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1、5 罐头食品的杀菌 5.1罐头食品的杀菌目的 A.完成杀菌任务即杀死微生物； B.钝化酶的活性； C.尽可能保持食品原有品质； D.煮熟某些食品，增加肉品的风味。 凡能导致罐头食品腐败变质的各种微生物都称为 腐败菌。 事实表明，罐头食品的种类不同，罐头内出现的 腐败菌种类不同。 各种腐败菌的生活习性不同，故应该有不同的杀 菌工艺要求。 商业杀菌法(commercial sterilzation)： 指罐头食品经过杀菌处理后，将病原菌、产毒菌及 在食品上造成食品腐败的微生物杀死，罐头内允许 残留有微生物或芽孢，不过，在常温无冷藏状况的 商业贮运过程中，在一定的保质期内，不引起食品 腐败变质，这种
2、加热处理方法称为商业灭菌法。 接受过商业灭菌处理的产品，处于“商业无菌” 状态。 酸性罐头食品：pH4.6 低酸性罐头食品：pH4.6 5.2罐头食品的分类 高酸性罐头食品： pH3.7 酸性罐头食品： pH4.6 中酸性罐头食品： pH5.0 低酸性罐头食品： pH5.0 罐头头食品pH值值罐头头食品pH值值 平均最低最高平均最低最高 苹果3.43.23.7番茄汁4.34.14.4 杏3.63.24.2芦笋（绿绿 ） 5.55.45.6 红红酸樱樱桃3.53.33.8青刀豆5.45.25.7 葡萄汁3.22.93.7黄豆猪肉5.65.06.0 橙汁3.73.54.0蘑 菇5.85.85.9
3、酸渍渍黄瓜3.93.54.3青豆6.25.96.5 菠萝萝汁3.53.43.5马铃马铃 薯5.55.45.6 番茄4.34.64.6菠菜5.45.15.9 各种常见罐头食品的pH值 酸度 级别级别 pH值值食品种类类常见见 腐败败菌 热热力杀杀菌 要求 低酸性 5.0以上虾虾、蟹、贝类贝类 、禽、牛肉、 猪肉、火腿、羊肉、蘑菇、 青豆、青刀豆、笋 嗜热热菌、 嗜温厌厌氧 菌、嗜温 兼性厌厌氧 菌 高温杀杀菌 105121 中酸性4.65.0蔬菜肉类类混合制品、汤类汤类 、 面条、沙司制品、无花果 酸性3.74.6 荔枝、龙龙眼、桃、樱樱桃、李 、苹果、枇杷、梨、草莓、 番茄、什锦锦水果、番茄酱
4、酱、 各类类果汁 非芽孢孢耐 酸菌、耐 酸芽孢孢菌沸水或100 以下介质质中 杀杀菌 高酸性3.7以下 菠萝萝、杏、葡萄、柠柠檬、果 酱酱、果冻冻、酸泡菜、柠柠檬汁 、酸渍渍食品等 酵母、霉 菌、酶 罐头食品按照酸度的分类 低酸性罐头食品加酸后，若最后平衡时pH 4.6，则转化为酸性罐头食品，杀菌强度可相应降 低，但是酸的添加以不影响成品的风味为前提。 对于大多数水果罐头和部分蔬菜罐头，pH4.6， 属于酸性罐头食品；对肉类罐头、禽类罐头、水产类 罐头和大部分蔬菜罐头，pH4.6，属于低酸性罐头 食品。 酸性罐头食品：杀菌对象菌是普通细菌，杀菌温度 为100以下（常压杀菌）。 低酸性罐头食品：
5、杀菌对象菌是肉毒梭状芽孢杆菌 或P.A.3679（生芽孢梭状芽孢杆菌），杀菌温 度为100以上（加压杀菌） 。 杀菌对象菌的选择 A. 肉毒梭状芽孢杆菌在自然界中分布广泛，罐头食品 加工的原料受到污染的机会大； B. 肉毒梭状芽孢杆菌厌氧不耐酸，在pH4.6的罐藏 环境中能够进行生长，在pH4.6的环境中不能生长； C.肉毒梭状芽孢杆菌生长时会产生致命的外毒素； D.肉毒梭状芽孢杆菌的耐热性很强 。 杀菌对象菌选择的原因： 肉毒杆菌有A、B、C、D、E、F六种类型，食 品中常见的有A、B、E三种，其中A、B类型芽孢的 耐酸性较E型强。 在低酸性食品中还存在有比肉毒杆菌更耐热的厌 氧腐败菌如P.
