食品熱處理和殺菌教學(xué)教案

食品熱處理和殺菌教學(xué)教案第一節(jié)食品加工與保藏個(gè)的熱處理一、食品熱處理的作用熱處理（Thermalprocessing）是食品加工與保藏中用于改善食品品質(zhì)、延長食品貯藏期的最重要的處理方法之一。食品工業(yè)中采用的熱處理有不同的方式和工藝，不同種類的熱處理所達(dá)到的主要目的和作用也有不問，但熱處理過程對(duì)微生物、酶和食品成分的作用以及傳熱的原理和規(guī)律卻有相同或相近之處。二、食品熱處理的類型和特點(diǎn)類型主要有：工業(yè)烹飪、熱燙、熱擠壓和殺菌等。（一）工業(yè)烹飪（Industrialcooking）工業(yè)烹飪一般作為食品加工的一種前處理過程，通常是為了提高食品的感官質(zhì)量而采取的一種處理手段。烹飪通常有煮、燜（燉）、烘（焙）、炸（煎）、烤等。一般煮多在沸水中進(jìn)行；焙、烤則以干熱的形式加熱，溫度較高：而煎、炸也在較高溫度的油介質(zhì)中進(jìn)行。烹飪能殺滅部分微生物，破壞酶，改善食品的色、香、味和質(zhì)感，提高食品的可消化性，并破壞食品中的不良成分（包括一些毒工素等），提高食品的晏全性，也可使食品的耐貯性提高。但也發(fā)現(xiàn)不適當(dāng)?shù)暮婵咎幚頃?huì)給食品帶來營養(yǎng)安全方面的問題，如燒烤中的高溫使油脂分解產(chǎn)生致癌物質(zhì)。（二）熱燙（BlanchingorScalding）熱燙。又稱燙漂、殺青、預(yù)煮，熱燙的作用主要是破壞或鈍化食品中導(dǎo)致食品質(zhì)量變化的酶類，以保持食品原有的品質(zhì)，防止或減少食品在加工和保藏中由酶引起的食品色、香、味的劣化和營養(yǎng)成分的損失，熱燙處理主要應(yīng)用于蔬菜和某些水果，通常是蔬菜和水果冷凍、干燥或罐藏前的一種前處地工序。導(dǎo)致蔬菜和水果在加工和保藏過程中質(zhì)量降低的兩類主要是氧化酶類和水解酶類，熱處理是破壞或鈍化酶活性的最主要和最有效方法之一。除此之外，熱燙還有一定的殺菌和洗滌作用，可以減少食品表面的微生物數(shù)量；可以排除食品組織中的氣體，使食品裝罐后形成良好的真空度及減少氧化作用；熱燙還能軟化食品組織，方便食品往容器中裝填；熱燙也起到一定的預(yù)熱作用，有利于裝罐后縮短殺菌引溫的時(shí)間。對(duì)于果蔬的干藏和冷凍保藏，熱燙的主要目的是破壞或鈍化酶的活性。但對(duì)于豆類的罐藏以及食品后殺菌采用（超）高溫短時(shí)方法時(shí)，由于此殺菌方法對(duì)酶的破壞程度有限，熱燙等前處理的滅酶作用應(yīng)恃別注意。（三）熱擠壓擠壓是將食品物料放入擠壓機(jī)中，物料在螺桿的擠壓下被壓縮并形成熔融狀態(tài)，然后在卸料端通過模具出被擠出的過程。熱擠壓則是指食品物料在擠壓的過程中還被加熱。熱擠壓也被稱為擠壓蒸煮（Extrusioncooking）。擠壓是結(jié)合了混合、蒸煮、揉搓、剪切、成型等幾種單元操作的過程。擠壓可以產(chǎn)生不同形狀、質(zhì)地、色澤和風(fēng)味的食品。熱擠壓是一種高溫短時(shí)的熱處理過程，它能夠減少食品中的微生物數(shù)量和鈍化酶，但無論是熱擠壓或是冷擠壓，其產(chǎn)品的保藏主要是靠其較低的水分活性和其他條件。特點(diǎn)：擠壓食品多樣化，可以通過調(diào)整配料和擠壓機(jī)的操作條件直接生產(chǎn)出滿足消費(fèi)者要求的各種擠壓食品；擠壓處理的操作成本較低；在短時(shí)間內(nèi)完成多種單元操作，生產(chǎn)效率較高；便于生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制和連續(xù)生產(chǎn)。（四）熱殺菌根據(jù)要?dú)缥⑸锏姆N類的不同可分為巴氏殺菌（Pasteurisation）和商業(yè)殺菌（Sterilization）。巴氏殺菌是一種較溫和的熱殺菌形式，巴氏殺菌的處理溫度通常在100℃以下，典型的巴氏殺菌的條件是62.8℃、30min，達(dá)到同樣的巴氏殺菌效果，可以有不同的溫度、時(shí)間組合。巴氏殺菌可使食品中的酶失活，并破壞食品中熱敏性的微生物和致病菌。巴氏殺菌的目的及其產(chǎn)品的貯藏期主要取決于殺菌條件、食品成分（如PH值）和包裝情況。對(duì)低酸性食品（pH＞4.6），其主要目的是殺滅致病菌，而對(duì)于酸性食品，還包括殺滅腐敗菌和鈍化酶。商業(yè)殺菌一般又簡(jiǎn)稱為殺菌，是一種較強(qiáng)烈的熱處理形式，通常是將食品加熱到較高的溫度并維持一定的時(shí)間以達(dá)到殺死所有致病菌、腐敗菌和絕大部分微生物，殺菌后的食品符合貨架期的要求。這種熱處理形式一般也能鈍化酶，但它同樣對(duì)食品的營養(yǎng)成分破壞也較大。殺菌后食品通常也并非達(dá)到完全無菌，只是殺菌后食品中不含致病菌，殘存的處于休眠狀態(tài)的非致病菌在正常的食品貯藏條件下不能生長繁殖，這種無菌程度被稱為“商業(yè)無菌”。將食品先密封于容器內(nèi)再進(jìn)行殺菌處理是通常罐頭的加工形式，而將經(jīng)超高溫瞬時(shí)（UHT）殺菌后的食品在無菌的條件下進(jìn)行包裝，則是無菌包裝。從殺菌時(shí)微生物被殺死的難易程度看，細(xì)菌的芽孢具有更高的耐熱性，它通常較營養(yǎng)細(xì)胞難被殺死。另一方面，專性好氧菌的芽孢較兼性和專性厭氧菌的芽孢容易被殺死。殺菌后食品所處的密封容器中氧的含量通常較低，這在一定程度上也能阻止微生物繁殖，防止食品腐敗。在考慮確定具體的殺菌條件時(shí)，通常以某種具有代表性的微生物作為殺菌的對(duì)象，通過這種對(duì)象菌的死亡情況反映殺菌的程度。三、食品熱處理使用的能源和加熱方式食品熱處理可使用幾種不同的能源作為加熱源，主要能源種類有：電，氣（天然氣或液化氣），液體燃料（燃油等），固體燃料（如煤、木、炭等）。直接方式指加熱介質(zhì)（如燃料燃燒的熱氣等）與食品直接接觸的加熱過程。（容易污染食品，一般只有氣體燃料可作為直接加熱源，液體燃料則很少）間接加熱方式是將燃料燃燒所產(chǎn)生的熱能通過換熱器或其他中間介質(zhì)如空氣）加熱食品，從而將食品與燃料分開。第二節(jié)食品熱處理反應(yīng)的基本規(guī)律一、食品熱處理的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)要控制食品熱處理的程度，人們必須了解熱處理時(shí)食品中各成分（微生物、酶、營養(yǎng)成分和質(zhì)量因素等）的變化規(guī)律，主要包括：（1）在某一熱處理?xiàng)l件下食品成分的熱處理破壞速率；（2）溫度對(duì)這些反應(yīng)的影響。