3第三章 食品的热处理和杀菌解析

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第三章食品的热处理和杀菌

第三章食品的热处理和杀菌
食品,使其 pH值≤ 4.6,水分活度> 0.85
如:水果罐头等
(三)微生物的耐热性参数
1. 热力致死温度
已不再使用
细菌:用温度和时间杀死你们,哈哈哈!
2. 热力致死时间曲线(TDT曲线)
Z值 F0值
热力致死时间曲线 (thermal death time curve, TDT)
将一定环境中一定数量的某种微生物恰好全部杀灭所采用 的杀菌温度和时间组合。
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
加酸
酸化食品
FDA对低酸性食品和酸化食品的判定
低酸性食品罐头类。所谓“低酸性罐头”是指 pH值> 4.6,水分活度> 0.85
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
Z

2 1 lg 10t2 lg t2
Z

2
2
1
1
Z 2 1
Z值
当热力致死时间减少 1/10或增加10倍时所需 提高或降低的温度值, 一般用Z值表示。
z 2 1
1 ( θ1 , t1)
z
2 ( θ2 , t2)
2.7
关于Z值
Z值是温度差,单位是℃(℉) Z值是衡量温度变化时微生物死亡速率变化的一个尺度 对于低酸食品中的微生物,一般取Z=10 ℃ 对于酸性食品中的微生物,采取≤100 ℃杀菌的,一般
1 ( θ1, t1 ) 2 (θ2 , t2)
lgt2 lgt1 k( 2 1)
t1﹥t2 , θ2﹥ θ1
lg t1 lg t2 k( 2 1)
lg t1 lg t2 k( 2 1)

3第三章 食品的热处理和杀菌

3第三章 食品的热处理和杀菌

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


pH值3.7-4.6
pH值<3.7

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
③ 黑变或硫臭腐败
在细菌的活动下,含硫蛋白质分解并产生H2S气体,与 罐内壁铁发生反应生成黑色硫化物(FeS),沉积于罐内 壁或食品上,以致食品发黑并呈臭味。 原因是致黑梭状芽孢杆菌的作用,只有在杀菌严重不足 时才会出现。
0 0 0
2500个平酸菌/10克 糖
95.8 75 54.2
原始菌数和玉米罐头杀菌效果的关系表
FOOD TECHNOLOGY
2. 微生物耐热性特征
① 热力致死速率曲线
微生物及其芽孢的热处理死亡数是按指数递减或按对数 循环下降的。 若以纵坐标为物料单位值内细胞数或芽孢数的对数值, 以横坐标为热处理时间,得到一直线,即热力致死速率 曲线。
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。

第三章 食品的热处理与杀菌

第三章 食品的热处理与杀菌

SYTU
表2 2000年日本进口罐头的总量
产品名称 2000 占罐头食品进口总量
水果罐头 蔬菜罐头 肉食罐头 水产罐头 果酱罐头
SYTU
342811 335543 38073 25541 9381
45.6% 44.7% 5.l% 3.4% 1.2%
2000年进口的水果罐头总计$246,653,000,主要类别区分 如下: 1)桃 ......$65,759,000 (中国43%、南非29%、希腊17%、 澳大利亚6%、其他5%) 2)菠萝.... $41,137,000 (泰国50%、菲律宾25%、印尼 17%、马来西亚7%、其他1%) 3)什锦水果 $17,504,000 (南非36%、泰国23%、其他 41%) 4)樱桃.... $13,328,000 (智利38%、中国31%、其他 31%) 5)梨 ......$9,196,000 .(澳大利亚48%、南非39%、其他 13%) 6)杏 ......$3,859,000 .(南非76%、其他24%)
SYTU
3.2、国内罐头食品工业的现状和发展趋势 3.2.1 国内主要食品罐头生产和出口状况
表4 国内各类罐头的产量和出口量(万吨) 年份 总产 量 出口 量 出口 额 2001 173.7 100 2002 223.17 2003 256.2 160.73 12.23亿 美元 2004 313.37 178.64 13.63亿 美元 2005 360.06 205.24
SYTU
3.1.1 日本主要罐头产品的生产状况
图1 日本的罐头(包括金属罐、玻璃罐、蒸 煮袋)的生产、进口和出口的数量推移
SYTU
表1 日本罐头生产量的变化(重量:吨)
种类 小 型 金 属 罐 水产 水果 蔬菜 果酱 肉类 调理食品 饮料 小型罐总计 饮料除外小型罐总计 1996 147415 83812 74866 1744 15918 128049 5069730 5521534 451804 1998 150709 67690 75865 1477 14146 117866 2000 152154 62245 75303 1593 13951 93734 2002 122570 47266 68609 959 10209 83119 387128 9 420456 1 332732 2004 121,281 40368 61918 2205 8574 65897 2005 117,773 38,523 59,648 861 8,730 59,932

