食品工艺学-第三章+食品的热处理和杀菌

国内罐头工业的主要问题
❖ 农残 日本政府对原来已经设置了残留限制标准的农
药提高了限制标准，降低了允许残留的上限。对那 些没有具体规定限制数量的农药，允许残留的上限 统一0.01PPM。 ❖ 添加剂超标
添加“合成甜味剂、防腐剂”超标； 二氧化硫超标； 违规使用合成色素；
第一节 热处理原理
❖ 热处理是食品工业中最有效、最经济、最简便，因 此也是使用最广泛的杀菌方法。
1.杀菌(sterilization)：将所有微生物及孢子，完全 杀灭的加热处理方法，称为杀菌或绝对无菌法。
2.商业杀菌法(commercial sterilization)：将病原 菌、产毒菌及在食品上造成食品腐败的微生物杀死， 罐头内允许残留有微生物或芽孢。
3.巴氏杀菌法(Pasteurization)：在100℃以下的加 热介质中的低温杀菌方法，可以杀死病原菌及无 芽孢细菌，但无法完全杀灭腐败菌。
4.热烫(Blanching)：生鲜的食品原料迅速以热水或 蒸气加热处理的方式，称为热烫。其目的主要为 抑制或破坏食品中酶以及减少微生物数量。
保藏热处理中最重要的一种方式是罐藏。
❖ 罐藏是指将食品装在容器中密封后，用高温处理， 将微生物杀死，在防止外界微生物再次侵入的条 件下，可以使食品在室温下长期贮藏。
强，pH低于5时细菌芽孢就不耐热，此时耐热性的 强弱受其它因素控制 ▪ 添加酸，适当提高内容物酸度。
图2 pH对芽孢耐热性的影响
（2）水分活度 AW
❖水分活度或者加热环境中的相对湿度对微生物的 耐热性有显著的影响
❖水分活度越低，微生物细胞的耐热性越强 ❖蛋白质在潮湿的情况下加热比在干燥状态下加热
第三章 食品的热处理和杀菌
主讲人：
内容 ❖第一节 热处理原理 ❖第二节 热处理技术 ❖第三节 热处理与产品质量
一、引言
食品热处理的分类 ❖保藏热处理：目的是为了降低无益物质如
微生物和酶的活性； ❖转化热处理：在降低无益物质如微生物和
酶的活性之外，还出现一些典型的物理特 性的变化。
一些重要的概念
❖ 热杀菌的主要目的是杀灭正常保质期内的有害微生 物。一般认为达到杀菌条件的热处理强度足以钝化 食品中的酶活性。
一、微生物的耐热性
❖微生物对热的敏感性常受各种因素的 影响，如种类、数量、环境条件等
❖鉴定微生物的死亡，常以它是否失去 了繁殖与变异能力为标准。
（一）影响微生物耐热性的因素
–污染微生物的种类和数量 –热处理温度 –罐内食品成分
❖ 糖浓度高到一定程度（60%左右）时，高渗透压 环境能抑制微生物生长。
图4 糖对细菌耐热性的影响
（4）盐的影响
• 通常食盐的浓度在4%以下时，对芽孢 的耐热性有一定的保护作用，而8%以 上浓度时，则可削弱其耐热性。
（5）脂肪
❖脂肪含量高的细菌耐热性较强。 ❖食品中脂肪和蛋白质接触会在微生物表面
1. 污染微生物的种类和数量
（1）菌种与菌株
–菌种不同，耐热性不同 –同一菌种，菌株不同，耐热性也不同 –正处于生长繁殖的细菌的耐热性比它的芽孢弱 –各种芽孢中，嗜热菌芽孢耐热性最强，厌氧菌芽
孢次之，需氧菌芽孢最弱。 –同一种芽孢的耐热性也会因热处理前菌龄、培育
条件、贮存环境的不同而异
热处理前细菌芽孢的培育和生长
固温度； ❖ 水分含量及水分状态不同。芽孢中的含水量明显
少于营养细胞，且多为结合水。结合水越多蛋白 质的稳定性越大。
（2）原始活菌数
❖ 腐败菌或芽孢全部死亡所需要的时间随原始菌数 而异，原始菌ห้องสมุดไป่ตู้越多，全部死亡所需要的时间越 长。因此罐头食品杀菌前被污染的菌数和杀菌效 果有直接的关系。
表1 原始菌数和玉米罐头杀菌效果的关系
变性速度更快，促使微生物更易于死亡 ❖在相同温度下湿热杀菌的效果要好于干热杀菌
图3 细菌芽孢 在110℃加热死 亡时间（D值） 和水分活度的 关系
（3）糖
❖ 高浓度的糖液一方面提高微生物的耐热性，另一 方面会因强烈的脱水作用而抑制微生物的生长
❖ 糖吸收了微生物细胞中的水分，导致细胞内原生 质脱水，影响了蛋白质的凝固速度，增大了微生 物耐热性。
–生物有抵御周围恶劣环境的本能。食品污染前腐败 菌及其芽孢所处的生长环境对耐热性有一定影响
–在含有磷酸或镁的培养基中生长出的芽孢具有较强 的耐热性；在含有碳水化合物和氨基酸的环境中培养 芽孢的耐热性很强；在高温下培养比在低温下培养形 成的芽孢的耐热性要强
–菌龄与贮藏期也有一定影响
细菌的营养细胞与芽孢之间存在耐热性差异的原因 ❖ 营养细胞和芽孢中存在的蛋白质具有不同的热凝
❖ 凡是用密封容器包装并经过高温杀菌的食品称为 罐头食品。
二、罐藏食品杀菌的重要性
罐藏保存食品的历史-Nichols Appert – 罐藏工艺的重要性
▪ 安全性(无需防腐剂 ) ▪ 方便性 ▪ 常温贮藏流通 ▪ 调节市场
三、罐头食品工业的现状
–日本是主要的罐头生产国，同时还是主要罐头 消费国和进口国。日本的饮食习惯与中国的东 部沿海地区有部分类似之处，从日本这个国家 罐头生产、进口、出口、消费以及生产技术的 变迁，可以为我国的罐头食品发展提供一些借 鉴意义。
❖葱、姜、蒜、辣椒、芥末、丁香、胡椒
注意
❖微生物在热力作用下的死亡特性既然是各种 因素综合影响的结果，那么，对腐败菌耐热 性作比较时就应指出比较时所处的条件。
❖利用某对象菌耐热性作为确定某罐头食品的 杀菌程度时，测定对象菌耐热性所处的条件 和环境应和该罐头食品所含成分基本一致。
形成凝结层，既妨碍水分的渗透，又不导 热，所以增加了微生物的耐热性。 ❖脂肪含量高的罐头，杀菌强度要加大
（6）蛋白质
❖蛋白质含量在5%左右，对微生物有保 护作用
❖蛋白质含量在15%以上，对耐热性无 影响
（7）植物杀菌素
❖有些植物的汁液和分泌的挥发性物质对微 生物有抑制或杀灭作用，这类物质称为植 物杀菌素
2. 热处理温度
❖热处理温度越高，杀死一定量腐败菌芽孢 所需要的时间越短。
图1 不同温度时炭疽菌芽孢的活菌残存数曲线
表2 热处理温度对玉米汁中平酸菌死亡时间的影响
3.热处理时介质或食品成分的影响
（1）酸度 pH ▪ 许多高耐热性的微生物，在中性时耐热性最强，
随着pH偏离中性的程度越大，死亡率越大 ▪ 对大多数芽孢杆菌来说，在中性范围内耐热性最