（一）熱破壞反應(yīng)的反應(yīng)速率食品中各成分的熱破壞反應(yīng)一般均遵循一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，也就是說各成分的熱破壞反應(yīng)速率與反應(yīng)物的濃度呈正比關(guān)系。這一關(guān)系通常被稱為“熱滅活或熱破壞的對(duì)數(shù)規(guī)律”。在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)中微生物的熱力致死速率曲線為一直線，該直線的斜率為-k/2.303。從圖中可以看出，熱處理過程中微生物的數(shù)量每減少同樣比例所需要的時(shí)間是相同的。如微生物的活菌數(shù)每減少90％，也就是在對(duì)數(shù)坐標(biāo)中c的數(shù)值每跨過一個(gè)對(duì)數(shù)循環(huán)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間是相同的，這一時(shí)間被定義為D值，稱為指數(shù)遞減時(shí)間（decimalreductiontime）。致死速率曲線是在一定的熱處理（致死）溫度下得出的，為了區(qū)分不同溫度下微生物的D值，一般熱處理的溫度T作為下標(biāo)，標(biāo)注在D值上，即為DT。D值的大小可以反映微生物的耐熱性。在同一溫度下比較不同微生物的D值時(shí)，D值愈大，表示在該溫度下殺死90%微生物所需的時(shí)間愈長，即該微生物愈耐熱。熱力致死時(shí)間（TDT）值是指在某一恒定溫度條件下，將食品中的某種微生物活菌（細(xì)菌和芽孢）全部殺死所需要的時(shí)間（min）。試驗(yàn)以熱處理后接種培養(yǎng)，無微生物生長作為全部活菌已被殺死的標(biāo)準(zhǔn)。（二）熱破壞反應(yīng)和溫度的關(guān)系要了解在一變化溫度的熱處理過程中食品成分的破壞情況，必須了解不同（致死）溫度下食品的熱破壞規(guī)律，便于人們比較不同溫度下的熱處理效果。反映熱破壞反應(yīng)速率常數(shù)和溫度關(guān)系的方法主要有3種：一種是熱力致死曲線；另一種是阿累尼烏斯方程；還有一種是溫度系數(shù)。1.熱力致死時(shí)間曲線熱力致死時(shí)間曲線是采用類似熱力致死速率曲線的方法而制得的，它將TDT值與對(duì)應(yīng)的溫度T在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)中作圖，則可以得到類似于致死速率曲線的熱力致死時(shí)間曲線（Thermaldeathtimecurve。反應(yīng)速率常數(shù)的對(duì)數(shù)與溫度成正比，較高溫度的熱處理所取得的殺菌效果要高于低溫度熱處理的殺菌效果。不同微生物對(duì)溫度的敏感程度可以從Z值反映，Z值小的對(duì)溫度的敏感程度高。要取得同樣的熱處理效果，在較高溫度下所需的時(shí)間比在較低溫度下的短。這也是高溫短時(shí)（HTST）或超高溫瞬時(shí)殺菌（UHT）的理論依據(jù)。不同的微生物對(duì)溫度的敏感程度不同，提高溫度所增加的破壞效果不一樣。上述的D值、Z值不僅能表示微生物的熱力致死情況，也可用于反映食品中的酶、營養(yǎng)成分和食品感官指標(biāo)的熱破壞情況。2.阿累尼烏斯方程3.溫度系數(shù)Q值Q值表示反應(yīng)在溫度T2下進(jìn)行的速率比在較低溫度T1下快多少，若Q值表示溫度增加10℃時(shí)反應(yīng)速率的增加情況，則一般稱之為Q10。二、加熱對(duì)微生物的影響（一）微生物和食品的腐敗變質(zhì)食品中的微生物是導(dǎo)致食品不耐貯藏的主要原因。一般說來，食品原料都帶有微生物。在食品的采收、運(yùn)輸、加工和保藏過程中，食品也有可能污染微生物。在一定的條件下，這些微生物會(huì)在食品中生長、繁殖，使食品失去原有的或應(yīng)有的營養(yǎng)價(jià)值和感官品質(zhì)，甚至產(chǎn)生有害和有毒的物質(zhì)。細(xì)菌、霉菌和酵母都可能引起食品的變質(zhì)，其中細(xì)菌是引起食品腐敗變質(zhì)的主要微生物。細(xì)菌中非芽孢細(xì)菌在自然界存在的種類最多，污染食品的可能性也最大，但這些菌的耐熱性并不強(qiáng)，巴氏殺菌即可將其殺死。細(xì)菌中耐熱性強(qiáng)的是芽孢菌。芽孢菌中還分需氧性、厭氧性的和兼性厭氧的。需氧和兼性厭氧的芽孢菌是導(dǎo)致罐頭食品發(fā)生平蓋酸敗的原因菌，厭氧芽孢菌中的肉毒梭狀芽孢桿菌常作為罐頭殺菌的對(duì)象菌。酵母菌和霉菌引起的變質(zhì)多發(fā)生在酸性較高的食品中，一些酵母菌和霉菌對(duì)滲透壓的耐性也較高。（二）微生物的生長溫度和微生物的耐熱性當(dāng)溫度高于微生物的最適生長溫度時(shí)，微生物的生長就會(huì)受到抑制，而當(dāng)溫度高到足以使微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生變性時(shí)，微生物即會(huì)出現(xiàn)死亡現(xiàn)象。一般認(rèn)為，微生物細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)受熱凝固而失去新陳代謝的能力是加熱導(dǎo)致微生物死亡的原因。因此，細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)受熱凝固的難易程度直接關(guān)系到微生物的耐熱性。蛋白質(zhì)的熱凝固條件受其他一些條件，如：酸、堿、鹽和水分等的影響。1.微生物的種類微生物的菌種不同，耐熱的程度也不同，而且即使是同一菌種，其耐熱性也因菌株而異。正處于生長繁殖的微生物營養(yǎng)細(xì)胞的耐熱性較它的芽孢弱。各種芽孢菌的耐熱性也不相同，一般厭氧菌芽孢菌耐熱性較需氧菌芽孢菌強(qiáng)。嗜熱菌的芽孢耐熱性最強(qiáng)。同一菌種芽孢的耐熱性也會(huì)因熱處理前的培養(yǎng)條件、貯存環(huán)境和菌齡的不同而異。例如：菌體在其最高生長溫度生長良好并形成芽孢時(shí)，其芽孢的耐熱性通常較高；不同培養(yǎng)基所形成的芽孢對(duì)耐熱性影響很大，實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的芽孢都比在大自然條件下形成的芽孢耐熱性要低；培養(yǎng)基中的鈣、錳離子或蛋白胨都會(huì)使芽孢耐熱性增高；熱處理后殘存芽孢經(jīng)培養(yǎng)繁殖和再次形成芽孢后，新形成芽孢的耐熱性就較原來的芽孢強(qiáng)。酵母菌和霉菌的耐熱性都不很高，酵母（包括酵母孢子）在100℃以下的溫度容易被殺死。大多數(shù)的致病菌不耐熱。2.