食品杀菌新技术PPT课件
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食品杀菌新技术 (共134张PPT)
表6-1 不同温度下的同一原始菌数的UHT杀菌效果 表6-2 同一温度(135℃)不同原始菌数下的杀菌效果
第16页，共134页。
表6-3 嗜热脂肪芽孢杆菌的杀菌效果
由以上三表可看出，原料乳在135℃或更高温 度进行4秒钟的热处理，就能满足满足灭菌乳商业 标准(含菌不超过1‰)的要求。因此，采用UHT瞬 时杀菌技术可以得到满意的杀菌效果。
➢ 在喷射式中，物料通常向下流动，而蒸汽向上运动。由于
加热蒸汽直接与食品相接触，因此对蒸汽的纯净度要求甚 高。
➢ 特点：加热速度快，热处理时间短，食品颜色、风味
及营养成分的损失少。
第22页，共134页。
二、超高温杀菌的装置系统
➢ 1、直接混合式加热的超高温瞬时杀菌装 置系统
➢ 2、间接加热的超高温瞬时杀菌装置系统
蒸，使牛乳温度急剧冷却到77℃左右。 热的蒸汽由水冷凝器18冷凝，真空泵21使真空罐始终保持一定的真
空度。真空罐内部汽化时，喷入牛乳的蒸汽也部分连同闪蒸的蒸 汽一起从真空罐中排出，同时带走可能存在于牛乳中的一些臭味 。另外，从真空罐排出的热蒸汽中的一部分进入管式热交换的第
一预热器2中用来预热原料乳。
处理的食品在18个国家得到无条件批准或暂定批准，允许作为商品供一般食用。
常用的间壁式换热器有板式、管式和旋转刮板式。
容易清洗干净 单位长度的压力损失大 在喷射式中，物料通常向下流动，而蒸汽向上运动。
真正的连续化处理设备需要解决物料的连续加压、保压和卸压过程，至今还没有用于生产的连续式高压处理设备问世。
图6-6
第26页，共134页。
原料乳由输送泵1送经第一预热器2进入第二预热器3，牛乳升温至 75~80℃。
然后在压力下由泵4抽送，经调节阀5送到直接蒸汽喷射杀菌器6。在 该处，向牛乳喷入压力为1MPa的蒸汽，牛乳瞬间升温至150℃。
食品杀菌新技术—欧姆杀菌技术(食品高新技术课件)
➢ 酶处理则如对淀粉进行预糊化，还可以使肉组织软化，增 加其风味；化学处理法可将物料在盐或酸溶液中浸泡来调 节颗粒的导电性能。
二、欧姆杀菌装置
➢ (一)装置ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（二）欧姆杀菌工艺操作
➢ 1.装置的预杀菌 ➢ 用电导率与待杀菌物料相接近的一定浓度的硫酸钠溶液的循环来实现。
通过电流加热使之达到一定温度，通过压力调节阀控制杀菌压力，对 欧姆加热组件、保温管和冷却管进行杀菌。其它设备用传统的蒸汽杀 菌法。用电导率与产品相近的硫酸钠的作为预杀菌溶液的目的是避免 设备从预杀菌到产品杀菌期间电能的大幅度调整，以保持平稳而有效 地过度，且温度波动小。 ➢ 2.预杀菌液冷却后排出，引入待杀菌物料。通过反压阀利用无菌空气 和气氮气调节压力。 ➢ 3.物料加热杀菌，再依次进入保温管、冷却管和贮罐，供无菌充填。 ➢ 4.生产结束后，切断电源，先用清水清洗，再用80℃的2%的氢氧化 溶液循环清洗30min。
结垢 ➢ (4) 特别适合加热含在大颗粒的食物(直径25mm)
和高粘度、热敏性、导热系数低的食品。间壁换 热加热大颗粒食品会造成液相过热，加热时间长, 营养保留低。
➢ (5) 可处理固形物含量高达(50 -80)%的物料,传 统加热中、固体靠液体传导热量,故必须有足够的 液体来加热固体。欧姆加热则没有这个问题。
➢ 颗粒密度过大或在粘度低的液体中，有可能沉淀 在加热器底部，而导致颗粒过度受热。对颗粒的 形状保持以及其中营养物质的保存都不利。相反， 密度过小的颗粒在加工过程中会悬浮在液体表面。 在欧姆加热过程中，颗垃悬浮在液体表面或沉淀 在底部，都不能很好地估计其在加热器内的滞留 时间和受热情况。
➢ 在欧姆加热中，颗粒物料的含量一般在20% 70%之间。对颗粒含量较高的食品，一般要求颗 粒小且具有一定的柔韧性，并且为了减小颗粒间 的空隙度，还要求颗粒具有多样的几何形状。对 颗粒含量较低的食品，则要采用粘度较大的液体 来保持颗粒的悬浮状态。
二、欧姆杀菌装置
➢ (一)装置ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（二）欧姆杀菌工艺操作
➢ 1.装置的预杀菌 ➢ 用电导率与待杀菌物料相接近的一定浓度的硫酸钠溶液的循环来实现。