食品热处理和杀菌技术

食品热处理和杀菌技术
食品机械与工艺基础
第三章 食品热处理和杀菌技术
闽北职业技术学院食品与生物工程系
叶彩珠
食品机械与工艺基础
本章学习要求
1、熟悉微生物的耐热性及影响因素
2、了解温度对酶活性的影响
3、掌握食品罐藏的基本工艺
4、掌握罐藏食品杀菌时间的计算方法及杀菌工艺 条件的确定 5、熟悉罐藏食品的变质原因及防治方法
食品机械与工艺基础
(1)D值(指数递降时间): 在一定的致死温度条件下,
¿ Á ý ¿ ß ý Ã º É Ñ æ Ê
10000
1000
杀死90%微生物所需的加热时
间。
100
D
10 0 1D 2 D 3D 4 D Ó ¼ È Ê ¼ £ ·£ ±ä ¨Ö © 5D
热力致死速率曲线
食品机械与工艺基础
D值越大,细菌的死亡速率越慢,即该菌的耐热性越强。
食品机械与工艺基础
3、巴氏杀菌法—— 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。 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。
(6)蛋白质
蛋白质的存在对微生物起保护作用
(7)初始活菌数 初始活菌数越多,则微生物的耐热性越强。
原因:可能是细菌的细胞分泌出较多的蛋白质的保护物质, 另外:菌种不同、耐热性不同; 同一菌种,菌株不同,耐热性也不同; 各种芽孢中,嗜热菌芽孢耐热性最强,厌氧菌芽孢次之, 需氧菌芽孢最弱; 同一种芽孢的耐热性也会因热处理前菌龄、培育条件、 贮存环境的不同而异;
因此D值大小和细菌耐热性的强度成正比。

食品的热处理与杀菌

食品的热处理与杀菌

应用范围
适用于表面杀菌处理,如面包 、糕点等食品的表面杀菌。
优点
加热速度快,效率高,对食品 营养成分破坏小。
缺点
仅适用于表面杀菌,对于内部 杀菌效果较差。
微波法
原理
应用范围
利用微波对食品进行加热处理,使微生物 体内的水分分子产生高速振动,摩擦产生 热量,从而达到杀菌的目的。
适用于各种液体、固体和半固体食品,如 牛奶、肉类、蔬菜等。
关注新型非热加工技术发展趋势
深入研究非热加工技术
加大对超高压、脉冲电场、超声波等 非热加工技术的研究力度,挖掘其在
食品杀菌和保鲜方面的潜力。
推动技术应用
鼓励企业积极采用非热加工技术,提 高食品加工的效率和安全性,同时保
持食品原有的营养和风味。
加强法规和标准建设
制定和完善非热加工技术的法规和标 准,规范技术应用,保障食品安全。
优势与局限性
脉冲电场技术具有杀菌速度快、效率高、对食品营养成分 破坏小等优点,但设备复杂、操作技术要求高,且对不同 类型的食品适应性有待提高。
超声波技术在食品杀菌中应用
超声波技术原理
利用超声波在食品中传播时产生的空化效应、机械效应和热效应等作用,破坏微生物细胞 结构,达到杀菌的目的。
在食品杀菌中的应用
原理及适用范围
01
热处理原理
通过加热使微生物体内蛋白质变性、酶失活,从而达到杀菌目的。
02
适用范围
适用于大多数食品,特别是液体和半液体食品,如果汁、牛奶等。对于
固体食品,需考虑加热过程中的传热效率和食品质量变化。
03
注意事项
热处理过程中应控制加热温度和时间,避免过度加热导致食品营养成分
损失和品质下降。同时,对于某些热敏性食品,需采用温和的加热条件