微生物生長和細(xì)胞（芽孢）形成的環(huán)境條件這方面的因素包括：溫度、離子環(huán)境、非脂類有機(jī)化合物、脂類和微生物的菌齡。長期生長在較高溫度環(huán)境下的微生物會(huì)被馴化，在較高溫度下產(chǎn)生的芽孢比在較低溫度下產(chǎn)生的芽孢的耐熱性強(qiáng)；許多有機(jī)物會(huì)影響芽孢的耐熱性，雖然在某些特殊的條件下能得到一些數(shù)據(jù)，但也很難下一般性的結(jié)論；有研究顯示低濃度的飽和與不飽和脂肪酸對(duì)微生物有保護(hù)作用，它使肉毒桿菌芽孢的耐熱性提高；關(guān)于菌齡對(duì)微生物耐熱性的影響，芽孢和營養(yǎng)細(xì)胞不一樣，幼芽孢較老芽孢耐熱，而年幼的營養(yǎng)細(xì)胞對(duì)熱更敏感。3.熱處理時(shí)的環(huán)境條件熱處理時(shí)影響微生物耐熱性的環(huán)境條件有：pH值和緩沖介質(zhì)、離子環(huán)境、水分活性、其他介質(zhì)成分。由于多數(shù)微生物生長于中性或偏堿性的環(huán)境中，過酸和過堿的環(huán)境均使微生物的耐熱性下降，故一般芽孢在極端的pH值環(huán)境下的耐熱性較中性條件下的差。緩沖介質(zhì)對(duì)微生物的耐熱性也有影響，但缺乏一般性的規(guī)律。大多數(shù)芽孢桿菌在中性范圍內(nèi)耐熱性最強(qiáng)，pH值低于5時(shí)芽孢就不耐熱，此時(shí)耐熱性的強(qiáng)弱常受其他因素的影響。某些酵母的芽孢的耐熱性在pH=4-5時(shí)最強(qiáng)。在磷酸緩沖液中低濃度的Mg2＋和Ca2十對(duì)芽孢耐熱性的影響與EDTA和甘氨酞甘氨酸相似，都能降低芽孢的耐熱性。食品中低濃度的食鹽（低于4%）對(duì)芽孢的耐熱性有一定的增強(qiáng)作用，但隨著食鹽濃度的提高（8％以上）會(huì)使芽孢的耐熱性減弱。如果濃度高于14％時(shí)，一般細(xì)菌將無法生長。其他無機(jī)鹽對(duì)細(xì)菌芽孢的耐熱性也有影響。氯化鈣對(duì)細(xì)菌芽孢耐熱性的影響較食鹽弱一些，而苛性鈉、碳酸鈉或磷酸鈉等對(duì)芽孢有一定的殺菌力，這種殺菌力常隨溫度的提高而增強(qiáng)，因此如果在含有一定量芽孢的食鹽溶液中加入苛性鈉、碳酸鈉或磷酸鈉時(shí)，殺死它們所需要的時(shí)間可大為縮短。通常認(rèn)為這些鹽類的殺菌力來自未分解的分子而并不來自氫氧根離子。芽孢對(duì)干熱的抵抗能力比濕熱的強(qiáng)，如肉毒芽孢桿菌的干芽孢在干熱下的殺滅條件是120℃，120min，而在濕熱下為121℃，4-10min。濕熱下的蛋白質(zhì)變性和干熱下的氧化，由于氧化所需的能量高于變性，故在相同的熱處理?xiàng)l件下，濕熱下的殺菌效果高于干熱。糖的存在也會(huì)影響細(xì)菌芽孢的耐熱性，食品中糖濃度的提高會(huì)增強(qiáng)芽孢的耐熱性。蔗糖濃度很低時(shí)對(duì)細(xì)菌芽孢的耐熱性影響很小，高濃度的蔗糖對(duì)受熱處理的細(xì)菌芽孢有保護(hù)作用，這是由于高濃度的糖液會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞中的原生質(zhì)脫水，從而影響了蛋白質(zhì)的凝固速度以致增強(qiáng)了芽孢的耐熱性。除蔗糖外，其它的糖如葡萄糖、果糖、乳糖、麥芽糖等的作用并不相同。食品中的其他成分如淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等也對(duì)芽孢的耐熱性有直接或間接的影響，其中淀粉對(duì)芽孢耐熱性沒有直接的影響，但由于包括蛛不飽和脂肪酸在內(nèi)的某些抑制劑很容易吸附在淀粉上，因此間接地增加了芽孢耐熱性。蛋白質(zhì)中如明膠、血清等能增加芽孢的耐熱性。食品中含有少量防腐或抑菌物質(zhì)會(huì)大大降低一般的耐熱性。介質(zhì)中的一些其他成分也會(huì)影響微生物的耐熱性，如抗菌素、殺菌劑和香辛料等抑菌物質(zhì)的存在對(duì)殺菌會(huì)有促進(jìn)和協(xié)同作用。三、加熱對(duì)酶的影響（一）酶和食品的質(zhì)量酶也會(huì)導(dǎo)致食品在加工和貯藏過程中的質(zhì)量下降，主要反映在食品的感官和營養(yǎng)方面的質(zhì)量降低。這些酶主要是氧化酶類和水解酶類，包括過氧化物酶、多酚氧化酶、脂肪氧合酶、抗壞血酸氧化酶等。不同食品中所含的酶的種類不同，酶的活力和特性也可能不同。以過氧化物酶為例，在不同的水果和蔬菜中酶活力相差很大，其中辣根過氧化物酶的活力最高，其次是蘆筍、馬鈴薯、蘿卜、梨、蘋果等，蘑菇中過氧化物酶的活力最低。與大多數(shù)蔬菜相比，水果具有較低的過氧化物酶活力。又如大豆中的脂肪氧合酶相對(duì)活力最高，綠豆和豌豆的脂肪氧合酶活力相對(duì)較低。過氧化物酶在果蔬加工和保藏中最受人關(guān)注。由于它的活力與果蔬產(chǎn)品的質(zhì)量有關(guān)，還因?yàn)檫^氧化物酶是最耐熱的酶類，它的鈍化作為熱處理對(duì)酶破壞程度的指標(biāo)。當(dāng)食品中過氧化物酶在熱處理中失活時(shí)，其他酶以活性形式存在的可能性很小。但最近的研究也提出，對(duì)于某些食品（蔬菜）的熱處理滅酶而言，破壞導(dǎo)致這些食品質(zhì)量降低的酶，如豆類中的脂肪氧合酶較過氧化物酶與豆類變味的關(guān)系更密切，對(duì)于這些食品的熱處理以破壞脂肪氧合酶為滅酶指標(biāo)更合理。（二）酶的最適溫度和熱穩(wěn)定性酶活性一溫度關(guān)系曲線是在除了溫度變化以外，其他均為標(biāo)準(zhǔn)的條件下進(jìn)行一系列酶反應(yīng)而獲得的。在酶活性一溫度關(guān)系曲線中的溫度范圍內(nèi)，酶是“穩(wěn)定”的，這是因?yàn)閷?shí)際上不可能測(cè)定瞬時(shí)的初始反應(yīng)速率。酶的耐熱性的測(cè)定則首先是將酶（通常不帶有底物）在不同的溫度下保溫，其他條件保持相同，按一定的時(shí)間間隔取樣，然后采用標(biāo)準(zhǔn)的方法測(cè)定酶的活性。熱處理的時(shí)間通常遠(yuǎn)大于測(cè)定分析的時(shí)間。pH值、水分含量、加熱速率等熱處理的條件參數(shù)也會(huì)影響酶的熱失活。從上述的酶的耐熱性參數(shù)可以看出，熱處理時(shí)的pH值直接影響著酶的耐熱性。一般食品的水分含量愈低，其中的酶對(duì)熱的耐性愈高，谷類中過氧化物酶的耐熱性最明顯地體現(xiàn)了這一點(diǎn)。這意味著食品在干熱的條件下滅酶的效果比較差。加熱速率影響到過氧化物酶的再生，加熱速率愈快，熱處理后酶活力再生的愈多。