热力杀菌系列培训课件5
热力杀菌
热力杀菌原理中国检验检疫科学研究院综合检测中心1.引言•1874年，美国马里兰州巴尔的摩市罐头制造商A．K．Shriver发明了杀菌锅，这是世界上第1个使用蒸汽在高温高压下来杀菌食品的杀菌锅系统。
这一事件标志着商业化加工罐藏食品的开始。
2热力杀菌基础•建立罐藏食品热力杀菌的基础是广泛的食品微生物学和杀菌方法的知识。
高温杀死了己经存在的微生物，而密封容器防止了食品受到再次污染。
•确定罐藏食品杀菌所需的适当温度和时间已经成为是罐头工业重点研究的主题。
热力杀菌工艺规程的制订并非易事。
它取决于一系列因素的知识，包括产品的特性、包装容器的尺寸、热杀菌规程的细节。
相当重要的知识是污染微生物的生长繁殖特性和耐热性。
•主管机构要求应由具有热力杀菌专业知识的杀菌权威来建立热力杀菌工艺规程。
杀菌权威是一些具有密封容器包装食品的热力杀菌专业知识和具有恰当的热力杀菌测试设备的个人或组织。
2.1杀菌规程•杀菌规程包括热力杀菌参数如产品初温、杀菌温度和杀菌时间以及可能影响获得商业无菌的关键因子。
可能影响杀菌规程的关键因子包括产品、容器、预处理方式或杀菌系统的任何特性、条件或无菌状况。
2.1杀菌规程•美国食品加工者协会26-L（NFPA）整土豆罐头的杀菌规程罐型固形物最低初温杀菌温度最大装罐量116 118 1213 热力杀菌的建立•微生物的耐热性取决于一些必须加以考虑的因素，这些因素可以分成三大类——微生物的生长特性、食品特性对微生物受热的影响、食品种类对受热微生物生长的影响。
•杀灭产品中微生物所需的热量可以通过热致死时间(TDT)测试来确定。
三颈瓶法用于那些加热温度低于沸水温度的产品。
选用的方法取决于各类因素，包括产品的种类和使用的杀菌系统。
3.1微生物的耐热性•指数递减时间D 值•D值：即指数递减时间，是热力致死速率曲线斜率的负倒数，可以认为是在某一温度下，每减少90％活菌（或芽孢）所需的时间，通常以分钟为单位。
•微生物数量的减少•10612D 加工10-6（0.000001）热力杀菌原理热力杀菌原理热力杀菌原理•微生物耐热性•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。
〖医学〗消毒灭菌课件
二 、紫外线灭菌
概念
利用电子射过水银气体 产生的紫外线而杀菌的方法
杀 菌了直接：使蛋白质、酶等变性失活 机理儿间接：空气中产生臭氧或过氧化氢
有效距离：1.5~2.0m 使用 理想波长：265nm
30w 紫外灯照30min→ 避光30min
20.
习丁主造工支 白句专
展
作
医学精品课件
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113.0 114.3 115.6 116.8
118.0
压力
兆帕
0.090 0.096 0.103
0.110 0.117 0.124 0.138 0.152 0.165 0.179 0.193 0.207
千克/厘米²
0.914 0.984
1.055
1.120 1.195 1.266 1.406 1.547 1.687 1.827 1.970 2.110
水沸点随热蒸汽压力的增加而升高 原理 密闭锅 蒸气多 压力高 沸点高
返回本节 10
步骤：装锅 →加热排气 →升压 →保压灭菌→ 降压出锅
使 用 关键：排净冷空气
灭菌时间和压力因物而异
注意 升降压力要稳
灭菌时间从保压时算起 压力降至“0”才能开盖
12
纯蒸气压力与温度的关系
压
兆帕
0.007 0.014 0.021 0.028 0.035 0.041 0.048
21
特点
小是注洪潜汽消得は后にe==== 常=常后注用三m
j
透力很弱
Ⅲ
定期更换灯管
只起辅助作用
伤眼睛和皮肤
I=e===e==ee#eeeeeeeeee="
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snt04002005热力杀菌-PPT精品文档
9
热力指数递减时间（TRT）
1.为了计算杀菌时间时将细菌指数递减因 素考虑在内，将D值概念进一步扩大，提 出了热力指数递减时间（TRT）概念。 2.TRT定义就是在任何特定热力致死温度 条件下将细菌或芽孢数减少到某一程度 如 10-n（即原来活菌数的1/10n）时所需 要的热处理时间（分钟）。
SN/T0400.6-2005 热力杀菌 热力杀菌
12
热力杀菌热分布测试的备案：
