食品腐败变质的主要原因。细菌中非芽孢细菌 在自然界存在的种类最多，污染食品的可能性也最大， 但这些菌的耐热性并不强，巴氏杀菌既可将其杀死。细 菌中耐热性强的是芽孢菌。酵母菌和霉菌引起的变质多 发生在酸性较高的食品中。 少数微生物对人类、动物或植物有病害作用，它们 被称为致病菌或病原菌。能在食品中产生毒素的微生物 （致病菌）多见于细菌和霉菌。
三、食品热处理使用的能源和加热方式
能源 气体燃料（天然气或液化气） 液体燃料（燃油等） 固体燃料（如煤、木、炭等） 电 加热方式 直接加热 间接加热：蒸汽、热水、空气
←
第二节 食品热处理的反应动力学
一、热破坏反应参数时间和反应动力学→ 二、加热对微生物的影响→ 三、加热对酶的作用→ 四、加热对食品中其它成分的影响→
2、热破坏反应和温度的关系
Z值：指D值 (或TDT值) 变化90% (一个对数 坐标值) 所对应的温度变化值 (℃或F)。
微生物热力致死速率曲线
←
二、 加热对微生物的影响
1、微生物和食品的腐败变质 食品中的微生物是导致食品不耐贮藏的主要原因。 细菌、霉菌和酵母都可能引起食品的变质，其中细 菌是引起食品腐败变质的主要原因。细菌中非芽孢细菌 在自然界存在的种类最多，污染食品的可能性也最大， 但这些菌的耐热性并不强，巴氏杀菌既可将其杀死。细 菌中耐热性强的是芽孢菌。酵母菌和霉菌引起的变质多 发生在酸性较高的食品中。 少数微生物对人类、动物或植物有病害作用，它们 被称为致病菌或病原菌。能在食品中产生毒素的微生物 （致病菌）多见于细菌和霉菌。
三、食品热处理使用的能源和加热方式
能源 气体燃料（天然气或液化气） 液体燃料（燃油等） 固体燃料（如煤、木、炭等） 电 加热方式 直接加热 间接加热：蒸汽、热水、空气
←
第二节 食品热处理的反应动力学
一、热破坏反应参数时间和反应动力学→ 二、加热对微生物的影响→ 三、加热对酶的作用→ 四、加热对食品中其它成分的影响→
3食品的热处理和灭菌
一、微生物的耐热性 1.影响微生物耐热性的因素 1000 1）微生物的种类 100 霉菌、酵母菌的耐热性比较低 10 （纯黄丝衣霉菌、耐渗透 1 酵母） 0 20 40 60 È ´ À Ê ä (·Ö ) ¦ í ±¼ Ö Ó 细菌的耐热性相对较高（芽孢） P34 表3-2 90¡ æ 84¡ æ 80¡ æ 2）热处理温度 P85 表3-3 3）食品成分 不同温度时炭疽菌芽孢的活菌残存数曲线 pH、脂肪、糖、蛋白质、 盐
水份活度aw和酸碱值pH对微生物的生长有决 定性的影响，实验数据表明，aw 0.85和 pH4.6是一个分界点，如果某食品控制在aw 0.85以下及pH4.6以下是属于较安全的食品， 只需要低于100℃温度杀菌便可，如果汁罐头 就是属于这种情形。但科学家实验也证明上 述两个制约因素中只要有一个达到，便可用 ≤100℃温度杀菌。
第三章 食品的热处理与杀菌
引言
• 一、热加工方法
常用的热处理过程及其效果
常用的热处理过程及其效果
1. 杀菌(sterilization) —— 將所有微生物及孢子， 完全杀灭的加热处理方法，称为杀菌或绝对无菌法。 2. 商业杀菌法(commercial sterilization) —— 將 病原菌、产毒菌及在食品上造成食品腐败的微生物杀 死，罐头内允许残留有微生物或芽孢，不过，在常溫 无冷藏狀況的商业贮运过程中，在一定的保质期内， 不引起食品腐败变质，这种加热处理方法称为商业灭 菌法。
水份活度aw和酸碱值pH对微生物的生长有决 定性的影响，实验数据表明，aw 0.85和 pH4.6是一个分界点，如果某食品控制在aw 0.85以下及pH4.6以下是属于较安全的食品， 只需要低于100℃温度杀菌便可，如果汁罐头 就是属于这种情形。但科学家实验也证明上 述两个制约因素中只要有一个达到，便可用 ≤100℃温度杀菌。
第三章 食品的热处理与杀菌
引言
• 一、热加工方法