采用高溫短時(shí)（HTST）的方法進(jìn)行食品熱處理時(shí)，應(yīng)注意酶活力的再生。食品的成分，蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等都可能會(huì)影響酶的耐熱性，如糖分能提高蘋果和梨中過氧化物酶的熱穩(wěn)定性。四、加熱對(duì)食品營養(yǎng)成分和感官品質(zhì)的影響加熱對(duì)食品成分的影響可以產(chǎn)生有益的結(jié)果，也會(huì)造成營養(yǎng)成分的損失。熱處理可以破壞食品中不需要的成分，如禽類蛋白中的抗生物素蛋白、豆科植物中的胰蛋白酶抑制素。熱處理可改善營養(yǎng)素的可利用率，如淀粉的糊化和蛋白質(zhì)的變性可提高其在體內(nèi)的可消化性。加熱也可改善食品的感官品質(zhì)，如美化口味、改善組織狀態(tài)、產(chǎn)生可愛的顏色等。加熱對(duì)食品成分產(chǎn)生的不良后果也是很明顯的，這主要體現(xiàn)在食品中熱敏性營養(yǎng)成分的損失和感官品質(zhì)的劣化。如熱處理雖然可提高蛋白質(zhì)的可消化性，但蛋白質(zhì)的變性使蛋白質(zhì)（氨基酸）易于和還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)而造成損失。對(duì)于碳水化合物和脂肪，人們一般不考慮它們?cè)跓崽幚碇械膿p失量，而對(duì)其降解反應(yīng)產(chǎn)物的有關(guān)特性特別注意。如還原糖焦糖化反應(yīng)產(chǎn)物的毒性等。熱處理造成營養(yǎng)素的損失研究最多的對(duì)象是維生素。脂溶性的維生素一般比水溶性的維生素對(duì)熱較穩(wěn)定。通常的情況下，食品中的維生素C、維生素B1、維生素D和泛酸對(duì)熱最不穩(wěn)定。對(duì)熱處理后食品感官品質(zhì)的變化，人們也盡可能采用量化的指標(biāo)加以反映。食品營養(yǎng)成分和感官品質(zhì)指標(biāo)對(duì)熱的耐性也主要取決于營養(yǎng)素和感官指標(biāo)的種類、食品的種類，以及pH值、水分、氧氣含量和緩沖鹽類等一些熱處理時(shí)的條件。第三節(jié)食品熱處理?xiàng)l件的選擇與確定一、食品熱處理方法的選擇熱處理的作用效果不僅與熱處理的種類有關(guān)，而且與熱處理的方法有關(guān)。也就是說，滿足同一熱處理目的的不同熱處理方法所產(chǎn)生的處理效果可能會(huì)有差異。以液態(tài)食品殺菌為例，低溫長時(shí)和高溫短時(shí)殺菌可以達(dá)到同樣的殺菌效果（巴氏殺菌），但兩種殺菌方法對(duì)食品中的酶和食品成分的破壞效果可能不同。殺菌溫度的提高雖然會(huì)加快微生物、酶和食品成分的破壞速率，但三者的破壞速率增加并不一樣，其中微生物的破壞速率在高溫下較大。因此采用高溫短時(shí)的殺菌方法對(duì)食品成分的保存較為有利，尤其在超高溫瞬時(shí)滅菌條件下更顯著，但此時(shí)酶的破壞程度也會(huì)減小。此外，熱處理過程還需考慮熱的傳遞速率及其效果，合理選擇實(shí)際行之有效的溫度及時(shí)間條件。選擇熱殺菌方法和條件時(shí)應(yīng)遵循下列基本原則，首先，熱處理應(yīng)達(dá)到相應(yīng)的熱處理目的。以加工為主的，熱處理后食品應(yīng)滿足熱加工的要求，以保藏為主要目的的，熱處理后的食品應(yīng)達(dá)到相應(yīng)的殺菌、鈍化酶等目的。其次，應(yīng)盡量減少熱處理造成的食品營養(yǎng)成分的破壞和損失。熱處理過程不應(yīng)產(chǎn)生有害物質(zhì)，滿足食品衛(wèi)生的要求。熱處理過程要重視熱能在食品中的傳遞特征與實(shí)際效果。二、熱能在食品中的傳遞對(duì)于熱殺菌而言，具體的熱處理過程可以通過兩種方法完成。一種是先用熱交換器將食品殺菌并達(dá)到商業(yè)無菌的要求，然后裝入經(jīng)過殺菌的容器并密封；另一種是先將食品裝入容器，然后再進(jìn)行密封和殺菌。前一種方法多用于流態(tài)食品，由于熱處理是在熱交換器中進(jìn)行，傳熱過程可以通過一定的方法進(jìn)行強(qiáng)化，傳熱也呈穩(wěn)態(tài)傳熱；后一種方法是傳統(tǒng)的罐頭食品加工方法。傳熱過程熱能必須通過容器后才能傳給食品，容器內(nèi)各點(diǎn)的溫度隨熱處理的時(shí)間而變，屬非穩(wěn)態(tài)傳熱，而且傳熱的方式與食品的狀態(tài)有關(guān)，傳熱過程的控制較為復(fù)雜。（一）罐頭容器內(nèi)食品的傳熱影響容器內(nèi)食品傳熱的因素包括：表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)；食品和容器的物理性質(zhì)；加熱介質(zhì)（蒸汽）的溫度和食品初始溫度之間的溫度差；容器的大小。對(duì)于蒸汽加熱的情況，通常認(rèn)為其表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)很大（相對(duì)于食品的導(dǎo)熱性而言），此時(shí)傳熱的阻力主要來自包裝及食品。對(duì)金屬包裝食品來說，傳熱時(shí)熱穿透的速率取決于容器內(nèi)食品的傳熱機(jī)制。對(duì)于粘度不很高的液體或湯汁中含有小顆粒固體的食品，傳熱時(shí)食品會(huì)發(fā)生自然對(duì)流，熱穿透的速率較快，而且此時(shí)的對(duì)流傳熱還可以通過旋轉(zhuǎn)或攪拌罐頭來加強(qiáng)，如旋轉(zhuǎn)式殺菌設(shè)備。容器內(nèi)裝的是特別黏稠的液態(tài)食品或固態(tài)食品時(shí)，食品中的傳熱主要以傳導(dǎo)的方式進(jìn)行，其熱穿透的速率較慢。還有一些食品的傳熱可能是混合形式的，當(dāng)食品的溫度較低時(shí)，傳熱為熱傳導(dǎo)，而食品的溫度升高后，傳熱可能以對(duì)流為主。這類食品的熱穿透速率隨傳熱形式的變化而發(fā)生變化。要準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)罐頭食品在熱處理中的受熱程度，必須找出能代表罐頭容器內(nèi)食品溫度變化的溫度點(diǎn)，通常人們選罐內(nèi)溫度變化最慢的冷點(diǎn)（Coldpoint）溫度，加熱時(shí)該點(diǎn)的溫度最低（此時(shí)又稱最低加熱溫度點(diǎn)，Slowestheatingpoint），冷卻時(shí)該點(diǎn)的溫度最高。罐頭冷點(diǎn)的位置與罐內(nèi)食品的傳熱情況有關(guān)。對(duì)于傳導(dǎo)傳熱方式的罐頭，由于傳熱的過程是從罐壁傳向罐頭的中心處，罐頭的冷點(diǎn)在罐內(nèi)的幾何中心。