丛海花——食品热处理与杀菌

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1、丛海花食品学院食品科学教研室食品工程实验室办公室地址: 综合实验楼320E-mail: Tel: 84762528第一章 食品的热处理与杀菌引言1.1 食品热处理的种类和特点1.2 食品加热的作用1.3 罐藏食品加工的工业现状第一节 热加工原理2.1 食品PH值与腐败菌的关系2.2 罐藏食品腐败变质的现象和原因2.3 微生物的耐热性2.4 酶的耐热性2.5 热加工对食品品质的影响2.6 加热时间的推算2.7 罐藏食品的一般工艺流程第二节 巴氏杀菌和热烫第三节 商业杀菌影响细菌耐热性的因素难点：微生物的耐热性相关值确定水产罐头食品杀菌规程引言1.1 食品热处理的种类和特点（一）根据热处理的目的分

2、类热处理产品工艺参数预期变化不良变化保藏处理热烫蔬菜、 水果蒸汽或热 水加热到 90-100钝化酶，除氧 ，减菌，减少 生苦味，改变 质构营养损失， 流失， 色泽变化巴氏 杀菌乳、啤酒、 果汁、肉、 蛋、面包、 即食食品加热到75 -95杀灭致病菌色泽变化， 营养变化， 感官变化杀菌乳、肉制 品、水果、 蔬菜加热到 100杀灭微生物及 其孢子色泽变化， 营养变化， 感官变化热处理产品工艺参数预期变化不良变化转化处理蒸 煮蔬菜 肉 鱼蒸汽或热 水加热到 90-100钝化酶，改变质构 ，蛋白质变性，淀 粉糊化营养损失， 水分损失焙 烤肉 鱼干空气或 湿空气加 热到 215改变色泽，形成外 壳，蛋白

3、质变性， 杀菌，降低水分营养损失， 有诱变性物质面包形成外壳，淀粉糊 化，结构和体积变 化，水分减少，色 泽变化油 炸肉 鱼 土豆油中加热 到 150-180形成外壳，色泽变 化，蛋白质变性， 淀粉糊化营养素损失工业烹饪 热烫 热挤压 杀菌等7（二）根据加工方法和工序分类8工业烹饪(Industrial cooking)的种类和特点种类有水烧煮无水烧煮 煮焖烘炸烤 加热介质 温度/ 气压 105/Pa 水 100 1蒸汽 100 1热空气 100 1油 100 1热辐射 100 19热烫(Blanching or Scalding)热烫，又称烫漂、杀青、预煮。热烫的作用主要是： （1）破坏或钝

4、化食品中的酶类； （2）有一定的杀菌和洗涤作用； （3）排除食品组织中的气体，使食品装罐后形成良 好的真空度及减少氧化作用； （4）软化食品组织，方便食品往容器中装填； （5）有预热作用，有利于装罐后缩短杀菌时间。10热挤压（Hot extrusion)热挤压是指食品物料在螺杆的挤压下被压缩并形成 熔融状态，然后在卸料端通过模具出口被挤出的 过程中还被加热。热挤压也被称为挤压蒸煮（ Extrusion cooking）。挤压是结合了混合、蒸煮、揉搓、剪切、成型等几 种单元操作的过程。 特点：挤压食品多样化；操作成本较低；在短时间 内完成多种单元操作，生产效率较高；便于生产 过程的自动控制和连续

5、生产。11热杀菌 热杀菌是以杀灭微生物为主要目的的热处理方式。根据要杀灭微生物的种类和程度的不同可分为：巴氏杀菌(Pasteurisation)超高温杀菌（UHT）商业杀菌（Sterilization)。1. 杀菌(sterilization) 將所有微生物及孢子，完全杀 灭的加热处理方法，称为杀菌或绝对无菌法。由于有些罐头 食品内容物传热速度相当慢，可能需要几个小时甚至更长时 间才能达到完全无菌，这时食品品质可能以劣变到无法食 用。 2. 商業杀菌法(commercial sterilzation) 將病原 菌、产毒菌及在食品上造成食品腐敗的微生物杀死，罐头内 允许残留有微生物或芽孢，不过，