常用的热处理过程及其效果
常用的热处理过程及其效果
1. 杀菌(sterilization) —— 將所有微生物及孢子， 完全杀灭的加热处理方法，称为杀菌或绝对无菌法。 2. 商业杀菌法(commercial sterilization) —— 將 病原菌、产毒菌及在食品上造成食品腐败的微生物杀 死，罐头内允许残留有微生物或芽孢，不过，在常溫 无冷藏狀況的商业贮运过程中，在一定的保质期内， 不引起食品腐败变质，这种加热处理方法称为商业灭 菌法。
第三章 食品的热处理和杀菌
耐热性 D121=4.0-5.0 min D121=3.0-4.0 min D121=2.0-3.0 min D121=6-12 sec D121=6-40 sec D121=1-4 sec D100=6-30 sec D100=6-30 sec D100=6-30 sec
LOGO
7、F0=nD
TDT值（或F0值）建立在“彻底杀灭”的概念基 础上。 微生物的数量变化时，需重新考虑杀菌终点的确
⑤ pH≤4.8时就不会生长，pH≤4.6时其芽孢受到强
烈的抑制。
⑥ 产毒时的一个代谢特点是产气。
LOGO
（三）微生物耐热性参数
常用下列一些数学曲线与数值来表示微生物与 热杀菌有关的耐热特性： 1、热力致死温度 2、热力致死时间曲线（TDT） 3、F0值 4、Z值 5、热力致死速率曲线 6、D值 7、F0=nD
LOGO
第一节 热处理原理
一、微生物的耐热性
二、食品的传热
三、杀菌强度的计算及确定程序
LOGO
一、微生物的耐热性 （一）影响微生物耐热性的因素
（二）热杀菌食品的pH分类
（三）微生物耐热性参数 （四）超高温杀菌与酶的耐热性
LOGO
（一）影响微生物耐热性的因素
1、污染微生物的种类和数量 2、热处理温度 3、罐内食品成分的影响
定问题。
第三章__食品的热处理和杀菌技术分析
食品保藏原理 （3）热力致死时间（TDT）：
1000
热力温度保持恒定不变，将食品
Ö ) Ö Ó ¼ (· Ê ä ¼ È ± ¾ Ó É ú ±
中某一菌种的细胞或芽孢全部杀 死所必需的最短热处理时间。
100
F值的定义就是在121℃温度条件 下杀死一定浓度的细菌所需要的 时间F值，与原始菌数是相关的。
F值越大，菌的耐热性就越强。
10
Z
1 95 100 105 110 115 120 125 ± É ú ¾ Â Î È ¶ (¡ æ )
热力致死时间曲线
食品保藏原理 （4）Z值： Z值为热力致死时间按照1/10或 10倍变化时所需要提高或降低的 温度值(℃). Z值越大，因温度上升而取得的 杀菌效果就越小。 如肉毒梭菌芽孢加热致死时间 110℃为35min，100℃为350min， 则Z是多少？ 解：Z＝10 ℃
食品保藏原理
例 100℃热处理时，原始菌数为1×104，热处理 3分钟后残存的活菌数是1×101，求该菌D值。
解： TRTn＝nD＝3D＝3min 即D 110℃ 或D110＝1min
食品保藏原理
例 某罐头食品的对象菌D121＝4min，问在121℃ 杀菌99.9%时，需要多长时间？杀菌99.99%呢？如 果要使对象菌减少为原来的0.001%，此时又需要 多长的杀菌时间呢？ 解： 杀死99.9%，t＝3D＝12min 杀死99.99%，t＝4D＝16min 减少为原来的0.001%时， t＝5D＝20min
食品的热处理与杀菌
食品的热处理与杀菌
PRINCIPLES OF THERMAL PROCESSING
食品的热处理
保藏热处理
– 热烫 – 巴氏杀菌 – 高温灭菌
转化热处理
--蒸煮 --烘烤 --油炸
保藏热处理
热烫
（1）钝化酶
苹果
马铃薯
热烫
（2）除氧
保藏热处理
生菜
保藏热处理
巴氏杀菌法 (Pasteurization ）
如：多数蔬菜、蘑菇、金枪鱼、椰汁等罐头食品。 酸化食品类。酸化食品指在低酸性食品中加入酸或酸性
讨论2：