對(duì)于對(duì)流傳熱的罐頭，由于罐內(nèi)食品發(fā)生對(duì)流，熱的食品上升，冷的食品下降，罐頭的冷點(diǎn)將向下移，通常在罐內(nèi)的中心軸上、罐頭幾何中心之下的某一位置。而傳導(dǎo)和對(duì)流混合傳熱的罐。其冷點(diǎn)在上述兩者之間。（二）評(píng)價(jià)熱穿透的數(shù)據(jù)測(cè)定熱處理時(shí)傳熱的情況，應(yīng)以冷點(diǎn)的溫度變化為依據(jù)。通常測(cè)溫儀是用銅-康銅為熱電偶，利用其兩點(diǎn)上出現(xiàn)溫度差時(shí)測(cè)定其電位差，再換算成溫度的原理。測(cè)溫頭可以預(yù)先安裝在罐內(nèi)的兩點(diǎn)位置上，然后裝內(nèi)容物并封罐，也可以采用先裝罐封罐后再打孔將熱電偶測(cè)溫頭插入罐頭內(nèi)。前者的優(yōu)點(diǎn)是完全可以達(dá)到所測(cè)定點(diǎn)的位置。特別是對(duì)各種塊狀的固體物，可使熱電偶的測(cè)溫頭插入食品固體物內(nèi)部的不同位置上，另一優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)破壞罐頭原有的真空度，使測(cè)得的傳熱情況基本上和實(shí)罐一致。而后者則往往只能固定在罐內(nèi)一定部位（如冷點(diǎn)處），不易插入固體物內(nèi)，即使插入，也很難控制在預(yù)定部位，這為獲得正確和滿意的數(shù)據(jù)帶來困難。傳熱曲線是將測(cè)得罐內(nèi)冷點(diǎn)溫度（TP）隨時(shí)間的變化畫在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)上所得的曲線。三、食品熱處理?xiàng)l件的確定為了知道食品熱處理后是否達(dá)到熱處理的目的，熱處理后的食品必須經(jīng)過測(cè)試，檢驗(yàn)食品中微生物、酶和營養(yǎng)成分的破壞情況以及食品質(zhì)量因素（色、香、味和質(zhì)感）的變化。如果測(cè)試的結(jié)果表明熱處理的目的已達(dá)到，則相應(yīng)的熱處理?xiàng)l件即可確定?，F(xiàn)在也可以采用數(shù)學(xué)模型的方法通過計(jì)算來確定熱處理的條件，但這一技術(shù)尚不能完全取代傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)法，因?yàn)橛?jì)算法的誤差需要通過實(shí)驗(yàn)才能校正，而且作為數(shù)學(xué)計(jì)算法的基礎(chǔ)，熱處理對(duì)象的耐熱性和熱處理時(shí)的傳熱參數(shù)都需要通過實(shí)驗(yàn)取得。下面以罐頭食品的熱殺菌為主，介紹熱處理?xiàng)l件的確定方法。（一）確定食品熱殺菌條件的過程確定食品熱殺菌條件時(shí)，應(yīng)考慮影響熱殺菌的各種因素。食品的熱殺菌以殺菌和抑酶為主要目的，應(yīng)基于微生物和酶的耐熱性，并根據(jù)實(shí)際熱處理時(shí)的傳熱情況，確定達(dá)到殺菌和抑酶的最小熱處理程度。（二）食品熱殺菌條件的計(jì)算食品熱殺菌的條件主要是殺菌值和殺菌時(shí)間，目前廣泛應(yīng)用的計(jì)算方法有3種：改良基本法、公式法和列線圖解法。1．改良基本法1920年比奇洛（Bigelow）首先創(chuàng)立了罐頭殺菌理論，提出推算殺菌時(shí)間的基本法（Thegeneralmathod），又稱基本推算法。該方法提出了部分殺菌率的概念，它通過計(jì)算包括升溫和冷卻階段在內(nèi)的整個(gè)熱殺菌過程中的不同溫度一時(shí)間組合時(shí)的致死率，累積求得整個(gè)熱殺菌過程的致死效果。1923年鮑爾（Ball）根據(jù)加熱殺菌過程中罐頭中心所受的加熱效果用積分計(jì)算殺菌效果的方法，形成了改良基本法（Improvedgeneralmethod）。該法提高了計(jì)算的準(zhǔn)確性，成為一種廣泛使用的方法。在殺菌過程中，食品的溫度會(huì)隨著殺菌時(shí)間的變化而不斷發(fā)生變化，當(dāng)溫度超過微生物的致死溫度時(shí)，微生物就會(huì)出現(xiàn)死亡。溫度不同，微生物死亡的速率不同。在致死溫度停留一段時(shí)間就有一定的殺菌效果。可以把整個(gè)殺菌過程看成是在不同殺菌溫度下停留一段時(shí)間所取得的殺菌效果的總和。比奇洛首先提出了部分殺菌量（Partialsterility）的概念。殺菌值又稱F值，是指在一定的致死溫度下將一定數(shù)量的某種微生物全部殺死所需的時(shí)間（min）。由于微生物的種類和溫度均為特指，通常F值要采用上下標(biāo)標(biāo)注，以便于區(qū)分，即。一般將標(biāo)準(zhǔn)殺菌條件下的殺菌值記為F0。對(duì)于罐頭的殺菌而言，要求達(dá)到的殺菌程度為商業(yè)無菌（Commercialsterility）。經(jīng)過試驗(yàn)，人們確定了罐頭食品殺菌達(dá)到商業(yè)無菌的理論殺菌值：F＝TRTn＝nD上式中的遞減指數(shù)n因不同的對(duì)象菌而不同，如對(duì)于低酸性食品在標(biāo)準(zhǔn)殺菌條件（121.1℃）下進(jìn)行殺菌時(shí)，當(dāng)對(duì)象菌是PA3679菌時(shí)，＝5；對(duì)象菌是嗜熱脂肪芽孢桿菌時(shí)，n＝6；對(duì)象菌是肉毒梭狀芽孢桿菌時(shí)，n＝12。2.公式計(jì)算法此法是由鮑爾提出，后經(jīng)美國制罐公司熱工學(xué)研究組簡(jiǎn)化，用來計(jì)算簡(jiǎn)單型和轉(zhuǎn)折型傳熱曲線上殺菌時(shí)間和F值。公式法是根據(jù)罐頭在殺菌過程中罐內(nèi)容物溫度的變化在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上所繪出的加熱曲線，以及殺菌結(jié)束冷卻水立即進(jìn)入殺菌鍋進(jìn)行冷卻的曲線才能進(jìn)行推算并找出答案。它的優(yōu)點(diǎn)是可以在殺菌溫度變更時(shí)算出殺菌時(shí)間，其缺點(diǎn)是計(jì)算繁瑣、費(fèi)時(shí)，還容易在計(jì)算中發(fā)生錯(cuò)誤，又要求加熱曲線必須呈有規(guī)則的簡(jiǎn)單型加熱曲線或轉(zhuǎn)折型加熱曲線，才能求得較正確的結(jié)果。（三）食品熱殺菌條件的確定1．實(shí)罐試驗(yàn)一般情況下罐頭食品經(jīng)熱力殺菌處理后，其感官品質(zhì)將下降，但如果采用高溫短時(shí)殺菌，可加速罐內(nèi)傳熱速率，從而使內(nèi)容物感官品質(zhì)變化減小，同時(shí)還提高了殺菌設(shè)備的利用率。