食品熱殺菌原理及操作課件

食品熱殺菌原理及操作食品熱殺菌原理及操作1為什么要加工殺菌？保護消費者，防止消費者從食品中受到病菌及病菌毒素的傷害，加工業(yè)者可以用熱加工或其他食品保存方法來達到保護消費者的目標除了防止身體健康受到危害外，另一個目標是保護制造商的利益，避免產(chǎn)品在運輸中，庫存中或在市場上產(chǎn)品敗壞為什么要加工殺菌？保護消費者，防止消費者從食品中受到病菌及病2食品保存方式除熱加工外，食品保存法包括酸度調節(jié)，水活性控制，冷藏，冷凍及使用防腐劑等等以下討論以熱加工殺菌為主食品保存方式除熱加工外，食品保存法包括酸度調節(jié)，水活性控制，3不同程度的熱加工巴氏殺菌—相對而言，這是低溫殺菌，一般殺菌溫度在攝氏93.33度（華氏200度）以下，巴氏殺菌只能消滅病菌的營養(yǎng)細胞，不能消滅一般耐熱孢子（包括病菌及非病菌敗壞菌）巴氏殺菌適用于冷藏產(chǎn)品，酸度值（PH）在4.6以下或水活性（Aw）在0.9以下的產(chǎn)品加工后存活的孢子，只能靠酸，生長溫度，低水活性或防腐劑來抑止它們的生長不同程度的熱加工巴氏殺菌—相對而言，這是低溫殺菌，一般殺菌溫4不同程度的熱加工（續(xù)）低酸性食品熱殺菌—這種熱殺菌基本要求幾乎是全世界一致的。原則上是以肉毒桿菌B型孢子耐熱度（D值=0.21）的12倍（0.21×12=2.52），再加上百分之30（美國）或百分之19安全系數(shù)（歐洲）不同程度的熱加工（續(xù)）低酸性食品熱殺菌—這種熱殺菌基本要求幾5不同程度的熱加工（續(xù)）耐熱孢子殺菌程序—顧名思義，這種熱殺菌是以全部或局部消滅耐熱孢子為目標，殺菌程度比一般低酸食品要高這種熱殺菌，一般用于含耐熱孢子較多的低酸食品，譬如蘑菇等等耐熱孢子最適合生長溫度在攝氏43-60度（華氏110-140）間。不同程度的熱加工（續(xù)）耐熱孢子殺菌程序—顧名思義，這種熱殺菌6不同程度的熱加工（續(xù)）SousVide/MinimumPublicHealth(MPH)ConcernProcess這種加工產(chǎn)品，如果儲存不當，還是會引起敗壞的，不過不會對消費者造成嚴重的危害，這種產(chǎn)品在法國餐館業(yè)界用的比較多，在美國，這種密封制品一般都保存在攝氏5度以下不同程度的熱加工（續(xù)）SousVide/MinimumP7不同程度的熱加工（續(xù)）沙門氏菌熱殺菌程式—熱殺菌程度和巴氏殺菌相差不遠。沙門氏菌孢子在攝氏82.2度（華氏180度）的耐熱值（D值）在0.0095左右。在美國，水活性在0.85-0.90間的產(chǎn)品，可以用9D方式來處理不同程度的熱加工（續(xù)）沙門氏菌熱殺菌程式—熱殺菌程度和巴氏殺8主要病菌的生產(chǎn)環(huán)境及條件肉毒桿菌（厭氧菌，格蘭陽性，桿狀菌，產(chǎn)孢子菌）1、蛋白分解類（ProteolvticGroup)—包括A、B及F三型，需要酸堿值4.6以上水活性等于/大于0.93以上，環(huán)境溫度高于攝氏10度（華氏50度）以上，C和D型有微弱蛋白分解性2、非蛋白分解類（Non-protelvticGroup）—包括B、E、F及G型主要病菌的生產(chǎn)環(huán)境及條件肉毒桿菌（厭氧菌，格蘭陽性，桿狀菌，9肉度桿菌病癥及毒素特性致病的原因是吃進含有毒素的食物，罐頭內如含孢子，一般要發(fā)芽后大量繁殖后才能產(chǎn)生毒素，毒素本身并不十分耐熱，80度C，20-30分鐘或85度C，5分鐘足夠破壞毒素的活性癥狀包括視覺模糊，嘴巴干燥及呼吸困難，早期病癥也可能上吐下瀉潛伏期一般在12到36小時肉度桿菌病癥及毒素