当你去餐厅就餐时，很多餐厅都会 提供 茶水给顾客涮洗餐具，你觉得这样做的目 的是什么？能起到杀菌的作用吗？
3.罐内食品成分
脂肪、蛋白质
脂肪的存在可以增强细 菌的耐热性
原因：形成凝结层，妨 碍水分的渗透又是热的 不良导体
糖类
▪ 糖类的影响与其种类和浓 度有关
▪ 低浓度的糖类影响不大， 耐热性
最高生长温 度（℃） 70～90 45～55 30～35 15～25
为什么细菌的芽孢比营养细胞更耐热？
蛋白质不同
不同种类的蛋白质具 有不同的热凝固温度
水分含量及水分 活度不同
（1）芽孢中的水分含 量较低
（2）芽孢中的水大部 分为结合水
微生物的污染量
C
B
D
PRINCIPLES OF THERMAL PROCESSING
食品的热处理
保藏热处理
– 热烫 – 巴氏杀菌 – 高温灭菌
转化热处理
--蒸煮 --烘烤 --油炸
保藏热处理
热烫
（1）钝化酶
苹果
马铃薯
热烫
（2）除氧
保藏热处理
生菜
保藏热处理
巴氏杀菌法 (Pasteurization ）
如：多数蔬菜、蘑菇、金枪鱼、椰汁等罐头食品。 酸化食品类。酸化食品指在低酸性食品中加入酸或酸性
讨论2：
当你去餐厅就餐时，很多餐厅都会 提供 茶水给顾客涮洗餐具，你觉得这样做的目 的是什么？能起到杀菌的作用吗？
3.罐内食品成分
脂肪、蛋白质
脂肪的存在可以增强细 菌的耐热性
原因：形成凝结层，妨 碍水分的渗透又是热的 不良导体
糖类
▪ 糖类的影响与其种类和浓 度有关
▪ 低浓度的糖类影响不大， 耐热性
最高生长温 度（℃） 70～90 45～55 30～35 15～25
为什么细菌的芽孢比营养细胞更耐热？
蛋白质不同
不同种类的蛋白质具 有不同的热凝固温度
水分含量及水分 活度不同
（1）芽孢中的水分含 量较低
（2）芽孢中的水大部 分为结合水
微生物的污染量
C
B
D
食品的热处理和杀菌03
保 藏 处 理
乳、啤酒、果汁、 巴氏 加热到75-95℃ 肉、蛋、面包、 杀菌 即食食品 杀菌 蒸煮 乳、肉制品、水 果、蔬菜 蔬菜、肉、鱼 加热到>100℃
钝化酶，改变质构，蛋 蒸汽或热水加热 营养损失、流失， 白质变性，杀菌，降低 到90-100℃ 水分损失 水分
转 化 处 理
鱼、肉 烘烤 面包 油炸 肉、鱼、土豆
3、传热测定 指罐头中心温度（或冷点温度）的测 定。 冷点：罐头杀菌冷却过程中，温度变化 最缓慢的点。
传导型食品罐头的冷 点在罐的几何中心 特点：传热速度较慢
传导加热型冷点位置
对流型食品罐头的 冷点在罐中心轴 上，离罐底2~4cm 处。 特点：传热速度快 对流加热型冷点位置
传热测定的目的： 了解杀菌过程中温度随时间变化曲 线，为正确制定杀菌工艺条件奠定基 础 比较杀菌锅内不同位置的升温情况， 为改进、维修设备和改进操作水平提 供技术依据 经过数据分析和处理可以判断罐头食 品的杀菌效果
表示某一种特定的菌在特定条件下和特定 的温度下，其总的数量随杀菌时间的延续所 发生的变化。 热力致死速率曲线方程：
t D （lg lg ）
a b
D值（Decimal reduction time）：
又称对数递减时 间，指在一定的处理环 境中和在一定的热力致 死温度条件下某细菌数 群中每杀死90%原有残 存活菌数时所需要的时 间。
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① 先灌装密封后再加热、杀菌、 冷却。 先加热，再装入容器密封、冷 却。
• 大多数的蔬菜、水果、肉、禽、水产 类罐头所采用，是一种最普通的方法。
② ③
•
较少使用
主要用于牛奶制品、果汁饮料、豆奶 等液体食品加工中。
先加热杀菌冷却，再在无菌条 • 件下装入已灭菌的容器中密封。
FOOD TECHNOLOGY
第二节 热加工原理 一．罐头食品的腐败及腐败菌
FOOD TECHNOLOGY
