罐头杀菌时间的计算(重点和难点)
罐头蒸汽杀菌循环冷却时间计算_朱理权
因素的变化而变化， 若不能对各产品的冷却时 间精确计算， 用时短， 则罐内温度达不到要求 的冷却温度， 影响食品质量。 用时长， 则不能 最大限度的节能。 本文拟从这一方面进行探讨， 以期对循环冷却设计提供参考。
1 罐头食品的传热方式
在计算循环冷却时间之前， 有必要对循环 冷却工艺了解。 采用内循环的冷却工艺， 冷却 水在杀菌锅内循环， 吸收罐头热量后开启内循 环系统。 冷却水进入冷却系统进行热交换， 靠 外部设备（片式热交换器）和冷媒将冷却水快速 降温， 再回到杀菌锅内冷却罐头， 直至中心温 度降到 40℃以下 。 此 过 程 中 冷 却 水 温 度 是 恒 定
罐 头 食 品 的 传 热 方 式 根 据 食 品 性 质 而 定 ［2］， 有的以热传导为主， 有的则是热传导和对流结 合， 有的则是对流为主。 以热传导方式传热的 罐头食品加热杀菌和冷却时， 冷点上的温度变 化都较缓慢， 因此冷却时间较长， 属于热传导 方式的罐头食品有固态和粘稠食品， 传热过程 按傅立叶定律计算。 而对于软罐头， 是液态的， 罐头冷却是强制对流给热， 它的冷点在罐头轴 上离罐底 20～40mm 处。 如图 1 示。 计算冷却时 间， 只需冷点温度达到工艺要求并可保证冷却 效果。
关键词： 冷却时间； 传热系数； 非稳态； 傅立叶定律 中图分类号： TS205.6 文献标识码： A 文章编号： 1005-1295（2009）05-0050-03
Calculation of Cooling Time in the Course of Can Steam Sterilization ZHU Li蛳 quan, WANG Jian蛳 qin
4总结
本计算方法是在二维非稳定态， 边界温度 为恒定条件下计算， 目前的杀菌冷却条件大部 分能满足此条件， 也可以应用到其它水浴杀菌 冷却的冷却时间计算。
关于食品杀菌的F值
罐藏食品杀菌F值的探讨摘要：罐藏食品杀菌F值是《食品保藏原理》的重点和难点，尤其对肉类等食品杀菌更为重要。
本文针对该内容出现的新知识点多、不易理解、难于应用的实际情况，提出了杀菌时间折算系数等新的理解概念，对应首次设计了一些关键例题，对实际杀菌F值、安全杀菌F值的理解和计算进行了新的论述，对D值、Z值的理解和应用进行了具体实用的阐释，旨在为相关人员进一步掌握杀菌理论提供参考。
关键词：罐头，杀菌，F值， D值，Z值一、实际杀菌F值指某一杀菌条件下的总的杀菌效果。
通常是把不同温度下的杀菌时间折算成121℃的杀菌时间，即相当于121℃的杀菌时间，用F实表示。
特别注意：它不是指工人实际操作所花时间，它是一个理论上折算过的时间。
为了帮助大家理解和记忆，请看下面的例题。
例：蘑菇罐头110℃杀菌10 min，115℃杀菌20 min，121℃杀菌30 min。
工人实际杀菌操作时间等于(或大于)60 min，实际杀菌F值并不等于60 min。
F实=10×L1+20×L2+30×L3，L我们把它理解为不同温度下的时间折算系数。
L1 肯定小于L2，二者均小于1。
由于121℃就不存在折算问题，因此， L3就是1，F实肯定小于60min。
由此可见，实际杀菌F值不是工厂杀菌过程的总时间之和。
再例：蘑菇罐头100℃杀菌90分钟，120℃杀菌10分钟，哪个杀菌强度大？折算成相当于121℃的杀菌时间，再比较！即：90×L100和10×L120比较，只要找到折算系数就好比较了。
二、安全杀菌F值在某一恒定温度（12l℃）下杀灭一定数量的微生物或者芽孢所需的加热时间。
它被作为判别某一杀菌条件合理性的标准值，也称标准F值，用F安表示。
F安表示满足罐头腐败率要求所需的杀菌时间（121℃），例如，某罐头F安=30 min，通常表示罐头要求在121℃杀菌30min。
每种罐头要求的标准杀菌时间（通常121℃为标准温度），就象其它食品标准一样，拿来作为参照，判断是否合格、是否满足要求。
罐头杀菌时间的计算(重要和难点)
第四章罐头杀菌时间的计算（重点和难点）先看杀菌锅及操作过程，这是一台立式杀菌锅，拧开柄型螺母，打开锅盖，将装满罐头的杀菌栏吊入锅中，拧紧柄型螺母，开始供应蒸汽。
经过三个阶段：首先经过升温阶段、时间为T1,达到预定杀菌温度t ；再经过恒温杀菌阶段、时间为T2；最后进行降温冷却阶段、时间为T3；对于高温杀菌的罐头，有的需要通入压缩空气反压冷却P。
以上参数时间、温度、反压即为杀菌的工艺条件。
第一节罐头杀菌条件的表示方法通常排列成公式的形式，因此也叫杀菌公式，也叫杀菌规程1——T2——T3~~tP不是加减乘除的关系。
T升温时间min，T恒温杀菌时间min ,T降温时间min，t杀菌（锅）温度C、注意不是指罐头的中心温度。