食品的热处理和杀菌

食品的热处理和杀菌

腐败特征
低 嗜 嗜热脂肪芽孢杆菌
平盖酸败
酸 热 嗜热解糖梭状芽孢杆菌
产酸产气
性 菌 致黑梭状芽孢杆菌
致黑硫臭
食 嗜 肉毒杆菌 A、B 品 温 生芽孢梭状芽孢杆菌(P.A3697)

产酸产气产毒 产酸产气
酸 嗜 凝结芽孢杆菌
平盖酸败
性 温 巴氏固氮梭状芽孢杆菌
产酸产气
食 菌 酪酸梭状芽孢杆菌
产酸产气

D121℃ = 5
图5
设原始菌数为a,经过一段热处理时间t后, 残存菌数为b ,直线的斜率为k,
则: lg b – lg a= k ( t – 0 ) ∵ a>b
整理上式得 t=﹣1/k(lg a-lg b)
令D = ﹣1/k 则得到热力致死速率曲 线方程
t= D (lg a-lg b)
令b= a10-1 则D=t
(Thermal Death Time Curve,TDT)
表示微生物的热力致死时间(TDT)随热杀菌 温度的变化而呈现的规律。图7
图7 热力致死时间曲线
设直线的斜率为k,取曲线上任意两点
1(TDT1,T1)、2 (TDT2,T2)
则: log TDT2– log TDT1 = k (T2– T1 ) 若 T2 > T1
(一)加热对微生物的影响 1. 微生物的生长温度
微生物的最适生长温度
温度高于微生物的最适生长温度时,微生物的生 长就会受到抑制甚至出现死亡现象。
微生物的最适生长温度与热致死温度(℃)
微生物
最低生长温度
最适生长温度
嗜热菌
30 --- 45
50---70
嗜温菌
5 --- 15
30---45

3食品的热处理和灭菌

3食品的热处理和灭菌


D值反映微生物的抗热能力;

•ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
D值的大小取决于直线的斜率,与原始菌数无关;
D值与加热温度、菌种及环境的性质有关;

D值的计算:
D
表达: Dt

lg N 0 lg N
D110 = 5 表示:在110℃条件下,杀灭90%的 某种微生物需要5分钟。
思考题
• 低酸性食品和酸性食品的分界线是什么? 为什么? • 影响微生物耐热性的因素主要有哪些? • D值、Z值、F值的概念是什么?分别表 示什么意思?这三者如何互相计算?
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。
罐头食品按照酸度的分类
酸度级 别 pH值 食品种类 常见腐败 菌 热力杀菌要 求
低酸性
中酸性
5.0以上 虾、蟹、贝类、禽、牛肉、猪 嗜热菌、 肉、火腿、羊肉、蘑菇、青豆、嗜温厌氧 青刀豆、笋 菌、嗜温 兼性厌氧 4.6~5.0 蔬菜肉类混合制品、汤类、面 菌 条、沙司、无花果
3.7~4.6 荔枝、龙眼、桃、樱桃、李、 非芽孢耐 苹果、枇杷、梨、草莓、番茄、酸菌、耐 什锦水果、番茄酱、各类果汁 酸芽孢菌
3.巴氏杀菌法(Pasteurization)—— 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。 4.热烫(Blanching)—— 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。

食品的热处理与杀菌

食品的热处理与杀菌
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
加酸
酸化食品
FDA对低酸性食品和酸化食品的判定
低酸性食品罐头类。所谓“低酸性罐头”是指 pH值> 4.6,水分活度> 0.85
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 )
盐类
IP/product development exchanges
糖类
菌株和菌 种
蛋白质 pH值
脂肪 初始活菌数
微生物的耐热 性
影响微生物耐 热性的因素
水分活 度
其他
M的生理状 态
培养温度
热处理温度和时间
Capability/service exchanges
微生物耐热性影响因素
污染微生物的种类和数量 热处理温度 食品组成成分
高浓度的糖类则增强微生
蛋白质含量5%左右时,
物的耐热性
对微生物有保护作用,
15%以上时,对耐热性
没什么影响
3.罐内食品成分
ห้องสมุดไป่ตู้
盐类
水分

