食品罐藏 杀菌与冷却

规定对象菌F ⑵ 规定对象菌F值的依据 一般规定肉毒芽孢杆菌 肉毒芽孢杆菌为对象菌 ① 一般规定肉毒芽孢杆菌为对象菌 初始浓度为108个/克； 初始浓度为10 标准F 标准F值=F10121=4.03 min 低酸性食品 中酸性食品 酸性食品 pH=6 pH=6～7 pH=4 pH=4.6～6 pH<4.6 标准F min; 标准F值> 4.5 min; 标准F 标准F值> 2.45 min 标准F 标准F值= 0.5 ~ 0.6 min
§5.5 Sterilize & refrigerate
第五节 杀菌与冷却
2010-11-4
罐头工业杀菌设备
§5.5.1 罐头食品杀菌的意义
要求： 成品罐头中应无致病菌， 要求 ： 成品罐头中应无致病菌 ， 以及无引起内 容物腐败的现象。 容物腐败的现象。 ⒈ 杀灭致病菌 ， 防止腐败 ， 达到商业无菌的要求 。 杀灭致病菌， 防止腐败， 达到商业无菌的要求。 （商业无菌的概念） 商业无菌的概念） 的概念 ⒉起到蒸煮，调味的作用。 起到蒸煮，调味的作用。 使酶钝化（ 向高温短时[HTST] 发展， [HTST]发展 ⒊ 使酶钝化 （ 向高温短时 [HTST] 发展 ， 但要防止 产生酶再生。 产生酶再生。）
【罐头冷点的位置】 罐头冷点的位置】 罐头冷点的位置因包装容器的种类和规格大小 以及食品所处的状态而异。 ①以热传导为主的罐头（多为固态食品如午餐肉罐头） 以及采用旋转式杀菌法、热对流为主的罐头食品的冷 点都在其几何中心点上； ②以热对流为主的小马口铁罐头（直径150mm、高l80mm 以内）的冷点在离底10－20mm处、在较大的此类马口 铁罐头中的冷点则在离底25-40mm的地方、其热力中心 并不在容器的长轴上而是在与长轴垂直方向上的一个 直径为15-25mm的圆环上，因而在长轴上测定的结果要 比在圆环上测定的结果偏小（Reichert,1975）。 ③导热对流结合型罐头食品的冷点处于对流传热和导热 两点之间，由两者比值决定。
实际杀菌条件下F ③ 实际杀菌条件下F值（F0）的计算 a) 求和法 F0值的计算公式：F0 = tp∑nn=1 LT 值的计算公式： n=1 F0 —罐头在实际杀菌条件下的杀菌强度。 罐头在实际杀菌条件下的杀菌强度。 罐头在实际杀菌条件下的杀菌强度 各温度下持续的时间， tp — 各温度下持续的时间，即罐头中心温 度测定的相邻数据间隔的时间。 度测定的相邻数据间隔的时间。 n — 测定点数 致死率值， LT— 致死率值， LT =10
§5.5.3 影响罐头食品加热杀菌效果的因素
（一） 细菌耐热性的因素 （二） 罐头杀菌时传热的因素 （三） 罐头食品的冷点 1．微生物的种类 会产芽孢的细菌耐热性强。酵母比霉菌不耐热。 会产芽孢的细菌耐热性强。酵母比霉菌不耐热。 2．微生物的数量（原始菌数） 微生物的数量（原始菌数） 3．罐内食品的酸度 能改变细菌细胞壁的通透性； ① H+能改变细菌细胞壁的通透性； 未解离的有机酸分子可进入细胞内抑制细菌代谢； ② 未解离的有机酸分子可进入细胞内抑制细菌代谢； 降低食品的pH pH值 可使对象菌的D值减小。 ③ 降低食品的pH值，可使对象菌的D值减小。 ∴在中高酸条件下（pH<4.5）可采用常压杀菌。 在中高酸条件下（pH<4 可采用常压杀菌。
中酸性食品（pH=3 Aw>0 ⒉ 中酸性食品（pH=3.7～4.5 且Aw>0.9） 如番茄等] 凝结芽孢杆菌等厌氧菌为对象菌 等厌氧菌为对象菌。 [如番茄等]，以凝结芽孢杆菌等厌氧菌为对象菌。 01～ D121℃=0.01～0.07 min 121℃ 高酸性食品（pH≤3 Aw>0 ⒊ 高酸性食品（pH≤3.7 且Aw>0.9） 酸泡菜、酸黄瓜等] 酵母菌和霉菌为对象菌 为对象菌。 [酸泡菜、酸黄瓜等]以酵母菌和霉菌为对象菌。 D65.6℃=0.5～1 min 65. pH值低的罐头可以适当降低杀菌温度 值低的罐头可以适当降低杀菌温度， pH值低的罐头可以适当降低杀菌温度，但同时应 考虑食品被污染的程度及其主要污染菌种。 考虑食品被污染的程度及其主要污染菌种。