P冷却时的反压0.12 —0.13MPa o T I一般10 min 左右，T一般10min —20min，快一些为好，即快速升温和快速降温，有利于食品的色香味形、营养价值。
但有时受到条件的限制, 如锅炉蒸汽压力不足、延长升温时间；冷却时罐头易胖听、破损等，不允许过快。
目前的主要任务就是要确定T 2、t，最麻烦就是要确定T 2,要求杀菌公式在防止腐败的前提下尽量缩短杀菌时间。
既能防止腐败，又能尽量保护品质。
下面是现有成熟的杀菌公式：午餐肉：10 min —60 min —10 min /121 °C,反压力0.12MPa。
蘑菇罐头：10 min —30 min —10 min /121 C图2 —6-4立式高压蒸汽杀菌锅1蒸汽管2水管3排水管4溢流管5排气阀6安全阀7压缩空气管8温度计9压力表10温度记录控制仪桔子罐头：5 min —15 min — 5 min /100 C第二节罐头杀菌条件的确定（难点和重点）首先了解几个概念1、实际杀菌F值：指某一杀菌条件下的总的杀菌效果。
实际杀菌F值：把不同温度下的杀菌时间折算成121 C的杀菌时间，相当于121 r的杀菌时间，用F实表示。
罐头杀菌时间的计算(重要和难点)
第四章罐头杀菌时间的计算（重点和难点）先看杀菌锅及操作过程，这是一台立式杀菌锅，拧开柄型螺母，打开锅盖，将装满罐头的杀菌栏吊入锅中，拧紧柄型螺母，开始供应蒸汽。
经过三个阶段：首先经过升温阶段、时间为τ1，达到预定杀菌温度t；再经过恒温杀菌阶段、时间为τ2；最后进行降温冷却阶段、时间为τ3；对于高温杀菌的罐头，有的需要通入压缩空气反压冷却P。
以上参数时间、温度、反压即为杀菌的工艺条件。
第一节罐头杀菌条件的表示方法通常排列成公式的形式，因此也叫杀菌公式，也叫杀菌规程1—τ2—τ3tP不是加减乘除的关系。
τ1升温时间min ，τ2 恒温杀菌时间min ，τ3降温时间min ，t 杀菌（锅）温度℃ 、注意不是指罐头的中心温度。
P 冷却时的反压0.12—0.13MPa 。
τ1一般10 min 左右，τ3 一般10min —20min ，快一些为好，即快速升温和快速降温，有利于食品的色香味形、营养价值。
但有时受到条件的限制，如锅炉蒸汽压力不足、延长升温时间；冷却时罐头易胖听、破损等，不允许过快。
目前的主要任务就是要确定τ2、t ，最麻烦就是要确定τ2，要求杀菌公式在防止腐败的前提下尽量缩短杀菌时间。
既能防止腐败，又能尽量保护品质。
下面是现有成熟的杀菌公式：午餐肉：10 min —60 min —10 min /121 ℃，反压力0.12MPa 。
蘑菇罐头：10 min —30 min —10 min /121 ℃图2－6－4 立式高压蒸汽杀菌锅1 蒸汽管2 水管3 排水管4 溢流管5 排气阀6 安全阀7 压缩空气管8 温度计9 压力表10 温度记录控制仪桔子罐头：5 min —15 min —5 min /100 ℃第二节罐头杀菌条件的确定（难点和重点）首先了解几个概念1、实际杀菌F 值：指某一杀菌条件下的总的杀菌效果。
实际杀菌F 值：把不同温度下的杀菌时间折算成121 ℃的杀菌时间，相当于121 ℃的杀菌时间，用F 实表示。
罐头食品的热杀菌公式
罐头食品的热杀菌公式
罐头食品的热杀菌公式主要是指实现罐头食品的有效杀菌的一种特定加热方法———热处理公式.这一杀菌方法是根据食品中存在的不同类型有害微生物种类和数量、量而制定的，其目的是使得罐头食品得到充分的消毒，从而保证其质量及其安全性。
热处理公式（热杀菌公式）主要由处理时间和处理温度两部分组成，根据食品有害物质的种类、量及其耐受热量等的不同，热杀菌公式作出一定的调整，例如，有些食品的热处理公式要求增大热处理时间和温度，以便更彻底地消毒。
例如，罐头金针菇的热杀菌公式要求时间为45分钟，温度为105度；罐头苹果的热处理公式要求时间为30分钟，温度为100度；罐头小米的热处理公式要求时间为90分钟，温度为95度。
上述热杀菌公式的设定都是为了使锅内的食物达到适宜的杀菌效果，以保证食品的安全性，保证其好的质量。
有害的微生物在热处理的时候会被消灭，这样就能有效的减少食品中存在的有害物质，保证其食品安全及健康。
罐头食品的热杀菌公式
罐头食品的热杀菌公式
罐头食品的热杀菌公式是指在工业生产中，将食品装入罐中并封口后，通过加热将其中的微生物杀死，使食品长时间保持不变质的一种方法。
一般来说，罐头食品的热杀菌公式可以分为两种方法：高温短时间法和低温长时间法。
高温短时间法是指在较短的时间内将罐头食品加热到高温，使其中的微生物被杀死。
其公式为：F= t × log (N0/Nt)，其中F为热杀菌值，t为加热时间，N0为开始时微生物数量，Nt为结束时微生物数量。
一般来说，高温短时间法的加热温度为121℃，加热时间为15-30分钟。
低温长时间法是指在较长的时间内将罐头食品加热到较低的温度，使其中的微生物被杀死。
