食品加工与保藏 第三章食品的非热杀菌与除菌
食品原料与加工：食品的非热杀菌与除菌[行业荟萃]
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行业借鉴
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（二）脉冲电场杀菌技术
也就是说，脉冲电场杀菌是将食品置于两个电 极间产生的瞬间高压（15-100kv/cm）电场中， 由于高压电脉冲能破坏细菌的细胞膜，改变其 通透性，从而杀死细胞。
主要应用于液态食品物料的巴氏杀菌。
行业借鉴
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电场灭菌的原理
将液态食品作为电介质置于高强度脉 冲电场中，食品中微生物的细胞膜在强电 场的作用下被击穿，产生不可修复的破裂 或穿孔，使细胞组织受损，导致微生物失 活.
行业借鉴
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几种灭菌容器的电场设计
食品 入口
Co-axial cones
食品 出口
电极
电极
行业借鉴
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脉冲电场的处理系统
行业借鉴
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PEF 连续处理系统
待处理样 （已脱气处理）
转子流量计 恒流泵
（二） 缺点 1、 高压导致蛋白质凝胶化，由于细胞壁破裂，酶活 力可能增加 2、 可引起蛋白质凝胶、注释及膨胀 3、 引起食物组织内变化 4、 设备的初装费高 5、 细菌的孢子、霉菌和酵母可能要求不同高压须消 灭时间长
行业借鉴
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操作控制
1、超高压处理要求非常特殊的设备，如桔子 汁可能在压力室内批处理，然后无菌灌装预先 消毒的包装内。 2、超高压加工必须考虑微生物的种类、产品 特性、理想的过程（巴氏杀菌或商业消毒）和 产品销售方式。 3、超高压处理对生长的细菌、酵母和霉菌是 非常有效，但芽胞对高压不会失活，而要另外 加热或其他一些作用以达杀死的高水平。
1967年，英国的Sale和Hamilton报导25kV/cm的直流脉冲能有效 致死营养细菌和酵母菌，并认为电场强度和作用时间是影响灭菌 效果的两个主要因素 。
食品的非热杀菌与除菌
3.2.2.3 影响空气过滤效率的因素
微粒直径
粒径小，扩散效应 扩散效率随粒径增 大而逐渐下降； 粒径大，拦截和惯 性效应，拦截和惯 性效率随粒径的增 大逐渐上升。 最易穿透粒径 最大穿透粒径 最低效率直径
纤维粗细
纤维直径小， 捕集效率高； 纤维端面形 状对捕集效 率影响不大
过滤速度
1995年 ，大连医科大学张毅等使用PEF对液体中的细菌进行了灭菌实验，结果表明电场可全部 杀死液体中的细菌，不破坏营养成分。
1995年~至今，吉林工业大学殷涌光等使用PEF对细菌孢子进行了灭活实验。之后还运用PEF对 原料乳、桃汁、蔬菜饮料等进行了灭菌研究。
1997年～至今，华南理工大学曾新安使用连续的PEF处理系统对橙汁、桑果汁、牛乳进行了灭菌 研究。
3.1.2.1.5超高静压(HHP)对微生物作用
HPP对微生物的作用
蛋白质聚 集
细胞膜 的完整 性发生 变化
DNA发 生变化
膜的发 生变化 通透性
3.1.2.1.6超高静压(HHP)杀菌效果
G(+)营养体对HHP的抵抗力强于G（－);
细菌芽孢与热协同处理可降低杀灭芽孢所需的压力和加 热温度；
– 电场强度、脉宽、处理时间、脉冲波形
微生物特性
– G（＋）抵抗力大于G（－）； – 微生物浓度：浓度高降低杀菌效果 – 生长阶段：对数生长期较敏感
物料性质
– 导电性：电导率高的液态食品不适于进行PEF杀菌； – 含空气或蒸汽的液体进行PEF处理时会出现介电破坏。
3.1.2.2.6 PEF在食品杀菌中的应用
3.1.2.1超高静压杀菌技术 3.1.2.2脉冲电场杀菌技术 3.1.2.3其它新型非热杀菌技术
