课件-非热力杀菌(考试复习

纯物理过程
超高压对细菌的影响 超高压处理对微生物的致死或抑制作用 1.不同种属微生物对压力的敏感程度不同，但施压
过程提高温度or常温条件下提高压力则这种差异
会减小；
eg：压力的敏感性：G-＞G+ ；杆菌＞球菌；
对数期微生物＞生长期微生物；
• 超高压对细菌孢子的影响 2.超高压杀死细菌相对容易，但杀死细菌孢子比较 困难。 50-300MPa压力能刺激细菌孢子发芽，发芽孢子在 中等温度和压力下即可被杀死，但不能保证被完 全杀死。
超高压对食品质构的影响Baidu Nhomakorabea
实验：四季豆被事先预热至86℃，700MPa，86℃处 理物料两次，每次2min，期间温度最高可升至117℃， 两次加压中途间隔1min，压力为大气压；热处理样 品在121℃下加热3min。四季豆经超高压处理后，硬 度约为热处理的2 倍，贮藏7个月后硬度仍然比热处 理组高。
vs
热处理 (90℃， 4min) VC 残留量(10%)
超高压灭菌对类胡萝卜素的影响
4℃下，超高压处理后的 在高温条件下对胡萝卜进 番茄汁保存21d，其中的 行超高压处理(600MPa， 类胡萝卜素含量保持恒定。 75℃，40min)，胡萝卜素 最多损失5%。
•
结论：超高压影响类胡萝卜素的稳定性很小
第二节
超高压食品的安全性
超高压食品的安全性
超高压灭菌（ultra—high pressure processing ） 简称UHP 通常情况液体或气体压力在
• • • •
0.1mpa～1.6mpa称为低压， 1.6mpa～10mpa称为中压， 10～100MPa称为高压， 100MPa以上称为超高压.
• 请看书上的表7-1，说说这个表带给我们的讯息是 什么？P126
• 表7-2想表述的又是什么？P127
影响超高压杀菌的主要因素
• pH对高压杀菌的影响 同等压力时间作用下， pH值越小，微生物的 致死率越高。 pH值相同时，压力越高，时间越长，杀菌效 果越好，但不如降低pH的杀菌效果显著。
超高压处理的原理
• Pascal原理：
食品中所有原子和分子几乎在同时受到同样的压 力。因而，超高压处理具有迅速和均匀的特点， 不受食品体积和形状的影响。
超高压食品的目标和安全性评价标准 安全目标 ——杀死所有的致病菌，腐败菌杀死程度达到 99.999%，而又不影响食品的品质。
评价标准 ——检测分析超高压处理后的食品中是否有致病 菌和腐败菌存活，且在规定的温度条件下进行运输、 贮藏和货架销售过程中是否有致病菌和腐败菌存活。
超高压灭菌（ultra—high pressure processing ） 简称UHP 定义 利用压媒（ 常是液体介质，水）使食品在极 高的压力下产生酶失活、蛋白质变性、淀粉糊化 和微生物灭活等物理化学及生物效应，从而达到 灭菌和改性的物理过程。通常，将用超高压处理 的食品称为超高压食品。
超高压食品的安全性
超高压对食品色泽的影响
• Rodrigo 等研究了超高压对不同pH 值下的蕃茄汁、草莓 汁的影响。
结论1：300～700MPa、65℃、 结论2：超高压对pH2.5 60min条件下番茄汁颜色降 的草霉汁颜色影响不显著， 解与番茄汁的pH 值无关。 但会加快pH3.7和pH5.0 的草霉汁的颜色降解速率。
Food Hazard
Control measures may include:
• • • •
Pasteurisation requirements Chilling and refrigeration times Temperature limits Requirements for food grade materials in packaging etc. • Use of metal detectors for potential metal contamination. • pH、Aw、Eh、Salt、Preservatives • Additives & Storage