其公式为：F= t × log [(N0/Nt) + 1]/2，其中F为热杀菌值，t为加热时间，N0为开始时微生物数量，Nt为结束时微生物数量。
一般来说，低温长时间法的加热温度为100℃，加热时间为60-90分钟。
罐头食品的热杀菌公式是食品工业中非常重要的一环，它可以保证罐头食品的卫生安全和长时间保存。
- 1 -。
罐头杀菌时间的计算(重要和难点)
第四章 罐头杀菌时间的计算(重点和难点)先看杀菌锅及操作过程，这是一台立式杀菌锅，拧开柄型螺母，打开锅盖，将装满罐头的杀菌栏吊入锅中，拧紧柄型螺母，开始供应蒸汽。
经过三个阶段：首先经过升温阶段、时间为τ1，达到预定杀菌温度t ；再经过恒温杀菌阶段、时间为τ2；最后进行降温冷却阶段、时间为τ3；对于高温杀菌的罐头，有的需要通入压缩空气反压冷却P 。
以上参数时间、温度、反压即为杀菌的工艺条件。
第一节 罐头杀菌条件的表示方法2040608010012001020304050通常排列成公式的形式，因此也叫杀菌公式，也叫杀菌规程。
τ1—τ2—τ3Pt不是加减乘除的关系。
τ1升温时间min ， τ2恒温杀菌时间min ，τ3降温时间min ，t 杀菌(锅)温度℃ 、注意不是指罐头的中心温度。
P 冷却时的反压0.12—0.13MPa 。
τ1一般10 min 左右，τ3一般10min —20min ，快一些为好，即快速升温和快速降温，有利于食品的色香味形、营养价值。
但有时受到条件的限制，如锅炉蒸汽压力不足、延长升温时间；冷却时罐头易胖听、破损等，不允许过快。
目前的主要任务就是要确定τ2、t，最麻烦就是要确定τ2，要求杀菌公式在防止腐败的前提下尽量缩短杀菌时间。
既能防止腐败，又能尽量保护品质。
下面是现有成熟的杀菌公式：午餐肉：10 min—60 min—10 min /121℃，反压力0.12MPa。
蘑菇罐头：10 min—30 min—10 min /121℃桔子罐头：5 min—15 min—5 min /100℃第二节罐头杀菌条件的确定（难点和重点）首先了解几个概念。
图2－6－4立式高压蒸汽杀菌锅1蒸汽管 2水管 3排水管 4溢流管 5排气阀6安全阀 7压缩空气管 8温度计9压力表 10温度记录控制仪1、实际杀菌F值：指某一杀菌条件下的总的杀菌效果。
实际杀菌F值：把不同温度下的杀菌时间折算成121℃的杀菌时间，相当于121℃的杀菌时间，用F实表示。
食品罐头杀菌强度的研究和计算---文本资料
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。
显然，食品在杀菌前，其中可能污染有各种各类的微生物。
微生物的种类及数量取决于原料的状况（来源及储运过程）、工厂的环境卫生、车间卫生、机器设备和工器具的卫生、生产操作工艺条件、操作人员个人卫生等因素。
（2）污染量。
微生物的耐热性，与一定容积中所存在的微生物的数量有关。
微生物量越多，全部杀灭所需的时间就越长。
2、热处理温度。
在微生物生长温度以上的温度，就可以导致微生物的死亡。
显然，微生物的种类不同，其最低热致死温度也不同。
对于规定种类、规定数量的微生物，选择了某一个温度后，微生物的死亡就取决于在这个温度下维持的时间。
3、罐内食品成分。
（1）pH值。
研究证明，许多高耐热性的微生物，在中性时的耐热性最强，随着pH 值偏离中性的程度越大，耐热性越低，也就意味着死亡率越大。
（2）脂肪。
脂肪含量高则细菌的耐热性会增强。
（3）糖。
糖的浓度越高，越难以杀死食品中的微生物。
（4）蛋白质。
食品中蛋白质含量在5%左右时，对微生物有保护作用。
（5）盐。
低浓度食盐对微生物有保护作用，而高浓度食盐则对微生物的抵抗力有削弱作用。
（6）植物杀菌素。
有些植物（如葱、姜、蒜、辣椒、萝卜、胡萝卜、番茄、芥末、丁香和胡椒等）的汁液以及它们分泌的挥发性物质对微生物有抑制或杀灭作用，这类物质就被称为植物杀菌素。
（二）对热杀菌食品的pH值分类大量试验证明，较高的酸度可以抑制乃至杀灭许多种类的嗜热菌或嗜温微生物；而在较酸的环境中还能存活或生长的微生物往往不耐热。
这样，就可以对不同pH值的食品物料采用不同强度的热杀菌处理，既可达到热杀菌的要求，又不致因过度加热而影响食品的质量。
各种书籍资料中对热处理食品按pH值分类的方法有多种不尽相同的方式，如分为高酸性（≤3.7）、酸性（＞3.7-4.6）、中酸性（＞4.6-5.0）和低酸性（＞5.0）这四类，也有分为高酸性（＜4.0）、酸性（4.0-4.6）和低酸性（＞4.6）这三类的，还有其它一些划分法。
食品罐头杀菌强度的研究和计算
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。
显然，食品在杀菌前，其中可能污染有各种各类的微生物。
