滅菌參數(shù)F值和F值

1、滅菌參數(shù)（F值和Fo值）D值：（考察對時間的關(guān)系）在一定溫度下，殺滅 力學方程，即有90%微生物所需的 滅菌時間。殺滅微生物符合一級動或 lg Noktlg Nt2.303式中，Nt：滅菌時間為t時殘存的微生物數(shù);No :原有微生物數(shù)；k :滅菌常數(shù)D值隨微生物的種類、環(huán)境和滅菌溫度變化而異。Z值：（考察對溫度的敏感性）降低一個lgD值所需升高的溫度，即滅菌時間減少到原來的高的溫度或相同滅菌時間內(nèi)，殺滅99%的微生物所需提高的溫度。1/10所需升DT2 T1即210 ZDiF值：在一定滅菌溫度（T）下給定的Z值所產(chǎn)生的滅菌效果與在參比溫度（T0）下給定的Z值所產(chǎn)生的滅菌效果相同時所相當?shù)臅r間。

2、常用于干熱滅菌F0值：在一定滅菌溫度（T）、Z值為10C所產(chǎn)生的滅菌效果與121C、Z值為10C產(chǎn)生的滅菌效果相同時所相當?shù)臅r間（min ）。物理F0值數(shù)學表達式：F0 = t E 10 T-121/ Z生物F0值數(shù)學表達式：F0=D121 Cx （lgN0-lgNt）為滅菌后預計達到的微生物殘存數(shù)，即染菌度概率。F0值F0值僅限于熱壓滅菌，生物F0值相當于121 C熱壓滅菌時，殺滅容器中全部微生物所需要的時間。F0值體現(xiàn)了滅菌溫度與時間對滅菌效果的統(tǒng)一，數(shù)值更為精確、實用。為了確保滅菌效果，應適當增加安全系數(shù)，一般增加理論值的50%。鍵詞：罐頭，殺菌，F(xiàn)值，D值，Z值一、實際殺菌F值指某一殺

3、菌條件下的總的殺菌效果。通常是把不同溫度下的殺菌時間折算成121 C的殺菌時間，即相當于121 C的殺菌時間，用F實表示。特別注意：它不是指工人實際操作所花時間，它是一個理論上折算過的時間。為了幫助大家理解和記憶，請看下面的例題。例：蘑菇罐頭110 C殺菌10 min，115 C殺菌20 min，121 C殺菌30 min。工人實際殺菌操作時間等于（或大于）60 min，實際殺菌 F值并不等于60 min。F實=10 x L1+20 x L2+30 x L3，L我們把它理解為不同溫 度下的時間折算系數(shù)。L1肯定小于L2，二者均小于1。由于121 C就不存在折算問題，因此， L3就是1，F(xiàn)實肯定

4、小于60min。由此可見，實際殺菌F值不是工廠殺菌過程的總時間之和。再例：蘑菇罐頭100 C殺菌90分鐘，120 C殺菌10分鐘，哪個殺菌強度大？折算成相當于121 C的殺菌時間，再比較！即：90 X L100和10 X L120比較，只要找到折算系數(shù)就好比較了。二、安全殺菌F值在某一恒定溫度（12l C）下殺滅一定數(shù)量的微生物或者芽抱所需的加熱時間。它被作為判別某一殺菌條件合理性的標準值，也稱標準F值，用F安表示。F安表示滿足罐頭腐敗率要求所需的殺菌時間（121 C），例如，某罐頭F安=30 min，通常表示罐頭要求在121 C殺菌30min。每種罐頭要求的標準殺菌時間（通常 121 C為標

5、準溫度），就象其它食品標準 一樣，拿來作為參照，判斷是否合格、是否滿足要求。同時也是確定殺菌公式中恒溫時間t2的主要依據(jù)。F實和F安的配合應用，F(xiàn)實等于或略大于 F安，殺菌合理。F實小于F安，殺菌不足，未達到標 準，要腐敗，必須延長殺菌時間。 F 實遠大于 F 安，殺菌過度，超標準殺菌，影響色香味形、營養(yǎng)價值， 要求縮短殺菌時間。通過這種比較和反復的調(diào)整，就可找到合適的恒溫時間t2。三、安全殺菌 F 值的計算A 確定殺菌溫度 t罐頭pH值大于，一般采用 121 C殺菌，極少數(shù)低于115 C殺菌。罐頭pH值小于，一般100 C殺菌，極少數(shù)低于85C殺菌。實踐中可用 pH計檢測，根據(jù)經(jīng)驗也可以粗略