第三章__食品的热处理和杀菌技术分析

第三章__食品的热处理和杀菌技术分析

6D
7D 8D
10-2
10-3 10-4
食品保藏原理
从表可以看出,从5D以后,为负指数,也就是说有 1/10~1/10000活菌残存下来的可能。 细菌和芽孢按分数出现并不显示实际个数,这只是表明 理论上很难将活菌完全消灭掉。 实际上,这应该从概率的角度来考虑,如果100支试管 中各有1ml悬浮液,每ml悬浮液中仅含有1个芽孢,经过5D 处理后,残存菌数为10-1,即1/10活,也就是100支试管中可 能有90支不再有活菌存在,而10支尚有活菌的可能。
不同温度时炭疽菌芽孢的活菌残存数曲线
食品保藏原理
热处理温度对玉米汁中平酸菌死亡时间的影响
平酸菌 芽孢全 部死亡 所需时 间/min 1200 600 平酸菌 芽孢全 部死亡 所需时 间/min 70 19 平酸菌 芽孢全 部死亡 所需时 间/min 3 1
温度/ ℃
温度 /℃
温度/℃
100 105
二、热烫的目的 首要目标:钝化酶、稳定产品性质;其次 是减少M。
食品保藏原理
二、影响热烫效果的因素包括:
热烫时间 热烫温度、介质 及时冷却 Ph值
第三节 食品的罐藏
食品保藏原理
何为食品罐藏?特点? 两个要素:容器的密封性和商业无菌 发展历史: 1806-1810年诞生了世界上第一批罐头食品 1810年发明了镀锡薄板罐 1849创办第一个罐头工厂 1847年发明高压杀菌锅 我国的罐头工业创建于1906年
1000
Ó ) Ö Ö ä (· ±¼ Ó È Ê ú ¼ ±¾ É
100
10
Z
1 95 100 105 110 115 120 125 ±¾ É ú Î Â ¶ È (¡ æ )
热力致死时间曲线

食品的热处理和杀菌03

食品的热处理和杀菌03
同时将热力致死速率曲线和热力致死时 间曲线联系在了一起,使得D值、Z值和F值 之间建立了相应的换算关系。
思考题: 1、低酸性食品和酸性食品的分界线是什么? 为什么? 2、影响微生物耐热性的因素主要有哪些?它 们的影响机理各是什么? 3、D值、Z值、F0值的概念各是什么?分别表 示什么意思?
二、食品的传热 前述的所有参数(尤其是F0值)都是一 种理论杀菌时间,没有考虑到升温和降温 过程。

热烫(Blanching)—— 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。
表3-1
热处理 热烫 产品 蔬菜、水果
常用的热处理过程及效果
加工参数 预期变化 不良变化 蒸汽或热水加热 钝化酶,除氧,减菌, 营养损失、流失, 到90-100℃ 减少苦味,改变质构 色泽变化 杀灭致病菌 杀灭微生物及其孢子 色泽变化、营养 变化、感官变化 色泽变化、营养 变化、感官变化
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
冷却
后处理
排气 密封前将罐内空气尽可能除去的处理措 施,罐内真空度一般为(2.666~5.332) ×104Pa。 排气方法 热灌装法 加热排气法 蒸汽喷射排气法 真空排气法

03第三章食品的热处理与杀菌

03第三章食品的热处理与杀菌
全卫生;可调节市场, 保证全年供应.
2020/1/5
食品罐藏的原理
• 高温杀菌消灭了有害微生物的营养体,达到商 业无菌并密封,同时应用真空技术,使可能残存 的微生物芽孢在无氧状态下无法生长,从而使 罐头内的食品保持相当长的货架寿命.
• 真空的作用还表现在可以防止因氧化作用而 引起的各种化学反应.
2020/1/5
罐头的排气
排气的目的和效果: 防止或减轻 • 罐头在高温杀菌时发生变形或损坏; • 罐内好气性细菌和霉菌的繁殖; • 罐头食品色香味的不良变化; • 维生素和其它营养成分的破坏; • 在贮藏过程中食品对罐内壁的腐蚀。
2020/1/5
罐头排气的方法 • 加热排气法(热装罐法,排气箱加热排气法); • 真空排气法; • 蒸汽喷射法; • 气体置换排气法。
2020/1/5
罐头的检验、包装和贮藏
• 罐头食品的检验是罐头质量保证的最后一个 工序,主要内容物的检查和容器外观检查.
• 罐头的包装主要是帖商标、装箱、涂防锈油 等.
• 贮藏一般有两种形式,即散装堆放和有包装堆 放.
2020/1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ5
罐藏食品的变质
罐头食品的变质
➢胀罐
胀罐 (或胖听) : 正常情况下罐头底盖呈平 坦或凹状,但是由于物理化学和微生物等因素 致使罐头出现外凸状.
强弱.
2020/1/5
F值 一定温度下杀死一定浓度细菌(或芽孢)所 需要的时间.
Z值 D值按十 分之一或十倍变 化时,所相应的 加热温度的变 化.
2020/1/5
D值、F值和Z值三者之间的关系
• lg(nD/F)=(121-t)/Z • 在121℃时求得的D值乘以n就可得F值; • n的大小并非固定不变,应根据工厂卫生状况、