食品非热杀菌技术
.文献综述食品非热杀菌技术摘要：食品非热杀菌技术系指不使用热能杀死食品中微生物，最大限度保持食品原有营养、质构、色泽和风味的一类新型杀菌技术；该文重点介绍超高压杀菌、高压脉冲电场杀菌、等离子体杀菌、紫外线杀菌、臭氧杀菌等非热杀菌技术原理、特点及其在食品工业中应用。
关键词：食品 ; 非热杀菌 ; 杀菌技术1.引言随着人们生活水平的提高和消费者对食品新鲜度的要求，在过去的二十年里，科学家们不断地开发新的食品杀菌技术在食品加工中，腐败变质的主要原因是由于微生物的侵染及微生物的繁殖代谢活动所引起的，所以杀菌是食品加工中的关键技术。
在食品加工中采用的杀菌方法主要是加热杀菌和非热杀菌两大类、加热杀菌是目前食品加工中的主要杀菌方法，可杀死微生物、钝化酶类，改善食品的品质和延长储藏期、但是它在灭菌的同时也会破坏产品中的营养成分、质构、色泽和风味，特别是热敏性成分有很大的损失。
非热杀菌就是不用热能杀死微生物，因此又称为冷杀菌，非热杀菌技术不仅能保证食品在微生物方面的平安，而且能保持食品的固有营养成分、质构、色泽、风味和新鲜程度，符合消费者对食品的营养和平安的要求。
2.正文2.1 高压脉冲电场杀菌高压脉冲电场杀菌是通过在两个电极之间产生瞬间短时的高压，以脉冲电场作用于食品，可能造成细胞膜的介电阻断和破裂，起到对食品微生物抑制的作用。
在杀灭食品、饮料、水中微生物、害虫的防治、污染物的分解等方面都可应用。
经过此项技术处理的液态食品，微生物可被迅速地钝化和杀死，包括病原菌和腐败菌株等，杀菌效果明显，本钱低，而且在常温下进行，与传统的化学方法和辐射方法比拟是非常有优势的。
此外，该技术不会向液态食品里导入有毒的物质，不会像氯气消毒那样导致致癌或诱导致癌，且对环境也是无害的。
2.2 脉冲强光杀菌脉冲强光杀菌是一项新型的非热杀菌技术，通过瞬时高频率的脉冲强光来杀死食品外表、设备、外包装的微生物。
脉冲杀菌作为一种非热杀菌技术只处理食品外表，所以不会像热杀菌和化学处理那样破坏食品的色、香、味和营养成分，没有有毒物质产生，食用平安，并且设备投资少。
食品加工中热杀菌技术及非热杀菌技术探析
114当前人们对食品质量安全问题的关注度不断提升，食品加工中热杀菌技术及非热杀菌技术的应用也因此受到企业的高度重视。
就食品杀菌而言，热杀菌技术及非热杀菌技术都是当前食品加工中的关键技术，对于保障食品质量有着积极的作用。
为此，本文就食品加工中热杀菌技术及非热杀菌技术展开探讨，并对两者的协同发展进行了初步分析。
一、热杀菌技术及非热杀菌技术在食品加工中的重要性中国是人口大国，为了满足大量人口的食物需求就需要进行大规模的生产，这就对食品加工工作提出了更高的食品加工中热杀菌技术及非热杀菌技术探析要求。
热杀菌技术及非热杀菌技术可以通过实验的方式对成品、半成品以及所有食品检测进行灭菌处理，有效地减少了食品质量造假等违法行为。
一方面，热杀菌技术和非热杀菌技术可以对食品中的有毒物质、农药残留、非法添加物质、生物毒素等进行处理，降低食品发生腐败变质的情况。
根据现阶段食品安全质量检测中反馈的问题来看，微生物超标是造成食品安全质量不达标不合格的主要因素，而微生物超标最严重的后果是引起重大疾病，从而影响人们的身体健康。
另一方面，传统杀菌技术操作简单，可控性较强，在食品加工领域中的应用越来越广泛，但是仍然存在一些问题。
作为一种天然健康食品加工理念，非热杀菌技术的Copyright©博看网 . All Rights Reserved.出现对传统的热杀菌技术进行了完善，通过将两者进行融合，有利于提高食品安全质量。
总体来说，随着时代和科学技术的不断进步，我国的食品加工技术逐渐标准化，推动了热杀菌技术和非热杀菌技术的不断发展与完善，不仅能够提高食品安全质量，而且有利于人们的身体健康，减少疾病的爆发率。
二、食品加工环节中的热杀菌技术1.巴氏杀菌。
作为热杀菌技术中最常用的一种，巴氏杀菌具有一定的代表性，凭借其独特的优势被应用于食品加工环节。
巴氏杀菌属于杀菌强度较高的一种热杀菌技术，可以根据杀菌对象的特点以及耐热性的不同进行分类处理，因为该技术具有不同的热处理能力，几乎可以把食品中的病原菌杀死。