食品腐败：食品在微生物的作用下，食品的感官品质、 营养品质甚至卫生安全品质等发生不良变化，而丧失 其可食性的现象。 腐败菌：导致食品腐败变质的各种微生物。
罐头食品中微生物的存活、生长与下列因素有关： 微生物自身的特性 罐头食品的种类、化学组成、pH值 加工和贮藏条件
FOOD TECHNOLOGY
3. 罐头食品的分类
① 按罐藏原料分类
肉类罐头 禽类罐头 水产类罐头 水果类罐头 蔬菜类罐头 其他类罐头
FOOD TECHNOLOGY
② 按加工方法分类
清蒸类：以保存原有食品的色香味为主，只加少量调料。 调味类：装罐后加入调味汤汁，体现调味汁的风味。 油浸类：装罐后加入油脂，油脂加入量较大。 糖水类：糖浓度相对较低，一般在14%-18%。 糖浆类：固形物块状、糖浓度相对较高，达60%-70%。 果酱类：物料呈酱体，糖浓度达60%-70%以上。 果汁类：以水果或蔬菜汁为原料加工而成。 什锦类：原料多样化。
FOOD TECHNOLOGY
③ 按罐藏容器分类
金属罐罐头 玻璃罐罐头 软包装罐头
FOOD TECHNOLOGY
4. 罐头食品制造需符合的两个条件
食品必须在不透气的容器内密封，以防止产品杀 菌后再受到污染。 食物必须在一定的温度下加热一段时间，使产品 达到商业无菌的要求。
实现商业灭菌的三条途径
① 胀罐
指罐头地盖不像正常情况下呈平坦或内凹状，而出现外 凸的现象。
a. b. c.
产生胀罐现象的原因
假胀罐：因食品装量过多或罐内真空度过低造成。 氢胀罐：因罐内食品酸度太高，内壁腐蚀产生氢气所致。 细菌性胀罐：因微生物在罐内生长繁殖，代谢有机质产 酸产气所致。原因是杀菌不足或罐头裂漏。
FOOD TECHNOLOGY
第三章 食品的热处理和杀菌
第一节 概述 一．热加工的方法
1.
FOOD TECHNOLOGY
灭菌
灭菌是指将食品中所有微生物破坏。 至少需要在121℃下保持15分钟。 多数食品并不适合灭菌操作。
2.
商业无菌
商业无菌的杀菌程度是使所有的病原性微生物、产生 毒素的微生物以及其他可能在正常的存储条件下繁殖 并导致食品腐败的微生物完全被破坏。 一般在100℃下保持15分钟。 商业无菌处理过的产品货架寿命一般在2年以上。
高酸性
FOOD TECHNOLOGY
低酸性食品
pH值
•
中酸性食品
4.6-5.0
• 汤类、面条、 蔬菜肉混合物 等。
酸性食品
3.7-4.6
•
高酸性食品
＜3.7
水果（菠萝）、 果汁、酸渍蔬 菜等。
＞5.0
虾、贝、禽、 畜、蘑菇、青 豆、竹笋等。
食品品种
•
水果（苹果） 及果汁等。
•
常见腐败菌
Biblioteka Baidu
•
嗜热嗜温厌氧 菌 嗜温兼性厌氧 菌
5. 中国罐头食品工业现状
20世纪50年代开始起步 20世纪80年代稳定发展
20世纪90年代全面调整
21世纪初开始快速发展
FOOD TECHNOLOGY
中国罐头工业十强企业：
上海梅林罐头食品有限公司 厦门罐头厂 浙江黄岩罐头食品集团 宁波五洲星集团 广州鹰金钱集团 山东九发食用菌股份有限公司 福建紫山集团 厦门银鹭集团 新疆屯河投资股份有限公司 河北理想企业集团
FOOD TECHNOLOGY
1. 食品pH值与腐败菌的关系
各种腐败菌对酸性环境的适应性不同，而各种食品的酸 度或pH值也各有差异。根据腐败菌对不同pH值的适应情 况及其耐热性，罐头食品按照pH不同常分为四类：
低酸性 中酸性 pH值＞5.0 pH值4.6-5.0
酸
性
pH值3.7-4.6
pH值＜3.7
FOOD TECHNOLOGY
3. 巴氏杀菌
在100℃以下的加热介质中的低温杀菌方法，以杀死病 原菌及无芽孢细菌，但无法完全杀灭腐败菌，因此巴氏 杀菌产品没有在常温下保存期限的要求，多数经过巴氏 杀菌的食品需要放在冰箱内保藏。
4. 热烫
生鲜的食品原料迅速以热水或蒸气加热处理的方式，称 为热烫。其目的主要为抑制或破坏食品中酶以及减少微 生物数量。
FOOD TECHNOLOGY
二．罐头食品的热处理
1.