食品热处理和杀菌

食品热处理和杀菌

第三章 食品的热加工第一节 热处理的目的表2-1:常用的热处理第二节 热处理原理食品的杀菌方法有多种,物理的如热处理、微波、辐射、过滤等,化学的如各种防腐剂和抑菌剂,生物的如各种微生物或能产生抗生素的微生物。

虽然杀菌方法有多种多样,并且还在不断地发展,但热处理杀菌是食品工业最有效、最经济、最简便、因而也是使用最广泛的杀菌方法,同时也成为用其它杀菌方法时评价杀菌效果的基本参照。

热杀菌的主要目的是杀灭在食品正常的保质期内可导致食品腐败变质的微生物。

一般认为,达到杀菌要求的热处理强度足以钝化食品中的酶活性。

同时,热处理当然也造成食品的色香味、质构及营养成分等质量因素的不良变化。

因此,热杀菌处理的最高境界是既达到杀菌及钝化酶活性的要求,又尽可能使食品的质量因素少发生变化。

要制定出既达到杀菌的要求,又可以使食品的质量因素变化最少的合理的杀菌工艺参数(温度和时间),就必须研究微生物的耐热性,以及热量在食品中的传递情况。

一、微生物的耐热性(一)影响微生物耐热性的因素 1、污染微生物的种类和数量。

(1)种类。

各种微生物的耐热性各有不同,一般而言,霉菌和酵母的耐热性都比较低,在50-60℃条热处理 产品 工艺参数预期变化不良变化 保藏处理热烫蔬菜、水果蒸汽或热水加热到90-100℃ 钝化酶,除氧,减菌,减少生苦味,改变质构 营养损失,流失,色泽变化 巴氏杀菌 乳、啤酒、果汁、肉、蛋、面包、即食食品 加热到75-95℃杀灭致病菌色泽变化,营养变化,感官变化杀菌乳、肉制品、水果、蔬菜加热到>100℃杀灭微生物及其孢子 色泽变化,营养变化,感官变化 转化处理蒸煮蔬菜、肉、鱼蒸汽或热水加热到90-100℃钝化酶,改变质构,蛋白质变性,淀粉糊化营养损失、流失,水分损失 烘烤 肉、鱼干空气或湿空气加热到>215℃改变色泽,形成外壳,蛋白质变性,杀菌,降低水分 营养损失,有诱变性物质面包形成外壳,淀粉糊化,结构和体积变化,水分减少,色泽变化油炸 肉、鱼、土豆油中加热到150-180℃形成外壳,色泽变化,蛋白质变性,淀粉糊化营养素损失、流失件下就可以杀灭;而有一部分的细菌却很耐热,尤其是有些细菌可以在不适宜生长的条件下形成非常耐热的芽孢。

