第三章食品的熱處理和殺菌

課程名稱食品加工與保藏原理授課班級(jí)食品1431授課時(shí)間2015.9.30授課時(shí)數(shù)2本次內(nèi)容食品熱處理和殺菌教具多媒體教學(xué)目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)能區(qū)分殺菌、商業(yè)殺菌等常見術(shù)語(yǔ)；掌握外界環(huán)境對(duì)微生物生長(zhǎng)影響掌握常見罐頭食品變質(zhì)原因掌握罐頭食品腐敗的原因重點(diǎn)環(huán)境對(duì)微生物生長(zhǎng)影響難點(diǎn)罐頭食品腐敗變質(zhì)原因能力訓(xùn)練方式方法講解、問答、互動(dòng)教學(xué)環(huán)節(jié)時(shí)間安排復(fù)習(xí)：5min講解、互動(dòng)：75min小結(jié)：5min看書鞏固知識(shí)點(diǎn)：5min課外作業(yè)預(yù)習(xí)課堂考勤41參考資料《食品加工與保藏原理》食品的熱處理和殺菌一、引言

食品熱處理的分類1.保藏?zé)崽幚砟康氖菫榱私档蜔o(wú)益物質(zhì)如微生物和酶的活性；2.化熱處理降低無(wú)益物質(zhì)如微生物和酶的活性；出現(xiàn)一些典型的物理特性的變化。概念

1.殺菌：將所有微生物及孢子，完全殺滅的加熱處理方法，稱為殺菌或絕對(duì)無(wú)菌法。2.商業(yè)殺菌法：將病原菌、產(chǎn)毒菌及在食品上造成食品腐敗的微生物殺死，罐頭內(nèi)允許殘留有微生物或芽孢。3.巴氏殺菌法：常用62.8℃，30min。4.熱燙：生鮮的食品原料迅速以熱水或蒸氣加熱處理的方式，稱為熱燙。其目的主要為抑制或破壞食品中酶以及減少微生物數(shù)量。5.罐藏

是指將食品裝在容器中密封后，用高溫處理，將微生物殺死，在防止外界微生物再次侵入的條件下，可以使食品在室溫下長(zhǎng)期貯藏。最重要方式二、罐藏食品殺菌的重要性

罐藏工藝的重要性安全性(無(wú)需防腐劑)方便性常溫貯藏流通調(diào)節(jié)市場(chǎng)第一節(jié)熱處理優(yōu)點(diǎn)

最有效、最經(jīng)濟(jì)、最簡(jiǎn)便，使用最廣泛的殺菌方法。熱殺菌的主要目的是殺滅正常保質(zhì)期內(nèi)的有害微生物。一般認(rèn)為達(dá)到殺菌條件的熱處理強(qiáng)度足以鈍化食品中的酶活性。（一）影響微生物耐熱性的因素污染微生物的種類和數(shù)量熱處理溫度罐內(nèi)食品成分常以微生物是否失去了繁殖與變異能力作為微生物是否死亡的標(biāo)準(zhǔn)。一、微生物的耐熱性1.污染微生物的種類和數(shù)量（1）菌種與菌株菌種、菌株不同，耐熱性不同正生長(zhǎng)繁殖的細(xì)菌的耐熱性比它的芽孢弱

各種芽孢中，嗜熱菌芽孢耐熱性最強(qiáng)，厭氧菌芽孢次之，需氧菌芽孢最弱。同一種芽孢的耐熱性也會(huì)因熱處理前菌齡、培育條件、貯存環(huán)境的不同而異（2）原始活菌數(shù)原始菌數(shù)越多，全部死亡所需要的時(shí)間越長(zhǎng)。

表1原始菌數(shù)和玉米罐頭殺菌效果的關(guān)系2.熱處理溫度溫度越高，殺死一定量腐敗菌芽孢所需要時(shí)間越短。圖1不同溫度時(shí)炭疽菌芽孢的活菌殘存數(shù)曲線

3.熱處理時(shí)介質(zhì)或食品成分的影響（1）酸度（2）水分活度、環(huán)境濕度

水分活度：食品中水分的存在的狀態(tài)（游離程度）?；疃仍礁摺⒔Y(jié)合度越低。（3）糖

濃度高（滲透壓）低。60%濃度抑制微生物生長(zhǎng)。（4）鹽濃度>8%，消弱芽胞耐熱性活度越低。微生物細(xì)胞耐熱性越強(qiáng)；環(huán)境濕度大，微生物蛋白質(zhì)變性快，死亡速度快（5）脂肪脂肪含量高的細(xì)菌耐熱性較強(qiáng)。食品中脂肪和蛋白質(zhì)接觸會(huì)在微生物表面形成凝結(jié)層，既妨礙水分的滲透，又不導(dǎo)熱，所以增加了微生物的耐熱性。（6）蛋白質(zhì)5%左右，對(duì)微生物有保護(hù)作用（7）植物殺菌素

