滅菌參數(shù)(F值和F0值)

1、.滅菌參數(shù)（ F 值和 F0 值）D 值：（考察對時間的關系）在一定溫度下，殺滅90%微生物所需的 滅菌時間 。殺滅微生物符合一級動力學方程，即有dNktdt或 lg N0 lg N tkt2.303式中， N t ：滅菌時間為t 時殘存的微生物數(shù)；N 0 ：原有微生物數(shù)；k：滅菌常數(shù)2.303D t(lg 100lg10)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1/10 所需升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。T2T1Zlg D1lg D 2DT2 T1即 D2 10 Z 1

2、F 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（T 0）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。常用于干熱滅菌TT0F t 10 ZF0 值：在一定滅菌溫度（ T）、 Z 值為 10所產(chǎn)生的滅菌效果與 121、 Z 值為 10產(chǎn)生的滅菌效果相同時所相當?shù)臅r間（ min ）。T 121F0t10 Z物理 F0 值數(shù)學表達式： F0 = t 10 T-121/ Z生物 F0 值數(shù)學表達式：F0=D121 (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熱壓滅菌時，殺滅容器中全部微生物所需要

3、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的殺菌時間，即相當于 121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殺菌10 min ，115殺菌 20 min ，121殺菌 30 min 。工人實際殺菌操作時間等于 (或大于 )60 min ，實際

4、殺菌 F 值并不等于60 min 。F 實 =10 L1+20 L2+30 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就不存在折算問題，因此，L3 就是 1， F 實肯定小于 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殺菌 90分鐘， 120殺菌10 分鐘，哪個殺菌強度大？折算成相當于121的殺菌時間，再比較！即：90 L100 和 10 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）下殺滅一定數(shù)量的微生物或者芽孢所需的加熱時間。它被作為判別某一殺

5、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），例如，某罐頭F 安=30 min ，通常表示罐頭要求在121殺菌 30min 。每種罐頭要求的標準殺菌時間（通常 121為標準溫度） ，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 2 的主要依據(jù)。 F 實和 F 安的配合應用， F 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

6、較和反復的調(diào)整，就可找到合適的恒溫時間2。三、安全殺菌F 值的計算A 確定殺菌溫度t罐頭 pH 值大于 4.6，一般采用 121殺菌，極少數(shù)低于 115殺菌。罐頭 pH 值小于 4.6，一般 100殺菌， 極少數(shù)低于 85殺菌。 實踐中可用 pH 計檢測， 根據(jù)經(jīng)驗也可以粗略地估計，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

7、，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 （ lga-lgb ）下面以 121標準溫度講解，因為高溫殺菌情況更具代表性、人們更為關注。F 安通常指t 溫度（ 121）下標準殺菌時間、要求的殺菌時間。D 值通常指t 溫度（ 121）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 越大耐 性越 ，常在右下角 明具體 溫度。由微生物 取D ，常 的D 可 本教材或相關手冊。 了幫助同學 理解和 ， 看例 。例：已知蘑菇罐 象菌D121=4min ，欲在 121下把 象菌 99.9%， 需多 菌 ？如果使 象菌減少 原來的0.01%， 需多 菌 ？第一個

8、 D ， 90%；第二個 D ， 9%（ 10%中的 90%）；第三個 D ， 0.9%（1%中的 90%）；第四個 D ， 0.09%（0.1% 中的 90%）。 答案： 12 min ， 16 mina 每罐 象菌數(shù) / 位體 原始活菌數(shù)。b 殘存活菌數(shù) /罐 的允 腐 率。 當殘存活菌數(shù)小于 1 ，它與罐 的腐 率是相等的。 殘存活菌數(shù) 1%，表示每個罐 中有 1%個活菌， 是不合乎 的。但從概率的角度理解，100 個罐 中有1 個罐 存在一個活菌，要腐 ，即腐 率就是1%。同理，殘存活菌數(shù) 1， 從概率的角度理解， 表示 1000 個罐 中有 1 個罐 存在一個活菌， 要腐 ，即腐 率