食品的热加工与杀菌共21页

食品的热加工与杀菌共21页
① ②未 有包装在的产10液品0℃体 的以产 巴下品 氏的的 杀加巴 菌热氏介杀质菌中进行的低 -低采温黏用杀度玻菌的璃方液罐法体的,产 ,能品 要杀, 注死如 意病牛 容原奶 器菌、 爆及乳 裂无制。芽品加孢等热细,时菌通,, 常 容使器但用与无连水法续的完式温全的差杀设 不灭备 能腐如 超败板 过菌式2,0热℃因交,此换冷巴器却氏。时杀温菌差产不 - 通 超 - 汽常过采作果品据理可1用为汁没 目 程0以金加等℃有标度采属热产。在产。用罐介品常品真或质需温中空 塑 ,要下 对脱 料 破在保 象气 罐 裂加存 菌。 , 的热期 的不 危前限 耐论 险脱的 热采 性气要 性用都,求而热不以。确水大防通定还。止常热是氧根处蒸化, -巴氏杀菌设备形式类似热烫设备
沸水或 100℃以下 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
食品糖液浓度
杀菌时间(min)
100
10
与微生物耐热性的关系
食品盐液浓度
食盐的浓度在4%以下时,对微生物芽 孢的耐热性有一定的保护作用,而浓度在 8%以上时,则可削弱其耐热性。这种削弱 和保护的程度常随腐败菌的种类而异。
D值: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。
D
Z T
(Z=10℃,T=12l℃)
Z值:热力致死曲线穿过一个 对数周期所升高的温度,其 值等于该曲线斜率的倒数。
热力致死速 曲率 线曲线
——影响微生物热致死率的其他因素 • 菌种与菌株 • 原始活菌数 • 热处理前细菌芽孢的培育和经历 • 热处理时介质或食品成分的影响
第三章 食品的热加工与杀菌

第三章食品热处理和杀菌

第三章食品热处理和杀菌
总的热绝缘系数=加热介质向罐壁的对流传热 热绝缘系数+罐壁层热绝缘系数+罐壁向罐内 传热热绝缘系数
38
.
对于对流型食品:金属罐罐壁的热绝缘系 数对杀菌过程影响很小,而玻璃罐罐壁的热绝 缘系数对于传热有决定性影响。
对于传导型食品:食品的热绝缘系数是决 定因素,而罐壁热绝缘系数的影响相对较小。
罐容积越大,需要的加热时间越长;容积 相同时,罐高/罐径比为0.25时,加热时间最 短。
以热处理时间为横坐标,存活微生物为纵 坐标,得到的对数曲线。
28
.
设原始菌落数为a,热处理t后,残存菌数为b, 直线斜率为k,则lgb-lga=k(t-0) 由于a总大于b,所以t=-1/k(lga-lgb) 令D=-1/k,则t=D(lga-lgb)
29
.
D值:表示特定环境中和特定温度下,杀灭 90%微生物所需要的时间,单位min。
31
.
其中的n 是根据实际的原始菌落数与要求的成 品合格率[成平合格率%=1-允许腐败率%]确定 的,是与原始菌落数、杀菌温度、菌种、环境 条件等均有关系。
D1/D2=lg-1(θ2-θ1)/Z
θ表示菌落数
32
.
2.食品的传热:
1)传热方式: 主要由传导、对流和辐射,罐藏食品只有
传导和对流。 冷点:是指罐内加热或冷却最缓慢的点。
线近似于两根相交的直线。 这两种曲线有其规律性,可采用“公式法” 或“列图线法”计算其杀菌值。
44
.
3.杀菌强度的计算及确定程序:
1)杀菌时间的推算: 比洛奇基本法:
此法的基础是罐头冷点的温度曲线和对象 菌的热力致死时间曲线。
45
.
将杀菌时罐头冷点的传热曲线分割成若干 小段,每小段的时间为ti。假定每小段内温度 不变,利用TDT曲线,获得某段温度下Ti所需 要的热力致死时间δi,热力致死时间δi的倒 数为温度Ti杀菌1min所取得的效果占全部杀菌 效果的比值,称为致死率,而ti/ δi即为该 小段所取得的杀菌效果占全部杀菌效果的比值 Ai,称为“部分杀菌值”。