通过电流加热使之达到一定温度，通过压力调节阀控制杀菌压力，对 欧姆加热组件、保温管和冷却管进行杀菌。其它设备用传统的蒸汽杀 菌法。用电导率与产品相近的硫酸钠的作为预杀菌溶液的目的是避免 设备从预杀菌到产品杀菌期间电能的大幅度调整，以保持平稳而有效 地过度，且温度波动小。 ➢ 2.预杀菌液冷却后排出，引入待杀菌物料。通过反压阀利用无菌空气 和气氮气调节压力。 ➢ 3.物料加热杀菌，再依次进入保温管、冷却管和贮罐，供无菌充填。 ➢ 4.生产结束后，切断电源，先用清水清洗，再用80℃的2%的氢氧化 溶液循环清洗30min。
结垢 ➢ (4) 特别适合加热含在大颗粒的食物(直径25mm)
和高粘度、热敏性、导热系数低的食品。间壁换 热加热大颗粒食品会造成液相过热，加热时间长, 营养保留低。
➢ (5) 可处理固形物含量高达(50 -80)%的物料,传 统加热中、固体靠液体传导热量,故必须有足够的 液体来加热固体。欧姆加热则没有这个问题。
➢ 颗粒密度过大或在粘度低的液体中，有可能沉淀 在加热器底部，而导致颗粒过度受热。对颗粒的 形状保持以及其中营养物质的保存都不利。相反， 密度过小的颗粒在加工过程中会悬浮在液体表面。 在欧姆加热过程中，颗垃悬浮在液体表面或沉淀 在底部，都不能很好地估计其在加热器内的滞留 时间和受热情况。
➢ 在欧姆加热中，颗粒物料的含量一般在20% 70%之间。对颗粒含量较高的食品，一般要求颗 粒小且具有一定的柔韧性，并且为了减小颗粒间 的空隙度，还要求颗粒具有多样的几何形状。对 颗粒含量较低的食品，则要采用粘度较大的液体 来保持颗粒的悬浮状态。
第四章 食品的杀菌技术
菌装罐技术相结合，从而发展了灭菌乳生产工艺。
20世纪80年代后，UHT技术得到了更大的发展，其应用范围不仅仅 限于液体产品，目前已可应用于固液混合产品和固体粉状产品等。杀菌
装置也有很大的发展，如欧姆加热装置、气流式杀菌装置、塔式杀菌装
置等的开发，进一步促进了超高温杀菌技术的发展。
三、超高温杀菌的基本原理
－
生孢梭菌
6.0×105
汤料类制品
0.4~0.5 (10℃)
5.0~5.9
芽孢杆菌 孢子
6.0×105
§4.3 欧姆加热法超高温杀菌
欧姆杀菌是一种新型杀菌的加热方法，它借通入电流使 食品内部产生热量达到杀菌的目的。对于颗粒物料，很好地 克服瞬间加热不均、加热较慢的缺点。目前，英国APV
Baker公司已制造出工业化规模的欧姆加热设备，可使高温
瑞典 日本 美国 美国 意大利
在直接加热方式中，有将蒸汽直接喷入食品中的蒸汽喷入式和将 食品喷入蒸汽中的喷入式两种加热食品方法。在间接加热方式中，有
板式加热和管式加热以及刮板式加热装置。板式装置是加热介质和食
品通过隔板间隙时，相互进行热交换。管式装置是罐中的蒸汽或热水 对罐内盘管中流过的食品进行热交换的加热装置。刮板式UHT杀菌装 置一般用于高黏性食品和含有固形物的流动食品的加热杀菌。
直 接 加 热 方 式
蒸汽喷射式
食品喷射式 （浸渍式）
板式
间 接 加 热 方 式
管式
刮板式
Contherm Thermo Cylinder Votator Scraped Surface Heater Rototherm
Alfa Laval公司 岩井机械 Votator公司 Fran Rica公司 Tito-Manzini & Figli公司
食品杀菌新技术—臭氧杀菌技术(食品高新技术课件)
杯口端朝向消毒架的分流针，稍许用力将针推入 消毒袋内。20个分流针必须分别接入消毒袋内， 不留空端！ ➢ ⑵、瓶消毒的操作准备：将带插针输气管的空端 接入臭氧分流排的气嘴上，将插针分别插入装有 瓶的密封消毒袋内。8个气嘴必须分别接入消毒袋 内，不留空端！
➢ 2、接通电源（交流220V 50HZ），合上控制面板 上总电源开关，机器操作控制面板上两个显控板 上“电源”指示灯亮， “提示”指示灯闪亮一次， 同时，蜂鸣器响一声。液晶显示屏上显示提示语 后、显示上次设置的时间。如下图显示：
二、臭氧杀菌设备
臭氧杀菌机示意图
臭氧杀菌设备主要技术参数
• 臭氧杀菌机外尺寸： 700×420×1000 型号规格：TTYX-PGJ
数量：1台
• 瓶盖消毒架尺寸：1200×700×700 型号规格：TTYX-PGJ
数量：2台
• 臭氧分流排： 8个出口
数量：2个
• 带插针输气管： 根
数量：16
• 消毒袋 、带嘴输气管：
（三）臭氧在在畜禽养殖领域的应用