企业递交的热分布资料至少包括以下 内容： 罐型、杀菌设备类型、杀菌方法、排气 规程、杀菌 间蒸气总管压力、装填排列方 式、每锅罐头容量、篮数、测试用介质、 热电偶数量 及布点情况、热分布测试数据、 最大/最小值、权威机构评定意见。
SN/T0400.6-2005 热力杀菌 热力杀菌
8
热力杀菌工艺规程的 备案：
1.热力杀菌工艺规程不得低于国家或进 口国热力杀菌主管当局制定的能达到商 业无菌的热力杀菌。 2.低酸性罐头的杀菌强度不低于12D，酸 性罐头或酸化罐头的杀菌强度不低于6D。
SN/T0400.6-2005 热力杀菌 热力杀菌
6.计算必须按照有资格杀菌权威人士认
可的方法进行。
7.包括热力杀菌和有关保温培养的所有
方面包括在内的完整纪录必须由制订的 人员或组织整理和永久性保存。
SN/T0400.6-2005 热力杀菌 热力杀菌
7
热力杀菌工艺规程的 备案：
备案技术资料应包括以下内容：罐头品 种、罐型、杀菌方法、杀菌锅类型、最 低初温、杀菌温度和时间、杀菌值 （ F。 ）、罐头在锅内的排列方式、排 气规程、影响热渗透的关键因子、热力 杀菌规程制定的依据和日期。
SN/T0400.6-2005 热力杀菌 热力杀菌
热力杀菌保藏讲义
超高温瞬时杀菌法 （一） 概念 称为UHT杀菌，把加热温度为135-150 ℃ ，加热时间为28s，加热产品达到商业无菌要求的杀菌过程称为超高温瞬 时杀菌法。
（二） 特点 ①温度控制准确，设备精密； ②温度高，杀菌时间极短，杀菌效果显著，引起的化学变 化少； ③适于连续自动化生产； ④蒸汽和冷源的消耗比高温短时杀菌法HTST高。
一、 食品热处理的作用
正面作用
•杀死微生物，主要是致病菌和腐败菌等有害的微生物； • 钝化酶，主要是过氧化物酶、抗坏血酸酶； • 改善食品的品质与特性，如产生特别的色泽、风味和组织状态等 • 提高食品中营养成分的可利用率、可消化性等； • 破坏食品中不合需要或有害的成分，如大豆中的胰蛋白酶抑制剂
负面作用
在一定时间内（通常指1～10分钟）对细菌进行 热处理时，从细菌死亡的最低热处理温度开始的各 个加热期的温度称为热力致死温度。
在某一恒定温度（热力致死温度）条件下，将 食品中的一定浓度的某种微生物活菌（细菌和芽孢） 全部杀死所需要的时间（min），一般用TDT值表 示，同样在右下角标上杀菌温度。
F值 F值又称杀菌值，是指在一定的致死温度下将一
பைடு நூலகம்000
热力致死时间（min）
100
Z 10
Z值
1 93.5
99 104.5 110 115.5 121 126.5 致死温度（℃）
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)。Z值是衡量温度变化时微生物死灭速率
超高温瞬时杀菌设备
巴氏杀菌设备
蒸汽喷射式加热灭菌法 （一）概念
是指采用蒸汽喷射的UHT灭菌法，称作直接蒸汽喷射。 在最后的灭菌阶段将产品与蒸汽在一定的压力下混合，蒸汽 释放出潜热将产品快速加热至灭菌温度。这种直接加热系统 加热产品的速度比其它任何间接系统都要快。 （二）特点 1、加热和冷却速度较快，瞬时加热更容易通过直接加热系 统来实现。 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，由此设备本身的成本和 运转成本大大增加。
热力灭菌的动力学基础文档PPT资料
△lgN=1
1
D1
1210C
D2
D值的定义(dìngyì) t
t
D值与灭菌(miè jūn)温度的关系 16
第十六页，共38页。
热力灭菌的对数(duìshù)规则
USP24 收 载 的 生 物 指 示 剂 嗜 热 脂 肪 杆 菌 （B.Stearothermophilus）孢子在 121oC 下的 D 值 在 1.5~3min 之间。相同的微生物，在不同温度下、 不同的环境条件下具有各不相同的 D 值，这可以从 下表汇总的数据看出。
D值的定义(dìngyì)
20
第二十页，共38页。
热力灭菌的对数(duìshù)规则
同种孢子的 Z 值在不同溶液中亦有差异。表中 列举了嗜热脂肪肝菌在不同溶液中的 Z 值。
嗜热脂肪杆菌在不同溶液中的 Z 值
溶液
Z值
葡萄糖水溶液
8.4
注射用水
10.3
葡萄糖乳酸林格氏液
11.3
pH7 磷酸盐缓冲液
7.6
葡萄糖
87.8
葡萄糖
32.0
葡萄糖
11.7
葡萄糖
2.4
葡萄糖乳酸林格液 2.1
注射用水
3.0
葡萄糖
1.3
注射用水
13.7
注射用水
2.1
18
第十八页，共38页。
热力灭菌的对数(duìshù)规则
（2）Z 值——灭菌温度系数
Z 值系指使某一种微生物的 D 值变化一个对数单