特性致病的原因是吃進含有毒素的食物，罐頭內10葡萄球菌食物中毒黃色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）產(chǎn)生的腸內毒素（Enterotoxin）如果攝入人體內，會引起中毒這是一種最普遍的食物中毒，這種毒素，耐熱性極高，一般低酸殺菌，不能破壞它的毒性，潛伏期在1到6小時，中毒后一般可以很快復原，如果發(fā)生在嬰兒或老人身上，也有生命危險葡萄球菌食物中毒黃色葡萄球菌（Staphylococcus11仙人掌桿菌食物中毒仙人掌桿菌（Bacilluscereus）—格蘭+，產(chǎn)孢子桿狀菌，潛伏期6到24小時，可在有氧及無氧情況下生長，孢子耐熱性很高（D951.2-36分）從癥狀來分，這種食物中毒有兩類：1、嘔吐型，這種毒素在PH值2-11間都很穩(wěn)定，毒素耐熱性很高（121度C，90分鐘）2、腹瀉型，毒素在PH值＜4或＞11時不穩(wěn)定，毒素不耐熱（56度C，5分鐘）仙人掌桿菌食物中毒仙人掌桿菌（Bacilluscereus12仙人掌桿菌食物中毒的預防煮熟的食品，在食用前溫度保持在63度C以上，如果不再短時間內使用，最好存放冰箱可能的情況下，水活性（Aw）保持在0.95以下，從更保守角度來看，0.91更適當仙人掌桿菌食物中毒的預防煮熟的食品，在食用前溫度保持在63度13沙門桿菌食物中毒沙門桿菌是引起食物中毒最普遍的一種，格蘭陰性（GramNegative），不產(chǎn)孢子，能在有氧及無氧下生長，有超過2000種血清型（Serotype）。菌源多半和動物，特別是家禽有關，病癥為吐、瀉、腹痛、發(fā)冷、發(fā)熱、頭痛。潛伏期12-36小時（也可能5-72小時）沙門桿菌食物中毒沙門桿菌是引起食物中毒最普遍的一種，格蘭陰性14預防沙門桿菌食物中毒避免動物源污染保持清潔、衛(wèi)生可能情況下，PH值保持在5以下，水活性（Aw）在0.93以下巴氏殺菌足夠消滅菌體預防沙門桿菌食物中毒避免動物源污染15其他能引起食物中毒的病菌CampylobactersListeriaYersiniaVibrioClostridiumperfringens詳情可參照美國FDA（BadBugBook）其他能引起食物中毒的病菌Campylobacters16熱加工程序的制定利用文獻資料由細菌孢子接種導算配合熱分布資料而定由熱滲透及熱分布資料導算熱加工程序的制定利用文獻資料17利用文獻資料來制定殺菌程序這種方式已經(jīng)不流行，主要原因是太保守而且品種太少，不適合新產(chǎn)品，新罐型及新包裝材料美國FDA26號公報，是一個例子利用文獻資料來制定殺菌程序這種方式已經(jīng)不流行，主要原因是太保18利用接種實驗來制定殺菌程序

(InoculatedPacks)這是一種生物方法，利用敗壞型細菌包子，這種孢子的耐熱性一般受公認并有文獻資料可尋，P.A.3679是一個常用，無毒性的孢子最常用的是100個接種密封罐，每罐含有10000孢子，接種后，在不同溫度及時間下，作殺菌試驗殺菌后一般在常溫下保存3個月另外一個替代方法是用最高量孢子（10000000-100000000）比較少的罐數(shù)，這種替代法一般采用平酸菌孢子，保溫48小時利用接種實驗來制定殺菌程序

(InoculatedPack19利用接種實驗來制定殺菌程序（續(xù)）

(InoculatedPacks)接種實驗的方法，雖然有良好的科學依據(jù)，可是因為它費時，費力及高成本，已經(jīng)不受重視，可是在無菌包裝及一些特殊飲料熱加工的設計上，有不能取代的地位，接種用的孢子供應夜?jié)u漸的商業(yè)化了。利用接種實驗來制定殺菌程序（續(xù)）