➢ 养鸡生产过程中不给鸡喂抗生素等药物难以避免 瘟疫疾病带来损失，喂了抗生素等药物又影响了 产品质量，实在处于两难状态。将臭氧充注到养 殖棚内，首先与禽类排泄物所散发的异臭进行分 解反应去除异臭，当异臭去除到一定程度稍闻到 臭氧味时，棚内空间的大肠杆菌， 葡萄球菌及新 城瘟疫、鸡霍乱、禽流感等病毒基本随之杀灭。
相应的物品与气路连接。不消毒的另一端一定要检查是否把气阀门关上。 • 4、臭氧分流排消毒时，8个气嘴必须分别接入消毒袋内，不留空端！ • 塑料杯消毒架消毒时，20个分流针必须分别接入消毒袋内，不留空端！ • 5、在任何状态运行的过程中停机后、再启动，机器都将按设定的时间，
从抽气开始重新工作。
➢ 2、接通电源（交流220V 50HZ），合上控制面板 上总电源开关，机器操作控制面板上两个显控板 上“电源”指示灯亮， “提示”指示灯闪亮一次， 同时，蜂鸣器响一声。液晶显示屏上显示提示语 后、显示上次设置的时间。如下图显示：
二、臭氧杀菌设备
臭氧杀菌机示意图
臭氧杀菌设备主要技术参数
• 臭氧杀菌机外尺寸： 700×420×1000 型号规格：TTYX-PGJ
数量：1台
• 瓶盖消毒架尺寸：1200×700×700 型号规格：TTYX-PGJ
数量：2台
• 臭氧分流排： 8个出口
数量：2个
• 带插针输气管： 根
数量：16
• 消毒袋 、带嘴输气管：
（三）臭氧在在畜禽养殖领域的应用
➢ 养鸡生产过程中不给鸡喂抗生素等药物难以避免 瘟疫疾病带来损失，喂了抗生素等药物又影响了 产品质量，实在处于两难状态。将臭氧充注到养 殖棚内，首先与禽类排泄物所散发的异臭进行分 解反应去除异臭，当异臭去除到一定程度稍闻到 臭氧味时，棚内空间的大肠杆菌， 葡萄球菌及新 城瘟疫、鸡霍乱、禽流感等病毒基本随之杀灭。
相应的物品与气路连接。不消毒的另一端一定要检查是否把气阀门关上。 • 4、臭氧分流排消毒时，8个气嘴必须分别接入消毒袋内，不留空端！ • 塑料杯消毒架消毒时，20个分流针必须分别接入消毒袋内，不留空端！ • 5、在任何状态运行的过程中停机后、再启动，机器都将按设定的时间，
从抽气开始重新工作。
食品消毒杀菌培训课件
食品消毒杀菌培训课件食品消毒杀菌培训课件随着人们对食品安全问题的关注度不断提高，食品消毒杀菌成为了保障食品安全的重要环节。
为了提高公众的食品消毒杀菌意识和技能，许多机构和企业都开始开展相关的培训课程。
本文将就食品消毒杀菌培训课件的内容和重要性展开讨论。
首先，食品消毒杀菌培训课件应该包含的内容非常丰富。
首先，课件应该介绍食品消毒杀菌的基本概念和原理，让学员了解为什么需要进行食品消毒杀菌以及其重要性。
其次，课件应该详细介绍各种食品消毒杀菌的方法和技术，包括热处理、化学消毒剂、辐射杀菌等。
通过学习这些方法和技术，学员能够了解不同情况下应该选择何种消毒杀菌方法。
此外，课件还应该包含食品消毒杀菌的操作规范和注意事项，以及如何正确使用消毒剂和设备等实用知识。
最后，课件还可以加入一些案例分析和实践操作，帮助学员更好地掌握食品消毒杀菌的技能。
其次，食品消毒杀菌培训课件的重要性不容忽视。
首先，食品消毒杀菌培训可以提高公众的食品安全意识。
通过学习食品消毒杀菌的知识和技能，公众能够更加了解食品安全问题的严重性，增强自我保护意识，提高对食品消毒杀菌的重视程度。
其次，食品消毒杀菌培训可以提高从业人员的专业素质。
对于从事食品生产、加工和销售的从业人员来说，掌握食品消毒杀菌的技能是必不可少的。
通过培训，他们能够了解食品消毒杀菌的操作规范和注意事项，掌握正确的操作方法，提高工作效率和食品安全水平。
最后，食品消毒杀菌培训可以提高公众对食品安全监管的信任度。
当公众知道食品从生产到销售过程中都经过了严格的消毒杀菌措施，他们会更加放心购买和食用这些食品，从而增加对相关机构和企业的信任度。
然而，目前食品消毒杀菌培训课件还存在一些问题。
首先，一些培训课件内容过于简单，只是简单介绍了食品消毒杀菌的基本概念，缺乏实用性。
这使得学员在实际操作中往往无法正确应用所学知识。
其次，一些培训课件过于理论化，缺乏实例和案例分析。
这使得学员很难将理论知识与实际操作相结合，影响了培训效果。
食品杀菌新技术—超高压杀菌技术(食品高新技术课件)
（4）超高压对脂类的影响 高压对脂类的影响是可逆的 室温下，呈液态的脂肪在高压下（100~200 MPa）
研究报道，同持续静压处理相比，阶段性压力变化 处理杀菌效果较好
