热杀菌的概念

《热杀菌的概念》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热杀菌的概念（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、热杀菌的概念热杀菌是以杀灭微生物为主要目的的热处理形式，而湿热杀菌是其中最主要的方式之一。它是以蒸气、热水为热介质，或直接用蒸汽喷射式加热的杀菌法。利用热能转换器（如锅炉）将燃烧的热能转变为热水或蒸汽作为加热介质，再以换热器将热水或蒸汽的热能传给食品，或将蒸汽直接喷入待加热的食品。一、 加热对微生物的影响（一）微生物和食品的腐败变质食品中的微生物是导致食品不耐贮藏的主要原因。细菌、霉菌和酵母都可能引起食品的变质。（二）微生物的生长温度不同微生物的最适生长温度不同，当温度高于微生物的最适生长温度时，微生物的生长就会受到抑制，而当温度高到足以使微生物体内的蛋白质发生变性时，微生物即会出现死亡现象。

2、（三）湿热条件下腐败菌的耐热性一般认为，微生物细胞内蛋白质受热凝固而失去新陈代谢的能力是加热导致微生物死亡的原因。因此，细胞内蛋白质受热凝固的难易程度直接关系到微生物的耐热性。蛋白质的热凝固条件受其它一些条件，如：酸、碱、盐和水分等的影响。 （四）影响腐败菌耐热性的因素1、 加热前-腐败菌的培育和经历对其耐热性的影响2、 加热时-加热温度、加热致死时间、细胞浓度、细胞团块存 在与否、介质性状和 pH 值等方面的因素对腐败菌耐热性的影响。3、 加热后-热死效果的检验食品热杀菌的反应动力学（一）热破坏反应的反应速率食品中各成分的热破坏反应一般均遵循一级反应动力学，也就是说各成分的热破坏反应速率与反

3、应物的浓度呈正比关系。这一关系通常被称为“热灭活或热破坏的对数规律（logarithmic order of inactivation or destruction）“。这一关系意味着，在某一热处理温度（足以达到热灭活或热破坏的温度）下，单位时间内，食品成分被灭活或被破坏的比例是恒定的。（二）热破坏反应和温度的关系要了解在一变化温度的热处理过程中食品成分的破坏情况，必须了解不同（致死）温度下食品的热破坏规律，同时掌握这一规律，也便于人们比较不同温度下的热处理效果。 描述热处理过程中食品成分破坏反应的方法主要有下表中列出的三种参数：附件附件1.gif1.gif (4.21 KB) 湿热杀菌的类型

4、和特点低温长时杀菌法（一） 概念低温长时杀菌法也称为巴氏杀菌。相对于商业杀菌而言，巴氏杀菌是一种较温和的热杀菌形式，巴氏杀菌的处理温度通常在 100以下，典型的巴氏杀菌的条件是 62.8/30min，达到同样的巴氏杀菌效果，可以有不同的温度、时间组合。巴氏杀菌可使食品中的酶失活，并破坏食品中热敏性的微生物和致病菌。巴氏杀菌的目的及其产品的贮藏期主要取决于杀菌条件、食品成分（如 pH 值）和包装情况。对低酸性食品（pH4.6） ，其主要目的是杀灭致病菌，而对于酸性食品，还包括杀灭腐败菌和钝化酶。（二） 特点简单、方便，杀菌效果达 99，致病菌完全被杀死；不能杀死嗜热、耐热性细菌、孢子，以及一些残

5、存的酶类；设备较庞大，杀菌时间较长；高温短时杀菌法（一） 概念高温短时杀菌法主要是指食品经 100以上，130以下的杀菌处理。主要应用于 pH4.5 的低酸性食品的杀菌。（二） 特点占地少，紧凑（仅为单缸法的占地面积的 20）处理量大，连续化生产，节省热源，成本低；可于密闭条件下进行操作，减少污染的机会。但杀菌后的细菌残存数会比低温长时杀菌法高；加热时间短，营养成分损失少，乳质量高，无焖煮味；可与 CIP（原地无拆卸循环清洗系统）清洗配套，省劳力，提高效率；温度控制检测系统要求严格（仪表要准确）（三）设备适用范围需要快速有效的热传导，通常采用刮板式或管式热交换器。这种方式适用于液体或小颗粒混合