食品加工过程中的非热灭菌技术研究
食品加工过程中的非热灭菌技术研究食品加工是指将食材经过一定的处理，以改变其原有的特性和状态，使得食物更好地适应市场需求和消费者口味。
而在食品加工过程中，非热灭菌技术逐渐成为一个重要的研究领域。
非热灭菌技术是指在不使用传统的加热过程的情况下有效抑制和灭菌食品中的有害微生物的一系列技术。
一、冷冻技术冷冻技术是一种非热灭菌技术，常见的应用是冷冻食品。
冷冻食品可以通过降低食品的温度来有效阻止微生物的生长和繁殖，达到灭菌的目的。
冷冻还可以有效地保留食品的营养成分和口感，使得食品更加美味。
二、高压处理技术高压处理技术是一种将食品置于高压环境下的非热灭菌技术。
高压可以破坏微生物的细胞结构，从而达到杀菌的效果。
这种技术可以有效地延长食品的保质期，并且保持食品的原有营养和口感。
高压处理技术在果汁、肉制品等食品加工中被广泛应用。
三、辐射灭菌技术辐射灭菌技术是一种将食品暴露于辐射源下的非热灭菌技术。
辐射可以破坏微生物的DNA和细胞的结构，从而达到杀菌的效果。
常见的辐射源有紫外线、X射线和γ射线等。
辐射灭菌技术可以有效地杀灭食品中的有害微生物，同时保持食品的质量和营养成分。
但是辐射灭菌技术也存在一定的争议，主要是因为辐射会对食品造成一定的负面影响，因此其应用受到一定限制。
四、脉冲电场技术脉冲电场技术是一种利用电场的作用来灭菌的非热灭菌技术。
脉冲电场可以破坏微生物的细胞膜，从而达到灭菌的效果。
这种技术可以在较低的温度下进行，对食品的营养成分和品质影响较小。
脉冲电场技术在果汁、乳制品等食品的灭菌过程中得到广泛的应用。
总结起来，非热灭菌技术在食品加工中发挥着重要的作用。
通过冷冻、高压处理、辐射灭菌和脉冲电场等技术，我们能够有效地抑制和灭菌食品中的有害微生物，延长食品的保质期，同时保持食品的营养和口感。
随着科技的不断进步，非热灭菌技术将会变得更加先进和高效，为食品工业的发展做出更大的贡献。
尽管非热灭菌技术在某些方面存在一定的限制和争议，但通过进一步的研究和应用，相信这些技术可以更好地满足人们对食品安全和质量的需求。
第三章 食品的热加工与杀菌
• （2） 特点 1、加热和冷却速度较快。 2、能加工粘度高的产品，尤其对那些不能通过板式 热交换器进行良好加工的产品来说，它不容易形成 结垢。但蒸汽压力将限制设备长时间运转。 3、产品灭菌后需要进行无菌均质，因此设备本身的 成本和运转成本大大增加。 4、结构复杂，装置大多是非标准型，系统成本是同 等处理能力的板式或管式加热系统的两倍。
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
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
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正确的杀菌工艺条件应恰好能将食品内 腐败菌全部杀死和使酶钝化，保证贮藏 安全，但同时又能保住食品原有的品质 或恰好将食品煮熟而又不至于过度。
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酶钝化程度有时也被用做食品杀菌的 测定指标，例如牛乳巴氏杀菌的效果可以 根据磷酸酶活力测定的结果判定。这是因 为牛乳中磷酸酶热处理时的钝化程度和其 他病原菌热处理时的死亡程度相互一致。
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二、食品热杀菌的种类
1. 湿热杀菌 2. 干热杀菌
采用火焰灼烧或干热空气进行灭菌的方法。 3. 电热杀菌
亦称"欧姆杀菌"，它利用电极将电流通过物 体，由于阻抗损失、介质损耗等的存在，最终使 电能转化为热能，使食品内部产生热量而达到杀 菌的目的。
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4、食品湿热杀菌的主要类型和特点
• 低温长时杀菌法——巴氏杀菌 • 高温短时杀菌法——加压杀菌 • 超高温瞬时杀菌法——UHT杀菌 • 蒸汽喷射式加热灭菌法 • 二次灭菌法