罐头食品的定义
符合标准要求的原材料经处理、调味后装入金属罐、 玻璃罐、软包装材料等容器，再经排气密封、高温杀 菌、冷却等过程制成的一类食品。
FOOD TECHNOLOGY
2. 罐头食品的特点
可供直接食用，是一种方便食品。 基本上保持食品原有的风味、营养价值，部分罐头的风 味还能胜过新鲜食物。 便于携带、运输和贮存。 不易破损并耐久藏。 不易受季节影响，能常年供应市场，是一种很好的战备 物资。
•
酸性食品
嗜热酸芽孢杆菌
能在pH4或略低的介质中生长，最 适生长温度45℃，最高生长温度 56-60℃。
FOOD TECHNOLOGY
•
•
嗜热嗜温厌氧 菌 嗜温兼性厌氧 菌
• •
非芽孢耐酸菌 耐酸芽孢菌
•
耐热性低的耐 酸微生物及酶、 酵母、霉菌。
杀菌方式
高温杀菌 105-121℃
高温杀菌 105-121℃
沸水或100℃ 以下介质杀菌
沸水或100℃ 以下介质杀菌
FOOD TECHNOLOGY
2. 常见的罐头食品腐败变质的现象和原因
② 平盖酸坏
指罐头外观正常，而内容物却已在细菌活动下发生腐 败，呈轻微或严重酸味的变质现象。 导致罐头食品产生平盖酸坏变质的微生物称为平酸菌。 平酸菌大多为兼性厌氧的嗜热性腐败菌，能将碳水化 合物分解产生乳酸、甲酸、乙酸等有机酸类，使食品 酸败，但不产生气体。
低酸性食品
嗜热脂肪芽孢杆菌
• 耐热性很强，能在49-55℃下生长， 最高生长温度65℃。
• 大多数的蔬菜、水果、肉、禽、水产 类罐头所采用，是一种最普通的方法。
② ③
•
较少使用
主要用于牛奶制品、果汁饮料、豆奶 等液体食品加工中。
先加热杀菌冷却，再在无菌条 • 件下装入已灭菌的容器中密封。
FOOD TECHNOLOGY
第二节 热加工原理 一．罐头食品的腐败及腐败菌
FOOD TECHNOLOGY
食品腐败：食品在微生物的作用下，食品的感官品质、 营养品质甚至卫生安全品质等发生不良变化，而丧失 其可食性的现象。 腐败菌：导致食品腐败变质的各种微生物。
罐头食品中微生物的存活、生长与下列因素有关： 微生物自身的特性 罐头食品的种类、化学组成、pH值 加工和贮藏条件
FOOD TECHNOLOGY
3. 罐头食品的分类
① 按罐藏原料分类
肉类罐头 禽类罐头 水产类罐头 水果类罐头 蔬菜类罐头 其他类罐头
FOOD TECHNOLOGY
② 按加工方法分类
清蒸类：以保存原有食品的色香味为主，只加少量调料。 调味类：装罐后加入调味汤汁，体现调味汁的风味。 油浸类：装罐后加入油脂，油脂加入量较大。 糖水类：糖浓度相对较低，一般在14%-18%。 糖浆类：固形物块状、糖浓度相对较高，达60%-70%。 果酱类：物料呈酱体，糖浓度达60%-70%以上。 果汁类：以水果或蔬菜汁为原料加工而成。 什锦类：原料多样化。
FOOD TECHNOLOGY
③ 按罐藏容器分类
金属罐罐头 玻璃罐罐头 软包装罐头
FOOD TECHNOLOGY
4. 罐头食品制造需符合的两个条件
食品必须在不透气的容器内密封，以防止产品杀 菌后再受到污染。 食物必须在一定的温度下加热一段时间，使产品 达到商业无菌的要求。
实现商业灭菌的三条途径
① 胀罐
指罐头地盖不像正常情况下呈平坦或内凹状，而出现外 凸的现象。
a. b. c.
产生胀罐现象的原因
假胀罐：因食品装量过多或罐内真空度过低造成。 氢胀罐：因罐内食品酸度太高，内壁腐蚀产生氢气所致。 细菌性胀罐：因微生物在罐内生长繁殖，代谢有机质产 酸产气所致。原因是杀菌不足或罐头裂漏。
FOOD TECHNOLOGY
第三章 食品的热处理和杀菌
第一节 概述 一．热加工的方法
1.