6、在常溫无冷藏狀況的商业 贮运过程中，在一定的保质期内，不引起食品腐败变质，这 种加热处理方法称为商业灭菌法。 3.巴氏杀菌法(Pasteurization) 在100以下的加热介质 中的低温杀菌方法，以杀死病原菌及无芽孢细菌，但无法完 全杀灭腐败菌，因此巴氏杀菌产品没有在常温下保存期限的 要求。 热杀菌 131.2 食品热处理的作用正面作用杀死微生物，主要是致病菌和其他有害微生物；钝化酶；破坏食品中不需要或有害的成分或因子；改善食品的品质与特性；提高食品中营养成分的可利用率、可消化性等。14负面作用食品中营养成分，特别热敏性成分有一定损失；食品的品质和特性产生不良的变化；消耗能量。加热对食品品

7、质的影响 n生物变化质地、颜色和形状改变以及水分蒸发n物理变化维生素：氧化反应脂类：分解和酯化反应碳水化合物：糊化和美拉德反应蛋白质：变性发生胶凝和美拉德反应n化学变化生物活性丧失，生理结构变化例1：肉在煮制过程中的变化温度()理化变化/感官表现3050蛋白质凝固变化4050保水性急剧下降6070热变形基本结束80结缔组织水解,胶原明胶,肉变软90肌纤维收缩,蛋白质凝固硬化,浸出物析出100大分子部分水解,肌纤维断裂保持沸腾继续水解,肉煮烂例2：冷冻调理食品的加热前处理加热条件不但会影响产品的味道、口感、外观等重要 品质，同时在冷冻调理食品的卫生保证与品质保鲜管 理方面也是至关重要的环节。按照

8、该类产品的“最佳推 荐工艺”(GMP)、“危害因素分析与关键点控制(HACCP) 和该类产品标准所设定的加热条件，必须能够彻底地 实现杀菌。从卫生管理角度看，加热的品温越高越好 ，但加热过度会使脂肪和肉汁流出，出品率下降，风 味变劣等。一般要求产品中心品温70-80。象汉堡包等焙烤类 产品，在管理烤箱加热温度、时间的同时，还要看烤 后的色泽、形状及产品中心温度，这类食品一般要求 中心温度在70以上。烧麦等蒸制品的加热，要按照 设备与工艺要求保持规定的蒸气压、蒸煮装置的温度 ；入口、中心与出口处均应当保持在规定的温度指标 范围内；蒸制时间还要依据蒸制后的形状和温度来加 以确认。产品冷却后再进行冷

9、冻。 例3.油炸食品的品质有影响的因素对油炸食品的品质有影响的因素有油的质量、油炸温 度、炸制时间、以及即时清除油中的渣滓以保证油脂 的品质的设备性能。油炸机的结构要求必须能避免油 质劣化、对燃气量的调整方便，使其充分燃烧，利用 率高。油炸装 置有直接加热式、中间热源式等不同的型式， 各有其不同的优缺点。改善这些缺点的办法是：将油 槽和加热部分分离，用泵将油打到过滤糟，经过过滤 后，用热交换器加热再将油返回油槽，称为油循环加 热式装置。另外，因用燃汽和蒸汽加热，其热效率不 够高，且设备庞大，国外已经出现了用微波进行加热 的高效率新型设备。 热处理（罐藏食品杀菌）的重要性 罐藏食品保存食品的历史

10、 罐藏工艺的重要性 安全性 无需防腐剂 方便性 常温贮藏流通1.3 罐头食品工业的现状图 日本的罐头（包括金属罐、玻璃罐、蒸煮袋）的生产、进口 和出口的数量推移 图 日本各类罐头的生产数量表 国内罐头工业的主要问题农残 出口产品对原来已经设置了残留限制标准的农药提高了 限制标准，降低了允许残留的上限。对那些没有具体规 定限制数量的农药，允许残留的上限统一为0.01PPM。添加剂超标 添加“合成甜味剂、防腐剂”超标 ；二氧化硫超标 ；违规使用合成色素；我国水果罐头出口大量采用OEM方式，量大价低，产品附 加值不高，缺乏自主品牌，加上行业无序竞争，原材料成本 上涨，罐头产品的利润空间非常狭小。 第