食品非热加工的杀菌、钝酶机制
食品非热加工的杀菌、钝酶机制
食品非热加工的杀菌机制主要包括以下几种：
1. 酸化：通过添加酸性成分，降低食品的pH值，使细菌的生
长受到抑制，从而达到杀菌的目的。
常用的酸性成分有乙酸、柠檬酸等。
2. 盐分浓度调节：通过增加食品中的盐分浓度，使细菌细胞外液的渗透压增加，进而破坏细菌细胞的渗透平衡，导致细菌死亡。
3. 真空：通过将食品置于真空环境中，降低氧气浓度，使细菌无法进行呼吸代谢，从而实现杀菌的效果。
4. 辐射杀菌：利用电子束辐射或γ射线辐射等辐射源对食品进行辐射处理，破坏细菌的遗传物质及细胞结构，使其失去生长与繁殖的能力，达到杀菌的目的。
5. 高压处理：利用高压力使细菌细胞的结构发生变化，破坏细菌内部的生物活性分子，从而达到杀菌的效果。
食品非热加工的钝酶机制主要包括以下几种：
1. 低温冷藏：通过将食品存放在低温环境下，降低酶的活性，减缓酶催化反应，从而起到钝化酶的作用。
2. 酸性环境：通过降低食品的pH值，使酶的酶活性受到抑制，从而减缓酶催化反应的速度。
3. 添加抑制酶活性的物质：例如，向食品中添加抑制酶活性的物质，如亚硝酸盐、亚砜等，可以钝化某些特定的酶。
4. 高压处理：通过高压力对食品进行处理，改变酶的构象，降低酶的活性，从而起到钝化酶的作用。
需要注意的是，食品非热加工的杀菌和钝酶机制可能会对食品的质地、味道、营养价值等产生影响，因此在进行非热加工处理时需要综合考虑食品的性质和要求，选择合适的处理方法。
食品工艺学考点整理
第一章绪论一、食品的功能：营养功能（提供人体所需的化学能和生长所需的化学成分）感官功能（外观、质构、风味）保健功能（保健食品的定义：含有功能因子和具有调节人体功能作用的食品被称为功能食品，我国又称保健食品）。
二、食品的特性：安全性（指出食品必须是无毒、无害、无副作用）保藏性、方便性。
三、引起食品变质的原因：微生物的作用、酶的作用、物理化学作用。
四、食品保藏的途径1、运用无菌原理：杀灭食品中的腐败菌、致病菌、以及其他微生物或使微生物的数量减少到能使食品长期保存所允许的最低限度。
2、抑制微生物活动：利用某些物理、化学因素抑制食品中微生物和酶的活动，这是一种暂时性的保藏方法。
3、利用发酵原理：发酵保藏又称生物化学保藏，是利用某些有益微生物的活动产生和积累的代谢产物如酸和抗生素来抑制其他有害微生物的活动，从而达到延长保质期的目的。
4、维持食品最低生命活动：例如新鲜蔬菜水果创造一种条件，使其尽可能降低其物质的消耗水平，如呼吸作用。
四、栅栏技术：利用抑制微生物生长的因素如温度、水分活度、pH和防腐剂等，用多个障碍因子来抵抗腐败变质，使保藏处理能够在更加温和，避免单个强烈的条件。
第二章食品脱水一、结合水：不易流动、不易结冰，不能作为外加溶质的溶剂，这部分水被物理或化学结合力所固定。
自由水：易流动，容易结冰也能溶解溶质的这部分水，又称体相水。
二、水分活度：食品表面水分蒸汽压与相同条件下纯水的饱和蒸汽压之比。
不同类微生物生长繁殖的最低水分活度的范围是：大多数细菌Aw0.99~0.94>大多数霉菌Aw0.94~0.80>大多数耐盐细菌Aw0.75>耐干燥霉菌和耐高渗透压酵母Aw0.65~0.60。
Aw小于6.0时，绝大多数微生物无法生长。
一般认为水分活度降低至0.7一下，食品适于保藏。
三、导湿性：由于水分梯度使得食品由高水分处向低水分处转移或扩散的现象。
导湿温性：温度梯度促使水分从高温处向低温处转移。
食品加工中的热杀菌技术和非热杀菌技术分析
工艺 技术食品加工中的热杀菌技术和非热杀菌技术分析 王秀珍 临沂市汤河镇人民政府前我国很多食品加工企业都在应用传统热杀菌技术，这种技术不仅可以杀死食品中多种微生物，同时还可以有效控制杀菌程度。
但是热杀菌技术需要在高温下进行，会导致食品色泽发生改变，以及营养的流失，针对传统热杀菌技术存在的问题，基于这种情况，随之出现了新型热杀菌技术和非热杀菌技术，不仅节能安全，同时还可以保障食品的天然特点。
传统热杀菌技术巴氏杀菌技术属于传统热杀菌技术中的代表，几乎可以将食品中的病原菌全部杀死，是一种杀菌强度较高的杀菌技术，针对食品耐热性能的不同，巴氏杀菌技术有着不同的处理能力。