FOOD TECHNOLOGY
灭菌
灭菌是指将食品中所有微生物破坏。 至少需要在121℃下保持15分钟。 多数食品并不适合灭菌操作。
2.
商业无菌
商业无菌的杀菌程度是使所有的病原性微生物、产生 毒素的微生物以及其他可能在正常的存储条件下繁殖 并导致食品腐败的微生物完全被破坏。 一般在100℃下保持15分钟。 商业无菌处理过的产品货架寿命一般在2年以上。
高酸性
FOOD TECHNOLOGY
低酸性食品
pH值
•
中酸性食品
4.6-5.0
• 汤类、面条、 蔬菜肉混合物 等。
酸性食品
3.7-4.6
•
高酸性食品
＜3.7
水果（菠萝）、 果汁、酸渍蔬 菜等。
＞5.0
虾、贝、禽、 畜、蘑菇、青 豆、竹笋等。
食品品种
•
水果（苹果） 及果汁等。
•
常见腐败菌
Biblioteka Baidu
•
嗜热嗜温厌氧 菌 嗜温兼性厌氧 菌
5. 中国罐头食品工业现状
20世纪50年代开始起步 20世纪80年代稳定发展
20世纪90年代全面调整
21世纪初开始快速发展
FOOD TECHNOLOGY
中国罐头工业十强企业：
上海梅林罐头食品有限公司 厦门罐头厂 浙江黄岩罐头食品集团 宁波五洲星集团 广州鹰金钱集团 山东九发食用菌股份有限公司 福建紫山集团 厦门银鹭集团 新疆屯河投资股份有限公司 河北理想企业集团
FOOD TECHNOLOGY
1. 食品pH值与腐败菌的关系
各种腐败菌对酸性环境的适应性不同，而各种食品的酸 度或pH值也各有差异。根据腐败菌对不同pH值的适应情 况及其耐热性，罐头食品按照pH不同常分为四类：
低酸性 中酸性 pH值＞5.0 pH值4.6-5.0
酸
性
pH值3.7-4.6
pH值＜3.7
FOOD TECHNOLOGY
3. 巴氏杀菌
在100℃以下的加热介质中的低温杀菌方法，以杀死病 原菌及无芽孢细菌，但无法完全杀灭腐败菌，因此巴氏 杀菌产品没有在常温下保存期限的要求，多数经过巴氏 杀菌的食品需要放在冰箱内保藏。
4. 热烫
生鲜的食品原料迅速以热水或蒸气加热处理的方式，称 为热烫。其目的主要为抑制或破坏食品中酶以及减少微 生物数量。
FOOD TECHNOLOGY
二．罐头食品的热处理
1.
罐头食品的定义
符合标准要求的原材料经处理、调味后装入金属罐、 玻璃罐、软包装材料等容器，再经排气密封、高温杀 菌、冷却等过程制成的一类食品。
FOOD TECHNOLOGY
2. 罐头食品的特点
可供直接食用，是一种方便食品。 基本上保持食品原有的风味、营养价值，部分罐头的风 味还能胜过新鲜食物。 便于携带、运输和贮存。 不易破损并耐久藏。 不易受季节影响，能常年供应市场，是一种很好的战备 物资。
•
酸性食品
嗜热酸芽孢杆菌
能在pH4或略低的介质中生长，最 适生长温度45℃，最高生长温度 56-60℃。
FOOD TECHNOLOGY
•
•
嗜热嗜温厌氧 菌 嗜温兼性厌氧 菌
• •
非芽孢耐酸菌 耐酸芽孢菌
•
耐热性低的耐 酸微生物及酶、 酵母、霉菌。
杀菌方式
高温杀菌 105-121℃
高温杀菌 105-121℃
沸水或100℃ 以下介质杀菌
沸水或100℃ 以下介质杀菌
FOOD TECHNOLOGY
2. 常见的罐头食品腐败变质的现象和原因
② 平盖酸坏
指罐头外观正常，而内容物却已在细菌活动下发生腐 败，呈轻微或严重酸味的变质现象。 导致罐头食品产生平盖酸坏变质的微生物称为平酸菌。 平酸菌大多为兼性厌氧的嗜热性腐败菌，能将碳水化 合物分解产生乳酸、甲酸、乙酸等有机酸类，使食品 酸败，但不产生气体。
低酸性食品
嗜热脂肪芽孢杆菌
• 耐热性很强，能在49-55℃下生长， 最高生长温度65℃。