• 超高压对细菌孢子的影响
3. 食品中的微生物细胞较缓冲液中的细胞更
耐压；
4、微生物的存活率随压力、温度的提高而降 低，而受压力作用时间的影响最小；
• 超高压对细菌孢子的影响 5、超高压处理过程pH值、水分活度降低&添加防腐 剂有助于杀菌和抑菌； -在pH＜4.6的酸性食品中多数微生物的芽孢不能发 芽，其超高压杀菌处理效果较好； -在pH＞4.7的低酸性食品中要破坏微生物的芽孢达 到商业无菌则变得相当困难。
Food Hazard
Biological/microbiological hazards Biological hazards（pathogens）– NOT spoilage organisms • L. monocytogenes Microorganisms • Clostridium botulinum are spread throughout our environment, including: • Salmonella • E.coli (O157:H7) • Soil、Water、Air、Clothing • S.aureus • Skin including hands and fingernails • Cross contamination • Gastrointestinal tract of animals, birds etc • Bacillus cereus • Campylobacter
• 超高压处理微生物的影响因素总结：
1.超高压处理对微生物的致死效应不仅与压力大小、 保压时间、加压方式、协同温度、介质性质有关， 还受到微生物的种类、生长发育阶段等因素的影响。 2.对于低酸性果蔬和难以杀死的孢子处理可考虑一 些辅助措施，如热、辐射、电场、超声、二氧化碳 和抗菌肽等以强化超高压杀菌效果，同时降低处理 成本。
食品杀菌技术介绍
• 食品杀菌的定义
以食品原料、加工品为对象，通过对引起食 品变质的微生物等的杀菌及除菌，达到食品品质 的稳定化，有效延长食品的保质期，并因此降低 食品中有害细菌的存活数量，避免活菌的摄入引 起人体感染或预先在食品中产生的细菌毒素导致 人类中毒。
食品杀菌技术介绍
• 加热杀菌
主要杀菌方法，可杀死微生物、钝化酶 类，同时也会破坏产品中的营养成分、结 构、色泽和风味，特别是热敏性成分有很 大的损失。
非热力杀菌食品的安全性
张怡-药学系
Content
食品杀菌技术介绍 超高压食品的安全性 辐射食品的安全性
Reason For Food Spoilage
Reason For Food Spoilage
trigger
Reason For Food Spoilage
From
Food Hazard
结论：超高压虽然会导致四季豆发生软化，但与热加 工相比，软化程度较低。
4、超高压处理对微生物的影响 主要机制： • 主要通过破坏细胞膜和蛋白质的结构并对DNA的转 录和复制产生影响，进而杀死微生物。 • 通常认为细胞膜是压力的主要破坏对象。
不同压力下造成的危害程度： • 20-40MPa---较大的细胞因受应力作用使细胞壁 机械断裂而松解； • 200MPa---细胞壁遭到破坏； • 300-400MPa---微生物的核膜和线粒体外膜受到 破坏，
超高压处理对食品中成分的影响
• 高压对蛋白质的影响： 高压使蛋白质变性，因为压力使蛋白质原始结构 改变，导致蛋白质体积的改变。压力100-600MPa。
• 高压对淀粉及糖类的影响： 高压可使淀粉改性。淀粉糊化而呈不透明的糊状 物，且吸水量也发生改变，因为分子结构变化。 压力400-600MPa。
超高压与传统化学处理（防腐剂）食品的 比较.