例如在进行乳制品的生产中，很多地区的乳制品加工商都在运用巴氏杀菌技术，属于主要杀菌方式。
与其他杀菌技术相比较，巴氏杀菌技术在运用过程中会使得糠氨酸和β－乳球蛋白变性率下降。
如果温度超过１０°Ｃ下进行冷藏，巴氏杀菌方式处理过的奶制品保质期应为１０天左右，巴氏杀菌处理方式可以保障乳制品的口感和营养价值。
巴氏杀菌技术在水果加工中的应用也十分广泛。
新型热杀菌技术结合传统杀菌技术中存在的缺陷和问题，近几年研制出了新型杀菌技术，这种技术模式可以有效降低食物在加工过程中，其口感和品质受到的热力影响，同时还可以迅速杀死食物中有害的微生物，保障食品各项指标都符合相关要求。
超高温杀菌技术属于新型杀菌技术的一种。
这种杀菌技术加热温度为１５０°Ｃ左右，且加热时间为８秒左右。
相比较传统杀菌技术，其运用了更高的杀菌温度。
研究表明，微生物对高温有着一定的敏感性，所以，食品中的微生物可以在短时间内经过超高温杀死，短时间高温可以保障食品的质量和口感，同时货架期还可以得到延长，所以在饮料加工过程中，超高温杀菌技术得到了广泛应用。
通常将板式换热器作为主要换热设备，超高温杀菌模式可以分为间接加热和直接加热两种。
食品加工中的非热杀菌技术超声波杀菌技术属于非热杀菌技术中的一种，通常超声波杀菌技术在实际使用过程中都会与别种技术相互合作。
食品工艺学考点整理
第一章绪论一、食品的功能：营养功能（提供人体所需的化学能和生长所需的化学成分）感官功能（外观、质构、风味）保健功能（保健食品的定义：含有功能因子和具有调节人体功能作用的食品被称为功能食品，我国又称保健食品）。
二、食品的特性：安全性（指出食品必须是无毒、无害、无副作用）保藏性、方便性。
三、引起食品变质的原因：微生物的作用、酶的作用、物理化学作用。
四、食品保藏的途径1、运用无菌原理：杀灭食品中的腐败菌、致病菌、以及其他微生物或使微生物的数量减少到能使食品长期保存所允许的最低限度。
2、抑制微生物活动：利用某些物理、化学因素抑制食品中微生物和酶的活动，这是一种暂时性的保藏方法。
3、利用发酵原理：发酵保藏又称生物化学保藏，是利用某些有益微生物的活动产生和积累的代谢产物如酸和抗生素来抑制其他有害微生物的活动，从而达到延长保质期的目的。
4、维持食品最低生命活动：例如新鲜蔬菜水果创造一种条件，使其尽可能降低其物质的消耗水平，如呼吸作用。
四、栅栏技术：利用抑制微生物生长的因素如温度、水分活度、pH和防腐剂等，用多个障碍因子来抵抗腐败变质，使保藏处理能够在更加温和，避免单个强烈的条件。
第二章食品脱水一、结合水：不易流动、不易结冰，不能作为外加溶质的溶剂，这部分水被物理或化学结合力所固定。
自由水：易流动，容易结冰也能溶解溶质的这部分水，又称体相水。
二、水分活度：食品表面水分蒸汽压与相同条件下纯水的饱和蒸汽压之比。
不同类微生物生长繁殖的最低水分活度的范围是：大多数细菌Aw0.99~0.94>大多数霉菌Aw0.94~0.80>大多数耐盐细菌Aw0.75>耐干燥霉菌和耐高渗透压酵母Aw0.65~0.60。
Aw小于6.0时，绝大多数微生物无法生长。
一般认为水分活度降低至0.7一下，食品适于保藏。
三、导湿性：由于水分梯度使得食品由高水分处向低水分处转移或扩散的现象。
导湿温性：温度梯度促使水分从高温处向低温处转移。
食品保藏原理与技术第三章 食品保藏过程中的品质变化
一、 冻藏食品的重结晶
• 重结晶是食品在冻藏期间反复解冻和再冻结后出 现的一种冰结晶体积增大现象
冻藏室内的温度波动是产生重结晶的原因
若冻藏条件不好，冰晶体会迅速长大，产生象缓 慢冻结那样的伤害
二、冻藏食品的干耗和“冻结烧”
冻结食品中的水分以冰晶升华的方式进入空气中， 引起冻结食品的干耗
随着冻藏时间的延长，脱水多孔层会不断地的加 深，在氧的作用下，食品中的脂肪氧化酸败，表 面发生黄褐色，使食品的色、香、味和营养价值 变差，称“冻结烧”
1.干耗的过程 2.影响干耗的因素 3.减轻干耗的方法
三、串味
四、冷害
1.影响冷害的因素
2.减轻冷害的措施
五、后熟作用
六、脂类的氧化 七、淀粉老化 八、微生物的增殖
一、水分蒸发（干耗）
经过冷却的食品在冷藏室内贮藏时，水分 向环境空气蒸发而逐渐减少，导致重量减轻.