微生物的种类及数量取决于原料的状况（来源及储运过程）、工厂的环境卫生、车间卫生、机器设备和工器具的卫生、生产操作工艺条件、操作人员个人卫生等因素。
（2）污染量。
微生物的耐热性，与一定容积中所存在的微生物的数量有关。
微生物量越多，全部杀灭所需的时间就越长。
2、热处理温度。
在微生物生长温度以上的温度，就可以导致微生物的死亡。
显然，微生物的种类不同，其最低热致死温度也不同。
对于规定种类、规定数量的微生物，选择了某一个温度后，微生物的死亡就取决于在这个温度下维持的时间。
3、罐内食品成分。
（1）pH值。
研究证明，许多高耐热性的微生物，在中性时的耐热性最强，随着pH 值偏离中性的程度越大，耐热性越低，也就意味着死亡率越大。
（2）脂肪。
脂肪含量高则细菌的耐热性会增强。
（3）糖。
糖的浓度越高，越难以杀死食品中的微生物。
（4）蛋白质。
食品中蛋白质含量在5%左右时，对微生物有保护作用。
（5）盐。
低浓度食盐对微生物有保护作用，而高浓度食盐则对微生物的抵抗力有削弱作用。
（6）植物杀菌素。
有些植物（如葱、姜、蒜、辣椒、萝卜、胡萝卜、番茄、芥末、丁香和胡椒等）的汁液以及它们分泌的挥发性物质对微生物有抑制或杀灭作用，这类物质就被称为植物杀菌素。
（二）对热杀菌食品的pH值分类大量试验证明，较高的酸度可以抑制乃至杀灭许多种类的嗜热菌或嗜温微生物；而在较酸的环境中还能存活或生长的微生物往往不耐热。
这样，就可以对不同pH值的食品物料采用不同强度的热杀菌处理，既可达到热杀菌的要求，又不致因过度加热而影响食品的质量。
各种书籍资料中对热处理食品按pH值分类的方法有多种不尽相同的方式，如分为高酸性（≤3.7）、酸性（＞3.7-4.6）、中酸性（＞4.6-5.0）和低酸性（＞5.0）这四类，也有分为高酸性（＜4.0）、酸性（4.0-4.6）和低酸性（＞4.6）这三类的，还有其它一些划分法。
水果罐头常见的灭菌方法
水果罐头常见的灭菌方法前言：水果罐头是一种常见的食品加工方式，可以延长水果的保鲜期，并且方便携带与储存。
然而，由于水果容易受到细菌、霉菌和酵母等微生物的污染，为保证水果罐头的安全性和质量，必须采取有效的灭菌方法。
本文将详细介绍水果罐头常见的灭菌方法。
一、热处理法热处理法是最常见也是最简单的一种灭菌方法。
该方法利用高温杀灭细菌、酵母和霉菌等微生物，以保证水果罐头的微生物质量符合卫生标准。
具体步骤如下：1. 准备工作：将水果切块或切片，并保持新鲜；净化罐子；将罐子放入热水中煮沸，以消毒。
2. 加热杀菌：将切好的水果放入已消毒的罐子中，加入适量的糖浆或果汁，然后封罐。
3. 加热处理：将密封好的罐子放入高温的水中，常见的温度为100℃，保持一段时间（通常为10-20分钟）。
这样可以确保水果罐头内部的温度达到适宜的灭菌温度，从而杀死细菌和其他微生物。
4. 冷却处理：将罐子从高温的水中取出，放置在自然环境下冷却即可。
冷却后的水果罐头就可以保存较长时间而不会变质。
二、蒸汽灭菌法蒸汽灭菌法是一种高效并广泛应用于食品加工中的灭菌方法。
与热处理法类似，该方法也是利用高温杀灭微生物，但更加节能和环保。
下面是具体的操作步骤：1. 准备工作：同样需要净化罐子，将罐子放入热水中煮沸。
2. 加热处理：将切好的水果放入已消毒的罐子中，封好罐子。
然后将其放入蒸锅内，启动蒸汽锅炉，待罐内温度达到100℃后，蒸汽灭菌开始。
3. 灭菌时间：根据不同的水果种类和罐头容量，灭菌时间会有所不同。
常见的灭菌时间为20至40分钟。
这段时间足够杀死罐内的微生物，确保水果罐头的质量和安全性。
4. 冷却处理：待灭菌时间结束后，关闭蒸汽锅炉，让罐子自然冷却。
冷却完成后，将罐头转移到干燥的环境中，即可储存和销售。
三、酸性处理法酸性处理法是一种常用的灭菌方法，主要适用于水果罐头中添加了柠檬酸或其他酸性物质的情况。
酸性处理法的步骤如下：1. 准备工作：除净化罐子外，还需要准备足够的酸性物质，如柠檬酸或酸橙汁。
[应用]灭菌时间计算
![[应用]灭菌时间计算](https://img.taocdn.com/s3/m/66d27c9d6429647d27284b73f242336c1eb930a1.png)
灭菌时间计算【例1】 有一发酵罐内装40m 3培养基，在121℃进行实罐灭菌。
原污染程度为每1mL 有2×105个耐热细菌芽孢，121℃时灭菌速率常数为1.8min －1。
求灭菌失败机率为0.001时所需的灭菌时间。
【解】 N 0＝40×106×2×105＝8×1012 （个）N t ＝0.001（个） K ＝1.8min－1灭菌时间： t ＝K 303.2lg tN N 0＝8.1303.2lg 001.010812⨯＝20.34（min ）但实际上培养基在升温阶段就有部分菌被杀灭，特别是当培养基加热至100℃以上，这个作用较为显著。
因此保温灭菌时间实际比上述计算的要短，虽然在降温阶段也有杀菌作用，但降温时间较短，在计算时一般不考虑。