（二）影响罐头杀菌时传热的因素
容器的种类、 1． 容器的种类、厚度与形状 瓶罐、铁罐或复合膜传热速率不同；罐形比率大的罐头 传热速度快一些。 罐形比率=罐头总表面积除以体积=S/V [面积/体积] 2．罐内食品的状况 ⑴流体食品 ⑵半流体食品 ⑶固体食品 ⑷流体和固体 混装食品 食品种类、传热类型、排列形式 传导、 对流、 先传导后对流、 先对流后传导 午餐肉, 糖水水果, 脂肪类, 果酱类, 淀粉类, 甜玉米
§5.5.4 罐头加热杀菌的工艺条件
⒈ 罐头杀菌条件的表达方法 罐头杀菌工艺条件主要为： 温度、 罐头杀菌工艺条件主要为 ： 温度 、 时间和反压力三项 因素。常用“杀菌公式” 杀菌规程）表示： 因素。常用“杀菌公式Hale Waihona Puke Baidu（杀菌规程）表示： ①一般杀菌公式 t1 – t2 – t3 / T 升温时间min 恒温时间， min， ( 升温时间 min ， 恒温时间 ， 冷却时间 和 规定的杀菌 温度℃ 温度℃) ②阶段升温杀菌公式 ③反压杀菌公式 t 1 - t 2 ’– t 2 – t 3 / T t1 – t2 / T ,p 反压力Pa( p—反压力Pa(帕) 反压力Pa(帕
Z值：. 使某对象菌的D值减少90%所需提高的温度 使某对象菌的D值减少90%所需提高的温度 90% 变化值。（单位： 。（单位 变化值。（单位：℃） Z值反应了对象菌对杀菌温度的敏感性。Z值越 值反应了对象菌对杀菌温度的敏感性。 敏感性 大，微生物越难杀死，其耐热性也大。不同的 微生物越难杀死，其耐热性也大。 微生物的Z值不同， 微生物的Z值不同，而同一微生物因条件不同而 稍有差异。 稍有差异。
3.杀菌前食品的初温 初温高达到杀菌温度时间短。 但午餐肉要冷装罐， 初温高达到杀菌温度时间短。[但午餐肉要冷装罐 ， 以防前期腐败和油脂析出] 以防前期腐败和油脂析出] 4.杀菌的温度和时间 杀菌温度高， 温差大， 传热快； 加热时间长， 杀菌温度高 ， 温差大 ， 传热快 ； 加热时间长 ， 杀菌 效果好。 效果好。 杀菌工艺（设备） 5. 杀菌工艺（设备）形式 罐头在杀菌器中的位置与运动状态 (exp.立式，卧式，运动，旋转，静止) (exp.立式，卧式，运动，旋转，静止)。
（三）罐头冷点的位置
• 杀菌锅和罐头都有温度最难达到之点，称为冷点。 杀菌锅和罐头都有温度最难达到之点，称为冷点。 • 一般杀菌锅内各点温度相差可控制10℃以下，先 一般杀菌锅内各点温度相差可控制10℃以下， 10℃以下 进的旋转式杀菌锅内各点温度相差大约为1℃。 进的旋转式杀菌锅内各点温度相差大约为1℃。 1℃ 热水杀菌时，如果安装一个循环泵， 热水杀菌时，如果安装一个循环泵，使加热媒介 处于不断流动之中， 处于不断流动之中，可保持锅内各点温度基本相 等。
4．食品的成分及其浓度 1. 脂肪：提高了细菌的耐热性； 2. 蛋白质：5%溶菌酶的存在可使微生物减少否则 不然。 3. 糖分：使细胞质浓缩，蛋白质不易变性，提高 了细菌的耐热性。 4. 盐：（4%时对细菌有保护作用）, 8%时可降低 细菌耐热性。 5. 植物杀菌素：减弱细菌耐热性（exp大蒜素） 6. 抑菌剂的存在：减弱细菌的耐热性（exp苯甲酸 钠）抗菌素 链球菌素 5．罐头杀菌的温度 微生物的热致死时间随杀菌温度的提高而呈指 数关系缩短。
§5.5.2 罐头食品杀菌对象菌的选择
低酸性食品（pH>4 Aw>0 pH=6 1. 低酸性食品（pH>4.6 且Aw>0.9 或 pH=6～7且 Aw>0 85） Aw>0.85）如：肉、菜