以滿足理論計(jì)算的殺菌值（F0）為目標(biāo)，可以有各種不同殺菌溫度一時(shí)間的組合，實(shí)罐試驗(yàn)的目的就是根據(jù)罐頭食品質(zhì)量、生產(chǎn)能力等綜合因素選定殺菌條件。某些產(chǎn)品選用低溫長時(shí)間的殺菌條件可能更合適些。例如，屬于傳導(dǎo)傳熱型的非均質(zhì)態(tài)食品，若選用高溫短時(shí)殺菌條件，常會(huì)因?yàn)閭鳠岵痪鶆蚨鴮?dǎo)致有些個(gè)體食品中出現(xiàn)F0值過低的情況，并有殺菌不足的危險(xiǎn)。計(jì)算殺菌條件時(shí)，如lgg＞1，表明殺菌結(jié)束時(shí)冷點(diǎn)溫度和殺菌溫度差將超過10℃。這就表明傳熱速率很緩慢，鄰近冷點(diǎn)食品受熱不足，而鄰近罐壁的部分食品則受熱過度。2.實(shí)罐接種的殺菌試驗(yàn)實(shí)罐試驗(yàn)時(shí)在根據(jù)產(chǎn)品感官質(zhì)量最好和經(jīng)濟(jì)上又最合理所選定的溫度一時(shí)間組合成最適宜的殺菌條件基礎(chǔ)上，為了確證所確定（理論性）殺菌條件的合理性，往往還要進(jìn)行實(shí)罐接種的殺菌試驗(yàn)。將常見導(dǎo)致罐頭腐敗的細(xì)菌或芽孢定量接種在罐頭內(nèi)，在所選定的殺菌溫度中進(jìn)行不同時(shí)間的殺菌，再保溫檢查其腐敗率。根據(jù)實(shí)際商業(yè)上一般允許罐頭腐敗率為0.01%來計(jì)算。如檢出的正確率為95％，實(shí)罐試驗(yàn)數(shù)應(yīng)達(dá)29，960罐之多。當(dāng)然不可能用數(shù)量如此大的罐頭來做試驗(yàn)，經(jīng)濟(jì)上也不合理。因此，常采用將耐熱性強(qiáng)的腐敗菌接種于數(shù)量較少的罐頭內(nèi)進(jìn)行殺菌試驗(yàn)，借以確證殺菌條件的安全程度。如實(shí)罐接種殺菌試驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果很接近，則對(duì)所訂殺菌條件的合理性和安全性有了更可靠的保證和高度的信心。此外，對(duì)那些用其他方法無法確定殺菌工藝條件的罐頭也可用此法確定其合適的殺菌條件。（1）試驗(yàn)用微生物通常低酸性食品用耐熱性高于肉毒桿菌的梭狀產(chǎn)芽孢桿菌（Clostridiumsporogenses）PA3679芽孢，pH<3.7的酸性食品用巴氏固氮梭狀芽孢桿菌（Clostridiumpasteurianum）或凝結(jié)芽孢桿菌（Bacilluscoagulans）芽孢，高酸性食品則用乳酸菌、酵母做試驗(yàn)對(duì)象菌。（2）實(shí)罐接種方法對(duì)流傳熱的產(chǎn)品可接種在罐內(nèi)任何處，而傳導(dǎo)傳熱產(chǎn)品則不同。根據(jù)研究，這類產(chǎn)品的冷點(diǎn)在幾何中心處，冷點(diǎn)的受熱程度約低10%，因此在計(jì)算時(shí)要考慮到這一點(diǎn)，總的芽孢數(shù)是根據(jù)實(shí)際測(cè)定結(jié)果而確定。（3）試驗(yàn)罐數(shù)如果每一組取試驗(yàn)罐50只（一般使用于大罐），則正確率為95%時(shí)，可求得最小腐敗率5%-6%。這樣的試樣量是必需的，最好每組取試驗(yàn)罐100只或更多一些，則可求得更小的腐敗率。另外應(yīng)有空白對(duì)照樣。品質(zhì)鑒評(píng)樣、傳熱測(cè)定可用25-50罐。（4）試驗(yàn)分組根據(jù)殺菌條件的理論計(jì)算，按殺菌時(shí)間的長短至少分為5組,其中1組為殺菌時(shí)間最短，試樣腐敗率達(dá)到100%；1組為殺菌時(shí)間最長，預(yù)計(jì)可達(dá)0%的腐敗率；其余3組的殺菌時(shí)間將出現(xiàn)不同的腐敗率，通常殺菌時(shí)間在30-100min之間，每隔5min為1組，比較理想的是根據(jù)F值隨溫度提高時(shí)按對(duì)數(shù)規(guī)律遞減情況，F(xiàn)值可按0.5、1.0、2.0、4.0、6.0，確定不同加熱時(shí)間加以分組。每次試驗(yàn)要控制為5組，否則罐數(shù)太多，封罐前后停留時(shí)間過長，將影響試驗(yàn)結(jié)果。因此試驗(yàn)要求在一天內(nèi)完成，并用同一材料。對(duì)照組的罐頭也應(yīng)有3-5組，以便核對(duì)自然污染微生物的耐熱性，同時(shí)用來檢查核對(duì)二重卷邊是否良好，罐內(nèi)凈重、瀝干重和頂隙度等。還將用6-12罐供測(cè)定冷點(diǎn)溫度之用。（5）試驗(yàn)記錄試驗(yàn)時(shí)必須對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行測(cè)定并做好記錄：接種微生物菌名和編號(hào)；接種菌液量、接種菌數(shù)和接種方法；各操作時(shí)間（如預(yù)處理時(shí)間、裝罐時(shí)間、排氣、封罐前停留時(shí)間等）；熱燙溫度與時(shí)間；裝罐溫度；裝罐重量；內(nèi)容物豁度（如果它為重要因子）；頂隙度；鹽水或湯汁的濃度；熱排氣溫度與時(shí)間；封罐和蒸汽噴射條件；真空度（指真空封罐）；封罐時(shí)內(nèi)容物溫度；殺菌前罐頭初溫；殺菌升溫時(shí)間；殺菌過程中各階段的溫度和時(shí)間；殺菌鍋上儀表（壓力表、水銀溫度計(jì)、溫度記錄儀）指示值；冷卻條件。3.保溫貯藏試驗(yàn)接種實(shí)罐試驗(yàn)后的試樣要在恒溫下進(jìn)行保溫試驗(yàn)。培養(yǎng)溫度依據(jù)試驗(yàn)菌的不同而不同。4.生產(chǎn)線上實(shí)罐試驗(yàn)接種實(shí)罐試驗(yàn)和保溫試驗(yàn)結(jié)果都正常的罐頭加熱殺菌條件，就可以進(jìn)入生產(chǎn)線的實(shí)罐試驗(yàn)做最后驗(yàn)證。試樣量至少100罐以上，試驗(yàn)時(shí)必須對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行測(cè)定并做好記錄。四、典型的熱處理工藝（一）工業(yè)烹飪1.焙烤焙（Baking）和烤（Roasting）基本上是相同的單元操作，它們都是以高溫?zé)醽砀淖兪称返氖秤锰匦?。兩者的區(qū)別在于烘焙主要用于面制品和水果，而燒烤主要針對(duì)肉類、堅(jiān)果和蔬菜。焙烤也可達(dá)到一定的殺菌和降低食品表面水分活性的作用，使制品有一定的保藏性。但焙烤食品的貯藏期一般較短，結(jié)合冷藏和包裝可適當(dāng)?shù)匮娱L貯藏期。