典型食品分类杀菌温度时间技术

食品杀菌技术

巴氏杀菌

食品杀菌技术主要有热杀菌和非热杀菌，其中热杀菌主要有：湿热杀菌、干热杀菌、微波杀菌、电热杀菌和电场杀菌等；非热杀菌主要有：化学与生物杀菌、辐照杀菌、紫外线杀菌、脉冲杀菌、超高静压杀菌、脉冲电场（PEF）杀菌以及振动磁场杀菌等。下面就针对这些杀菌技术作一下详细的介绍：

湿热杀菌：

热杀菌是以杀灭微生物为主要目的的热处理形式，而湿热杀菌是其中最主要的方式之一。它是以蒸气、热水为热介质，或直接用蒸汽喷射式加热的杀菌法。

利用热能转换器（如锅炉）将燃烧的热能转变为热水或蒸汽作为加热介质，再以换热器将热水或蒸汽的热能传给食品，或将蒸汽直接喷入待加热的食品。

食品热处理中常用的加热介质及其特点

加热剂种类加热剂特点

蒸汽易于用管道输送，加热均匀，温度易控制，凝结潜热大，但温度不能太高

热水易于用管道输送，加热均匀，加热温度不高

空气加热温度可达很高，但其密度小、传热系数低

烟道气加热温度可达很高，但其密度小、传热系数低，可能污染食品

煤气加热温度可达很高，成本较低，但可能污染食品

电加热温度可达很高，温度易于控制，但成本高

一、加热对微生物的影响

（一）微生物和食品的腐败变质

食品中的微生物是导致食品不耐贮藏的主要原因。细菌、霉菌和酵母都可能引起食品的变质。细菌、霉菌和酵母

食品中的微生物是导致食品不耐贮藏的主要原因。一般说来，食品原料都带有微生物。在食品的采收、运输、加工和保藏过程中，食品也有可能污染微生物。在一定的条件下，这些微生物会在食品中生长、繁殖，使食品失去原有的或应有的营养价值和感官品质，甚至产生有害和有毒的物质。

细菌、霉菌和酵母图谱

细菌、霉菌和酵母都可能引起食品的变质，其中细菌是引起食品腐败变质的主要微生物。细菌中非芽孢细菌在自然界存在的种类最多，污染食品的可能性也最大，但这些菌的耐热性并不强，巴氏杀菌即可将其杀死。细菌中耐热性强的是芽孢菌。芽孢菌中还分需氧性、厌氧性的和兼性厌氧的。需氧和兼性厌氧的芽孢菌是导致罐头食品发生平盖酸败的原因菌，厌氧芽孢菌中的肉毒梭状芽孢杆菌常作为罐头杀菌的对象菌。酵母菌和霉菌引起的变质多发生在酸性较高的食品中，一些酵母菌和霉菌对渗透压的耐性也较高。

（二）微生物的生长温度

不同微生物的最适生长温度不同，当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，而当温度高到足以使微生物体内的蛋白质发生变性时，微生物即会出现死亡现象。

最低生长温度最适生长温度最高生长温度

嗜热菌30～45 50～70 70～90

嗜温菌5～15 30～45 45～55

低温菌-5～5 25～30 30～55

嗜冷菌-10～-5 12～15 15～25

微生物的最适生长温度与热致死温度（℃）

（三）湿热条件下腐败菌的耐热性

一般认为，微生物细胞内蛋白质受热凝固而失去新陈代谢的能力是加热导致微生物死亡的原因。因此，细胞内蛋白质受热凝固的难易程度直接关系到微生物的耐热性。蛋白质的热凝固条件受其它一些条件，如：酸、碱、盐和水分等的影响。

（四）影响腐败菌耐热性的因素

1、加热前--腐败菌的培育和经历对其耐热性的影响

影响因素主要包括：细胞本身的遗传性、组成、形态，培养基的成分，培育时的环境因子，发育时的温度以及代谢产物等。

成熟细胞要比未成熟的细胞耐热。培养温度愈高，孢子的耐热性愈强，而且在最适温度下培育的细菌孢子具有最强的耐热性。营养丰富的培养基中发育的孢子耐热性强，营养缺乏时则弱。

2、加热时--加热温度、加热致死时间、细胞浓度、细胞团块存在与否、介质性状和pH值等方面的因素对腐败菌耐热性的影响。

（1）加热条件：在一定热致死温度下，细菌（芽孢）随时间变化呈对数性规律死亡；温度愈高，杀灭它所需的时间愈短。

（2）细菌状态：在一定热致死温度下，菌数愈多，杀灭它所需时间愈长。细胞团块的存在降低热杀菌的效果

（3）介质性状：包括水分（水分活度）、pH值、碳水化合物、脂质、蛋白质、无机盐等，是影响杀菌效果的最重要的因素。

（4）各种添加物、防腐剂和杀菌剂的影响

3、加热后--热死效果的检验

腐败菌受热损伤后有如下表现：发育时的诱导期延长，营养需求增加；发育时最适pH范围缩小；增殖时最适温度范围缩小；对抑制剂的敏感性增强；细胞内的物质产生泄漏；对放射线的敏感性增加；细胞中酶的活力降低；核酸体的RNA分解等。

判断腐败菌是否被杀灭，需测定其热死效果，常通过对经过热处理后的细菌芽孢进行再培养，以检查是否仍有存活。选择适当的培养基，如果腐败菌没有再生长，说明杀菌工艺适用。

（一）热破坏反应的反应速率

食品中各成分的热破坏反应一般均遵循一级反应动力学，也就是说各成分的热破坏反应速率与反应物的浓度呈正比关系。这一关系通常被称为"热灭活或热破坏的对数规律（logarithmic order of inactivation or destruction）"。这一关系意味着，在某一热处理温度（足以达到热灭活或热破坏的温度）下，单位时间内，食品成分被灭活或被破坏的比例是恒定的。

DT值

即指数递减时间（Decimal reduction time），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。

由于上述致死速率曲线是在一定的热处理（致死）温度下得出的，为了区分不同温度下微生物的D值，一般热处理的温度T作为下标，标注在D值上，即为DT。很显然，D值的大小可以反映微生物的耐热性。在同一温度下比较不同微生物的D值时，D值愈大，表示在该温度下杀死90％微生物所需的时间愈长，即该微生物愈耐热。

必须指出，DT值是不受原始菌数影响的，但随热处理温度不同而变化，温度愈高，微生物的死亡速率愈大，DT值则愈小。

TDT值

即热力致死时间（Thermal death time）。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定数量的某种微生物全部杀死所需的时间（min）。由于微生物的种类和温度均为特指，通常F值要采用上下标标注，以便于区分，