11、一节 热加工原理罐头食品的腐败及腐败菌凡能导致罐头食品腐败变质的各种微生物都称为腐败菌。曾有人对日本市场销售的罐头食品进行过普查，在725只 肉、鱼、蔬菜和水果罐头中发现有活菌存在的罐头各占 20%、10%、8%、和3%。大多数罐头中出现的细菌为需氧 性芽孢菌，曾偶尔在果蔬罐头中发现霉菌孢子，却未发现 酵母菌。但这些罐头并未出现有腐败变质的现象。这主要是罐内缺氧环境抑制了它们生长繁殖的结果。若将 这些罐头通气后培养，不久罐头就出现腐败变质现象。事实表明，罐头食品种类不同，罐头内出现腐 败菌也各有差异。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。因此，弄清罐头腐败原因及其菌类是正确选

12、择 合理加热和杀菌工艺，避免贮运中罐头腐败变 质的首要条件。2.1 食品pH值与腐败菌的关系各种腐败菌对酸性环境的适应性不同，而各种 食品的酸度或pH值也各有差异。根据腐败菌对不同pH值的适应情况及其耐热性 ，罐头食品按照pH不同常分为四类：低酸性、 中酸性、酸性和高酸性在罐头工业中酸性食品和低酸性食品的分界线 以pH4.6为界线。l水份活度aw和酸碱值pH对微生物的生长有决 定性的影响，实验数据表明，aw 0.85和 pH4.6是一个分界点；l如果某食品控制在aw 0.85以下及pH4.6以下 是属于较安全的食品，只需要低于100温度 杀菌便可，如果汁罐头就是属于这种情形；l但科学家实验也证

13、明上述两个制约因素中只 要有一个达到，便可用100温度杀菌。 美国FDA 判定标准美国食品科学家按分类规则把罐头食品分为三大类：酸性食品：指自然pH4.6的产品。酸化食品：指自然pH4.6，而经配料酸化，成品最终平衡 成 pH0.85否是No.34.60.85否否No.44.60.85否是No.54.70.85否否No.64.70.85是否低酸和酸化食品判定表 （上述资料来源：美国FDA的INSTRUCTIONS FOR ESTABLISHMENT REGISTRATION AND PROCESS FILING FOR ACIDIFIED AND LOW ACID CANNED FOODS 指

14、引小册子）各种常见罐头食品的pH值罐头食品 pH值罐头食品pH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 ）5.55.45.6红酸樱桃 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酸渍黄瓜 3.93.54.3青豆6.25.96.5菠萝汁3.53.43.5马铃薯5.55.45.6番茄4.34.64.6菠菜5.45.15.9表 罐头食品按照酸度的分类酸度级 别pH值食品种类常见腐败 菌热力杀菌 要求 低酸性 5.0以 上虾、蟹、贝类、禽

15、、牛 肉、猪肉、火腿、羊肉、 蘑菇、青豆、青刀豆、笋嗜热菌、 嗜温厌氧 菌、嗜温 兼性厌氧 菌高温杀菌 105121 中酸性 4.65. 0蔬菜肉类混合制品、汤 类、面条、沙司、无花果 酸性3.74. 6荔枝、龙眼、桃、樱桃、 李、苹果、枇杷、梨、草 莓、番茄、什锦水果、番 茄酱、各类果汁非芽孢耐 酸菌、耐 酸芽孢菌沸水或 100以下 介质中杀 菌高酸性 3.7以 下菠萝、杏、葡萄、柠檬、 果酱、果冻、酸泡菜、柠 檬汁、酸渍食品等酵母、霉 菌、酶罐头食品的这种分类主要取决于肉毒杆菌的生 长习性。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

16、性较E型强。它们在适宜条件下生长时能产生致命的外毒素 ，对人的致死率可达65%。肉毒杆菌为抗热厌氧土壤菌，广泛分布于自然 界中，主要来自土壤，故存在于原料中的可能 性很大。罐头内的缺氧条件又对它的生长和产毒颇为适 宜，因此罐头杀菌时破坏它的芽孢为最低的要 求。pH值低于4.6时肉毒杆菌的生长就受到抑制， 它只有在pH大于4.6的食品中才能生长并有害 于人体健康。故肉毒杆菌能生长的最低pH值成为两类食品 分界的标准线。Clostridium botulinum在低酸性食品中尚存在有比肉毒杆菌更耐热的 厌氧腐败菌如P.A.3679生芽梭状芽孢杆菌的菌 株，它并不产生毒素，常被选为低酸性食品罐 头杀菌时供试验的对象菌。如此确定的杀菌工艺条件显然将有进一步提高 罐头杀菌的