6、A.3679生芽孢梭状芽孢杆菌的菌株，它 并不产生毒素，常被选为低酸性罐头食品杀菌的对象 菌。这样确定的杀菌工艺条件显然将进一步提高罐头 杀菌的可靠性。 在低酸性食品中尚有抗热性更强的平酸菌如嗜热 脂肪芽孢杆菌存在，它需要更高的杀菌工艺条件才会 完全遭到破坏。 中酸性罐头食品的杀菌强度要求与低酸性罐头食 品的要求相同，因此它也被并入低酸性食品一类。 5.3罐头食品安全杀菌值的计算 a罐头杀菌前对象菌的数量； b罐头的允许腐败率（按原轻工部对各类成品 罐头合格率的要求而定）。 F安=D（lgalgb） 与=D（lgalgb）相似。 5.4罐头在实际杀菌条件下F值的计算 罐头中心温度tm下的加热致
7、死时间； Lm罐头中心温度tm下微生物的致死率，表示各个温度下的 杀菌效率换算系数，即罐头在温度tm下的杀菌效率值相当于在 标准杀菌温度121下的杀菌效率值的倍数。 由lg/ F=（t0tm）/ Z得 F=10（tmt0）/ Z 设Lm=L=10（tmt0）/ Z ， 则F=Lm tm =121，则Lm=1； 当 tm121，则Lm1； tm121，则Lm1。 对于低酸性罐头食品，杀菌对象菌为肉毒杆菌或 P.A.3679，Z=10，t0 121，则 Lm=L=10（tm121）/10 或lg Lm = （tm121）/10 在一个很小的时间间隔内，罐头的中心温度可以看 成是恒定的，对应的微小杀
8、菌值为 dF= d（Lm）= Lmd F =O Lmd =（Lm1+ Lm2 + +Lm n） =Lm n，n=1，2，3， FF安，说明杀菌过度； 若 FF安，说明杀菌合适 FF安，说明杀菌不足。 例：已知嗜热脂肪芽孢杆菌的D1214.0（min），现生 产一批425g蘑菇罐头，在杀菌前罐头内容物含有的嗜热 脂肪芽孢杆菌不超过2个/g，要求经121杀菌后，允许 的腐败率为万分之五以下。试计算在121杀菌时所需 的安全F值和实际F值。（杀菌规程为 102310/121.1，罐头的传热数据如表） 解：已知：D1214.0(min) a4252850（个/罐） b5/10000510-4 根据式
9、F安D121（lga lgb） 4（lg850-lg510-4） 4 （2.92940.6994） 24.92(min) 实际杀菌的F值计算 根据罐头的杀菌公式 102310 121 时间(min) 0 3 6 9 12 15 罐内中心温度() 47.9 84.5 104.7 119 120 121 致死率L 0 0 0.023 0.6309 0.784 1.0 时间(min) 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 罐内中心温度() 121 121.2 121 120 120.5 121 115 108 99 45 致死率Lm 1.0 1.049 1.0 0.7943 0
10、.891 1.0 0.2512 0.0501 0.0063 0 F = 25.5 min F安= 24.92min 该杀菌公式合理 F Lm n Lm1 Lm2 Lm2 Lmn 3（0+0+0.023+0.6309+0.7843+1+1+1.049+1 +0.7943+0.891+1+0.2512+0.0501+0.0063+0) 38.4904 = 25.5(min) 5.5罐头杀菌时间及F值的计算 确定杀菌F值的一般步骤： A、确定常引起该罐头食品变质的微生物种类； B、确定微生物的耐热性(Z值、D值)； C、根据式 FD（lga lgb）计算出安全F值； D、测定罐头在实际杀菌过程中的罐
11、头中心温度，再根 据中心温度计算出实际杀菌F值，并与安全F值进行比 较，判断实际杀菌工艺条件的合理性，从而罐头的确定 杀菌时间。 5.5.1比奇洛（Bigelow）基本推算法 该法的关键是先找出罐头食品的传热曲线与 各温度下微生物热力致死时间的关系。 部分杀菌量（部分杀菌效率值）： 若罐头食品内的杀菌对象菌在某温度下的热力致 死时间为分钟，对象菌在该温度下实际经历的时间 为t分钟，则在该温度下完成的杀菌效率值为t/， 称为部分杀菌量，以Ai表示，则 总杀菌量（总杀菌效率值）： A=A1+A2+An=Ai A1，杀菌强度太大，浪费能源，降低食品品质和设 备利用率； A1，杀菌强度刚好合适； A1
12、，杀菌强度不足。 由A1 合理的杀菌时间 图解法： 确定罐头的杀菌对象菌； 测定罐头的中心温度传热曲线 由热力致死时间曲线查定各致死时间，计算 致死率(1/)； 以致死率为纵坐标、加热时间为横坐标作致 死率曲线图；图3-18 A1 加热时间即为所求，图3-19。 近似计算法： 根据加热时间间隔，把致死率曲线相应地分成若干 个区间，每个区间包含的面积就是该区间的杀菌率值， 将各区间的面积相加得到总杀菌率值。 Ai，n=(Li，n+Li，n+1)/2i，n A=Ai，n，n=1，2， ， n 5.5.2鲍尔公式推算法 根据半对数传热曲线，某一杀菌温度时杀 菌加热时间 B=fhlg（IJ/g） 5.