对于易受芽孢菌污染的食物用超高压多次重复 短时处理，杀灭芽孢效果好
3.微生物的种类 不同生长期的微生物对高压的反应不同 处于指数生长期的微生物比处于静止生长期的微
生物对压力反应更敏感 革兰氏阳性菌比革兰氏阴性菌对压力更具抗性
孢子对压力的抵抗力则更强 革兰氏阳性菌中的芽孢杆菌属（Bacillus）和梭 状芽孢杆菌属（Clostridum）的芽孢最为耐压 芽孢壳的结构极其致密，使得芽孢类细菌具备了 抵抗高压的能力，杀灭芽孢需更高的压力并结合其 它处理方式
在200 MPa以上的压力作用下发生显著的变化 对二级结构的影响：
在很高压力下（＞700 MPa）发生变化，导致 非可逆变性
超高压（＜700 MPa）对蛋白质一级结构无影响， 有利于二级结构的稳定，但会破坏其三级结构和四 级结构
超高压迫使蛋白质的原始结构伸展，分子从有序 而紧密的构造转变为无序而松散的构造，或发生变 形，活性中心受到破坏，失去生物活性
同，细菌对压力的耐受能力也会各有不同 细菌耐压性的差异不仅在于种属的不同，而且还
与来源有关，同一种属的菌株之间也可能有较大差 异
革兰氏阳性菌超高压杀菌的指示菌： 非致病性的无害李斯特菌代替食源性致病菌单核
细胞增生李斯特菌 革兰氏阴性菌超高压杀菌的指示菌：
大肠杆菌科（Enterobacteriaceae）
（3）影响细胞内酶活力 高压还会引起主要酶系的失活，一般来讲压力超
过300MPa对蛋白质的变性将是不可逆的，酶的高 压失活的根本机制是：①改变分子内部结构；②活 性部位上构象发生变化
食品杀菌新技术 (2)优秀课件
食品杀菌新技术 (2)优秀课件
超高温杀菌
主 要
欧姆杀菌
内
容
高压杀菌
第一节 超高温杀菌
一、基本原理 超高温杀菌是把加热温度为135-150℃、加热
时间为2-8s、加热后产品达到商业无菌要求的杀 菌过程叫做超高温杀菌或者UHT杀菌。其基本原理 包括微生物热致死原理和如何最大限度地保持食 品的原有风味及品质原理。因为微生物对高温的 敏感性远远大于多数食品成分对高温的敏感性， 故超高温短时杀菌，能在很短时间内有效地杀死 微生物，并较好地保持食品应有的品质。
二、UHT杀菌的微生物致死理论依据
(一)微生物的耐热性 微生物的耐热性受到下列因素的影响
1.菌种和菌株； 2.菌龄、培育条件、贮存环境； 3.热处理的介质、食品成分如酸度； 4.原始活菌数； 5.热处理温度和时间(主导因素)。 (二)微生物的致死速率与D值 微生物的热致死率是加热温度和加热时间的函数。
• N值指的是活菌递减的对数周期，也称递减指数
X
C
•110n
X：细胞残存数；C：细胞原始总数；n：递减指数
三、UHT杀菌效果 通常，检验UHT杀菌效果可用某类微生物的 芽孢作为试验对象。例如，用PA3679 芽孢，这 种芽孢具有极高的Z值（Z=35）若某一UHT杀菌 工艺要求F值为12D，处理之后的芽孢总数就要 减少到经过12个对数期后的值。若原料总的孢 子总数为1000个/ml,则按图中的十减九递减时 间曲线，如果150℃所选定的D值为0.285s(杀死 90%孢子所需的时间)，那么全部热处理时间就 是0.285×12=3.4s。所以把热处理温度150 ℃ 和热处理时间结合起来就会使原始总孢子数由 1000个/ml减少到1个/109ml，即1个/106L，这无 疑是一个很严格的卫生标准。如果热处理时间 进一步延长到4s，就有可能达到1×108L的UHT杀 菌产品只有一个1个残存孢子的水平。
超高温杀菌
主 要
欧姆杀菌
内
容
高压杀菌
第一节 超高温杀菌
一、基本原理 超高温杀菌是把加热温度为135-150℃、加热
时间为2-8s、加热后产品达到商业无菌要求的杀 菌过程叫做超高温杀菌或者UHT杀菌。其基本原理 包括微生物热致死原理和如何最大限度地保持食 品的原有风味及品质原理。因为微生物对高温的 敏感性远远大于多数食品成分对高温的敏感性， 故超高温短时杀菌，能在很短时间内有效地杀死 微生物，并较好地保持食品应有的品质。
二、UHT杀菌的微生物致死理论依据
(一)微生物的耐热性 微生物的耐热性受到下列因素的影响
1.菌种和菌株； 2.菌龄、培育条件、贮存环境； 3.热处理的介质、食品成分如酸度； 4.原始活菌数； 5.热处理温度和时间(主导因素)。 (二)微生物的致死速率与D值 微生物的热致死率是加热温度和加热时间的函数。
• N值指的是活菌递减的对数周期，也称递减指数
X
C
•110n
X：细胞残存数；C：细胞原始总数；n：递减指数