优点： • 不需向食品中加入化学物质，克服化学试剂人体产生不良 影响； • 化学试剂使用频繁，会使菌体产生抗性，而超高压灭菌为 一次性杀菌； • 超高压条件易控制，对外界环境影响较小，而化学试剂杀 菌易受水分、有机环境等影响，作用效果变化大； • 超高压更好地保持食品自然风味，甚至改善食品高分子物 质构象，如可提高肉制品嫩度和风味。
Chemical hazards • • • • • •
Physical hazards • glass Pesticides (insecticides, rodenticides, • packaging materials herbicides) Machine lubricants and inks • pieces of machinery • wood splinters cleansers and sanitisers - residues • bristles antibiotics • plastic heavy metals, eg, mercury, lead • hair (biological) Allergens • bone • chewing gum • band aids （Hazard Analysis Critical Control Point） • metal
600MPa、25℃、10 min 可使胡萝卜中的类胡萝素 提取率提高40% 以上。 60MPa、30～60℃处理2.5、 5、15min，类胡萝卜素提 取率提高20%～43%。
结论：超高压处理提高类胡萝卜素的提取率
超高压对食品香气成分的影响
• 鳄梨调味酱：500MPa、2min 既可以杀死果酱中的 微生物，又不会影响其风味。 • 牡蛎：250-350MPa、1～3min 可以杀死牡蛎中的 弧菌，还可以松弛附着在甲壳上的内收肌，使得 后续加工变的更为容易，而且新鲜牡蛎的外观及 风味也得以保持。
超高压杀菌方式特点： 性质 加热法 超高压法 本质不同 分子加剧运动，破坏弱健， 只影响高分子结构 使蛋白质、淀粉等生物高 氢键、离子键等非 共价键 分子物质变性，同时也破 坏共价键，使维生素、色 素、香味物质等低分子物 质发生变化 操作过程 操作安全、灭菌效果好 操作安全，灭菌均 匀，耗能低 处理过程 既有化学变化，又有物理 纯物理变化，有利 中变化 变化 于未来生态环境保 护
超高压处理对食品中成分的影响
• 高压对油脂的影响： 油脂类耐压程度低，常温加压到100-200MPa，基 本上变成固体，解除压力后可复原。
• 高压对食品中其他成分的影响： 高压对食品中的风味物质、维生素、色素及各种 小分子物质的天然结构几乎没有影响。
超高压灭菌对VC的破坏作用
• 降低原料中的氧气含量可以明显提高VC的稳定性。 因为原料中的氧气在加压过程中被大量消耗。 • 但是，长时间(6 h 以上)处于高温、高压条件下 (850MPa，65～80℃)，VC含量会大量减少。 eg：2002年Krebbers 等发现果蔬的VC残留量 1000MPa 超高压非连 续处理两次(每次30s， 中间间隔30s) VC 残留量(76%)
食品杀菌技术介绍
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非热杀菌
又称为冷杀菌，不仅能保证食品在微生物 方面的安全，而且能保持食品的同有营养 成分、质构、色泽、风味和新鲜程度。
食品杀菌技术介绍
目前食品非热力杀菌方法有：
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辐照杀菌、 超高压杀菌、 高压脉冲电场杀菌、 电磁场杀菌、 超声波杀菌、 微生物抑菌剂、 等离子体杀菌、 臭氧杀菌，二氧化氯杀菌。

技术适用于：
• 对热敏性食品：哈密瓜、西瓜、番茄、苹果、草 莓； • 含活性成分：维生素、益生菌、类胡萝卜素； • 高附加值水产品：海参、龙虾、牡蛎、金枪鱼。
超高压处理的原理
• Lechatelier原理：
增加压力将会促进氢键的形成，减小原子间的相 互距离，破坏离子键和疏水性相互作用，但对共 价键影响小，可有效保留食品的色、香、味和营 养成分。
食品杀菌技术介绍 杀菌技术 • 低温冷冻法：冷冻水饺、汤圆； • 高温杀菌法：罐头、鲜奶； • 低温杀菌法：果汁；WHY? • 干燥法：牛肉干、葡萄干、肉松、奶粉；aw • 腌渍法：蜜饯、咸蛋、腊肉、榨菜；aw • 发酵法：酸菜、皮蛋；Bio • 添加防腐剂：豆干、酱油； • 放射线杀菌：马铃薯、面粉。