第三章 食品的热处理和杀菌
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第三章 食品的热处理和杀菌
菌
酵母、霉 菌、酶
2、罐头杀菌工艺条件
罐头杀菌工艺条件制定的原则：在保证罐藏食品安 全性的基础上，尽可能地缩短加热杀菌的时间，以 减少热力对食品品质的影响，
正确合理的杀菌条件：既能杀灭罐内的致病菌和能 在罐内环境中生长繁殖引起食品变质的腐败菌，使 酶失活，又能最大限度地保持食品原有的品质。
t1 t2 t3 p
二、罐藏技术的历史沿革
Nichols Appert（法）： 罐藏技术（1804）； 《动物和植物物质的永久保存法》（1810）； “阿培尔之家“（1812）：世界上第一家罐头厂
Louis Paster （法）：微生物作用导致变质（1864）； 加热杀菌理论（1873）
Bigelow和Esty（20世纪初期）： 食品的pH与细菌芽孢 的耐热性之间的关系
金属罐的清洗：人工清洗、机械清洗 玻璃瓶的清洗和消毒 ➢ 人工清洗：回收的旧瓶子：40～50 ºC、浓度2％～
3％的NaOH溶液浸泡5～10min；洗涤剂 ➢ 机械清洗：洗瓶机（喷洗式、浸喷组合式） ➢ 瓶盖：先用温水冲洗，烘干后以75%的酒精消毒。
2、罐盖的打印 3、空罐的钝化处理
定义：将空罐放在化学溶液中作短时间浸 泡或以化学溶液喷射，使其表面产生一 保护薄层，使锡的活泼性变得迟钝而不 易与食品发生作用。
配比:重铬酸钠 0.8kg NaOH 2.0kg 土耳其红油 300ml Na3PO4 0.9kg 自来水100kg
（二）原料选择及预处理
果蔬类原料：选择、分选、洗涤、去皮与修整 、热烫与漂洗、抽空处理
禽畜类原料：选择、解冻、分割、剔骨、整理 、预煮、油炸
水产类原料：选择、解冻、清洗、处理、盐渍 、脱水
热挤压:是指食品物料在螺杆挤压下因受高温、高压、高剪 切力作用，被压缩并形成熔融状态，然后被挤出模具孔， 因压力骤降，水分急骤闪蒸，产品膨胀，从而形成一定形 状和组织形态的产品。
酵母、霉 菌、酶
2、罐头杀菌工艺条件
罐头杀菌工艺条件制定的原则：在保证罐藏食品安 全性的基础上，尽可能地缩短加热杀菌的时间，以 减少热力对食品品质的影响，
正确合理的杀菌条件：既能杀灭罐内的致病菌和能 在罐内环境中生长繁殖引起食品变质的腐败菌，使 酶失活，又能最大限度地保持食品原有的品质。
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二、罐藏技术的历史沿革
Nichols Appert（法）： 罐藏技术（1804）； 《动物和植物物质的永久保存法》（1810）； “阿培尔之家“（1812）：世界上第一家罐头厂
Louis Paster （法）：微生物作用导致变质（1864）； 加热杀菌理论（1873）
Bigelow和Esty（20世纪初期）： 食品的pH与细菌芽孢 的耐热性之间的关系
金属罐的清洗：人工清洗、机械清洗 玻璃瓶的清洗和消毒 ➢ 人工清洗：回收的旧瓶子：40～50 ºC、浓度2％～
3％的NaOH溶液浸泡5～10min；洗涤剂 ➢ 机械清洗：洗瓶机（喷洗式、浸喷组合式） ➢ 瓶盖：先用温水冲洗，烘干后以75%的酒精消毒。
2、罐盖的打印 3、空罐的钝化处理
定义：将空罐放在化学溶液中作短时间浸 泡或以化学溶液喷射，使其表面产生一 保护薄层，使锡的活泼性变得迟钝而不 易与食品发生作用。
配比:重铬酸钠 0.8kg NaOH 2.0kg 土耳其红油 300ml Na3PO4 0.9kg 自来水100kg
（二）原料选择及预处理
果蔬类原料：选择、分选、洗涤、去皮与修整 、热烫与漂洗、抽空处理
禽畜类原料：选择、解冻、分割、剔骨、整理 、预煮、油炸
水产类原料：选择、解冻、清洗、处理、盐渍 、脱水
热挤压:是指食品物料在螺杆挤压下因受高温、高压、高剪 切力作用，被压缩并形成熔融状态，然后被挤出模具孔， 因压力骤降，水分急骤闪蒸，产品膨胀，从而形成一定形 状和组织形态的产品。
第三章食品的热处理与杀菌
培育条件、贮存环境的不同而异
（2）热处理前细菌芽孢的培育和经历
生物有抵御周围环境的本能。食品污染前腐败菌 及其芽孢所处的生长环境对他们的耐热性有一定 影响
在含有磷酸或镁的培养基种生长出的芽孢具有较 强的耐热性；在含有碳水化合物和氨基酸的环境 中培养芽孢的耐热性很强；在高温下培养比在低 温下喂养形成的芽孢的耐热性要强
因此，弄清罐头腐败原因及其菌类是正确 选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。
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
不过在低酸性食品中尚有存在抗热性更强的平 酸菌如嗜热脂肪芽孢杆菌，它需要更高的杀菌 工艺条件才会完全遭到破坏。