二、寒冷收缩
宰后的牛、羊、鸡肉等在短时间内快速冷却，肌肉 会发生显著收缩，以后即使经过成熟作用过程，肉质 也不会软化，此种现象称之为寒冷收缩
防止寒冷收缩的措施
• 增加冷却前的ATP和糖原的分解
阻止肌肉纤维的收缩 缓慢降温
三、串味
有强烈香味和臭味的食品与其它食品一起 冷藏时，这些气味会发生迁移引起其它食品 变味的现象
四、 冷害
在冷却贮藏时，有些水果、蔬菜的品温虽然在冻结 点以上，但当贮藏温度低于某一温度界限时，组织不 能进行正常的代谢活动，抵抗能力降低，产生多种生 理失调现象，称为冷害
冷害症状：表面出现凹陷、水浸斑，组织褐变，内部 组织崩溃，着色不均匀，不能正常成熟，产生异味
1、影响冷害的因素
• 种类和品种
• 成熟度 • 果实大小 • 冷藏温度 • 冷藏时间
食品加工与保藏 食品热处理和杀菌之三
杀菌值的计算
( Li Li 1 ) F Ldt ti 0 2 i 1
t n 1
教材p85，例题（微生物的D值、Z值，参考
p76,表2-7；F值、L值，参考表2-15及表2-16； 杀菌值的选择参考p84内容）。
注：表2-16表头上的0.1、0.2、0.3……指的是
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热辐射
热辐射是以热引起的电磁波辐射。辐射 过程中，物质的能量转变为辐射能，只 要温度不变，发射的辐射能也不变。 能被物体吸收而转变为热能的辐射主要 为可见光和红外线，这些射线被称为热 射线，波长为0.4～40μm。
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影响罐头食品传热的因素 表面传热系数； 食品和容器的物理性质； 加热介质（蒸汽）的温度和食品初始温 度之间的温度差； 容器的大小等。
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二、高温加热杀菌（装置）
（一）间歇式高温加热杀菌装置 （二）连续式高温加热杀菌装置
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（一）间歇式高温杀菌装置
1.立式压力杀菌釜 2.卧式压力杀菌釜 3.用于玻璃容器的静止压力杀菌釜
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卧式压力杀菌釜
立式压力杀菌釜
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超高温杀菌技术的依据
微生物对温度的敏感程度比其它化学 反应（如褐变、酶的钝化、营养成分 的损失）高（参见表2-11）。即是说 微生物的Z值小于其它热破坏反应的Z 值，或说微生物的Q值大于其它热破 坏反应的Q值。
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超高温杀菌技术的依据
温度段的平均温度为 Ta ℃,对应的热 力致死时间为τamin，处理时间为ta min ，则各温度段取得的部分杀菌量
(完整word版)食品专业食品加工与保藏复习资料
绪论现代食品加工是指利用相关技术和设备，对可食资源进行处理，以保持和提高其可食性和利用价值，开发适合人类需求的各类食品和工业产品的全过程。
4.2食品加工与保藏常用技术✓热处理（干燥、浓缩）✓低温处理（冷藏、冷冻）✓发酵（酿酒、调味品）✓腌渍处理（糖腌、盐腌）✓烟熏处理（熏肉、熏火腿）4.4食品保藏：对可食资源进行相关处理，以阻止或延缓其腐败变质的发生，延长其货架期的操作。
食品保藏常用方法✓维持食品最低生命活动的保藏方法✓抑制食品生命活动的保藏方法✓运用发酵原理的保藏方法✓利用无菌原理的保藏方法第一章食品加工、制造的主要原料特性及其保鲜一、概念后熟：通常是指果实离开植株后的成熟现象，是由采收成熟度向食用成熟度过渡的过程。
催熟：利用人工方法加速后熟过程称为催熟。
衰老：是指一个果实已走向它个体生长发育的最后阶段，开始发生一系列不可逆的变化，最终导致细胞崩溃及整个器官死亡的过程。
二、果蔬的化学组成及营养特征（注：复习提纲虽然没有，但是在PPT上有一道复习题“果蔬有哪些基本组成成分？各组成成分对果蔬及果蔬制品品质有怎样的影响？”）（一）水分（二）碳水化合物（三）有机酸（四）含氮物质（五）脂肪（六）单宁（鞣质/鞣酸）（七）糖苷类（八）色素（九）芳香物质（十）维生素（十一）矿物质（十二）酶四、果蔬的成熟度与采收1、水果的成熟度（1）采收成熟度：果实基本完成了生长和物质的积累过程，果实已充分膨大长成，绿色减退或全退，种子已经发育成熟。