6、体。但如果是很粘稠的液体或颗粒直径大于 3cm 时，加热就会受到热传导的控制，此时产品就需要受热数分钟才能达到杀菌要求，这样产品的质量、营养成分和口感会受到影响。通常采用热水或蒸汽加热的管式或刮板式热交换器。超高温瞬时杀菌法特点温度控制准确，设备精密；温度高，杀菌时间极短，杀菌效果显著，引起的化学变化少；适于连续自动化生产；蒸汽和冷源的消耗比高温短时杀菌法 HTST 高。蒸汽喷射式加热灭菌法（一） 概念是指采用蒸汽喷射的 UHT 灭菌法，通常叫做直接蒸汽喷射或 DSI。在最后的灭菌阶段将产品与蒸汽在一定的压力下混合，蒸汽释放出潜热将产品快速加热至灭菌温度。这种直接加热系统加热产品的速度比其它任

7、何间接系统都要快。（二） 特点1、加热和冷却速度较快，UHT 瞬时加热更容易通过直接加热系统来实现。2、能加工粘度高的产品，尤其对那些不能通过板式热交换器进行良好加工的产品来说，它不容易形成结垢。但蒸汽压力将限制设备长时间运转。3、产品灭菌后需要进行无菌均质，由此设备本身的成本和运转成本大大增加。4、结构复杂，装置大多是非标准型，系统成本是同等处理能力的板式或管式加热系统的两倍。 5、运转成本高，能量回收的限制性使加热成本增加。但从某种程度上说，该系统连续运转较长时间可适当弥补其高成本的缺陷。尤其对于牛乳来说，间接系统会产生严重的结垢现象，直接加热体系更符合产品的特性和质量要求。二次灭菌法（一

8、） 概念二次灭菌法按设备运行方式可分为间歇式和连续式。间歇式是指产品第一次灭菌采用管式超高温灭菌机，然后经灌装、封盖后放入间歇式灭菌器内进行第二次灭菌。连续式是指产品第一次灭菌采用管式或板式超高温灭菌机，第二次灭菌采用连续式灭菌机。该法灭菌处理的产品保存期长，有利于长途储运。（二） 特点1、 间歇式二次灭菌法设备简单，投资较低，但产品质量不稳定。2、 连续式二次灭菌线的特点是投资大，产量高，产品质量稳定。3、 二次灭菌机是二次灭菌生产线的核心设备，要求其升温、降温快，传热均匀，尽量减小热冲击和热惯性，性能良好，严格执行灭菌规程。杀菌条件的选择和确定杀菌方法的选择选择热杀菌方法和条件时应遵循下列

9、基本原则：（一）应达到相应的热处理目的1、 以加工为主：热处理后食品应满足热加工的要求。2、 以保藏为主要目的：热处理后的食品应达到相应的杀菌、钝化酶等目的。（二）应尽量减少热处理造成的食品营养成分的破坏和损失热处理过程要重视热能在食品中的传递特征与实际效果，满足食品卫生的要求，不应产生有害物质。应根据产品热处理的目的选择优化方法。热能在食品中的传递 在计算热处理的效果时必需知道两方面的信息，一是微生物等食品成分的耐热性参数，另一是食品在热处理中的温度变化过程。（一）罐头容器内食品的传热影响容器内食品传热的因素包括：表面传热系数；食品和容器的物理性质；加热介质（蒸汽）的温度和食品初始温度之间的

10、温度差；容器的大小。要能准确地评价罐头食品在热处理中的受热程度，必须找出能代表罐头容器内食品温度变化的温度点，通常人们选罐内温度变化最慢的冷点（Cold point）温度，加热时该点的温度最低（此时又称最低加热温度点，Slowest heating point） ，冷却时该点的温度最高。热处理时，若处于冷点的食品达到热处理的要求，则罐内其它各处的食品也肯定达到或超过要求的热处理程度。传导型、对流型、混合型传热时罐头的冷点位置 1、传导传热方式的罐头：由于传热的过程是从罐壁传向罐头的中心处，罐头的冷点在罐内的几何中心。2、对流传热的罐头：由于罐内食品发生对流，热的食品上升，冷的食品下降，罐头的冷

11、点将向下移，通常在罐内的中心轴上罐头几何中心之下的某一位置。3、传导和对流混合传热的罐头：其冷点在上述两者之间。（二）评价热穿透的数据 测定热处理时传热的情况，应以冷点的温度变化为依据，通常测温仪是用铜?康铜为热电偶利用其两点上出现温度差时测定其电位差，再换算成温度的原理。在评价热处理的效果（如采用一般法计算杀菌强度 F 值）时，需要应用热穿透的有关数据，这时应首先画出罐头内部的传热曲线，求出其有关的特性值。杀菌条件的计算食品热杀菌的条件主要是杀菌值和杀菌时间，目前广泛应用的计算方法有三种：改良基本法、公式法和列线图解法。（一）改良基本法1920 年比奇洛（Bigelow）首先创立了罐头杀菌理