9、就是 1。F 安的 算典型例子：某廠生 425g 蘑菇罐 ，根據(jù)工廠的 生條件及原料的 染情況，通 微生物的 ， 以嗜 脂肪芽胞桿菌 象菌， 并 內(nèi)容物在 菌前含嗜 脂肪芽胞桿菌菌數(shù)不超 2 個 /克。 121 菌、保溫、 藏后，允 率 萬分之五以下， 在此條件下蘑菇罐 的安全 菌F 多大？解： 表得知嗜 脂肪芽胞桿菌在蘑菇罐 中的耐 性參數(shù)D121 4.00 min。 菌前 象菌的菌數(shù)：a425(克 /罐 ) 2(個 /罐 ) 850( 個/罐 ) 允 率：b 5 l0 000 5 10-4F 安 D121(lga lgb) 4(1g850 1g5 10-4) 4(2.9294 0.699

10、4) 24.92 min由此得到了蘑菇罐 在121需要 菌的 準 24.92 min ，解決了 蘑菇罐 F 安 個 準 菌 。四、 菌F 的 算方法 算F 必 先 出 菌 程中罐 中心溫度的 化數(shù)據(jù)。一般用罐 中心溫度 定 定。根據(jù)罐 的中心溫度 算F ，把不同溫度下的 菌 折算成121的 菌 ，然后相加起來。F 實 =t1 L1 t2 L2 t3L3 t4 L4+L 致死率 ，某溫度下的 菌 折算 121 菌 的折算系數(shù)，下面我 來解決L 致死率，即折算系數(shù)的 。由 力致死 公式L=10(t-121)/Z 算得到。 算 已 有列表，嫌麻 可在相關 料中 。式中：t 是罐 菌 程中某一 的中心

11、溫度，不是指 菌 內(nèi)溫度。Z 是 象菌的另一耐 性特征參數(shù)，如嗜 脂肪芽胞桿菌Z=10。 有一個是前面 的D 。在一定溫度下 罐 中全部 象菌所需 力致死 ， 力致死 化10 倍所需要的溫度 化即 Z 。通常 121下的 力致死 用F 表示，右下角注明溫度。凡不是注明F 、 F 安，均指 力致死 。 看例 ： 象菌 Z=10 ， F121=10 min ，求 131、 141、 111、 101的 力致死 ？對 Z 反 來理解，溫度 化1 個 Z 力致死 化將 化10 倍。從上面溫度看，它 分 是上升了1 個和 2 個 Z 、下降了 1 個和 2 個 Z 。因此，上面 F 分 在121的基 上

12、下降10 倍和 100 倍、上升 10 倍和 100 倍，即 力致死 依次 1min 、0.1 min 、100 min 、1000 min 。 解決 L 致死率、折算系數(shù)的取 。返回前面的例 ！例：蘑菇罐 110 菌 10 min ，115 菌 20 min ，121 菌 30 min 。工人 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 L1+20 L2+30 L3L1 10(110-121)/10=0.079L2=10(115-121)/10=0.251L3=10(121-121)/10=1F 實 =10 0.079+20 0.251+30 1

13、 =35.81 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 100殺菌 90 分鐘， 或 120殺菌 10 分鐘，哪個殺菌強度大？ 折算成相當于 121的殺菌時間，再比較！90 L100 和 10 L120 比較， L100=10(100-121)/10=0.008L120=10(120-121)/10=0.79490L100=90 0.008=0.72 min10L120=10 0.794=7.94 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

14、廠生產(chǎn) 425g 蘑菇罐頭， 根據(jù)前面計算的F 安 (24.92min) 值制訂的兩個殺菌式為10 一 2310min 121和 10 25 10min 12l，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。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 實這一列表示每對應3 分鐘折算成 121的殺菌時間。殺菌公式 11023 10 min 殺菌公式 210 25 10 min121 121時間中心溫度 L 值 F 實時間中心溫度 L 值 F 實 =28.1 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實際殺菌時間 25.5 min ，多 2.5min 由升溫和降溫折算得到。工廠實際殺菌過程時間近 50 min ，加上罐頭進鍋出鍋時間