但此时果实的风味还未发展到顶点，需经一段时间的贮藏后熟，风味才能呈现出来。
这时采收的果实，适宜长期贮藏和长途运输以及作果脯类产品的原料。
（2）加工成熟度：虽未充分成熟，但已充分表现出本品种特有的外形、色泽、风味和芳香，在化学成分和营养价值上也达到了最高点。
当地销售、加工及近距离运输的果实，此时采收质量最佳。
制作罐头水果、果汁、干果、果酒等均宜此时采收。
（3）生理成熟度：通常也称为过熟。
第三章 食品非热杀菌
4.应用
目前使用紫外线装臵大多数是管壁能够通过紫外线的低压汞灯，这种技术 多见于对水的处理或者食品加工设施、加工区域、包装材料表面消毒等。
三、超高压杀菌
1.概念 食品的超高压处理技术是指将密封于弹性容器内的食品臵于水或其 它液体作为传压介质的压力系统中，经100MPa以上的压力处理，以 达到杀菌，灭酶和改善食品的功能特性等作用。 2.原理 超高压处理通常在室温或较低的温度下进行，在一定高压下食品蛋 白质变性、淀粉糊化、酶失活，生命停止活动，细菌等微生物被杀 死。而在超高压作用下，蛋白质等生物大高分子物质及色素、维生 素、香气成分等低分子化合物的共价键却不发生变化，从而使超高 压处理过的食品仍然保持其原有的营养价值、色泽和天然风味。 3.特点 与传统的热处理相比，其具有无可比拟的优点：首先，它能在常温 或较低温度下达到杀菌，灭酶的作用，与传统的热处理相比，减少 了由于高热处理引起的食品营养成分和色、香、味的损失或劣化； 其次，由于传压速度快，均匀，不存在压力梯度，超高压处理不受 食品的大小和形状的影响，使得超高压处理过程较为简单；此外， 这一技术耗能也较少，处理过程中只需要在升压阶段以液压式高压 泵加压，而恒压和降压阶段则不需要输入能量。 4.应用 天然果汁、果酱、饮料、豆奶、酸奶、畜禽肉糜制品、水产品等。
一、辐照杀菌
2、食品辐照的化学效应（续）
②酶：主要组成部分是蛋白质，所以辐射对酶所引起的作用与蛋 白质类似，酶中所含的巯基(-SH)由于容易氧化会增大酶对辐射的 敏感性，但在复杂的食品体系中，由于其他物质的伴生存在而使 酶得以保护，欲使酶钝化需要相当大的辐射剂量。凡求稳定贮藏 而要把酶破坏的食品，只靠辐射处理是不适宜的。 ③碳水化合物：在辐射过程中发生的变化主要是降解作用和辐解 产物的形成。低分子糖类进行辐照时，不管是固体状态还是水溶 液，随着辐照剂量的增加，都会出现旋光度降低、褐变、还原性 和吸收光谱变化等现象。 ④脂肪和脂肪酸：被射线照射时，饱和脂肪比较稳定，而不饱和 脂肪容易氧化，出现脱羧、氢化、脱氨等作用。有氧存在时，由 于会发生自动氧化作用，饱和脂肪也会被氧化。辐射促进自动氧 化过程可能是由于促进自由基的形成和氢过氧化物的分解，并使 抗氧化剂遭到破坏。 ⑤维生素：最敏感：维生素B1和C。食品中维生素在辐射中的稳定 性和食品的性质及成分有密切的关系，其损失率随着辐射剂量的 增大而增大。 ⑥食品包装材料：辐照巴氏灭菌条件下,所有用于包装食品的薄膜 的性质基本上未受到影响，对食品安全也未构成危害。
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3.1.2.1.3超高静压(HHP)杀菌特点
❖HPP杀菌特点
– 酸性食品（pH<4.6），HPP可以达到商业杀 菌要求。
– 低酸性食品（pH>4.6），HPP可以作为巴氏 杀菌辅助手段
– 对芽孢菌，需结合其他处理方法
3.1.2.1.4超高静压(HHP)处理系统
❖ 加压系统、处理室、密封系统和控制系统。
❖3.1.1.2 食品非热杀菌技术种类
▪ 化学杀菌（杀菌剂、抑菌剂和防腐剂等） ▪ 物理杀菌（辐照、紫外线、脉冲电场、振荡磁场、超声波、
脉冲光、脉冲x射线等）
❖ 新型的食品非热杀菌技术
– 超高静压（Ultra High Hydrostatic Pressure,UH HP,HHP)
– 脉冲电场（Pulsed Electric Field,PEF) – 振荡磁场（Oscillating Magnetic Fields, OFM)
3.1.2.1超高静压(HHP)
❖3.1.2.1.1超高静压(HHP)定义
▪ 指将密封于弹性容器内的食品置于水或其 它液体作为传压介质的压力系统中，经100 MPa以上的压力处理，以达到杀菌，灭酶 和改善食品的功能特性等作用。
3.1.2.1.2 超高静压(HHP)发展
❖起源于19世纪末，Tameman 开启超高静压处理 技术之门；
3.1.2.2 脉冲电场（PEF）杀菌技术