位，灭菌温度应升高或下降的度数（图 3-8）。
17
第十七页，共38页。
热力灭菌(miè jūn)的对数规则
不同(bù tónɡ)灭菌温度下的D值
微生物学消毒与灭菌培训课件
微生物学消毒与灭菌
5
一、温度与热力灭菌法
温度是微生物生长繁殖的重要因素。 最适温度：微生物繁殖最快、最盛，并能将它
的生活机能充分地表现出来的温度。 最高温度：能够生长的最高温度。 最低温度：能够生长的最低温度。
细菌休眠
细菌生长繁殖
细菌死亡
最低温度
1/17/2021
最适温度
最高温度
微生物学消毒与灭菌
•132℃-1～2秒 1/17/2021
微生物学消毒与灭菌
15
高压蒸气灭菌法
121.3℃ (15磅压力/英寸2 ) 20-30分
115℃ (10磅压力/英寸2 ) 20-30分（含葡萄糖培养基）
1/17/2021
微生物学消毒与灭菌
16
影响高温杀菌作用的因素
微生物的类型 菌龄及发育时温度 加热的温度和时间 细菌的浓度 介质的性质
消毒（Disinfection）：杀灭物体上的病原微生物的 方法，叫消毒。消毒只要求达到消灭传染性的目的， 而对非病原微生物及其芽孢、孢子并不严格要求全部 杀死。
防腐(Antisepsis)或抑菌：指阻止或抑制物品上微生 物生长繁殖的方法，微生物不一定死亡。
无菌（asepsis）：指没有活的微生物的状态。
微生物有比其他生物更大的表面积，极高的 代谢率，惊人的繁殖速度和明显的适应能力。
用控制微生物的生长的方法来减少它们对营 养资源的破坏。如食物的腐烂、人与动物的 疾病等。
物理
化学
生物
1/17/2021
微生物学消毒与灭菌
1
概念
灭菌（Sterilization）：杀死物体上所有微生物的方 法，包括杀灭所有细菌芽孢、霉菌孢子在内的全部病 原微生物和非病原微生物。
热力杀菌：保护食品安全的有力手段
热力杀菌：保护食品安全的有力手段在现代社会，人们越来越重视食品安全问题。
而在繁忙的都市生活中，难免会去选择加工为我们的食品，从而将食品安全问题转嫁到了餐饮企业。
不过，很多餐饮企业并不那么注重食品安全，并往往会忽视对食品杀菌的要求。
于是，在食品上出现了各种各样的细菌，给消费者的身体健康带来了极大的风险。
为此，热力杀菌技术应运而生，成为保障食品安全的重要手段。
一、热力杀菌的定义和意义1.1 热力杀菌的定义和原理热力杀菌是指采用高温处理方式，使细菌在较短时间内遭受高温杀灭或失活的一种食品加工方法。
其主要原理是通过高温使菌落中的蛋白质、核酸、酶等结构损伤或失活，从而达到杀灭细菌的目的。
热力杀菌可以去除嗜热菌和嗜温菌，这是因为细菌在温度到达一定值后，其核心酶、蛋白质和酸碱度都会受到影响，从而无法进行生物代谢，从而达到杀菌目的。
同时，热力杀菌还能使蛋白质、淀粉等食品成分更易被消化，提高食品的口感和营养价值。
1.2 热力杀菌在食品安全中的重要作用食品中含有许多细菌、病毒和寄生虫等微生物，不加处理的食品容易受到这些微生物的污染，并容易在消费者的身体内繁殖病菌，形成食源性疾病。
热力杀菌可以有效消除细菌和其他微生物，确保食品的安全和稳定性，从而减少食源性疾病的发生率。
二、热力杀菌的方式和方法2.1 不同食品的热力杀菌方式热力杀菌的方式和方法在不同的食品及其加工流程中也会有所不同。
水煮：将食材放入沸水中加热煮沸，待食材完全熟透后，取出即可。
蒸煮：将食材放入蒸汽中加热，通常使用蒸锅来操作，其原理是通过蒸汽产生的高温杀菌。
油炸：通过高温油炸，使细菌和其他微生物遭受高温和油脂蒸发产生的高温，从而达到杀菌的目的。
烤箱：通过高温烘烤，使食品内部温度达到一定程度从而消灭内部的微生物。
2.2 热力杀菌的操作流程和注意事项在热力杀菌的操作流程中，需要掌握适当的时间和温度，确保细菌遭受足够高温，从而达到彻底杀灭的效果。
在温度和时间的控制上，每种食品都有相应的操作规范和建议，需要根据实际情况来选择合适的杀菌方法。
湿热灭菌法培训课件
湿热灭菌法培训课件湿热灭菌法培训课件湿热灭菌法是一种常用的灭菌方法，广泛应用于医疗、制药、食品加工等领域。
本文将介绍湿热灭菌法的原理、应用以及操作注意事项。
一、湿热灭菌法的原理湿热灭菌法是利用高温和湿气的作用，破坏微生物的细胞结构和代谢功能，达到灭菌的目的。
高温能使微生物的蛋白质变性，破坏细胞膜的完整性，湿气则能增加热传导效果，提高灭菌效果。
二、湿热灭菌法的应用湿热灭菌法广泛应用于医疗领域，主要用于灭菌医疗器械、注射器、药品容器等。
此外，湿热灭菌法也被用于制药工业中的药品生产、食品加工中的罐头灭菌等领域。
三、湿热灭菌法的操作步骤1. 准备工作：清洗灭菌容器、器械等，并检查其完整性和清洁度。