在升温阶段，培养基温度不断升高，菌死亡速率常数也不断增大，速率常数与温度的关系为式（3-3）或（3-4）。
当以某耐热杆菌的芽孢为灭菌对象时，此时A ＝1.34×1036s －1，E ＝2.84×104J/mol ，因此式（3-4）可写为：lg K ＝T14845-＋36.12 （3-8）利用式（3-8）可求得不同温度下的灭菌速率常数。
若欲求升温阶段（如温度从T 1升至T 2）的平均菌死亡速率常数，可用下式求得：K m ＝1221T T KdTT T-⎰ （3-9）式（3-9）中的积分值可利用图解法求得，见例3-2。
若培养基加热时间（一般以从100℃至保温的升温时间）t p 已知，K m 已求得，则升温阶段结束时，培养基中残留菌数N p 可从下式求得：N p ＝pm t K eN 0 （3-10）再由下式求得保温阶段所需时间：t ＝K 303.2lg tp N N （3-11）【例2】 在例3-1中，灭菌过程的升温阶段，培养基由100℃升至121℃共需15min 。
求升温结束时，培养基中芽孢数和保温所需时间。
食品罐头杀菌强度的研究和计算
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。
显然，食品在杀菌前，其中可能污染有各种各类的微生物。
微生物的种类及数量取决于原料的状况（来源及储运过程）、工厂的环境卫生、车间卫生、机器设备和工器具的卫生、生产操作工艺条件、操作人员个人卫生等因素。
（2）污染量。
微生物的耐热性，与一定容积中所存在的微生物的数量有关。
微生物量越多，全部杀灭所需的时间就越长。
2、热处理温度。
在微生物生长温度以上的温度，就可以导致微生物的死亡。
显然，微生物的种类不同，其最低热致死温度也不同。
对于规定种类、规定数量的微生物，选择了某一个温度后，微生物的死亡就取决于在这个温度下维持的时间。
3、罐内食品成分。
（1）pH值。
研究证明，许多高耐热性的微生物，在中性时的耐热性最强，随着pH 值偏离中性的程度越大，耐热性越低，也就意味着死亡率越大。
（2）脂肪。
脂肪含量高则细菌的耐热性会增强。
（3）糖。
糖的浓度越高，越难以杀死食品中的微生物。
（4）蛋白质。
食品中蛋白质含量在5%左右时，对微生物有保护作用。
（5）盐。
低浓度食盐对微生物有保护作用，而高浓度食盐则对微生物的抵抗力有削弱作用。
（6）植物杀菌素。
有些植物（如葱、姜、蒜、辣椒、萝卜、胡萝卜、番茄、芥末、丁香和胡椒等）的汁液以及它们分泌的挥发性物质对微生物有抑制或杀灭作用，这类物质就被称为植物杀菌素。
（二）对热杀菌食品的pH值分类大量试验证明，较高的酸度可以抑制乃至杀灭许多种类的嗜热菌或嗜温微生物；而在较酸的环境中还能存活或生长的微生物往往不耐热。
这样，就可以对不同pH值的食品物料采用不同强度的热杀菌处理，既可达到热杀菌的要求，又不致因过度加热而影响食品的质量。
各种书籍资料中对热处理食品按pH值分类的方法有多种不尽相同的方式，如分为高酸性（≤3.7）、酸性（＞3.7-4.6）、中酸性（＞4.6-5.0）和低酸性（＞5.0）这四类，也有分为高酸性（＜4.0）、酸性（4.0-4.6）和低酸性（＞4.6）这三类的，还有其它一些划分法。
第三节 杀菌时间的计算
时间：2005-2006学年1期 12月4日星期一班级：2004级食科班目的：1、掌握罐头传热的方式 2、掌握杀菌时间计算的原理及方法重点：杀菌时间计算的原理及方法第三节杀菌时间的计算一、罐头食品的传热罐头食品在杀菌和冷却时存在着热量的传递。
各种罐头的传热方式和速度并不相同，同时还受各种因素的影响。
此外，传热中罐内各部位的食品受热也不相同，这表明在相同的热力杀菌条件下，各种食品罐头，甚至同一罐头内部上的杀菌效果并不一定相同。
可见确定杀菌工艺条件时，罐头的传热是极其重要的因素。
（一）传热方式罐头食品在杀菌过程中的热传导方式主要有传导、对流及传导与对流混合传热等3种方式。
1、传导：由于物体各部分受热温度不同，分子所产生的振动能量也不同，依靠分子间的相互碰撞，导致热量从高能量分子向邻近的低能量分子依次传递的热传导方式称为传导。
传导可分为稳定传导和不稳定传导。
前者是指物体内温度的分布和热传导速度不随时间而变化，后者则是指温度的分布和热传导速度随时间而变化且为时间的函数。
导热最慢的一点通常在罐头的几何中心处，此点称为冷点。
如图4-6所示，在加热时，它为罐内温度最低点，在冷却时则为温度最高点。
由于食品的导热性较差，因此，以导热方式传热的罐头食品加热杀菌时，冷点温度的变化比较缓慢，因此热力杀菌需时较长。
属于导热方式传热的罐头食品主要是固态及粘稠度高的食品。
2、对流：借助于液体和气体的流动传递热量的方式，即流体各部位的质点发生相对位移而产生的热交换。
对流有自然对流与强制对流之分，罐头内的对流通常为自然对流。