❖脉冲电场灭菌（High Intensity Pulsed Electri c Field， 简称HIPEF或PEF）是在特殊的处理 室里对液态食品施加瞬时高强度的脉冲电场，将 其中的微生物杀死的一种方法。一般电场强度为 10～50kV/cm，脉冲宽度在100μs以内，脉冲 频率在几千Hz以内。其高场强可直接将微生物 杀死，其窄脉冲和低频率保证了食品升温很小和 极少的电化学反应，从而最大限度地保证了食品 的天然风味和营养成分。
❖ 1995年 ，大连医科大学张毅等使用PEF对液体中的细菌进行了灭菌实验，结果表 明电场可全部杀死液体中的细菌，不破坏营养成分。
❖ 1995年~至今，吉林工业大学殷涌光等使用PEF对细菌孢子进行了灭活实验。之后 还运用PEF对原料乳、桃汁、蔬菜饮料等进行了灭菌研究。
❖ 1997年～至今，华南理工大学曾新安使用连续的PEF处理系统对橙汁、桑果汁、 牛乳进行了灭菌研究。
➢3.1.2.1超高静压杀菌技术 ➢3.1.2.2脉冲电场杀菌技术 ➢3.1.2.3其它新型非热杀菌技术
食品加工工艺原理
3.1.1食品的非热杀菌定义及种类
❖ 3.1.1.1非热杀菌
– 杀菌过程中食品温度并不升高或升高很低，既有利于 保持食品中功能成分的生理活性，又有利于保持色、 香、味及营养成分。
❖ 1981年，Hulsher发现关于PEF处理下细菌存活率的数学模型。杀 菌率与电场强度和作用时间的对数是成正比的。
❖ 1981年后，Hulsheger、Zimmermann等学者对电脉冲灭菌机理 做了进一步探讨，并开始了用于工业生产设备的研究。
❖ 1990年后，以美国的Barbosa-Cánovas G. V.，Zhang Q.H.和德 国的Knorr D为代表的研究者关于PEF进行灭菌的研究的报导也越来 越多，并设计了商业化的小型PEF设备体系，由此产生了许多专利 成果。
❖ 1899～1929年，Hite发现HHP抑制微生物生长； ❖ 1974年方法，Wison提出（压力＋温度）保藏食
品； ❖ 1986～，日本市场出现HHP处理的食品； ❖ 1992～欧盟实施HPP技术应用投资计划，相关产
品上市； ❖1999～2000 美国市场也出现HPP巴氏杀菌食品 ❖ 20世纪90年代，国内开展HPP技术研究，目前处
❖ 2002年～至今，清华大学史梓男等设计了脉冲电源，并与 中国农业大学廖小军等 合作，研究了PEF处理对西瓜汁、橙汁、苹果汁的灭菌效果及对食品品质的影响。 并对前人的灭菌模型进行了比较
❖ 2002年，大连理工大学但果等设计了高精度脉冲电源，对PEF非热处理理论进行 了实验性研究
❖ 2005~2006年 ，江南大学的李迎秋、王茉、周媛等研究了PEF对微生物、绿茶饮 料、液态蛋的灭菌研究
❖ 一般而言，为杀灭有害菌而选择的压力条件基本能满足 大多数人类病毒的要求；
❖ 寄生虫对压力的敏感性要高于细菌的芽孢和细胞。
3.1.2.4超高压(UHP)杀菌作用机理
❖ （1）改变微生物的细胞形态结构 ❖ （2）破坏微生物细胞膜 ❖ （3）钝化酶的活性 ❖ （4）抑制生化反应 ❖ （5）影响DNA
第三章 食品的非热杀菌与除菌
主要内容
• 3.1 食品的非热杀菌
• 3.2 空气净化除菌
• 3.3食品用水的净化除菌
重点：掌握非热杀菌定义，超高静压及脉冲电场杀菌原 理，空气及水处理常用的杀菌方法
难点：超高静压及脉冲电场杀菌机理。
食品加工工艺原理
3.1 食品的非热杀菌
• 3.1.1 食品非热杀菌技术定义及种类 • 3.1.2 新型的食品非热杀菌技术
3.1.2.1.7影响超高静压(HHP)杀菌效果的因素
❖ （1）微生物的种类和生长期条件； ❖ （2）压力大小和加压时间； ❖ （3）施压方式：对于芽孢，间歇式加压好于连续式加压 ❖ （4）温度 ❖ （5）pH值 ❖ （6）物料组成成分 ❖ （7）水分活度 ：低aw产生的细胞收缩作用和对生长的
抑制作用使细胞对压力产生抗性
3.1.2.1.5超高静压(HHP)对微生物作用
❖ HPP对微生物的作用
蛋白质聚 集
细胞膜 的完整 性发生 变化
DNA发 生变化
膜的发 生变化 通透性
3.1.2.1.6超高静压(HHP)杀菌效果
❖ G(+)营养体对HHP的抵抗力强于G（－);
❖ 细菌芽孢与热协同处理可降低杀灭芽孢所需的压力和加 热温度；
3.1.2.2.1 PEF灭菌技术研究进展
国外
❖ 1960年 ，Gossling首次提出使用高强脉冲（high intensity elect ric field pulses）来杀死微生物 。
❖ 1967年，英国的Sale和Hamilton报导25kV/cm的直流脉冲能有效 致死营养细菌和酵母菌，并认为电场强度和作用时间是影响灭菌效 果的两个主要因素 。