6、地估計，比如，甜橙汁是酸性，肉是 偏中性。也可加檸檬酸適當降低某些罐頭 pH 值。B 選擇對象菌 腐敗的微生物頭目，殺菌的重點對象；耐熱性強、 不易殺滅， 罐頭中經(jīng)常出現(xiàn)、 危害最大。只要殺滅它， 其它腐敗菌、致病菌、酶也被殺滅或失活。經(jīng)過微生物檢測，選定了罐頭殺菌的對象菌，知道了罐頭食 品中所污染的對象菌的菌數(shù)及對象菌的耐熱性參數(shù) D 值，就可按下面微生物熱力致死速率曲線的公式計 算安全殺菌 F 值。F 安=D （Iga-lgb ）下面以121 C標準溫度講解，因為高溫殺菌情況更具代表性、人們更為關(guān)注。F安通常指t溫度（121 C）下標準殺菌時間、要求的殺菌時間。D值通常指t溫度（121 C

7、）下殺滅90%的微生物所需殺菌時間，是微生物耐熱的特征參數(shù)，D值越大耐熱性越強，常在右下角標明具體試驗溫度。由微生物實驗獲取D 值，常見的 D 值可查閱本教材或相關(guān)手冊。為了幫助同學們理解和記憶，請看例題。例：已知蘑菇罐頭對象菌D12仁4min，欲在121 C下把對象菌殺滅 ，問需多長殺菌時間？如果使對象菌減少為原來的 %，問需多長殺菌時間？第一個 D 值，殺滅 90% ；第二個 D 值，殺滅 9%（ 10%中的 90% ） ；第三個 D 值，殺滅 %（ 1%中的 90%）； 第四個 D 值，殺滅 %（ %中的 90%）。 答案： 12 min ， 16 mina 每罐對象菌數(shù) /單位體積原始

8、活菌數(shù)。b 殘存活菌數(shù) /罐頭的允許腐敗率。當殘存活菌數(shù)小于 1 時，它與罐頭的腐敗率是相等的。殘存活菌數(shù)為 1%，表示每個罐頭中有 1%個活菌，這是不合乎邏輯的。但從概率的角度理解，100 個罐頭中有 1 個罐頭存在一個活菌， 要腐敗，即腐敗率就是1%。同理，殘存活菌數(shù)為 1%。，從概率的角度理解，表示1000個罐頭中有1個罐頭存在一個活菌，要腐敗，即腐敗率就是 1%oF 安的計算典型例子：某廠生產(chǎn) 425g 蘑菇罐頭，根據(jù)工廠的衛(wèi)生條件及原料的污染情況，通過微生物 的檢測，選擇以嗜熱脂肪芽胞桿菌為對象菌，并設(shè)內(nèi)容物在殺菌前含嗜熱脂肪芽胞桿菌菌數(shù)不超過2 個/克。經(jīng)121 C殺菌、保溫、貯藏

9、后，允許變敗率為萬分之五以下，問在此條件下蘑菇罐頭的安全殺菌F值為多大？ 解：查表得知嗜熱脂肪芽胞桿菌在蘑菇罐頭中的耐熱性參數(shù)D121 = min。殺菌前對象菌的菌數(shù)：a= 425（克/罐）X 2（個/罐）=850（個/罐）允許變敗率：b = 5/10 000 = 5 X 10-4F 安=D121（lga lgb） = 4（1g850 1g5 X 10-4） = 4+ 4） = min由此得到了蘑菇罐頭在121 C需要殺菌的標準時間min，解決了該蘑菇罐頭 F安這個標準殺菌時間問題。四、實際殺菌 F 值的計算方法為計算 F 實值必須先測出殺菌過程中罐頭中心溫度的變化數(shù)據(jù)。一般用罐頭中心溫度測定

