罐藏工艺学-第四章2

一、罐头食品的传热特性
（一）食品在杀菌过程中的传热方式
1．传导型：分子碰撞 。一般固态食品、粘稠性食品属这 类。罐中心常为冷点。
2．对流型： 质点位移。 一般低粘度液态食品罐头为此类。 离罐盖、罐底中心轴线上12-19mm 处常为冷点。
3．对流-传导结合型： 1）先对流后传导（T上升，粘度上升）。如淀粉质食品、
2）杀菌锅内罐头装量：装量越大，升温越慢。 3）堆罐形式：条装食品宜直立装笼，层装食品宜卧装笼。 4）罐内真空度：真空度越高，升温越快。 5）锅内有无气襄：存在气襄将导致锅内温度分布不均， 严重影响食品传热和杀菌效果。
二. 罐头食品合理杀菌杀菌时间的推算
(一) 理想杀菌时间（安全杀菌时间F安）的计算
2、热力致死时间（t=TDT）方程：
(121.1 T )
t F 10 Z
Z：全部杀死相同数目某微生物的时间缩短到原来的1/10 时， 需将温度提高的度数值。
第二节 罐头食品的传热特性与杀菌 时间的推算
教学内容 1、罐头食品的传热特性 2、罐头食品合理杀菌杀菌时间的推算
教学难重点
1、食品传热型式、罐藏容器以及杀菌设备型式 对杀菌效果的影响； 2、逼近法计算合理杀菌时间的方法。
1、对F安象是菌指的在选恒择定标准杀菌温度121.1℃下，将食品中 对象根菌据原食始品菌数酸降度到类允型许选值择肉内毒所需梭要状芽的孢杀杆菌菌时间、嗜。热 菌、这嗜是温一菌个或酵包母含和安霉全菌系。数对的象理菌想要状选态择下食的品杀中菌时最间难 杀（灭即或:在危瞬害间最升大温的和菌瞬类间。降温的理想状态下的理论杀菌 2时、间原）始。菌和残留菌数的检测
若考虑罐外传热介质的散热系数a介和食品本 身散热系数a食、传热系数λ食，则对传导型和对 流型食品来比较，有下列情况：传导而言(w/m·k)
b a 传对导流型型食食品品
(注p155表16热阻数值有误)
总热阻 R导 = （1/a介） + （δ容/λ容） + （ δ食/λ食） 杀菌过程中总热阻：R对 = （1/a介） + （δ容/λ容） +（ 1/a食）
金金属属罐罐：：（（11//aa介 介））:：（（δδ金金/λ/λ金金））::（（δ1食//aλ食食））=＝101000: 1: 1: 1:020500 玻玻罐璃罐罐：: （（11//aa介介））::（（δδ玻玻/λ/λ玻玻））: :（（δ1食//aλ食食））=＝110000: :880000: :1205000
a=425(g/罐）×2（个/g)=850个/罐 2）杀菌后嗜热脂肪芽孢杆菌残存数为5/10000 = 5×10-4 个/罐 3）查嗜热脂肪芽孢杆菌D121 = 4 min 则：F安 = D121×(lga-lgb)= 4(lg850 - lg 0.0005 )=24.92min
(二) 恒温条件下的理论杀菌时间推算
乳糜玉米罐头、糖水水果罐头、清渍蔬菜罐头等。 2）先传导后对流（T上升，粘度下降）。如果酱类罐头。
这种情况冷点会变化位移。
纯对对流流-或传纯导传型导罐型头罐冷头点冷点温温度度曲曲线线
（二）影响罐头食品杀菌传热的因素
1．食品的物理性质 2. 食品初温
（1）形状，大小（固态为热传导；有汤汁时，为 对流（-传1）导对）于。传导型食品，初温对食品上升到杀菌温 度的（影2）响粘显稠著度。（热粘传稠导度升高温为相传对导慢，。否则对流、对流传导）。
例如：115℃下，某对象菌之某个原始菌数的的热力致死 时间τ ＝10 min，求在115℃下只进行了5min热处理，问 对象菌的热致死量达到多少？
则：ｔ＝５ｍin时，Ａ＝ｔ/ τ ＝5÷10＝50％
根据Ａ＝ｔ/ τ ，两边微分
得dA= dt / τ来自百度文库
常数
积分得：
1t
A
dt ---（１）
0
注意：1)该公式与原始菌数有关; 2)某一致死温度的恒温条件下
（32）比 对重 于（ 对比流重型食大的品一，般初为温传对导食、品传上导升到-对杀流菌，度比 重影小响的较为小液。态对流）。
3. 容器材料的影响 容器材料品种及厚度的影响
金属罐厚度δ金很小，传热系数λ金较大；
玻璃罐厚度δ玻较大，且传热系数λ玻很小。
（ λ金/ λ玻＞50倍以上。）
对流而言(w/m2·k)
1．恒温条件下，单位时间内微生物的致死速率L值（或杀菌率）
设微生物在某一致死温度Ｔ下，一定数量原始菌被100%
杀灭所需时间为τ min（ＴＤＴ）。 则每分钟内的致死速率：Ｌ=100%/ τ =1/ τ 若真正的处理时间ｔ＜ τ ，则部分致死量（或部分杀菌
量）：
Ａ＝t×L = t/ τ (%) 即为恒温T下某时间段的致死量。 当Ａ≥１(即100%)时，t≥ τ ，即t为合理杀菌时间。
CANNED FOOD TECHNOLOGY
罐藏食品工艺学
主讲：钟瑞敏
zhongrm9898@163.com
第四章 罐头食品的杀菌与冷却
教学内容
第一节 食品微生物热力致死特性 第二节 罐头食品的传热特性与杀菌时间 的推算 第三节 罐藏食品的杀菌与冷却技术
1、致死温度T ℃下的热力致死速率方程：
DT：某一致死温度（T℃）下将原始菌数杀灭90%所需的 时间。
说明食品本身是热阻主要部分，容器无多 大影响说。明玻罐是热阻的主要部分
4. 杀菌设备的型式
主要针对回转式与静止式而言。 静止式杀菌设备：对传导型和对流型传热均相对较慢； 回转式杀菌设备：对对流型和传导的对流型食品均可大大 提高杀菌效率。 如表所示。
对流-传导型 传导-对流型
5. 其他因素
1）罐头尺寸 罐大小：1000g猪肉罐头罐中心达到111℃需56min，550g 装量则需40min。 罐H/D比：0.25时，罐中心温度达到时间最短，大于或小 于0.25所需时间均提高。一般取0.4~4.0。
根据检测结果进行理论计算：致死速率方程
3、进行F安值计算
t 例题根（据P热15力8）致死速率方程 D(lg a lg b)
净重425g的罐头，杀菌前检测出嗜热脂肪芽孢杆菌平均活 菌为当2温个度/g，为经12112.11℃℃时杀，菌即、保温、贮藏后，允许有万分之五腐 败率。此条件下F安值为多大？ 解：1）该批罐头杀菌前嗜热脂肪芽孢杆菌平均活菌数为：