巴氏杀菌和UHT相关知识培训

酒精实验是一个典型的方法，可以用其拒收所有不适宜于 UHT处理的牛乳，因为： ● 由于牛乳中产酸类细菌数过高，牛乳已酸败。 ● 牛乳盐平衡不正常。 ● 乳含有太多血浆蛋白——典型的初乳。
2、质量不良的原乳会给生产加工条件和最终产品质量带来负 面影响。酸败的牛乳热稳定性极差，会导致加工问题和沉淀， 比如焦糊在加热表面并导致生产时间缩短、清洗困难以及在 贮存中蛋白质沉淀到包装的底部。
3、巴氏杀菌乳的保质期基本上并且一直是由原乳 的质量决定的，当然最佳的技术及卫生等生产条件 是非常重要的，此外还有工厂的正确管理。
在良好的技术和卫生条件下，由高质量原料所生产 的巴氏杀菌乳在未打开包装状态下，5-7℃条件贮存， 保质期一般应该到8-10 天。
4、如果原料乳被微生物所污染，会极大地缩短其保质期， 这些微生物有能产生诸如耐热酶（蛋白酶和解酯酶）的假 单胞菌属，和/或者以芽胞状态存在的、经巴氏杀菌仍存活 的耐热芽胞，经巴氏杀菌仍存活的耐热芽胞，如蜡状芽胞 杆菌(B.cereus)和枯草芽胞杆菌。
• D值可以根据图3-4中直线横过一个对数 循环所需的热处理时间求得。当然也可 以根据直线方程式求得，因为它为直线 斜率的倒数，即：
D=t/ log a – log b
• 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。
3
D=
= 1.00
log1.0× 104 –log1.0×10
• D值越大，细菌的死亡速率越慢，即该菌 的耐热性越强。
• 因此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。
表3-5 瞬间加热和冷却条件下单位时间为D 时的细菌死亡速率
单位时间为D时的加热时间 （分钟） 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7D 8D
即D 100℃ 或D110=1.00
（3）热力致死时间曲线（TDT曲线）
1000
杀菌加热时间(分钟)
• Thermal Death Time：
100
热力温度保持恒定不
变，将处于一定条件
下的悬浮液或食品中Fra bibliotek10Z
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。
1
95 100 105 110 115 120 125
超高温灭菌乳
一、原材料质量 需要高温处理的牛乳质量必须非常好。尤其重要的是牛
乳中的蛋白质在热处理中不能失去稳定性。蛋白质的热稳定 性可以通过酒精实验来进行快速鉴定。把牛乳样品和等容积 的乙醇溶液混合，在一定的醇浓度下，蛋白质会变性，其表 现为牛乳出现絮凝。乙醇的浓度越高，而对应牛乳没有发生 絮凝，说明牛乳的稳定性越好。如果牛乳在酒精浓度为75% 时仍保持稳定，则通常可以避免在生产和货架期期间出现问 题。
细菌
非芽孢形成菌营养细胞 热敏感
通常，将被灭菌的产品中含有的是营养细胞 的细菌和芽孢的混合菌丛，如图9.1 所示。但是， 混合菌丛中的细菌营养体和芽孢之间的相关性很 低。含有很低细菌总数的产品中可能含有很高的 芽孢数，或者也可能相反。因此，食品中的测定 的细菌总数不能做为芽孢数估测的依据。
三、商业无菌 UHT 处理的产品也经常被说成是“商业无菌”
3、在低温下长期时间贮存的牛乳可能会含有过高数量的嗜冷 菌。嗜冷菌会产生一些经灭菌处理也不会失活的耐热酶类。 在产品贮存期间，这些酶类引起产品滋味改变如酸辣味、苦 味或甚至于产生凝胶化问题（老化凝胶或甜凝块）。
4、牛乳必须具有很高的细菌学质量，这不仅仅涉及到细菌总 数，甚至更重要的，要涉及哪些能够影响灭菌率的芽孢形成 菌的芽孢数。
5 min
2 min 1min 10 S
60 65 70 75 80 85 90
二、巴氏杀菌的方法
❖ 从杀死微生物的观点来看，牛乳的热处理强度 越强越好。但牛乳中的蛋白在高温下变性，首 先出现“蒸煮味”，然后焦糊。
❖ 1、初次杀菌：60—65℃，保温15秒（未达到 巴氏杀菌的程度。
❖ 2、低温长时间巴氏杀菌（LTLTZ）：63℃， 保温30分钟（间歇式巴氏杀菌）。
二、灭菌效率 1、当微生物和/或细菌芽孢处于热处理或其他任何 灭菌/消毒的条件下，并非所有微生物都会被立即杀 灭，而是在一定的时间段内，一定比例的微生物被 杀死，而一部分则残存下来。如果将残存下来的微 生物再次置于同样处理条件并经历相同时间，与上 次处理相同比例的微生物将被杀死，以此类推。换 言之，在一定的灭菌或消毒剂的处理下，微生物总 是按一定的比例被杀死，只不过，比例或大或小而 已。
巴氏杀菌和UHT相关知识培训
有关杀菌的基本概念
每毫升芽孢数
10000
1000
100
10 0
（1）热力致死速率曲线或活菌 残存数曲线