13、6罐头食品杀菌的工艺条件 如200mL玻璃瓶装橙汁饮料的杀菌条件是 100 、20min。 425g装马口铁罐糖水菠萝罐头的杀菌条件是 100 、30min。 对于常压杀菌，杀菌的工艺条件通常用温度、 时间表示。 对于加压杀菌，杀菌工艺条件包括温度、时 间、反压等，可用杀菌规程（公式）表示： 12 3 t P 1升温时间（min） 2杀菌时间（min） 3冷却时间（降温时间，min） t杀菌温度（） P反压冷却的反压力（kPa） 反压力的确定； PP锅P允，无需反压冷却 PP锅P允，要进行反压冷却 P杀菌结束开始冷却时的罐内压力 同一F实值，可以有不同的温度时间组合，一般有 超高温瞬时、高温短
14、时或低温长时的杀菌工艺条件。 到底选用什么样的温度时间组合 如 牛奶加工技术发展的三个阶段 第一阶阶段：低温长时间杀长时间杀 菌，即牛乳在65保持10-15min； 第二阶阶段：高温短时间杀时间杀 菌(巴氏灭灭菌)，将生奶加热热到75至 80保持15-20S，达到杀杀死致病微生物，但是并不能完全杀杀菌， 仍然要保留部分菌群，它的缺点是只能低温保存，保存时间时间 只 有10d左右。 第三阶阶段：超高温瞬时杀时杀 菌(UHT)：将牛奶加热热至137，仅仅 保持4S便迅速降至常温，然后在无菌条件下，用六层纸铝层纸铝 塑复 合无菌材料灌装、封盒而成，可以长时间长时间 保存。 杀菌工艺条件的确定： 1.
15、温度升高，微生物的死亡速率大大加快，需要的加 热时间相应大大缩短； 2.温度升高，酶的活性钝化速率大大加快，需要的加 热时间短； 4.温度升高，微生物死亡速度的增加远大于化学反应 速度的增加； 5.高温短时的杀菌工艺有利于微生物的死亡和提高食 品品质，应优先选用。（Q10微生物约为10，化学反 应24。） 3.温度升高，各种化学反应速度加快，食品品质快速 下降；金属罐内壁的腐蚀速度加快； 超高温瞬时的杀菌工艺主要用于流动性好的食品装罐前的 杀菌； 超高温瞬时杀菌的工艺条件控制要求严格，稍有偏差就会 对食品的品质或杀菌效果产生严重影响； 选用超高温瞬时杀菌工艺要注意钝化酶的活性，并与无菌 灌装配合使用才能取得明显的效果； 应用： 牛奶、果汁、饮料、豆浆、酒类等流动性好的食品的杀菌。 板式超高温瞬时杀菌机 高温短时杀菌必须保证罐内食品流动性良好，包装容器最 好是传热性能好的金属罐或蒸煮袋； 导热传热型罐头食品、玻璃容器包装的罐头食品不适宜采 用高温短时杀菌工艺。 5.7罐头食品常用的杀菌方法 5.7.1常压杀菌 杀菌温度100，用于酸性罐头食品的杀菌， 有间歇式和连续式之分。 对于间歇式，先在杀菌容器内注水，保证罐头 在杀菌过程中始终全部浸没，通蒸气入水中待水沸 腾后加入罐头铁笼，当水温再次达到预定温度开始 计时，按照