三、UHT杀菌效果 通常，检验UHT杀菌效果可用某类微生物的 芽孢作为试验对象。例如，用PA3679 芽孢，这 种芽孢具有极高的Z值（Z=35）若某一UHT杀菌 工艺要求F值为12D，处理之后的芽孢总数就要 减少到经过12个对数期后的值。若原料总的孢 子总数为1000个/ml,则按图中的十减九递减时 间曲线，如果150℃所选定的D值为0.285s(杀死 90%孢子所需的时间)，那么全部热处理时间就 是0.285×12=3.4s。所以把热处理温度150 ℃ 和热处理时间结合起来就会使原始总孢子数由 1000个/ml减少到1个/109ml，即1个/106L，这无 疑是一个很严格的卫生标准。如果热处理时间 进一步延长到4s，就有可能达到1×108L的UHT杀 菌产品只有一个1个残存孢子的水平。
《食品杀菌新技术》PPT课件
以热处理温度为横坐标，以 热处理时间的对数值为纵坐标， 就得到一条直线，即热力致死时 间曲线（TDT）。
Z值：热力致死时间缩短一个
对数周期所要求的热处理温度升
高的温度数。
整理课件ppt
10
设A、A'为热致死时间相差1个对 数周期的两个点，其对应的热致死 时间的对数值分别为：
lgTDTA=lgl02，lgTDTA'=lgl0， 相应的热力致死温度分别为TA、TA' ，则直线斜率为：
D值：在一定的处理环境
中和在一定的热力致死温度
条件下某细菌群中每杀死
90%原有残存活菌数时所需
要的时间。
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6
图中表明，直线通过一
个对数循环时所需要的时 间（分钟）就是D值。也 是直线斜率的倒数。
D值大小和细菌耐热 性的强度成正比。
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7
部分食品中常见腐败菌的 D 值
腐败菌
腐败特征
（2）离子环境：低浓度食盐对芽孢耐热性 有一定的增强作用，随着浓度提高到8%以 上会使芽孢耐热性减弱。
（3）水分活性：芽孢对干热（氧化）的抵 抗能力比湿热（蛋白质变性）的强。
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5
（二）热力致死速率曲线与D值
以纵坐标为单位料内部
随时间残存的细菌活细胞数 或芽孢数的对数值，以横坐 标为热处理时间，可得到一 直线——热力致死速率曲线 或活菌残存数曲线。
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16
（二）间接式加热装置
间接式超高温杀菌设备根据热交换器型式分为薄板 式、套管式和刮板式三种。
1.薄板超高温杀菌设备
原乳从平衡槽1用泵抽送至薄 板热交换器2预热，送入贮槽3保 持8min。送入均质机4，进入薄 板热交换器5、6与高温蒸汽热交 换。
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（一）直接式加热装置
1、喷射式加热器
原乳由输送泵1抽出，经第 一预热器2进入第二预热器3， 再由乳泵4抽出，经气控阀5送 到蒸汽喷射杀菌器6，瞬间加 热到150℃，进入真空罐9。
无菌乳泵11送至无菌均质 机12，冷却器13中进一步冷 却，送往无菌包装机，或送入 无菌贮罐。
15
2、注入式加热器
将牛乳或其他物料注入到过热蒸汽加热器中，由蒸汽瞬间 加热到杀菌温度而完成杀菌过程。
菌
产酸产气产毒 产酸产气
酸 嗜 凝结芽孢杆菌
平盖酸败
性 温 巴氏固氮梭状芽孢杆菌
产酸产气
食 菌 酪酸梭状芽孢杆菌
产酸产气
品
多粘芽孢杆菌
产酸产气
耐热性 D121=4.0-5.0 min D121=3.0-4.0 min D121=2.0-3.0 min D121=6-12 sec D121=6-40 sec
即D 100℃ =1.00
9
（3）热力致死时间曲线（TDT曲线）与Z值
热力致死时间：热力温度保持 恒定不变，将处于一定条件下的 食品物料中某一菌种的细胞或芽 孢全部杀死所必需的最短热处理 时间。
以热处理温度为横坐标，以热 处理时间的对数值为纵坐标，就 得到一条直线，即热力致死时间 曲线（TDT）。
F值：在121℃温度条件下杀死 一定浓度的细菌所需要的时间。
11
菌种在任何杀菌温度T下的TDT值可按下式表 示：
12
（四）热力指数递减时间（TRT）