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。
D
1D 2 D 3D 4 D 5 D
加热时间（分）
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，克得到一直 线——热力致死速率曲线或活 菌残存数曲线
（5）仿热力致死时间曲线
1000
D值(分钟)
100
10
Z
1 95 100 105 110 115 120 125 加热温度(℃)
图 仿热力致死时间曲线
• 纵坐标为D对数 值，横坐标为加 热温度，加热温 度与其对应的D 对数值呈直线关 系。
• t1 T2-T1
Log — = ———— 若T2=121.1℃，则t2=F
5、为了改善巴氏杀菌乳的细菌学状况，从而保证、甚至延 长巴氏杀菌乳的保质期。巴氏杀菌生产设备可补充一台离 心除菌机或微滤装置。
图.8.2 带有微滤 装置的牛牛乳加 工工艺图
1 平衡罐 2 巴氏杀菌机 3 分离机 4 标准化单元 5 板式换热器 6 微滤单元 7 均质机
1
2
4
3 5
7 6
使用孔径为1.4 μ m 或更小的微滤膜可以有效地减少细菌和芽胞 达99.5-99.99%。
图3-4 热力致死速率曲线
（2）D值
• 图3-4表明，直线横过一个对数循环时所需要 的时间（分钟）就是D值（Decimal reduction time）。也就是直线斜率的倒数。直线斜率实 际反映了细菌的死亡速率。
• D值的定义就是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。
• 换句话说：Z值为热力致死时间按照1/10， 或10倍变化时相应的加热温度变化 （ ℃）。
• Z值越大，因温度上升而取得的杀菌效果 就越小。
• 通常用121℃（国外用250F°或121.1℃） 作为标准温度，该温度下的热力致死时间用 符号F来表示，并称为F值。
• F值的定义就是在121.1℃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。
❖ 3、高温短时巴氏杀菌（HTST）：72—75℃， 保温15—20S。
❖ 4、超巴氏杀菌（Ultra pasteurisation)： 125—138℃，保温2—4秒。
三、热交换方式及热交换
❖ 加热水：蒸汽直接喷射入水中。 ❖ 加热产品：通过热交换器交换热量。 ❖ 热交换器 ❖ 1、板式换热器 ❖ 2、列管式换热器
注：如果两种液体以相反方向流过热交换 器，它们之间的温差能得到最充分得利 用。
四、巴氏杀菌产品:是指可供消费者直接食用的、用牛 奶油和稀奶制成的液态产品。这类产品包括全脂奶、脱 脂奶、标准化奶和各种类型稀奶油。标准化的目的是保 证牛乳含有规定的脂肪含量
1、一旦包装，产品必须防止光线——日光和
自然光线照射。光线对于许多营养物质是有害
杀菌温度(℃)
图3-5热力致死时间曲线
• 细菌的热力致死时间随致死温度而异。它 表示了不同热力致死温度时细菌芽孢的相 对耐热性。
• 与热力致死速率曲线一样，若以热处理温 度为横坐标，以热处理时间为纵坐标（对 数值），就得到一条直线，即热力。
• 表明热力致死规律同样按指数递降进行。
• Z值的概念：直线横过一个对数循环所需 要改变的温度数（℃）。
6 强烈 -28%
8 强烈 -30%
12 强烈 -38%
-10% -15% -18% -20% -25% -30% -35%
2、阳光味起源于乳中的蛋白质，暴露在阳光下 易降解氨基酸中蛋氨酸生成甲巯基丙醛。抗坏 血酸（维生素C）和核黄素（维生素B2）在此 过程中起着重要作用，同时有氧存在。甲巯基 丙醛具有典型的味道，一些人称之为纸板味， 另些人称之为金刚砂味。这种风味在均质后灭 菌乳中不会产生，可能因为维生素C 加热后降 解，乳清蛋白S-H 化合物发生了化学变化。
4、细菌芽孢的致死效果 由约115℃起始并随着温 度的上升而快速上升。 细菌可 以分为两大类群： 1 仅以营养细胞形式存 在（易于被加热或其他 方式致死）。 2 以营养细胞及芽孢形 式存在，如芽孢生成菌。 这些细菌以营养细胞
形式存在时易于被杀死， 而以芽孢状态存在时则 很难被消灭。
细菌芽孢 抗热蒴
单位容积残存活菌数
104 103 102 101 100 10-1 10-2 10-3 10-4
• 从表3-5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，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10100， 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。
的，它也可影响口味。