蔥、姜、蒜、辣椒、芥末、丁香、胡椒的揮發(fā)性物質(zhì)注意1.微生物在熱力作用下的死亡特性既然是各種因素綜合影響的結(jié)果，那么，對(duì)腐敗菌耐熱性作比較時(shí)就應(yīng)指出比較時(shí)所處的條件。2.利用某對(duì)象菌耐熱性作為確定某罐頭食品的殺菌程度時(shí)，測(cè)定對(duì)象菌耐熱性所處的條件和環(huán)境應(yīng)和該罐頭食品所含成分基本一致。（二）食品pH值和Aw與腐敗菌的關(guān)系食品控制在Aw0.85以下及pH4.6以下是屬于較安全的食品，只需要低于100℃溫度殺菌便可。

低酸食品：指自然及平衡后pH>4.6的產(chǎn)品。酸化食品：指自然pH>4.6，而經(jīng)配料酸化，成品最終平衡成pH<4.6的產(chǎn)品。

課程名稱食品加工與保藏原理授課班級(jí)食品1431授課時(shí)間2015.10.9授課時(shí)數(shù)2本次內(nèi)容食品熱處理和殺菌教具多媒體教學(xué)目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)能區(qū)分罐頭食品的常見腐敗現(xiàn)象及原因能進(jìn)行熱處理的相關(guān)計(jì)算了解熱力致死速率曲線、熱力致死時(shí)間擬熱力致死時(shí)間曲線的定義；掌握D的概念。了解食品傳熱方式重點(diǎn)食品熱處理反應(yīng)基本規(guī)律及其公式、計(jì)算難點(diǎn)食品熱處理反應(yīng)基本規(guī)律及其公式、計(jì)算能力訓(xùn)練方式方法講解、問答、互動(dòng)教學(xué)環(huán)節(jié)時(shí)間安排復(fù)習(xí)：5min講解、互動(dòng)：75min小結(jié)：5min看書鞏固知識(shí)點(diǎn)：5min課外作業(yè)預(yù)習(xí)課堂考勤41參考資料《食品加工與保藏原理》（三）罐頭食品的腐敗及腐敗菌罐頭常見的腐敗變質(zhì)的現(xiàn)象

脹罐平蓋酸敗黑變和發(fā)霉等腐敗變質(zhì)中毒事故。（1）脹罐原因微生物生長(zhǎng)繁殖——細(xì)菌性脹罐（殺菌不足、罐頭裂漏）食品裝量過多或罐內(nèi)真空度不夠引起假脹—物理性脹罐罐內(nèi)食品酸度太高,腐蝕罐內(nèi)壁產(chǎn)生氫氣,引起氫脹—化學(xué)性脹罐（2）平蓋酸敗

特點(diǎn)：外觀正常，內(nèi)容物變質(zhì)，呈輕微或嚴(yán)重酸味，pH可能可以下降到0.1-0.3。主要作用微生物為平酸菌，低酸性食品中常見的平酸菌為嗜熱脂肪芽孢桿菌酸性食品中常見的平酸菌為凝結(jié)芽孢桿菌，它是番茄制品中重要的腐敗變質(zhì)菌。平酸菌常因受到酸的抑制而自然消失，采用分離培養(yǎng)也不一定能分離出來（3）硫化黑變含硫蛋白質(zhì)分解并產(chǎn)生唯一的H2S氣體，與罐內(nèi)壁的鐵發(fā)生反應(yīng)生成黑色沉積物硫化亞鐵FeS，沉積于罐內(nèi)壁或食品上，以致食品發(fā)黑并呈臭味主要為致黑梭狀芽孢桿菌的作用（4）霉變一般不常見。容器裂漏或罐內(nèi)真空度過低時(shí)才有可能在低水分及高濃度糖分的食品表面生長(zhǎng)（5）產(chǎn)毒如肉毒桿菌、金黃色葡萄球菌等從耐熱性看，只有肉毒桿菌耐熱性較強(qiáng)，其余均不耐熱。因此，為了避免中毒，罐頭食品殺菌時(shí)必須以肉毒桿菌作為殺菌對(duì)象加以考慮肉毒桿菌：缺氧狀態(tài)生長(zhǎng)，劇毒