TRT：在任何特定热力致死温度条件下将 细菌或芽孢数减少到某一程度如10-n（即原 来活菌数的1/10n）时所需要的热处理时间 （分钟）。
TRTn=nD即曲线通过n个对数循环时 所需要的热处理时间。
（3）水分活性：芽孢对干热（氧化）的抵 抗能力比湿热（蛋白质变性）的强。
5
（二）热力致死速率曲线与D值
以纵坐标为单位物料内部 随时间残存的细菌活细胞数 或芽孢数的对数值，以横坐 标为热处理时间，可得到一 直线——热力致死速率曲线 或活菌残存数曲线。
D值：在一定的处理环境 中和在一定的热力致死温度 条件下某细菌群中每杀死 90%原有残存活菌数时所需 要的时间。
食品杀菌新技术
1
杀菌技术可分为：加热杀菌技术、化学药 剂杀菌技术、辐射杀菌技术、过滤除菌法以 及加热与其他手段相结合的杀菌技术等。
本章主要学习现代食品工程中应用的各 种新杀(除)菌方法的原理、特点及涉及到的 杀菌设备。
2
第一节 超高温杀菌技术
常见的物理灭菌包括热灭菌和冷灭菌。
热灭菌是食品工业常用的方法，包括：巴氏灭 菌法、高温短时灭菌法和超高温瞬时灭菌法 （UHT）。
例：121℃温度杀菌时TRT12=12D， 即经12D分钟杀菌后罐内致死率——芽 孢数将降低到10-12。
13
二、超高温杀菌的基本方法
基本方法：间接式(间壁式)加热法和直接 混合式加热法。
间接式加热法：热量经固体换热壁传递给待 加热杀菌的物料。
直接式加热法：包括注入式和喷射式。
14
三、UHT杀菌装置
微生物的热致死率是加热温度和受热时间 的函数。在温度有效范围内，热处理温度每 升高10℃，细菌孢子的被破坏速度提高1130倍。
4
（一）微生物的耐热性
影响微生物耐热性的因素：
（1）pH和缓冲介质：过酸和过碱均使微 生物耐热性下降。
（2）离子环境：低浓度食盐对芽孢耐热性 有一定的增强作用，随着浓度提高到8%以上 会使芽孢耐热性减弱。
D121=1-4 sec D100=6-30 sec D100=6-30 sec D100=6-30 sec
8
例1： 100℃热处理时，原始菌数为1×104，热处理3
分钟后残存的活菌数是1×101，求该菌D值。
D
t
log a log b
3 D lg1.0104 lg1.010 1.00
间接式超高温杀菌设备根据热交换器型式分为薄板 式、套管式和刮板式三种。
1.薄板超高温杀菌设备
原乳从平衡槽1用泵抽送至薄 板热交换器2预热，送入贮槽3保 持8min。送入均质机4，进入薄 板热交换器5、6与高温蒸汽热交 换。
灭菌乳流经转向阀7，流入热 交换器9热交换至100℃，再进入 热交换器2与原乳交换热量，经热 交换器10，冷却到20℃（或4℃） 左右，送入无菌包装机包装。
17
2.管式杀菌设备
管式杀菌设备通常由供液泵、预热器、管式加热杀菌器 和回流管道等构成。
套管式超高温杀菌设备的加热器 是，利用内外管间环形间隙进行热 交换。
物料由供料泵1进入双套盘管2的 外层通道，与内层通道已杀菌的高 温物料热交换而预热，进入加热灭 菌室3，然后进入双套盘管内层通道 被进料冷却到出料温度。
⑴ 原乳用高压泵1输送到第一 预热器2，在此与来自闪蒸罐5的 蒸汽进行热交换预热升温，然后 经第二预热器3加热到75℃。
⑵ 牛乳进入蒸汽加热器4，加 热到杀菌温度
⑶ 蒸汽加热器4底部的热牛乳 强制喷入闪蒸罐5，最后由无菌泵 6将灭菌乳由闪蒸罐底部抽出，经 冷却器7后进入包装或储藏。
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（二）间接式加热装置
习惯上，把加热温度为135-150℃，加热时间 为2-8s，加热后产品达到商业无菌要求的杀菌过 程称为UHT灭菌。
商业无菌：通常是将食品加热到较高的温度并维
持一定的时间以达到杀死所有致病菌、腐败菌和绝
大部分微生物，钝化酶，使杀菌后的食品达到较长
的贮期。
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一、超高温杀菌原理
细胞内蛋白质凝固变性的难易程度直接关 系到微生物的耐热性。
Z值：热力致死时间缩短一个
对数周期所要求的热处理温度升
高的温度数。
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设A、A'为热致死时间相差1个对 数周期的两个点，其对应的热致死 时间的对数值分别为：