肉毒梭状芽孢杆菌（ botulinum） ① 肉毒梭状芽孢杆菌 （ Clostridium botulinum ） 肉毒梭菌]分为A 型等(致病菌) 毒性强[ [肉毒梭菌]分为A型B型等(致病菌)，毒性强[1克可 亿人死亡] 低酸性食品中存活率较高。 121℃ 令1亿人死亡]，低酸性食品中存活率较高。D121℃=0. 10℃ 1～0.2 min ; Z= 10℃。 嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus ② 嗜热脂肪芽孢杆菌 (Bacillus stearothermophil us)（腐败菌） 121℃ 13℃ us)（腐败菌）D121℃=4.0～5.0 min ；Z= 13℃。 sporoganes）P.A.3679菌 ③生孢梭菌（C. sporoganes）P.A.3679菌（腐败 生孢梭菌（ =0.84～ 13℃。 菌）D121℃=0.84～2.6 min ；Z= 13℃。
特殊罐头食品如束状装, 层叠装、 特殊罐头食品如束状装, 层叠装、纸包 食品等以及在杀菌锅内放置的位置如竖放或横放 等需先试测才能确定冷点位置。 等需先试测才能确定冷点位置。为此可先从离罐 底10mm处开始每隔5mm装一探头，观察各点传热情 10mm处开始每隔5mm装一探头， 处开始每隔5mm装一探头 况，对流传热和导热对流结合型罐头食品测温时 对流传热和导热对流结合型罐头食品测温时 罐头食品测温 每分钟不少于一次、 每分钟不少于一次、导热型罐头食品测温时间间 隔可以长一些、 隔可以长一些、同时杀菌过程中应另用探头测定 杀菌锅内温度变化情况，以便比较。 杀菌锅内温度变化情况，以便比较。 变化情况
【基本术语】
DT 值：. 即在一定的处境中和在一定的热力致死温度条 件下杀死90%对象菌所用的时间（单位：min） 件下杀死90%对象菌所用的时间（单位：min）。 90 • D 值愈大， 细菌死亡速度愈慢， 该细菌的 耐热性 愈 值愈大，细菌死亡速度愈慢，该细菌的耐热性 耐热性愈 不同的微生物有不同的D 同一微生物的D 强。不同的微生物有不同的D值，同一微生物的D值 随热处理温度、菌种、 随热处理温度、菌种、细菌或芽孢悬置液的性质及 PH值等因素而异、 PH值等因素而异、但 不受原始微生物数量的影响 。 值等因素而异 如果处理温度升高或降低， 值也要变化。 如果处理温度升高或降低，D值也要变化。 • 一般微生物的开始致死温度为55℃，芽孢为100℃。 一般微生物的开始致死温度为55℃，芽孢为100℃。 55℃ 100℃
⒉ 罐头杀菌条件合理性的判别
原则】 【原则】罐头杀菌温度和时间的确定要 注意保证罐头的商品价值。 注意保证罐头的商品价值。 罐头杀菌值F 杀菌致死值、杀菌强度） ⑴ 罐头杀菌值F值（杀菌致死值、杀菌强度） 安全杀菌F 指在某一恒定的杀菌温度下（ 安全杀菌 F 值 ： 指在某一恒定的杀菌温度下 （ 通常 121℃ 为 121℃ 为 标 准 温 度 ） 杀 灭 一 定 数 量 的 微 生 物 含芽孢）所需要的加热时间。亦称标准F （含芽孢）所需要的加热时间。亦称标准F值。 l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 在实际杀菌过程中罐头中心温度是变化的） （在实际杀菌过程中罐头中心温度是变化的），通常 用F0表示。 表示。 l当 F0 > 标准F值 表明杀菌可靠； 标准F 表明杀菌可靠； l当 F0 < 标准F值 表明杀菌不足； 标准F 表明杀菌不足； l当 F0 >> 标准F值 表明杀菌过度，产品品质下降。 标准F 表明杀菌过度，产品品质下降。
标准F ② 标准F值的计算
原始菌数（食品污染程度） na：原始菌数（食品污染程度） 残存菌数（产品合格率） nb ：残存菌数（产品合格率） 耐热性（对象菌的耐热性） DT ：耐热性（对象菌的耐热性） FzT= DT (lgna －lgnb )
425克蘑菇罐头 污染程度< 【例1】 425克蘑菇罐头 污染程度 < 2个/克；允许罐 头腐败率为< 05% 杀菌温度T= 121℃ 头腐败率为 <0.05% ； 杀菌温度 T= 121℃ ； 求安全杀 菌F 值。 解： 原始菌数na= 2个/g ×425g/罐=850个/罐 nb =5/10000 = 5×10-4 F安 = DT (lgna －lgnb )=4×（lg850－lg5×104 ） =4×（2.9294－0.699 + 4）=24.92（min） 问：生产中取24min还是25min？