使肌肉暫時(shí)麻痹，可治療面部痙攣

可消除皺紋，應(yīng)用于化妝品和整容術(shù)肉毒桿菌滅菌條件：干熱180攝氏度5-15分鐘濕熱100攝氏度5小時(shí)高壓蒸氣121攝氏度30分鐘，才能殺死芽胞。毒毒素對(duì)酸的抵抗力特別強(qiáng)，胃酸溶液24小時(shí)內(nèi)不能將其破壞，故可被胃腸道吸收，損害身心健康。2.罐頭腐敗變質(zhì)的原因（1）殺菌前污染嚴(yán)重（2）殺菌不足原料污染情況新鮮度車間清潔衛(wèi)生狀況生產(chǎn)技術(shù)管理殺菌操作技術(shù)要求（3）罐頭裂漏（4）嗜熱菌生長(zhǎng)（四）微生物耐熱性參數(shù)1.熱力致死時(shí)間某一恒定溫度下，將食品中的某種微生物活菌全部殺死所需要的時(shí)間。熱力致死時(shí)間曲線以熱處理溫度為橫坐標(biāo)，以微生物全部殺滅時(shí)間為縱坐標(biāo)（對(duì)數(shù)值）得到一條直線，即熱力致死時(shí)間曲線。

熱力致死時(shí)間曲線

細(xì)菌的熱力致死時(shí)間隨致死溫度而異。它表示了不同熱力致死溫度時(shí)細(xì)菌芽孢的相對(duì)耐熱性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示溫度每上升一個(gè)定值，所需要的殺菌時(shí)間減少10倍，表明熱力致死規(guī)律按指數(shù)遞降進(jìn)行。（1）熱力致死時(shí)間曲線方程式一：T1-殺菌條件1的溫度；T2-殺菌條件2的溫度；t1-殺菌條件1的時(shí)間；t2-殺菌條件2的時(shí)間；Z-常數(shù)（t變化90%所對(duì)應(yīng)的溫度變化值）（2）

Z值Z值為熱力致死時(shí)間10倍變化時(shí)相應(yīng)改變的加熱溫度數(shù)，單位為℃。Z值越大，因溫度上升而取得的殺菌效果就越小。肉毒桿菌Z為10℃，酸性食品Z為8℃

T2-T1

Z=--------------------------logt1–logt2（3）

F0值通常用121.1℃（國(guó)外用250℉）作為標(biāo)準(zhǔn)溫度，該溫度下的熱力致死時(shí)間用符號(hào)F0來表示，稱為F0值F0值與原始菌種、菌數(shù)和環(huán)境條件是相關(guān)的。F0值越大，微生物的耐熱性越強(qiáng)已知某種菌的F0，計(jì)算任意溫度時(shí)的殺菌時(shí)間：各種殺菌溫度-時(shí)間換算成121.1℃的殺菌時(shí)間：2.熱力致死速率曲線微生物及其芽孢的熱處理死亡數(shù)是按對(duì)數(shù)規(guī)律變化的。以物料單位值內(nèi)存活細(xì)胞數(shù)或芽孢數(shù)的對(duì)數(shù)值為縱坐標(biāo)，以熱處理時(shí)間為橫坐標(biāo)，可得到一條直線-熱力致死速率曲線或活菌殘存數(shù)曲線圖3-2熱力致死速率曲線

（1）熱力致死速率曲線方程a-原始菌數(shù)；b-殘存菌數(shù)；t-處理時(shí)間在熱力致死速率曲線上，若殺菌時(shí)間足夠大，殘存菌數(shù)出現(xiàn)負(fù)數(shù)（10-n）,說明若有10n個(gè)罐頭，可能還有一個(gè)罐中有一個(gè)微生物存活（2）D值在一定的處理環(huán)境中和熱力致死溫度條件下某細(xì)菌數(shù)群中每殺死90%原有殘存活菌數(shù)時(shí)所需要的時(shí)間，單位為min。D值與溫度、環(huán)境條件和菌種有關(guān)。D值越大，表示殺滅同樣數(shù)量微生物所需的時(shí)間越長(zhǎng)，這種微生物的耐熱性越強(qiáng)，因此D值大小和細(xì)菌耐熱性的強(qiáng)度成正比注意：D值不受原始菌數(shù)影響

瞬間加熱條件下單位時(shí)間為D時(shí)的細(xì)菌死亡速率

（3）熱力指數(shù)遞減時(shí)間（F/TRT）F在任何特定熱力致死溫度條件下將細(xì)菌或芽孢數(shù)減少到原來活菌數(shù)的1/10n