lgTDTA=lgl02，lgTDTA'=lgl0， 相应的热力致死温度分别为TA、TA'， 则直线斜率为：
通常用121℃作为标准温度，该温 度下的热力致死时间用符号F来表示， 并称为F值，单位为min。
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图中表明，直线通过一 个对数循环时所需要的时 间（分钟）就是D值。也 是直线斜率的倒数。
D值大小和细菌耐热 性的强度成正比。
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部分食品中常见腐败菌的 D 值
腐败菌
腐败特征
低 嗜 嗜热脂肪芽孢杆菌
平盖酸败
酸 热 嗜热解糖梭状芽孢杆菌
产酸产气
性 菌 温 生芽孢梭状芽孢杆菌(P.A3697)
1、喷射式加热器
原乳由输送泵1抽出，经第 一预热器2进入第二预热器3， 再由乳泵4抽出，经气控阀5送 到蒸汽喷射杀菌器6，瞬间加 热到150℃，进入真空罐9。
无菌乳泵11送至无菌均质 机12，冷却器13中进一步冷 却，送往无菌包装机，或送入 无菌贮罐。
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2、注入式加热器
将牛乳或其他物料注入到过热蒸汽加热器中，由蒸汽瞬间 加热到杀菌温度而完成杀菌过程。
菌
产酸产气产毒 产酸产气
酸 嗜 凝结芽孢杆菌
平盖酸败
性 温 巴氏固氮梭状芽孢杆菌
产酸产气
食 菌 酪酸梭状芽孢杆菌
产酸产气
品
多粘芽孢杆菌
产酸产气
耐热性 D121=4.0-5.0 min D121=3.0-4.0 min D121=2.0-3.0 min D121=6-12 sec D121=6-40 sec
即D 100℃ =1.00
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（3）热力致死时间曲线（TDT曲线）与Z值
热力致死时间：热力温度保持 恒定不变，将处于一定条件下的 食品物料中某一菌种的细胞或芽 孢全部杀死所必需的最短热处理 时间。
以热处理温度为横坐标，以热 处理时间的对数值为纵坐标，就 得到一条直线，即热力致死时间 曲线（TDT）。
F值：在121℃温度条件下杀死 一定浓度的细菌所需要的时间。
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菌种在任何杀菌温度T下的TDT值可按下式表 示：
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（四）热力指数递减时间（TRT）
TRT：在任何特定热力致死温度条件下将 细菌或芽孢数减少到某一程度如10-n（即原 来活菌数的1/10n）时所需要的热处理时间 （分钟）。
TRTn=nD即曲线通过n个对数循环时 所需要的热处理时间。
（3）水分活性：芽孢对干热（氧化）的抵 抗能力比湿热（蛋白质变性）的强。
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（二）热力致死速率曲线与D值
以纵坐标为单位物料内部 随时间残存的细菌活细胞数 或芽孢数的对数值，以横坐 标为热处理时间，可得到一 直线——热力致死速率曲线 或活菌残存数曲线。
D值：在一定的处理环境 中和在一定的热力致死温度 条件下某细菌群中每杀死 90%原有残存活菌数时所需 要的时间。
食品杀菌新技术
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杀菌技术可分为：加热杀菌技术、化学药 剂杀菌技术、辐射杀菌技术、过滤除菌法以 及加热与其他手段相结合的杀菌技术等。
本章主要学习现代食品工程中应用的各 种新杀(除)菌方法的原理、特点及涉及到的 杀菌设备。
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第一节 超高温杀菌技术
常见的物理灭菌包括热灭菌和冷灭菌。
热灭菌是食品工业常用的方法，包括：巴氏灭 菌法、高温短时灭菌法和超高温瞬时灭菌法 （UHT）。
例：121℃温度杀菌时TRT12=12D， 即经12D分钟杀菌后罐内致死率——芽 孢数将降低到10-12。
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二、超高温杀菌的基本方法