食品工艺学-第三章+食品的热处理和杀菌

食品工艺学-第三章+食品的热处理和杀菌

以热处理温度为横 坐标,以微生物全部杀灭 时间为纵坐标(对数值) 得到一条直线,即热力致 死时间曲线。
2. 热处理温度
❖热处理温度越高,杀死一定量腐败菌芽孢 所需要的时间越短。
图1 不同温度时炭疽菌芽孢的活菌残存数曲线
表2 热处理温度对玉米汁中平酸菌死亡时间的影响
3.热处理时介质或食品成分的影响
(1)酸度 pH ▪ 许多高耐热性的微生物,在中性时耐热性最强,
随着pH偏离中性的程度越大,死亡率越大 ▪ 对大多数芽孢杆菌来说,在中性范围内耐热性最
1. 罐头常见的腐败变质的现象
❖罐头食品贮运过程中常会出现胀罐、平盖 酸败、黑变和发霉等腐败变质的现象,此 外还有中毒事故。
(1)胀罐
❖ 原因 –微生物生长繁殖——细菌性胀罐 –食品装量过多或罐内真空度不够引起假胀— 物理性胀罐 –罐内食品酸度太高,腐蚀罐内壁产生氢气,引 起氢胀—化学性胀罐
❖ 出现细菌性胀罐的原因 –杀菌不足 –罐头裂漏
原料污染情况 新鲜度 车间清洁卫生状况 生产技术管理 杀菌操作技术要求 (3)罐头裂漏 (4)嗜热菌生长
(四)微生物耐热性参数
1. 热力致死时间曲线(TDT曲线) Thermal Death Time 热力致死时间用以表示将在一定环 境中一定数量的某种微生物恰好全部杀灭 所采用的杀菌温度和时间组合。
1. 污染微生物的种类和数量
(1)菌种与菌株
–菌种不同,耐热性不同 –同一菌种,菌株不同,耐热性也不同 –正处于生长繁殖的细菌的耐热性比它的芽孢弱 –各种芽孢中,嗜热菌芽孢耐热性最强,厌氧菌芽
孢次之,需氧菌芽孢最弱。 –同一种芽孢的耐热性也会因热处理前菌龄、培育
条件、贮存环境的不同而异
热处理前细菌芽孢的培育和生长

张伟-食留品工艺学-第三章食品的热处理和杀菌

张伟-食留品工艺学-第三章食品的热处理和杀菌

(4)盐类
食盐:低浓度(<4%)对微生物有保护作用;高浓 度(>4%)时,微生物耐热性随浓度长高明显降低。
低浓度盐可以使微生物细胞适量脱水而蛋白质难以 凝固;高浓度的盐则可使微生物细胞大量脱水,蛋 白质变性,导致微生物的死亡。并且,高浓度盐造 成的水分活度的下降也会强烈地抑制微生物的生长。
氯化钙:对细菌芽孢耐热性的影响较食盐弱一些; 苛性钠、碳酸钠或磷酸钠等:对芽孢有一定的杀菌
一、食品热处理的作用
1、正面作用 杀死微生物,主要是致病菌和其他有害微生物; 钝化酶; 破坏食品中不需要或有害的成分或因子;(大豆) 改善食品的品质与特性; 提高食品中营养成分的可利用率、可消化性等。 2、负面作用 食品中营养成分,特别热敏性成分有一定损失; 食品的品质和特性产生不良的变化; 消耗能量。
引言
罐头
一、食品热处理的作用
热处理(Thermal processing)是食品加工与保藏 中用于改善食品品质、延长食品贮藏期的最重要的 处理方法之一。(拿破仑,罐头)
食品工业中采用的热处理有不同的方式和工艺,不 同种类的热处理所达到的主要目的和作用也有不同, 但热处理过程对微生物、酶和食品成分的作用以及 传热的原理和规律却有相同或相近之处。
(二)根据加工方法和工序分类
1、工业烹饪
种类
加热介质 温度/℃ 气压×105/Pa
有水烧煮
无水烧煮
煮 水 ≥100 ≥1
焖 蒸汽 ≥100 ≥1
烘 热空气 >>100
>1
炸 油 >>100 >1
烤 热辐射 >>100
>1
2、热烫(烫漂、杀青、预煮)
作用: ➢ 破坏酶的活性,稳定色泽,改善风味与组织,减少维生素的
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③ 按罐藏容器分类
金属罐罐头 玻璃罐罐头 软包装罐头
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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
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
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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
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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
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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。
第二节 热加工原理 一.罐头食品的腐败及腐败菌

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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


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
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2. 常见的罐头食品腐败变质的现象和原因
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。
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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


pH值3.7-4.6
pH值<3.7

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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。
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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。
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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。
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.

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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。
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℃。
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。
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高酸性
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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Biblioteka •水果(苹果) 及果汁等。

常见腐败菌

嗜热嗜温厌氧 菌 嗜温兼性厌氧 菌

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℃。
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