2. 装载物品：将待灭菌物品放置于灭菌容器中，注意合理摆放，确保热气能够均匀地接触到每个物品。
3. 加水：向灭菌容器中加入适量的蒸馏水，保持湿度。
4. 封闭容器：将灭菌容器密封，确保容器内的湿气不外泄。
5. 加热：将灭菌容器放入灭菌设备中，进行加热。
根据不同物品的要求，设定合适的温度和时间。
6. 冷却：灭菌完成后，将容器从设备中取出，进行自然冷却或通过冷却设备进行快速冷却。
7. 检查结果：打开灭菌容器，检查物品的灭菌效果。
如有异常，应重新进行灭菌。
四、湿热灭菌法的注意事项1. 清洁度：操作前要确保灭菌容器、器械等的清洁度，避免灭菌过程中的交叉污染。
2. 湿度控制：加水时要注意控制湿度，过量的水会影响灭菌效果。
3. 温度和时间：根据不同物品的要求，设定合适的温度和时间，以达到最佳的灭菌效果。
4. 密封性：灭菌容器要确保密封良好，避免湿气外泄，影响灭菌效果。
5. 冷却：灭菌完成后，要进行适当的冷却处理，避免烫伤和物品变形。
充分了解湿热灭菌法的原理、应用以及操作注意事项，能够帮助我们正确使用该方法进行灭菌工作。
灭菌是保障医疗质量和食品安全的重要环节，只有做好灭菌工作，才能有效地预防和控制疾病的传播，保障人们的健康。
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Required F0 is Function of
• Initial count of microbial population • Probability of a non-sterile container • Rate of microbial destruction • Must consider required F0 for each
– Pathogens (C. botulinum) – Spoilage microorganisms capable of growing
in the food
选择 F0
• 就像提问“旅行需要多长时间?”
• 确定旅行时间我们需要了解什么？
Selecting An F0
• Analogous to asking, “How much time will a trip take?”
• Understand the importance of meeting the minimum posted process
• Understand how heat resistance of spores may affect commercial sterility
• Recognize factors that affects heat transfer and commercial sterility
知道在哪，通过不同部位放置测试确定。 • 模拟工厂加工条件，获得时间-温度曲线图考虑所
有可能影响热传导的因素 • 考虑关键因素及其上限 • 分析数据，以获得热穿透率
Heat Penetration Tests
• Purpose: To determine how fast or slow a product heats (i.e., rate of heat penetration)
热穿透试验
• 热电偶：
– 铜触点 – Constantan contact
康铜 – Rubber gasket橡胶垫 – Molded bakelite – Copper wire铜线 – Constantan wire康铜
线 – Copper-constantan
junction
热穿透试验
Heat Penetration Tests
preparation • Microbial load from containers
初始数量的影响
• 孢子越多，需要更大的F0以达到商业无菌
• 选择F0,我们必须考虑产品中可能存在的孢 子的最大数量
Impact of Initial Count
• The more spores present, the greater the F0 to achieve commercial sterility
LACF期望值
Desired Values for LACF
典型的耐热性
Typical Heat Resistance
影响耐热性因素
• 影响微生物耐热性或破坏速率的因素包括：
– 产品 – pH – 水活度 – 糖分浓度, etc. – 温度
Factors Affecting Heat Resistance
• What do we need to know to determine trip time?