基本方法：间接式(间壁式)加热法和直接 混合式加热法。
间接式加热法：热量经固体换热壁传递给待 加热杀菌的物料。
直接式加热法：包括注入式和喷射式。
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三、UHT杀菌装置
微生物的热致死率是加热温度和受热时间 的函数。在温度有效范围内，热处理温度每 升高10℃，细菌孢子的被破坏速度提高1130倍。
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（一）微生物的耐热性
影响微生物耐热性的因素：
（1）pH和缓冲介质：过酸和过碱均使微 生物耐热性下降。
（2）离子环境：低浓度食盐对芽孢耐热性 有一定的增强作用，随着浓度提高到8%以上 会使芽孢耐热性减弱。
D121=1-4 sec D100=6-30 sec D100=6-30 sec D100=6-30 sec
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例1： 100℃热处理时，原始菌数为1×104，热处理3
分钟后残存的活菌数是1×101，求该菌D值。
D
t
log a log b
3 D lg1.0104 lg1.010 1.00
间接式超高温杀菌设备根据热交换器型式分为薄板 式、套管式和刮板式三种。
1.薄板超高温杀菌设备
原乳从平衡槽1用泵抽送至薄 板热交换器2预热，送入贮槽3保 持8min。送入均质机4，进入薄 板热交换器5、6与高温蒸汽热交 换。
灭菌乳流经转向阀7，流入热 交换器9热交换至100℃，再进入 热交换器2与原乳交换热量，经热 交换器10，冷却到20℃（或4℃） 左右，送入无菌包装机包装。
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2.管式杀菌设备
管式杀菌设备通常由供液泵、预热器、管式加热杀菌器 和回流管道等构成。
套管式超高温杀菌设备的加热器 是，利用内外管间环形间隙进行热 交换。
物料由供料泵1进入双套盘管2的 外层通道，与内层通道已杀菌的高 温物料热交换而预热，进入加热灭 菌室3，然后进入双套盘管内层通道 被进料冷却到出料温度。
⑴ 原乳用高压泵1输送到第一 预热器2，在此与来自闪蒸罐5的 蒸汽进行热交换预热升温，然后 经第二预热器3加热到75℃。
⑵ 牛乳进入蒸汽加热器4，加 热到杀菌温度
⑶ 蒸汽加热器4底部的热牛乳 强制喷入闪蒸罐5，最后由无菌泵 6将灭菌乳由闪蒸罐底部抽出，经 冷却器7后进入包装或储藏。
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（二）间接式加热装置
习惯上，把加热温度为135-150℃，加热时间 为2-8s，加热后产品达到商业无菌要求的杀菌过 程称为UHT灭菌。
商业无菌：通常是将食品加热到较高的温度并维
持一定的时间以达到杀死所有致病菌、腐败菌和绝
大部分微生物，钝化酶，使杀菌后的食品达到较长
的贮期。
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一、超高温杀菌原理
细胞内蛋白质凝固变性的难易程度直接关 系到微生物的耐热性。
Z值：热力致死时间缩短一个
对数周期所要求的热处理温度升
高的温度数。
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设A、A'为热致死时间相差1个对 数周期的两个点，其对应的热致死 时间的对数值分别为：
lgTDTA=lgl02，lgTDTA'=lgl0， 相应的热力致死温度分别为TA、TA'， 则直线斜率为：
通常用121℃作为标准温度，该温 度下的热力致死时间用符号F来表示， 并称为F值，单位为min。
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图中表明，直线通过一 个对数循环时所需要的时 间（分钟）就是D值。也 是直线斜率的倒数。
D值大小和细菌耐热 性的强度成正比。
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部分食品中常见腐败菌的 D 值
腐败菌
腐败特征
低 嗜 嗜热脂肪芽孢杆菌
平盖酸败
酸 热 嗜热解糖梭状芽孢杆菌
产酸产气
性 菌 温 生芽孢梭状芽孢杆菌(P.A3697)