传热速度较快，所需加热时间就短。
属于对流换热方式的罐头食品有果汁、汤类等低粘度液态罐头食品。
这类罐头食品的冷点在中心轴上离罐底20～40 mm的部位上，如图4-6所示。
3、对流传导结合式传热：许多情形下，罐头食品的热传导往往是对流和导热同时存在，或先后相继出现。
通常，糖水水果、清水或盐水蔬菜等果蔬罐头食品属于导热和对流同时存在型。
罐头杀菌时间的计算
罐头杀菌时间的计算(重点和难点)先看杀菌锅及操作过程，这是一台立式杀菌锅，拧开柄型螺母，打开锅盖，将装满罐头的杀菌栏吊入锅中，拧紧柄型螺母，开始供应蒸汽。
经过三个阶段：首先经过升温阶段、时间为τ1，达到预定杀菌温度t ；再经过恒温杀菌阶段、时间为τ2；最后进行降温冷却阶段、时间为τ3；对于高温杀菌的罐头，有的需要通入压缩空气反压冷却P 。
以上参数时间、温度、反压即为杀菌的工艺条件。
第一节 罐头杀菌条件的表示方法2040608010012001020304050通常排列成公式的形式，因此也叫杀菌公式，也叫杀菌规程。
τ1—τ2—τ3Pt不是加减乘除的关系。
τ1升温时间m in ， τ2恒温杀菌时间min ，τ3降温时间m in ，t 杀菌(锅)温度℃ 、注意不是指罐头的中心温度。
P 冷却时的反压0.12—0.13MPa 。
τ1一般10 min 左右，τ3一般10m in —20min ，快一些为好，即快速升温和快速降温，有利于食品的色香味形、营养价值。
但有时受到条件的限制，如锅炉蒸汽压力不足、延长升温时间；冷却时罐头易胖听、破损等，不允许过快。
目前的主要任务就是要确定τ2、t ，最麻烦就是要确定τ2，要求杀菌公式在防止腐败的前提下尽量缩短杀菌时间。
既能防止腐败，又能尽量保护品质。
下面是现有成熟的杀菌公式：午餐肉：10 min —60 min —10 min /121℃，反压力0.12MPa 。
蘑菇罐头：10 min —30 min —10 min /121℃ 桔子罐头：5 min —15 min —5 min /100℃图2－6－4立式高压蒸汽杀菌锅1蒸汽管 2水管 3排水管 4溢流管 5排气阀6安全阀 7压缩空气管 8温度计9压力表 10温度记录控制仪第二节罐头杀菌条件的确定（难点和重点）首先了解几个概念。
罐头杀菌时间的计算重点和难点
罐头杀菌时间的计算重点和难点SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#第四章罐头杀菌时间的计算(重点和难点)先看杀菌锅及操作过程，这是一台立式杀菌锅，拧开柄型螺母，打开锅盖，将装满罐头的杀菌栏吊入锅中，拧紧柄型螺母，开始供应蒸汽。
经过三个阶段：首先经过升温阶段、时间为τ1，达到预定杀菌温度t；再经过恒温杀菌阶段、时间为τ2；最后进行降温冷却阶段、时间为τ3；对于高温杀菌的罐头，有的需要通入压缩空气反压冷却P。
以上参数时间、温度、反压即为杀菌的工艺条件。
第一节罐头杀菌条件的表示方法通常排列成公式的形式，因此也叫杀菌公式，也叫杀菌规程。
τ1—τ2—τ3Pt不是加减乘除的关系。
τ1升温时间min，τ2恒温杀菌时间min，τ3降温时间min，t杀菌(锅)温度℃、注意不是指罐头的中心温度。
P冷却时的反压0.12—0.13MPa。
τ1一般10min左右，τ3一般10min—20min，快一些为好，即快速升温和快速降温，有利于食品的色香味形、营养价值。
但有时受到条件的限制，如锅炉蒸汽压力不足、延长升温时间；冷却时罐头易胖听、破损等，不允许过快。
目前的主要任务就是要确定τ2、t，最麻烦就是要确定τ2，要求杀菌公式在防止腐败的前提下尽量缩短杀菌时间。
既能防止腐败，又能尽量保护品质。
下面是现有成熟的杀菌公式：午餐肉：10min—60min—10min/121℃，反压力0.12MPa。
蘑菇罐头：10min—30min—10min/121℃桔子罐头：5min—15min—5min/100℃第二节罐头杀菌条件的确定（难点和重点）首先了解几个概念。
1、实际杀菌F值：指某一杀菌条件下的总的杀菌效果。
实际杀菌F值：把不同温度下的杀菌时间折算成121℃的杀菌时间，相当于121℃的杀菌时间，用F实表示。
特别注意：它不是指工人实际操作所花时间，它是一个理论上折算过的时间。
为了帮助同学们理解和记忆，请看我为大家设计的例题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第四章 罐头杀菌时间的计算(重点和难点)先看杀菌锅及操作过程，这是一台立式杀菌锅，拧开柄型螺母，打开锅盖，将装满罐头的杀菌栏吊入锅中，拧紧柄型螺母，开始供应蒸汽。
经过三个阶段：首先经过升温阶段、时间为τ1，达到预定杀菌温度t ；再经过恒温杀菌阶段、时间为τ2；最后进行降温冷却阶段、时间为τ3；对于高温杀菌的罐头，有的需要通入压缩空气反压冷却P 。