旅行时间取决于
• 出发地 • 目的地 • 速度
Time for The Trip Depends on
• Origin • Destination • Speed
旅行时间 生物种群 未杀菌容器的可能性 破坏速率
• Place a thermocouple at cold spot or slowest heating zone. Locate by testing if unknown
• Obtain a time-temp profile for the product simulating plant processing conditions
热处理原理
商业无菌包装食品手册 (CSPF)
Chapter 8
Copyright © 2010 University of Maryland All Rights Reserved
Thermal Processing Principles
Commercially Sterile Packaged Foods (CSPF) Manual Chapter 8
• F subzero à F sub “0” à F0 • 热处理导致的灭菌水平或微生物破坏的相
对量度 • 以参考温度121.1°C (or 250°F) 的时间表示。
对于酸性及酸化食品，使用93.3°C (or 200°F)
Sterilization Value
• F subzero à F sub “0” à F0 • Relative measure of the level of sterility or
• Testing
– Initial count of microbial population – Probability of nonsterile container – Rate of destruction or heat resistance
• Grocery Manufacturers Association (GMA) formerly Food Product Association (FPA) or National Food Processors Association (NFPA)
Square Wave Heating/Cooling 方波加热/冷却
Square Wave Heating/Cooling
实际情况
In Reality
热杀菌
Thermal Processing
微生物灭活
Microbial Inactivation
Bigelow vs. Arrhenius 模型
Bigelow vs. Arrhenius Models
Microbiological Input F0
Heat Penetration Input
Process Calculation
Biological Confirmation
实际情况
In Reality
热穿透试验
• 目的：确定某产品加热的快慢 (i.e., 热穿透率) • 在冷点或最慢加热区域放置一个热电偶. 如果不
Thermal Processing
所需 F0 是下列因素的应变量
• 初始微生物种群数量 • 一个容器未杀菌的可能性 • 微生物破坏的速度 • 必须考虑每种关注微生物需要的F0 • 对于低酸罐头 (LACF)
– C. botulinum spores肉毒梭菌孢子 – Mesophilic spores嗜温孢子 – Thermophilic spores嗜热孢子
常规方法
General Method
比较
Comparison
致命性
Lethality
盐水蘑菇
Mushroom Buttons in Brine
盐水蘑菇
• 热处理的目标是毁坏微生物 • 我们需要选择一个F0 破坏关注的微生物以
获得商业无菌产品 – 病原菌 (C. botulinum肉毒梭菌)
– 能够在食品中生长的腐败菌
热处理设计
微生物投入 F0
热穿透投入
工艺计算 生物学确认
Design of Thermal Processes
Microbiological Input F0
Heat Penetration Input
Process Calculation
Biological Confirmation
Sterilization Value灭菌值
• Consider all factors that may affect heat transfer • Consider critical factors and their upper limits • Analyze the data to obtain the rate of heat
penetration
• Thermocouple:
– Copper contact – Constantan contact – Rubber gasket – Molded bakelite – Copper wire – Constantan wire – Copper-constantan
microorganism of concern • For low acid canned food (LACF)
– C. botulinum spores – Mesophilic spores – Thermophilic spores
影响初始数量的因素
• 原料中的微生物，例如蔬菜，淀粉，糖 • 预煮设备形成的微生物 • 调味汁准备过程中形成的微生物 • 容器中带来的微生物
microbial destruction delivered by a thermal process or heat treatment • Expressed in equivalent minutes at a reference temperature of 121.1°C (or 250°F). For acid & acidified products we use 93.3°C (or 200°F)
温度越高，破坏速度越快。因此，加工温度越高， 我们的加工时间越短
商业无菌F0 值来源
• 测试
– 最初种群数量 – 未杀菌容器可能性 – 破坏速度或耐热性
• 食品制造商协会 (GMA)从前的 (FPA)或者 美国食品加工者协会 (NFPA)