(InoculatedP20熱滲透儀器探測法隨著科技的發(fā)展，這種探測儀器及軟體配套已經(jīng)普遍的受到肯定及采用，在密封容器內，整個加熱及冷卻過程都能有完整的記錄，在法律上，它的可信度是比較高的。測溫度的探頭有有線及無線兩種，在加熱過程中，溫度的變化可以透過電腦當場顯示出來，無線探頭不能當場顯示資料，可是它能埋在罐頭內，可以用在連續(xù)、旋轉式殺菌鍋上熱滲透儀器探測法隨著科技的發(fā)展，這種探測儀器及軟體配套已經(jīng)普21熱滲透儀器探測法（續(xù)）熱滲透儀器的操作已經(jīng)專業(yè)化了，儀器操作程序也有法律上認可的草案，操作方法因不同的殺菌鍋而異，細節(jié)可參考美國熱加工技術協(xié)會的網(wǎng)絡，歐盟的研發(fā)機構等熱滲透儀器探測法（續(xù)）熱滲透儀器的操作已經(jīng)專業(yè)化了，儀器操作22有關殺菌的名詞/指數(shù)及定義D值—九成滅菌時間，以分為單位，舉例說明如下：肉毒桿菌B型孢子，在溫度華氏250度加熱下，需要0.21分鐘才能消滅百分之90的族群，這種孢子D值是0.21分或D250F=0.21如以攝氏表述，則是D121C=0.21Z值—在不同溫度殺菌時，九成滅菌時間的對數(shù)值對華氏（或攝氏）溫度所得曲線的斜率，肉度桿菌B型孢子的Z值是華氏18度或攝氏10度有關殺菌的名詞/指數(shù)及定義D值—九成滅菌時間，以分為單位，舉23有關殺菌的名詞/指數(shù)及定義（續(xù)）L值（Lethality）—致死率，計算公式如下：L=10（Ti-Tr）/z低酸食品，一般以250F或121C為參考溫度，Z值以肉毒桿菌B型孢子的Z值為準，18度F或10度C，250F一分鐘的致死率等于1有關殺菌的名詞/指數(shù)及定義（續(xù)）L值（Lethality）—24L值（Lethality）—致死率同一套公式用在酸化或酸性食品時，一般參考溫度用200F，參考Z值16F前面提到過，酸能抑止孢子的發(fā)芽，因此，酸性或酸化食品熱殺菌的對象不是孢子，而是敗壞菌或病菌的營養(yǎng)細胞，商業(yè)無菌在酸性或酸化食品指的是不含敗壞菌或病菌的營養(yǎng)細胞，不是不含孢子L值（Lethality）—致死率同一套公式用在酸化或酸性食25低酸食品熱滲透資料的利用及計算有兩種方法用來計算總殺菌值1、一般方法2、波氏方法低酸食品熱滲透資料的利用及計算有兩種方法用來計算總殺菌值26一般方法原理—把殺菌過程中，食品內最冷點每分鐘的致死率積聚起來的總致死率好處—簡單，不需要昂貴的設備，尤其適用于直線上升的熱滲透，也適用于上升溫度，冷卻水溫度或Z值異于常規(guī)的操作情況，計算出的是絕對值，不是推測值壞處—不能通用，不能換算在不同初溫，不同殺菌溫度或不同罐型，冷卻溫度及時間需有明確的記錄一般方法原理—把殺菌過程中，食品內最冷點每分鐘的致死率積聚起27波氏方法原理—這是用數(shù)學演變出來的一連串的方程式，在計算過程中，做了幾個假定，例如JC=1.41，F(xiàn)N=FC，IC和IN都是常數(shù)。