以上参数时间、温度、反压即为杀菌的工艺条件。
第一节 罐头杀菌条件的表示方法2040608010012001020304050通常排列成公式的形式，因此也叫杀菌公式，也叫杀菌规程。
τ1—τ2—τ3Pt不是加减乘除的关系。
τ1升温时间min ， τ2恒温杀菌时间min ，τ3降温时间min ，t 杀菌(锅)温度℃ 、注意不是指罐头的中心温度。
P 冷却时的反压0.12—0.13MPa 。
τ1一般10 min 左右，τ3一般10min —20min ，快一些为好，即快速升温和快速降温，有利于食品的色香味形、营养价值。
但有时受到条件的限制，如锅炉蒸汽压力不足、延长升温时间；冷却时罐头易胖听、破损等，不允许过快。
目前的主要任务就是要确定τ2、t ，最麻烦就是要确定τ2，要求杀菌公式在防止腐败的前提下尽量缩短杀菌时间。
既能防止腐败，又能尽量保护品质。
下面是现有成熟的杀菌公式：午餐肉：10 min —60 min —10 min /121℃，反压力0.12MPa 。
蘑菇罐头：10 min —30 min —10 min /121℃ 桔子罐头：5 min —15 min —5 min /100℃第二节罐头杀菌条件的确定（难点和重点）首先了解几个概念。
1、实际杀菌F值：指某一杀菌条件下的总的杀菌效果。
实际杀菌F值：把不同温度下的杀菌时间折算成121℃的杀菌时间，相当于121℃的杀菌时间，用F实表示。
特别注意：它不是指工人实际操作所花时间，它是一个理论上折算过的时间。
为了帮助同学们理解和记忆，请看我为大家设计的例题。
例：某罐头110℃杀菌10 min，115℃杀菌20 min，121℃杀菌30 min。
工人实际杀菌操作时间等于50 min，实际杀菌F值并不等于50 min。
F实=10×L1+15×L2+30×L3， L我把它叫做折算系数。
L 1肯定小于L2，二者均小于1。
请问同学们L3=？F实肯定小于50 min，由此可见，实际杀菌F值不是工厂杀菌过程的总时间之和。
例：100℃杀菌90分钟，120℃杀菌10分钟，哪个杀菌强度大？折算成相当于121℃的杀菌时间，再比较！90×L100和10×L120比较！只要找到折算系数就好比较。
2、安全杀菌F值在某一恒定温度（121℃）下杀灭一定数量的微生物或者芽孢所需的加热时间。
它被作为判别某一杀菌条件合理性的标准值，也称标准F值，用F安表示。
图2－6－4立式高压蒸汽杀菌锅1蒸汽管 2水管 3排水管 4溢流管 5排气阀6安全阀 7压缩空气管 8温度计9压力表 10温度记录控制仪“杀灭”具有商业杀菌的含义，允许活菌存在。
F安表示满足罐头腐败率要求所需的杀菌时间（121℃），每种罐头要求的标准杀菌时间（通常121℃为标准温度），就象其它食品标准一样，拿来作为参照，判断是否合格、是否满足要求。
同时也是确定杀菌公式中恒温时间τ2的主要依据。
例如：某罐头F安=30 min，表示罐头要求在121℃杀菌30 min。
F实和F安的应用举例应用举例：F实等于或略大于F安，杀菌合理F实小于F安，杀菌不足，未达到标标准，要腐败。
必须延长杀菌时间。
F实远大于F安，杀菌过度，超标准杀菌，影响色香味形、营养价值。
要求缩短杀菌时间。
由于这种比较和反复的调整，就可找到合适的τ2。
3、安全杀菌F值的计算A确定杀菌温度t：罐头PH大于4.6，一般121℃杀菌，极少数低于115℃杀菌。
罐头PH小于4.6，一般100℃杀菌，极少数低于85℃杀菌。
实践中可用PH计检测，根据生活经验也可以粗略地估计。
比如：B首先选择对象菌：腐败的微生物头目，杀菌的重点对象。
耐热性强、不易杀灭，罐头中经常出现、危害最大。
只要杀灭它，其它腐败菌、致病菌、酶肯定杀灭。
根据微生物基础实验可知：F安=D（lga-lgb）下面以121℃标准温度讲解，因为高温杀菌情况更为复杂、人们更为关注。
F安通常指t温度（121℃）下标准杀菌时间、要求的杀菌时间。
D通常指t温度（121℃）下杀灭90%的微生物所需杀菌时间。
是微生物耐热的特征参数，D值越大耐热性越强。
由微生物实验获取D值，常见的D值可查阅相关手册。
见P149表中D值。
为了帮助同学们理解和记忆，请看例题。
例：已知蘑菇罐头对象菌D121=4 min，欲在121℃下把对象菌杀灭99.9%，问需多长杀菌时间？如果使活菌数减少为原来的0.01%，问需多长杀菌时间？第一个D值，杀灭90%，第二个D值，杀灭9%，第三个D值，杀灭0.9%，第四个D值，杀灭0.09%。
答案：12 min，16 mina单位体积原始活菌数/每罐对象菌数。
b残存活菌数/罐头的允许腐败率。
P158页例题：蘑菇罐头——同学们翻到158页F安= D（lga-lgb）= 4（lg850-lg5×10-4）=24.92 min，由此得到了蘑菇罐头在121℃需要杀菌的标准时间——24.92 min。