12、论，提出推算杀菌时间的基本法（The general mathod） ，又称基本推算法。该方法提出了部分杀菌率的概念，它通过计算包括升温和冷却阶段在内的整个热杀菌过程中的不同温度时间组合时的致死率，累积求得整个热杀菌过程的致死效果。1923 年鲍尔（Ball）根据加热杀菌过程中罐头中心所受的加热效果用积分计算杀菌效果的方法，形成了改良基本法（Improved general method） 。该法提高了计算的准确性，成为一种广泛使用的方法。在杀菌过程中，食品的温度会随着杀菌时间的变化而不断发生变化，当温度超过微生物的致死温度时，微生物就会出现死亡。温度不同，微生物死亡的速率不同。在致死温度停留

13、一段时间就有一定的杀菌效果。可以把整个杀菌过程看成是在不同杀菌温度下停留一段时间所取得的杀菌效果的总和。（二）公式计算法 此法是由鲍尔提出，后经美国制罐公司热工学研究组简化，用来计算简单型和转折型传热曲线上杀菌时间和 F 值。简化虽然会引入一些误差但影响不大。此法已经列入美国 FDA 的有关规定中，在美国得到普遍应用。公式法是根据罐头在杀菌过程中罐内容物温度的变化在半对数坐标纸上所绘出的加热曲线，以及杀菌结束冷却水立即进入杀菌锅进行冷却的曲线才能进行推算并找出答案。它的优点是可以在杀菌温度变更时算出杀菌时间，其缺点是计算繁琐、费时，还容易在计算中发生错误，又要求加热曲线必须呈有规则的简单型加热

14、曲线或转折型加热曲线，才能求得较正确的结果。近几十年来许多学者对这种方法进行了研究，以达到既正确又简单，且应用方便的目的。随着计算机技术的应用，公式法和改良适用法一样准确，但更为快速、简洁。（三）列线图法 列线图法是将有关参数制成列线计算图，利用该图计算出杀菌值和杀菌时间。该法适用于Z=10，m+g=76.66的任何简单型加热曲线，快捷方便，但不能用于转折型加热曲线的计算。当有关数据越出线外时，也不能用此法计杀菌条件的确定确定食品热杀菌条件时，应考虑影响热杀菌的各种因素。食品的热杀菌以杀菌和抑酶为主要目的，应基于微生物和酶的耐热性，并根据实际热处理时的传热情况，选择食品热杀菌条件，以确定达到杀

15、菌和抑酶的最小热处理程度。附件3.gif (8.33 KB) 2006-7-17 10:36 确定食品热杀菌条件的过程典型食品的湿热杀菌条件附件4.gif (6.83 KB) 2006-7-17 10:40 不同食品巴氏杀菌的目的和条件5.gif (7.63 KB) 2006-7-17 10:40 乳制品常见的热杀菌方法6.gif (13.39 KB) 2006-7-17 10:40 我国常见的罐头食品热杀菌的条件 17.gif (11.94 KB) 2006-7-17 10:40 我国常见的罐头食品热杀菌的条件 2罐头食品热杀菌条件的确定（一）实罐试验以满足理论计算的杀菌值（F0）为目标，热

16、杀菌可以有各种不同杀菌温度时间的组合。实罐试验的目的就是根据罐头食品质量，生产能力等综合因素选定杀菌条件，使热杀菌既能达到杀菌安全的要求，又能维持其高质量，在经济上也最合理。（二）实罐接种的杀菌试验将常见导致罐头腐败的细菌或芽孢定量接种在罐头内，在所选定的杀菌温度中进行不同时间的杀菌，再保温检查其腐败率。通常采用将耐热性强的腐败菌接种于数量较少的罐头内进行杀菌试验，藉以确证杀菌条件的安全程度。如实罐接种杀菌试验结果与理论计算结果很接近，这对所订杀菌条件的合理性和安全性有了更可靠的保证和高度的信心。1、试验用微生物（1） 低酸性食品：梭状产芽孢杆菌（Clostridium sporogenses）PA3679 芽孢（2） pH3.7 以下酸性食品：巴氏固氮梭状芽孢杆菌（Clostridium pasteurianum）或凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）芽孢（3） 高酸性食品：乳酸菌，酵母2、实罐接种方法（1） 对流传热的产品可接种在罐