焙烤過程中的傳熱存在著傳導(dǎo)、對(duì)流和熱輻射等多種形式。烤爐的爐壁通過熱輻射向食品提供反射熱能，遠(yuǎn)紅外線輻射則通過食品對(duì)遠(yuǎn)紅外線吸收以及遠(yuǎn)紅外線與食品的相互作用產(chǎn)生熱能。傳導(dǎo)通常是通過載裝食品的模盤傳給食品，模盤一般與烤爐的爐底或傳送帶接觸，增加模盤與食品間的溫度差可加快焙烤的速率。烤爐內(nèi)自然或強(qiáng)制循環(huán)的熱空氣、水蒸氣或其他氣體則起到對(duì)流傳熱的作用。食品在烤爐中焙烤時(shí)，水分從食品表面蒸發(fā)逸出并被空氣帶走，食品表面與食品內(nèi)部的濕度梯度導(dǎo)致食品內(nèi)部的水分向食品表面轉(zhuǎn)移，當(dāng)食品表面的水分蒸發(fā)速率大于食品內(nèi)部的水分向食品表面轉(zhuǎn)移速率時(shí)，蒸發(fā)的區(qū)域會(huì)移向食品內(nèi)部，食品表面會(huì)干化，食品表面的溫度會(huì)迅速升高到熱空氣的溫度（110-240℃），形成硬殼（Crust）。食品焙烤時(shí)的加熱方式有直接加熱法和間接加熱法。直接加熱法通過直接燃燒燃料來加熱食品，可通過控制燃燒的速率和熱空氣的流速來調(diào)節(jié)溫度。此方法加熱時(shí)間短，熱效率高，容易控制，而且設(shè)備的啟動(dòng)時(shí)間短。但產(chǎn)品可能會(huì)受到不良燃燒產(chǎn)物的污染，燃燒室也需定期的維護(hù)以保持其高效運(yùn)作。間接加熱法通過燃燒燃料加熱空氣或產(chǎn)生蒸汽，蒸汽也可由鍋爐提供?？諝饣蛘羝ㄟ^加熱管（走管內(nèi)）加熱焙烤室內(nèi)的空氣和食品。燃燒氣體可以通過位于烘爐內(nèi)的輻射散熱器散熱，也可在烘爐壁的夾層中通過來加熱爐內(nèi)的空氣和食。通過電加熱管（板）加熱也屬于間接加熱法。此法衛(wèi)生條件好，安全性高。2.油炸油炸也主要是為了提高食品的食用品質(zhì)而采用的一種熱處理手段。通過油炸可以產(chǎn)生油炸食品特有的色、香、味和質(zhì)感。油炸處理也有一定的殺菌、滅酶和降低食品水分活性的作用。油炸食品的貯藏性主要由油炸后食品的水分活性所決定。當(dāng)食品被放入熱油中，食品表面層的溫度會(huì)很快升高，水分也會(huì)迅速蒸發(fā)。其傳熱傳質(zhì)的情況與焙烤時(shí)的情況相似，傳熱的速率取決于油和食品之間的溫度差，熱穿透的速率則由食品的導(dǎo)熱特性決定。油炸后食品表面形成的硬殼呈多孔結(jié)構(gòu)，里面具有大小不同的毛細(xì)管，油炸時(shí)水和水蒸氣從較大的毛細(xì)管逸出，其位置被油取代。緊貼食品表面的邊界層的厚度決定了傳熱傳質(zhì)的快慢，邊界層的厚度又與油的黏度和速率有關(guān)。食品獲得完全油炸的時(shí)間取決于食品的種類、油的溫度、油炸的方法、食品的厚度（大?。┖退_(dá)到的食用品質(zhì)。對(duì)于一些有可能污染致病菌的食品（如肉類），如果要通過油炸取得殺菌的作用，油炸時(shí)必須使食品內(nèi)部受到足夠的熱處理程度。油炸溫度的選擇主要由油炸工藝的經(jīng)濟(jì)性和希望達(dá)到的油炸效果所決定。溫度高，時(shí)間一般較短，設(shè)備的生產(chǎn)能力也相對(duì)較高。但溫度高會(huì)加速油脂降解成游離脂肪酸，這會(huì)改變油的黏度、風(fēng)味和色澤，這樣會(huì)增加換油的次數(shù)，加大油的消耗。另一經(jīng)濟(jì)方面的損失是食品在高溫產(chǎn)生的一些不良變化，食品中的含油量也會(huì)提高。丙烯醛是高溫時(shí)產(chǎn)生的降解物，它在油的上方產(chǎn)生藍(lán)色的煙霧，造成空氣污染。油炸溫度的選擇還取決于油炸后食品希望達(dá)到的油炸效果。一些食品（如炸面圈、炸魚和家禽等）油炸時(shí)油的溫度較高，油炸的時(shí)間較短，油炸后食品表面形成硬殼，但食品內(nèi)部水分含量仍較高，食品在貯藏過程中由于水分和油脂的擴(kuò)散，食品表面很快會(huì)變軟，因此不耐貯藏。（二）熱燙熱燙具有殺菌、排除食品物料中的氣體、軟化食品物料以便于裝罐等作用。蔬菜和水果的熱燙還可結(jié)合去皮、清洗和增硬等處理形式同時(shí)進(jìn)行。根據(jù)其加熱介質(zhì)的種類和加熱方式的情況，目前使用的熱燙方法可分為：熱水熱燙（Hot-waterblanching）、蒸汽熱燙（Steamblanching）、熱空氣熱燙（Hot-airblanching）和微波熱燙（Microwaveblanching）等。其中又以熱水熱燙和蒸汽熱燙較為常用。熱水熱燙采用熱水作為加熱和傳熱的介質(zhì)，熱燙時(shí)食品物料浸沒于熱水中或?qū)崴畤娏艿绞称肺锪仙厦?。這種方法傳熱均勻，熱利用率較高，投資小，操作易控制，對(duì)物料有一定的清洗作用。食品中的水溶性成分（包括維生素、礦物質(zhì)和糖類等）易大量損失，耗水量大，產(chǎn)生大量廢水。蒸汽熱燙是用蒸汽直接噴向食品物料，這種方法克服了熱水熱燙的一些不足。食品物料中的水溶性成分損失少，產(chǎn)生的廢水少或基本上無廢水。設(shè)備投資較熱水法大，大量處理原料時(shí)可能會(huì)傳熱不均，熱效率較熱水法低，熱燙后食品重量上有損失。熱空氣熱燙通常采用空氣和水蒸氣混合（沸騰床式）加熱。熱處理時(shí)間短，食品的質(zhì)量較好，無廢水，有一定的物料混合作用。設(shè)備較復(fù)雜，操作要求高，多處于研究階段。微波熱燙則是采用微波直接作用于食品物料并產(chǎn)生熱能，其熱效率高，時(shí)間短，對(duì)食品中的營養(yǎng)成分破壞小，無廢水，和蒸汽結(jié)合使用可降低成本，縮短熱燙時(shí)間。設(shè)備投資較大，成本高。（三）熱擠壓熱擠壓是指物料在擠壓過程中還受到熱的作用。擠壓過程中的熱可以由擠壓機(jī)和物料自身的摩擦和剪切作用產(chǎn)生，也可由外熱導(dǎo)入。熱能使物料的溫度上升，發(fā)生“蒸煮”作用。特點(diǎn)：生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、熱效率高、可連續(xù)化生產(chǎn)、應(yīng)用的物料范圍廣、產(chǎn)品形式多、投資少、生產(chǎn)費(fèi)用低以及無副產(chǎn)物產(chǎn)生等。根據(jù)擠壓過程各階段的作用和擠壓食品的變化，擠壓過程一般可分為：輸送混合、壓縮剪切、熱熔均壓和成型膨化等階段，但每一段之間的變化有時(shí)很難分清楚。物料質(zhì)構(gòu)上的變化主要發(fā)生在壓縮剪切、熱熔均壓和成型膨化等階段。