解决了蘑菇罐头F安这个杀菌标准的问题。
4、实际杀菌F值的计算 F实=？（1）求和法根据罐头的中心温度计算F实，把不同温度下的杀菌时间折算成121℃的杀菌时间，然后相加起来。
F实=t1×L1+t2×L2+t3×L3+t4×L4+ ……L致死率值，某温度下的实际杀菌时间转换为121℃杀菌时间的折算系数，下面我们来解决L致死率、折算系数的问题。
由公式L=10t-121/Z计算得到，嫌麻烦可由P159表中查阅。
t是罐头杀菌过程中某一段时间的中心温度，Z是对象菌的另一耐热性特征参数。
还有一个是什么？热力致死时间变化10倍所需要的温度变化即为Z值。
F表示热力致死时间，凡不是注明F实、F安，均指热力致死时间。
请看例题：对象菌Z=10℃，F121=10 min，求F 131 = ？ min，F141= ？ min，F111=？ min，F101= ？ min。
热力致死时间变化10倍所需要的温度变化即为Z值。
反过来理解：温度变化1个Z值热力致死时间变化将变化10倍。
请看例题：对象菌Z=10℃，F121=10 min，F 131 =1min，F141=0.1 min，F111=100 min，F101=1000 min。
解决L致死率、折算系数的取值问题。
刚才的例题例：某罐头110℃杀菌10 min，115℃杀菌20 min，121℃杀菌30 min。
工人实际杀菌操作时间等于60 min，实际杀菌F值并不等于50 min。
F实=10×L1+20×L2+30×L3=10×0.079+20×0.251+30×1 =38.32min由此可见，实际杀菌F值不是工厂杀菌过程的总时间之和。
例：100℃杀菌90分钟，120℃杀菌10分钟，哪个杀菌强度大？折算成相当于121℃的杀菌时间，再比较！90×L100和10×L120比较，90×L100=90×0.008=0.72 min10×L120=10×0.794=7.94 min由此可见，该高温杀菌的罐头，100℃杀菌基本没有效果，生产上一定要注意。
讲解内江鹌鹑蛋罐头实例。
=24.92 min，例蘑菇罐头F安=24.92 min，例蘑菇罐头F安杀菌公式1: F 实等于或略大于F 安，杀菌合理。
恒温杀菌时间只有23 min ，但整个杀菌过程相当于121℃实际杀菌时间25.5 min ，多2.5 min 由升温和降温折算得到。
工厂实际杀菌过程时间近50 min ，加上罐头进锅出锅时间，工人完成一个轮回的操作至少要1个小时。
杀菌公式2: F 实大于F 安，杀菌过度，超标准杀菌，影响色香味形。
要求缩短杀菌时间。
通过这种方式来调整恒温杀菌时间，由此找到了τ2，今天讲课的目的就达到了。
目前，一些工厂采用计算机控制杀菌，中心温度的记录、F 实的计算全由计算机完成，当F 实等于或略大于F 安时，自动停止杀菌工序，不需要我们来计算。
罐头杀菌的工艺条件的确定：τ1—τ2—τ3Pt杀菌釜的反压力：一般A玻璃瓶、B大罐、C软罐头需要反压杀菌或反压冷却，冷却时采用压缩空气保持压力表读数0.12—0.13Mpa。
以上所讲内容，都是在理论上确定罐头杀菌的工艺条件的方法。
第三节新产品开发实际问题举例某人工养蛇场欲开发清炖蛇肉罐头，请你拟订杀菌工艺条件？按照以上所讲内容：通过微生物检测，找到对象菌，求出F安，再与F实比较并不断调整，最后得出合理的杀菌公式。
同学们走到工作岗位，此方案在实践中很难实施，建议同学们：很多罐头杀菌条件资料已经存在，查阅类似罐头杀菌条件作为资料作为参考。
对于新品种，可以大胆估计。
估计的经验原则如下：A含酸食品：85—100℃、10—30 min，酸性饮料采用85℃、15 min，B植物/蔬菜罐头：115—121℃、15—30 min，蛋白饮料采用121℃、15 min，C动物性罐头：115—121℃、50—90 min，说明：①大罐取上限，难煮的取上限，固体的取上限，酸度大取下限。
②121℃、100℃是两个标准的杀菌温度，普遍采用。
某人工养蛇场欲开发清炖蛇肉罐头，请你拟订杀菌工艺条件？按照以上经验原则，清炖蛇肉罐头杀菌条件拟订如下：清炖蛇肉罐头多半采用小罐包装，可以不要反压杀菌。
τ1—τ2—τ3Pt↓杀菌公式一10 min—50 min—10 min118℃杀菌公式二10 min—55 min—10 min116℃实践中做一些杀菌保温实验对恒温时间进行微调。
10 min—τ2 min—10 min116℃45 min、50 min、55 min、60 min、65 min↓52 min、 54 min、55 min、57 min↓54 min课堂作业：写出下列罐头的杀菌公式：5分钟。
糖水橘子P190/192，草莓酱P198，青豆P203，香心菜P205，番茄酱P206，红烧扣肉P226。
5分钟后，学生翻到下学期待讲的内容对照。
同时结合排气、装罐、加汁、反压冷却，加以点评。