好處—這方法容許換算到不同初溫，不同殺菌溫度及不同罐型，給實際運作較大空間和彈性壞處—公式復雜，需電腦軟件來配套，許多假定接近理想，和實際有差距波氏方法原理—這是用數(shù)學演變出來的一連串的方程式，在計算過程28食品進入美國過海關的程序進口商通知海關貨品即將抵達，海關照會FDAFDA如不需抽檢，F(xiàn)DA通知海關放行如需抽檢，F(xiàn)DA通知海關及進口商抽檢合格，F(xiàn)DA放行抽檢不合個，F(xiàn)DA通知海關扣押及給機會做聽證如果進口商不再期限內做出反應，產(chǎn)品可能被銷毀如果進口商及時回應，可以挑戰(zhàn)FDA決定食品進入美國過海關的程序進口商通知海關貨品即將抵達，海關照會29食品進入美國過海關的程序如果挑戰(zhàn)失敗，產(chǎn)品可能銷毀，運送境外或作其他處理一旦被扣關，這廠商進入FDA黑名單上黑名單后，每次進口都受自動扣關檢驗五個成功入關后，才能從黑名單內除名食品進入美國過海關的程序如果挑戰(zhàn)失敗，產(chǎn)品可能銷毀，運送境外30中國食品被扣關的主要原因一半以上是產(chǎn)品不符合衛(wèi)生條件有近20%是缺少或不正確的FDA登記將近1/7是用非法或過量的添加劑標簽不正確冷凍食品被扣關多半是含非法農(nóng)藥或病菌及病菌毒素的污染中國食品被扣關的主要原因一半以上是產(chǎn)品不符合衛(wèi)生條件31做好美國FDA低酸及酸化食品登記的準備了解FDA21.110.113及114的要求升溫時間及熱加工程式需要科學實驗資料或其他科學文獻作根據(jù)熱加工參與人員需有適當及定時的培訓用有經(jīng)驗的加工權威（包括個人或專業(yè)團體）做好美國FDA低酸及酸化食品登記的準備了解FDA21.11032食品熱殺菌原理及操作食品熱殺菌原理及操作33為什么要加工殺菌？保護消費者，防止消費者從食品中受到病菌及病菌毒素的傷害，加工業(yè)者可以用熱加工或其他食品保存方法來達到保護消費者的目標除了防止身體健康受到危害外，另一個目標是保護制造商的利益，避免產(chǎn)品在運輸中，庫存中或在市場上產(chǎn)品敗壞為什么要加工殺菌？保護消費者，防止消費者從食品中受到病菌及病34食品保存方式除熱加工外，食品保存法包括酸度調節(jié)，水活性控制，冷藏，冷凍及使用防腐劑等等以下討論以熱加工殺菌為主食品保存方式除熱加工外，食品保存法包括酸度調節(jié)，水活性控制，35不同程度的熱加工巴氏殺菌—相對而言，這是低溫殺菌，一般殺菌溫度在攝氏93.33度（華氏200度）以下，巴氏殺菌只能消滅病菌的營養(yǎng)細胞，不能消滅一般耐熱孢子（包括病菌及非病菌敗壞菌）巴氏殺菌適用于冷藏產(chǎn)品，酸度值（PH）在4.6以下或水活性（Aw）在0.9以下的產(chǎn)品加工后存活的孢子，只能靠酸，生長溫度，低水活性或防腐劑來抑止它們的生長不同程度的熱加工巴氏殺菌—相對而言，這是低溫殺菌，一般殺菌溫36不同程度的熱加工（續(xù)）低酸性食品熱殺菌—這種熱殺菌基本要求幾乎是全世界一致的。原則上是以肉毒桿菌B型孢子耐熱度（D值=0.21）的12倍（0.21×12=2.52），再加上百分之30（美國）或百分之19安全系數(shù)（歐洲）不同程度的熱加工（續(xù)）低酸性食品熱殺菌—這種熱殺菌基本要求幾37不同程度的熱加工（續(xù)）耐熱孢子殺菌程序—顧名思義，這種熱殺菌是以全部或局部消滅耐熱孢子為目標，殺菌程度比一般低酸食品要高這種熱殺菌，一般用于含耐熱孢子較多的低酸食品，譬如蘑菇等等耐熱孢子最適合生長溫度在攝氏43-60度（華氏110-140）間。不同程度的熱加工（續(xù)）耐熱孢子殺菌程序—顧名思義，這種熱殺菌38不同程度的熱加工（續(xù)）SousVide/MinimumPublicHealth(MPH)ConcernProcess這種加工產(chǎn)品，如果儲存不當，還是會引起敗壞的，不過不會對消費者造成嚴重的危害，這種產(chǎn)品在法國餐館業(yè)界用的比較多，在美國，這種密封制品一般都保存在攝氏5度以下不同程度的熱加工（續(xù)）SousVide/MinimumP39不同程度的熱加工（續(xù)）沙門氏菌熱殺菌程式—熱殺菌程度和巴氏殺菌相差不遠。