熱擠壓中的蒸煮作用是一種典型的熱處理，它使食品物料中的淀粉質(zhì)組分發(fā)生水合、糊化和凝膠化，使蛋白質(zhì)組分發(fā)生水合和變性，氨基酸和還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)等作用，此外它還具有一般熱處理的殺菌、滅酶以及對(duì)物料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子的破壞作用等。根據(jù)擠壓過程中剪切力的大小可將擠壓機(jī)分為高剪切力和低剪切力兩種，擠壓機(jī)也可根據(jù)加熱的方式分為自熱式和加熱式，根據(jù)螺桿的數(shù)量分為單螺桿式和雙螺桿式。影響擠壓食品質(zhì)量的兩個(gè)主要因素是擠壓的工藝操作條件和食品物料的流變學(xué)特性。最主要的工藝操作條件包括：溫度、壓力、擠壓設(shè)備筒體的尺寸和剪切速率。剪切速率受筒體的設(shè)計(jì)、螺桿的轉(zhuǎn)速和螺桿的幾何形狀等的影響。物料的特性是影響擠出物質(zhì)構(gòu)和色澤的主要因素，物料的主要特性包括物料的水分、物理狀態(tài)和化學(xué)組成，特別是物料中淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪和糖類的種類和比例。（四）殺菌巴氏殺菌的食品物料一般貯藏期較短，通常只有幾小時(shí)到幾天，結(jié)合其他的貯藏條件可以提高其貯藏期。殺菌的方法通常以壓力、溫度、時(shí)間、加熱介質(zhì)和設(shè)備以及殺菌和裝罐密封的關(guān)系等來劃分，以壓力劃分可分為常壓殺菌和加壓殺菌；殺菌的加熱介質(zhì)可以是熱水、水蒸氣、水蒸氣和空氣的混合物以及火焰等。常壓殺菌主要以水（也有用水蒸氣）為加熱介質(zhì)，殺菌溫度在100℃或100℃以下，用于酸性食品或殺菌程度要求不高的低酸性食品的殺菌。殺菌時(shí)罐頭處于常壓下，適合于金屬罐、玻璃瓶和軟性包裝材料為容器的罐頭。殺菌設(shè)備有間歇式和連續(xù)式的。加壓殺菌通常用水蒸氣，也可以用加壓水作為殺菌介質(zhì)。高壓蒸汽殺菌是利用飽和水蒸氣作為加熱介質(zhì)，殺菌時(shí)罐頭處于飽和蒸汽中，殺菌溫度高于100℃，用于低酸性食品的殺菌。殺菌設(shè)備有間歇式和連續(xù)式的，罐頭在殺菌設(shè)備中有靜止的也有回轉(zhuǎn)的?；剞D(zhuǎn)式殺菌設(shè)備可以縮短殺菌時(shí)間。高壓水煮殺菌則是利用空氣加壓下的水作為加熱介質(zhì)，殺菌溫度高于100℃，主要用于玻璃瓶和軟性材料為容器的低酸性罐頭的殺菌。殺菌（包括冷卻）時(shí)罐頭浸沒于水中以使傳熱均勻，并防止由于罐內(nèi)外壓差太大或溫度變化過劇而造成的容器破損。殺菌時(shí)需保持空氣和水的良好循環(huán)以使溫度均勻。殺菌設(shè)備主要是間歇式的，但罐頭在殺菌時(shí)可保持回轉(zhuǎn)?？諝饧訅赫羝麣⒕抢谜羝麨榧訜峤橘|(zhì)，同時(shí)在殺菌設(shè)備內(nèi)加入壓縮空氣以增加罐外壓力，減小罐內(nèi)外壓差。主要用于玻璃瓶和軟罐頭的高溫殺菌。殺菌溫度在100℃以上，殺菌設(shè)備為間歇式。其控制要求嚴(yán)格，否則易造成殺菌時(shí)殺菌設(shè)備內(nèi)溫度分配不均?；鹧鏆⒕抢没鹧嬷苯蛹訜峁揞^，是一種常壓下的高溫短時(shí)殺菌。殺菌時(shí)罐頭經(jīng)預(yù)熱后在高溫火焰（溫度達(dá)1300℃以上）上滾過，短時(shí)間內(nèi)達(dá)到高溫，維持一段較短時(shí)間后，經(jīng)水噴淋冷卻。熱裝罐密封殺菌則是對(duì)裝罐前的食品進(jìn)行熱處理，然后趁熱立即將食品裝罐密封，利用食品的余熱完成對(duì)密封后罐頭的殺菌或進(jìn)行二次殺菌，達(dá)到殺菌要求后再將罐頭冷卻。主要用于汁醬類酸性食品的殺菌。殺菌設(shè)備多用管式或片式，對(duì)裝罐容器的清潔無菌程度要求較高，密封后多將罐頭倒置，以保證對(duì)罐蓋的殺菌。預(yù)殺菌無菌裝罐（包裝）使食品在預(yù)殺菌過程中達(dá)到殺菌要求，然后冷卻至常溫，在無菌的狀態(tài)下裝入經(jīng)滅菌處理的無菌容器中并進(jìn)行密封（封罐）。多用于液態(tài)和半液態(tài)食品的殺菌。預(yù)殺菌在熱交換器中完成，時(shí)間短。無菌裝罐可在無菌包裝設(shè)備或系統(tǒng)中完成，是一種連續(xù)的高溫短時(shí)或超高溫瞬時(shí)殺菌方法。適用于軟性包裝材料和金屬、塑料容器。第四節(jié)食品的非熱殺菌一、食品非熱殺菌技術(shù)的種類近年來，對(duì)新的非熱殺菌技術(shù)的研究愈來愈多，并有一些已投入應(yīng)用。世界各國（包括我國）都已將一些非熱殺菌技術(shù)應(yīng)用列為21世紀(jì)重點(diǎn)研究和開發(fā)的食品新技術(shù)之一。新殺菌技術(shù)實(shí)際應(yīng)用須解決3個(gè)問題：是否引起新的污染；是否比傳統(tǒng)方法有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)；能否實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)、加工。非熱殺菌技術(shù)主要包括物理殺菌和化學(xué)殺菌。非熱物理殺菌是采用物理手段（如電磁波、壓力、光照等）進(jìn)行殺菌，化學(xué)殺菌則是通過化學(xué)試劑來達(dá)到殺菌的作用。特點(diǎn)：物理殺菌不需要向食品中加入化學(xué)物質(zhì)，因而克服了化學(xué)試劑與微生物細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)作用生成的產(chǎn)物對(duì)人體產(chǎn)生的不良影響，同時(shí)避免了食品中殘留的化學(xué)試劑對(duì)人體的負(fù)面作用；物理殺菌是一次性殺菌，對(duì)菌體有較強(qiáng)烈的作用，物理殺菌效果明顯，條件易于控制，外界環(huán)境的影響較??；物理殺菌能更好地保持食品的自然風(fēng)味，甚至改善食品的質(zhì)構(gòu)，如超高壓殺菌用于肉類和水產(chǎn)品類，提高了肉制品的嫩度和風(fēng)味。二、重要的食品非熱殺菌技術(shù)1.超高壓（UHP,又稱為高靜壓/HHP）殺菌技術(shù)食品的超高壓處理技術(shù)是指將密封于彈性容器內(nèi)的食品置于水或其他液體作為傳壓介質(zhì)的壓力系統(tǒng)中，經(jīng)100MPa以上的壓力處理，以達(dá)到殺菌、滅酶和改善食品的功能特性等作用。超高壓處理通常在室溫或較低的溫度下進(jìn)行，在一定高壓下食品蛋白質(zhì)變性、淀粉糊化、酶失活，生命停止活動(dòng)，細(xì)菌等微生物被殺死