10、儀測定。 根據(jù)罐頭的中心溫度計算 F實，把不同溫度下的殺菌時間折算成121 C的殺菌時間，然后相加起來。F 實=t1 X L1 + t2 X L2 + t3X L3 + t4X L4+ L致死率值，某溫度下的實際殺菌時間折算為121 C殺菌時間的折算系數(shù)，下面我們來解決L致死率，即折算系數(shù)的問題。由熱力致死時間公式 L=10（t-121）/Z 計算得到。該計算值已經(jīng)有列表，嫌麻煩可在相關(guān)資料中查閱。式 中： t 是罐頭殺菌過程中某一時間的中心溫度，不是指殺菌鍋內(nèi)溫度。Z值是對象菌的另一耐熱性特征參數(shù)，如嗜熱脂肪芽胞桿菌Z=10 C。還有一個是前面講的D值。在一定溫度下殺滅罐頭中全部對象菌所需時

11、間為熱力致死時間，熱力致死時間變化10倍所需要的溫度變化即為 Z 值。通常121 C下的熱力致死時間用F表示，右下角注明溫度。凡不是注明F實、F安，均指熱力致死時間。請看例題：對象菌Z=10 C, F121=10 min，求131 C、141C、111C、101C的熱力致死時間？對Z值反過來理解，溫度變化1個Z值熱力致死時間變化將變化10倍。從上面溫度看，它們分別是上升了 1個和2個Z值、下降了 1個和2個Z值。因此，上面 F值應該分別在121 C的基礎(chǔ)上下降10倍 和100倍、上升10倍和100倍，即熱力致死時間依次為1min、 min、100 min、1000 min。 解決L致死率、折算

12、系數(shù)的取值問題。返回前面的例題！例：蘑菇罐頭110 C殺菌10 min， 115 C殺菌20 min， 121 C殺菌30 min。工人實際殺菌操作時間等于或 大于 60min ，實際殺菌 F 值并不等于 60 min 。F 實=10 X L1+20 X L2+30 X L3L1 = 10(110-121)/10=L2=10(115-121)/10=L3=10(121-121)/10=1F 實=10 X +20 X +30 X 1 = min由此可見，實際殺菌 F 值不是工廠殺菌過程的總時間之和。再例：蘑菇罐頭100C殺菌90分鐘，或120C殺菌10分鐘，哪個殺菌強度大？折算成相當于121 C

13、的殺菌時間，再比較！90X L100 和 10X L120 比較， L100=10(100-121)/10=L120=10(120-121)/10=90XL100=90 X= min10XL120=10X= min由此可見，后者殺菌強度更大，可能與一般的估計相反。同時說明，應該高溫殺菌的罐頭，100 C殺菌基本沒有效果，生產(chǎn)上一定要注意。五、實際殺菌 F 值的計算舉例某廠生產(chǎn)425g蘑菇罐頭，根據(jù)前面計算的F安值制訂的兩個殺菌式為10 一 23 10min /121 C和1025 10min / 12l C，分別進行殺菌試驗，并測得罐頭中心溫度的變化數(shù)據(jù)如下表，試問所擬殺菌條件是 否合理 ?根

14、據(jù)已經(jīng)測定的不同時間的中心溫度，代入公式L=10(t-121)/Z 計算，蘑菇罐頭選擇嗜熱脂肪芽胞桿菌為對象菌，Z=10 C。有一個中心溫度就對應一個L值，計算后填入L值這一列對應位置，F(xiàn)實這一列表示每對應3分鐘折算成121 C的殺菌時間。殺菌公式 110 23 10 min 殺菌公式 210 25 10 min121 C 121 C時間中心溫度 L值F實時間中心溫度 L值F實=min殺菌公式1，F(xiàn)實略大于F安，殺菌合理。恒溫殺菌時間只有23 min，但整個殺菌過程相當于121 C實際殺菌時間 min，多由升溫和降溫折算得到。工廠實際殺菌過程時間近50 min，加上罐頭進鍋岀鍋時間，工人完成一