沙門氏菌孢子在攝氏82.2度（華氏180度）的耐熱值（D值）在0.0095左右。在美國，水活性在0.85-0.90間的產(chǎn)品，可以用9D方式來處理不同程度的熱加工（續(xù)）沙門氏菌熱殺菌程式—熱殺菌程度和巴氏殺40主要病菌的生產(chǎn)環(huán)境及條件肉毒桿菌（厭氧菌，格蘭陽性，桿狀菌，產(chǎn)孢子菌）1、蛋白分解類（ProteolvticGroup)—包括A、B及F三型，需要酸堿值4.6以上水活性等于/大于0.93以上，環(huán)境溫度高于攝氏10度（華氏50度）以上，C和D型有微弱蛋白分解性2、非蛋白分解類（Non-protelvticGroup）—包括B、E、F及G型主要病菌的生產(chǎn)環(huán)境及條件肉毒桿菌（厭氧菌，格蘭陽性，桿狀菌，41肉度桿菌病癥及毒素特性致病的原因是吃進含有毒素的食物，罐頭內如含孢子，一般要發(fā)芽后大量繁殖后才能產(chǎn)生毒素，毒素本身并不十分耐熱，80度C，20-30分鐘或85度C，5分鐘足夠破壞毒素的活性癥狀包括視覺模糊，嘴巴干燥及呼吸困難，早期病癥也可能上吐下瀉潛伏期一般在12到36小時肉度桿菌病癥及毒素特性致病的原因是吃進含有毒素的食物，罐頭內42葡萄球菌食物中毒黃色葡萄球菌（Staphylococcusaureus）產(chǎn)生的腸內毒素（Enterotoxin）如果攝入人體內，會引起中毒這是一種最普遍的食物中毒，這種毒素，耐熱性極高，一般低酸殺菌，不能破壞它的毒性，潛伏期在1到6小時，中毒后一般可以很快復原，如果發(fā)生在嬰兒或老人身上，也有生命危險葡萄球菌食物中毒黃色葡萄球菌（Staphylococcus43仙人掌桿菌食物中毒仙人掌桿菌（Bacilluscereus）—格蘭+，產(chǎn)孢子桿狀菌，潛伏期6到24小時，可在有氧及無氧情況下生長，孢子耐熱性很高（D951.2-36分）從癥狀來分，這種食物中毒有兩類：1、嘔吐型，這種毒素在PH值2-11間都很穩(wěn)定，毒素耐熱性很高（121度C，90分鐘）2、腹瀉型，毒素在PH值＜4或＞11時不穩(wěn)定，毒素不耐熱（56度C，5分鐘）仙人掌桿菌食物中毒仙人掌桿菌（Bacilluscereus44仙人掌桿菌食物中毒的預防煮熟的食品，在食用前溫度保持在63度C以上，如果不再短時間內使用，最好存放冰箱可能的情況下，水活性（Aw）保持在0.95以下，從更保守角度來看，0.91更適當仙人掌桿菌食物中毒的預防煮熟的食品，在食用前溫度保持在63度45沙門桿菌食物中毒沙門桿菌是引起食物中毒最普遍的一種，格蘭陰性（GramNegative），不產(chǎn)孢子，能在有氧及無氧下生長，有超過2000種血清型（Serotype）。菌源多半和動物，特別是家禽有關，病癥為吐、瀉、腹痛、發(fā)冷、發(fā)熱、頭痛。潛伏期12-36小時（也可能5-72小時）沙門桿菌食物中毒沙門桿菌是引起食物中毒最普遍的一種，格蘭陰性46預防沙門桿菌食物中毒避免動物源污染保持清潔、衛(wèi)生可能情況下，PH值保持在5以下，水活性（Aw）在0.93以下巴氏殺菌足夠消滅菌體預防沙門桿菌食物中毒避免動物源污染47其他能引起食物中毒的病菌CampylobactersListeriaYersiniaVibrioClostridiumperfringens詳情可參照美國FDA（BadBugBook）其他能引起食物中毒的病菌Campylobacters48熱加工程序的制定利用文獻資料由細菌孢子接種導算配合熱分布資料而定由熱滲透及熱分布資料導算熱加工程序的制定利用文獻資料49利用文獻資料來制定殺菌程序這種方式已經(jīng)不流行，主要原因是太保守而且品種太少，不適合新產(chǎn)品，新罐型及新包裝材料美國FDA26號公報，是一個例子利用文獻資料來制定殺菌程序這種方式已經(jīng)不流行，主要原因是太保50利用接種實驗來制定殺菌程序

