食品加工保藏(热处理和杀菌)

三、加热对酶的影响
1. 酶和食品的质量 表2-8 酶也会导致食品质量下降。主要是： 氧化酶 类和水解酶类。
POD活力：辣根 芦笋 土豆 萝卜 梨 苹果
热处理的灭酶指标: POD LOX
三、加热对酶的影响
2. 酶的最适温度和热稳定性 最适温度:任何一种酶都有其最适的作用温度。 热稳定性：即酶的耐热性。测定：无底物作用的酶 在不同温度下保温，间歇取样测定其活性。
2.热破坏反应和温度关系 反应方法有三 （2）阿累尼乌斯方程(略) 图 2-3: （3）温度系数Q值 表 2-5： 反应在温度T2下进行的速率比在较低温度T1下快多少。
二、加热对微生物的影响
1.微生物和食品的腐败变质 微生物在食品中生长繁殖，使食品失去应有的营养 价值和感官品质，甚至产生有害物质。 细菌是引起食品腐败变质的主要微生物。 2.微生物的生长温度和微生物的耐热性 不同微生物的最适生长温度不同。（表2-6) 细胞内蛋白质受热凝固是微生物加热致死的原因。 影响耐热性的因素: (1) 微生物的种类 (2) 微生物生长和芽孢形成的环境条件 (3) 热处理的环境条件
1.罐头容器内食品的传热
影响传热的因素:表面传热系数、食品容器物理性质、
加热介质温度与食品初温度差、容器大小。 例;金属装液汁食品的蒸汽热处理;表面传热系数大，因 是金属装传热时热穿透速率取决于食品，传热时液汁 食品可自然对流，因此热穿透速率快，可采用旋转式 杀菌设备。 如是固体食品，传热以传导方式进行，穿透速率 慢。
三、食品热处理条件的确定
食品的热杀菌以杀菌和抑酶为目的，确定条件时应 基于微生物和酶的耐热性，并根据传热情况确定达到杀 菌和抑酶的最小热处理程度。
过程：
理论上确定 数学模型计算 微生物接种试验 保温贮藏试验 生产线试生产 保温贮藏试验 确定合适的加热杀菌条件
三、食品热处理条件的确定
计算：改良基本法、公式法、列线图解法
四、典型的热处理方法和条件
（四）杀菌 空气加压蒸汽杀菌：蒸汽为介质，100℃以上，用于玻 璃瓶装或软罐头
火焰杀菌：高温短时，
1300℃以上，小金属罐
热装罐密封杀菌：趁热装罐后二次杀菌，用于汁酱类
预杀菌无菌装罐:食料杀菌后再无菌状态装罐，多用于
液态食品 乳制品热杀菌方法：表2-27 常见罐头杀菌条件：表2-28 设备：图2-17,18,19,20,21
四、典型的热处理方法和条件
（一）工业烹饪 2.油炸：目的是杀菌、灭酶、降低水分 油炸后贮藏性取决于水分含量 传热速率取决于食品和油的温差 方法;浅层油炸、油浴油炸 温度;取决于工艺的经济性和期待的油炸效果 时间：取决于种类、油温、方法、食品厚度
四、典型的热处理方法和条件
（二）热烫 目的：杀菌、排除食料内气体、软化食料 方法: 四种 热水热烫：使用少 蒸汽热烫:水溶性成分损失少，无废水 热空气热烫：空气+水蒸气，时间短、质量好 微波热烫：效率高、破坏少、时间短；成本高 表2-22部分蔬菜热水热烫条件
计算出杀菌值和杀菌时间
确定条件：（罐头食品）
实罐试验：高温短时是当前罐头工业杀菌的趋势。 但热传导型的非均质食品应采用低温长时杀菌 接种试验：采用耐热性强的腐败菌（生芽孢梭状杆菌） 接种于数量较小的罐头进行杀菌试验。 保温贮藏试验： 生产线实罐试验：
四、典型的热处理方法和条件
（一）工业烹饪 1.焙烤：烘焙用于面制品和水果 烧烤用于肉坚果蔬菜 热传递：传导、对流、热辐射 加热方式;直接、间接 设备;间歇式、半连续式、连续式 温度时间：例饼干表2-21
1.罐头容器内食品的传热
冷点温度;加热时该点的温度最低，冷却时该
点温度最高。 冷点温度代表容器内食品温度变化的温度 点，可以准确评价罐头食品在热处理中的受热 程度。
冷点位置
热传导方式：冷点在罐内的几何中心 热对流方式：冷点在罐内几何中心之下
2.评价热穿透的数据
以冷点温度变化为依据，据传热曲线求出有关特性。 测定冷点温度：测温仪，（用铜-康铜为热电偶，利用其
三、食品热处理使用的能源和加热方式
1.能源：电、气体燃料、液体燃料、固体燃料 种类特点（表2-3） 2. 加热方式： （1）直接加热：加热介质与食品直接接触。易污染 （2）间接加热：燃料产热通过换热器或中间介质（金属 板）加热食品。
间接加热常用介质及特点（表2-4）
选择热处理形式要考虑：成本、安全、对食品污染、使 用广泛性和设备的投资和操作费用。
一些酶的破坏反应不完全遵循一级破坏反应。 例：图2-4 CA段表示酶的不耐热部分失活 BD段表示酶的耐热部分失活
三、加热对酶的影响

