第四节 杀菌工艺条件

第四节 杀菌工艺条件
一、杀菌式
杀菌式也叫杀菌规程，主要有温度、时间和反压力三个主要因素组成。

表示如下：
p T s c
p h τττ__
式中，h τ—杀菌锅内的介质由初温升高到规定杀菌温度所需的时间（min)，也叫升温时间；
p τ—杀菌温度下保持的时间（min)，也称恒温时间；
c τ—杀菌锅内介质由杀菌温度降低到出罐温度所需的时间（min)，称为冷却时间或降温时间；
s T —规定的杀菌温度（℃）；
P —为加热或冷却时杀菌锅所用反压（kPa ）。

二、杀菌温度和时间的选用
杀死全部微生物是杀菌的首要任务，但正确的杀菌工艺条件应是恰好能将微生物全部杀死的同时使酶钝化，又能尽最大可能的保持食品的感官性质和营养成分。

完成相同的杀菌任务可以有许多温度—时间的组合，包括低温长时和高温短时。

也就是说，温度越低需要维持的时间就越长，温度越高需要维持的时间就越短，原则上应尽可能选用高温短时杀菌条件比较好。

一般而言，在低温条件下（110～125℃以下）微生物的耐热性大于酶，而温度超过125℃时，酶的耐热性却比微生物要强，如果高温短时（HTST ）或超高温（UHT ）杀菌条件的选择仍以杀死微生物为标准的话，一些酶类会依然保持活力，引起食品品质变化。

所以在选用高温短时或超高温杀菌的条件时，酶钝化问题更为突出，必要情况下应以酶的钝化为选择条件的依据（图4-10）。

食品受热会发生一系列理化变化，从而导致感官品质的变化和营养成分的损失。

理化变化的速度和程度同样与受热温度的高低和时间长短有关。

微生物的温度系数Q 10 为10左右，而化学反应的温度系数Q 10为2~3，因此提高温度能大大加速微生物的致死率，从而大大缩短加热时间（高温短时间杀菌只要数十秒，超高温只要数秒），而温度增加化学反应速度虽然也会有所增加，但影响较小。

由于受热时间大大缩短，化学变化的程度大大降低，食品营养成分的损失相对低温长时也就大大降低。

综上所述，采用高温短时间和超高温杀菌，在达到杀菌和钝化酶的目的基础上，还有利于食品感官品质和，营养成分的保持。

同时还有提高生产效率，提高生产连续花程度等优越性，因此是目前食品杀菌的首选方法。

三、热力杀菌方法
罐头杀菌的方法主要有两大类：
常压杀菌：≤100℃
高压杀菌：＞100℃高压水杀菌
高压蒸汽杀菌
（一）常压沸水杀菌
适合于大多数水果和部分蔬菜罐头，杀菌设备为立式开口杀菌锅。

先在杀菌锅内注入适量的水，然后通入蒸气加热。

待锅内水沸腾时，将装满罐头的杀菌篮放入锅内。

最好先将玻璃罐头预热到60℃左右再放入杀菌锅内，以免杀菌锅内水温急剧下降导致玻璃罐破裂。

当锅内水温再次升到沸腾时，开始计算杀菌时间，并保持水的沸腾直到杀菌终结。

常压杀菌也有采用连续式杀菌设备的。

罐头由输送带送入杀菌器内，杀菌时间可通过调节输送带的速度来控制。

（二）高压蒸气杀菌
低酸性食品，如大多数蔬菜、肉类及水产类罐头食品必须采用100℃以上的高温杀菌。

加热介质通常采用高压蒸气。

（三）高压水杀菌
此法适用于肉类、鱼贝类的大直径扁罐及玻璃罐。

四、杀菌时罐内外压力的平衡
（一）杀菌时罐内外压力的计算
杀菌时罐内压力（2P ）实为顶隙内水蒸气压力（“蒸
P ）和空气压力（”空P ）之和： 2P =“
蒸P +”空P
另设：'蒸P —密封时顶隙内蒸汽压力（Pa ）； '空P —密封时顶隙内空气压力（Pa ）；
1P —密封时罐内绝对压力（Pa ）；
x —杀菌时罐容器膨胀度（'''"罐罐罐罐罐
V V V V V x ∆+==）
y —杀菌时食品膨胀度（'
"食食
V V y =） 1f —密封时食品装填度（''1罐食V V f =）
2f —杀菌时食品装填度（""2罐食
V V f =）
密封时顶隙体积：)1(1'''1f V V V V -=-=罐食罐
杀菌时顶隙体积：)1(2"""2f V V V V -=-=罐食罐 由于：'"罐罐
V V x = 则：'"食食V V y ==x f f V f V f 1
2'1"2=罐罐 得：x f y f 12⋅= 所以：1
12"1'21111yf x f f V f V V V --=--=）（）（罐罐 由气体方程式可得：
121'2"T T V P V P =⋅空空 ∴2
112'1221'"1yf x f T T P T V T V P P --⋅⋅=⋅=空空空 ∴2P =“
蒸P +”空P =“蒸P +2
112'1yf x f T T P --⋅⋅空 又 ''1空蒸P P P += ∴ '1'蒸
空P P P -= 有： 2P =“蒸P +2
112'11(yf x f T T P P --⋅⋅-）蒸 说明：1、“蒸
P 、'蒸P 查表得； 2、玻璃罐的x =1；铁罐的x 可根据罐内径及压力差P ∆查表得V ∆，再根据容积算出；
3、y 与食品初温及杀菌温度有关，查表得。

（二）杀菌时罐内外压力的要求
杀菌时罐内与杀菌锅间允许有一定的压力差，称允许压力差（允
P ∆）。

导致罐头变形或损坏的最低压力差称临界压力差（临
P ∆）。

1、玻璃罐的允
P ∆=0； 2、铁罐的允
P ∆可根据罐径及厚度查表得。

杀菌时为防止罐内压力过大造成罐的损坏而爱杀菌锅补充的压力称为反压力。

即：
-≥+=2P P P P 锅空锅汽锅允P ∆
（三）反压力的计算
1、计算杀菌时罐内压力2P ；
2、查表得允
P ∆； 3、由-=≥2P P 锅允
P ∆确定锅P 的最低值； 4、由杀菌温度时锅内的压力大小确定是否需要反压力及压力值。

例：。