(InoculatedPacks)這是一種生物方法，利用敗壞型細菌包子，這種孢子的耐熱性一般受公認并有文獻資料可尋，P.A.3679是一個常用，無毒性的孢子最常用的是100個接種密封罐，每罐含有10000孢子，接種后，在不同溫度及時間下，作殺菌試驗殺菌后一般在常溫下保存3個月另外一個替代方法是用最高量孢子（10000000-100000000）比較少的罐數(shù)，這種替代法一般采用平酸菌孢子，保溫48小時利用接種實驗來制定殺菌程序

(InoculatedPack51利用接種實驗來制定殺菌程序（續(xù)）

(InoculatedPacks)接種實驗的方法，雖然有良好的科學依據(jù)，可是因為它費時，費力及高成本，已經(jīng)不受重視，可是在無菌包裝及一些特殊飲料熱加工的設計上，有不能取代的地位，接種用的孢子供應夜?jié)u漸的商業(yè)化了。利用接種實驗來制定殺菌程序（續(xù)）

(InoculatedP52熱滲透儀器探測法隨著科技的發(fā)展，這種探測儀器及軟體配套已經(jīng)普遍的受到肯定及采用，在密封容器內，整個加熱及冷卻過程都能有完整的記錄，在法律上，它的可信度是比較高的。測溫度的探頭有有線及無線兩種，在加熱過程中，溫度的變化可以透過電腦當場顯示出來，無線探頭不能當場顯示資料，可是它能埋在罐頭內，可以用在連續(xù)、旋轉式殺菌鍋上熱滲透儀器探測法隨著科技的發(fā)展，這種探測儀器及軟體配套已經(jīng)普53熱滲透儀器探測法（續(xù)）熱滲透儀器的操作已經(jīng)專業(yè)化了，儀器操作程序也有法律上認可的草案，操作方法因不同的殺菌鍋而異，細節(jié)可參考美國熱加工技術協(xié)會的網(wǎng)絡，歐盟的研發(fā)機構等熱滲透儀器探測法（續(xù)）熱滲透儀器的操作已經(jīng)專業(yè)化了，儀器操作54有關殺菌的名詞/指數(shù)及定義D值—九成滅菌時間，以分為單位，舉例說明如下：肉毒桿菌B型孢子，在溫度華氏250度加熱下，需要0.21分鐘才能消滅百分之90的族群，這種孢子D值是0.21分或D250F=0.21如以攝氏表述，則是D121C=0.21Z值—在不同溫度殺菌時，九成滅菌時間的對數(shù)值對華氏（或攝氏）溫度所得曲線的斜率，肉度桿菌B型孢子的Z值是華氏18度或攝氏10度有關殺菌的名詞/指數(shù)及定義D值—九成滅菌時間，以分為單位，舉55有關殺菌的名詞/指數(shù)及定義（續(xù)）L值（Lethality）—致死率，計算公式如下：L=10（Ti-Tr）/z低酸食品，一般以250F或121C為參考溫度，Z值以肉毒桿菌B型孢子的Z值為準，18度F或10度C，250F一分鐘的致死率等于1有關殺菌的名詞/指數(shù)及定義（續(xù)）L值（Lethality）—56L值（Lethality）—致死率同一套公式用在酸化或酸性食品時，一般參考溫度用200F，參考Z值16F前面提到過，酸能抑止孢子的發(fā)芽，因此，酸性或酸化食品熱殺菌的對象不是孢子，而是敗壞菌或病菌的營養(yǎng)細胞，商業(yè)無菌在酸性或酸化食品指的是不含敗壞菌或病菌的營養(yǎng)細胞，不是不含孢子L值（Lethality）—致死率同一套公式用在酸化或酸性食57低酸食品熱滲透資料的利用及計算有兩種方法用來計算總殺菌值1、一般方法