酶热稳定性的影响因素 （1）酶的种类和来源 表2-9 酶的分子愈大和结构愈复杂，对高温愈敏感。来 源不同耐热性不同。 耐热性较高:腺苷激酶、过氧化物酶 耐热性中等:植酸酶、叶绿素酶、胶原酶 果胶甲酯酶、碱性磷酸酶 耐热性一般：多数酶 植物中的过氧化物酶活力越高，耐热性越高。 表2-10
一、食品热处理的反应动力学
2.热破坏反应和温度关系 反应方法有三 （1）热力致死时间曲线 图2-2: TDT值与对应的温度T作图。 随致死温度上升，致死时间(TDT)缩短。 反应速率常数的对数与温度呈正比。 较高温度致死耗时短。 注意两指标 Z值：指TDT值变化90%所对应的温度变化值。
一、食品热处理的反应动力学
第三节 食品热处理条件的选择与确定

食品热处理方法的选择 热能在食品中的传递 食品热处理条件的确定

典型的热处理方法和条件
一、食品热处理方法的选择
满足同一热处理目的的不同热处理方法所产生的处理效果
有差异。 例：低温短时和高温瞬时杀菌可达同的杀菌效果，但对 食品的酶和成分破坏效果不同。
第二章
食品的热处理和杀菌
本章的主要内容及重点
食品加工与保藏中的热处理
——作用、类型、特点、加热方式 食品热处理反应的基本规律 —— 热处理反应动力学、加热对微生物、酶及 食品品质的影响； 食品的热杀菌 —— 概念、基本原理、类型和特点、杀菌条件 的确定、应用实例
第一节

食品加工与保藏中的热处理
选择的基本原则
a. 使用热处理方法后应达到相应的热处理目的。以加 工为主的，处理后应满足加工要求。以保藏为主的，处理 后应达到相应的杀菌、钝化酶的要求。 b.应尽量减少热处理造成的食品营养成分的破坏和损失。
热处理的一些优化方法
表2-12
二、热能在食品中传递
计算热处理效果须知：
微生物等食品成分的耐热性参数； 食品在热处理中的温度变化过程。 热杀菌方法 a.先热杀菌后封装:流态食品，热处理在 热交换器上进行，呈稳态传热。 b.先封装后热杀菌:罐头食品，热通过容 器再传给食品，属非稳态传热。 以下介绍罐头食品的热能传递：
工艺条件:温度、压力、筒体尺寸、剪切速率
四、典型的热处理方法和条件
（四）杀菌 巴氏杀菌：目的和条件 表2-26 时间短-几小时或几天 贮藏期较短 常压杀菌：水为介质，100或100℃以下
加压杀菌;水蒸气或加压水为介质，
高压水煮杀菌：加压水为介质，
璃瓶装或软罐头
100℃以上
100℃以上，用于玻
本章结束
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三、加热对酶的影响

酶热稳定性的影响因素 （2）热处理条件 （pH、水分含量、加热速率） pH直接影响酶的耐热性：表2-10 水分含量愈低，耐热性越高。 加热速率愈快，酶的再生愈多。
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四、加热对食品营养成分和感官品质的影响
负面影响: 表2-11 破坏食品中不需要的成分 损失热敏性营养成分和维生素 其它 正面影响: 改善可利用率 改善感官品质
四、典型的热处理方法和条件
（三）热挤压 目的：使食料在受热作用下产生特殊组织结构形态的处理。 设备: 挤压机 图2-16示意图 类型特点：表2-23,24,25
挤压机有蒸煮作用，是典型的热处理，使食料淀粉发 生水合、糊化和凝胶化，使蛋白质水合、变性，氨基酸和 还原糖发生美拉得反应，还有杀菌、灭酶等作用。
食品热处理的作用 食品热处理的种类及特点


食品热处理使用的能源和加热方式
第一节
食品加工与保藏中的热处理
一、食品热处理的作用
热处理：改善品质、延长贮藏期的最重要处理方法。 热处理的作用效果：（表2-1） 正面作用 负面作用
二、食品热处理的类型和特点
1.工业烹饪：为提高食品的感官质量，采取煮焖烘烤形 式。属于加工前处理。 种类特点：（表2-2） 2. 热汤：破坏或钝化食品中的导致食品质量变化的酶类。 属于加工前处理。判定标准：过氧化物酶 3. 热挤压:使食品在加热条件下被压缩并形成熔融状态。 挤压是一种新的加工技术。 4.热杀菌:以杀灭微生物为目的的热处理。 巴氏杀菌：62.8℃, 30min 商业杀菌：100℃以上
两点上出现温差时的电位差换算成温度。）
传热曲线：冷点温度随加热时间延长的变化曲线。
以冷点温与加热温度或冷却温度差得对数为纵坐标，时 间为横坐标，得到加热曲线或冷却曲线。 图2-6 典型的简单加热曲线 图2-8 典型的冷却曲线
传热曲线特点：对于线性的传热曲线，可用斜率和截距反
映其特性。冷点温接近杀菌温但不等同。
第二节 食品热处理反应的基本规律

食品热处理的反应动力学 加热对微生物的影响


加热对酶的作用
加热对食品中其它成分的影响

一、食品热处理的反应动力学
1.热破坏反应的反应速率 通称“热灭活或热破坏对数规律” 食品各成分的热破坏反应遵循一级反应动力学：热破坏 反应速率与反应物浓度成正比。 例:微生物热致死反应 图2-1: 一定温度下，随时间延长致死量越大。 处理中微生物数量每减少同样比例所需的时间相同； 注意两指标 D值：指数递减时间 TDT: 热力致死时间