另外，由于中酸性食品的杀菌强度要求与低酸 性食品的要求相同，因此它也被并入低酸性食 品一类。
食品严重污染时某些腐败菌如酪酸菌和凝结芽 孢杆菌在pH低于3.7时仍能生长，因此pH3.7 就成为这两类食品的分界线。
①低酸性食品胀罐时常见的腐败菌大多数属于
专性厌氧嗜热芽孢杆菌，如嗜热解糖梭状芽孢杆 菌，它最适生长温度为55℃，温度低于32℃生长 很缓慢，因此只要温度不高，就不会迅速繁殖， 但一旦处于高温条件下，就会导致罐头腐败变质。
厌氧嗜温芽孢菌，如肉毒杆菌、生芽梭状芽孢杆 菌等。
②酸性食品胀罐时常见的有专性厌氧嗜温芽孢杆菌如巴 氏固氮芽孢杆菌、酪酸梭状芽孢杆菌等解糖菌，常见 于梨、菠萝、番茄罐头中。
③高酸性食品胀罐时常见的有小球菌以及乳杆菌、明串 珠菌等非芽孢菌。
（2）平酸败坏
①现象：外观正常，内容物变质，呈轻微或严重酸味， pH可能可以下降到0.1-0.3。
（2）热处理前细菌芽孢的培育和经历
生物有抵御周围环境的本能。食品污染前腐败菌 及其芽孢所处的生长环境对他们的耐热性有一定 影响
在含有磷酸或镁的培养基种生长出的芽孢具有较 强的耐热性；在含有碳水化合物和氨基酸的环境 中培养芽孢的耐热性很强；在高温下培养比在低 温下喂养形成的芽孢的耐热性要强
因此，弄清罐头腐败原因及其菌类是正确 选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。
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
不过在低酸性食品中尚有存在抗热性更强的平 酸菌如嗜热脂肪芽孢杆菌，它需要更高的杀菌 工艺条件才会完全遭到破坏。
另外，由于中酸性食品的杀菌强度要求与低酸 性食品的要求相同，因此它也被并入低酸性食 品一类。
食品严重污染时某些腐败菌如酪酸菌和凝结芽 孢杆菌在pH低于3.7时仍能生长，因此pH3.7 就成为这两类食品的分界线。
①低酸性食品胀罐时常见的腐败菌大多数属于
专性厌氧嗜热芽孢杆菌，如嗜热解糖梭状芽孢杆 菌，它最适生长温度为55℃，温度低于32℃生长 很缓慢，因此只要温度不高，就不会迅速繁殖， 但一旦处于高温条件下，就会导致罐头腐败变质。
厌氧嗜温芽孢菌，如肉毒杆菌、生芽梭状芽孢杆 菌等。
②酸性食品胀罐时常见的有专性厌氧嗜温芽孢杆菌如巴 氏固氮芽孢杆菌、酪酸梭状芽孢杆菌等解糖菌，常见 于梨、菠萝、番茄罐头中。
③高酸性食品胀罐时常见的有小球菌以及乳杆菌、明串 珠菌等非芽孢菌。
（2）平酸败坏
①现象：外观正常，内容物变质，呈轻微或严重酸味， pH可能可以下降到0.1-0.3。
第三章 食品的热处理和杀菌
9³105 9³104 9³103
105 104 103
5 4 3
4
5 6 7
103
102 101 100
9³102
9³101 9 0.9
102
101 100 0.1
2
1 0 -1
该实验的假设前提是：起始样品中微生物的细胞浓度为106个/ml,每加热1min有90%的细胞死亡， 加热温度为121℃
Survivor Curve
为什么细菌的芽孢比营养细胞更耐热？
蛋白质不同 不同种类的蛋白质具 水分含量及水分
活度不同
（1）芽孢中的水分含 量较低 （2）芽孢中的水大部 分为结合水
有不同的热凝固温度
微生物的污染量
C
B
D
A Time
图3-1 微生物的不同生长阶段
2.热处理温度和时间
热处理温度越高则杀菌效果 越好 加热时间延长，有时并不能
（二）热杀菌食品的pH分类
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值不同常分为四类：低酸性、中酸性、酸性 和高酸性。
酸度 低酸 性 中酸 性 酸性
pH值
食品种类
常见腐败 菌
杀菌要求 高温杀菌 105~121℃
> 5.0 虾、蟹、贝类、禽、牛 嗜热菌、嗜
肉、猪肉、火腿、羊肉、温厌氧菌、 蘑菇、青豆 嗜温兼性厌 蔬菜肉类混合制品、汤 氧菌
保藏热处理的代表产品
罐头食品
金属罐 玻璃瓶 铝箔或复合塑料薄膜
罐头食品的特点
可直接食用或开袋即食
货架期很长 风味、色泽、质构、营养成分受到影响 带有加热后的蒸煮味
适合于加工需要加热烧熟的食品原料
食品工艺学-第三章+食品的热处理和杀菌
形成凝结层，既妨碍水分的渗透，又不导 热，所以增加了微生物的耐热性。 ❖脂肪含量高的罐头，杀菌强度要加大
（6）蛋白质
❖蛋白质含量在5%左右，对微生物有保 护作用
❖蛋白质含量在15%以上，对耐热性无 影响
（7）植物杀菌素
❖有些植物的汁液和分泌的挥发性物质对微 生物有抑制或杀灭作用，这类物质称为植 物杀菌素
固温度； ❖ 水分含量及水分状态不同。芽孢中的含水量明显
少于营养细胞，且多为结合水。结合水越多蛋白 质的稳定性越大。
（2）原始活菌数
❖ 腐败菌或芽孢全部死亡所需要的时间随原始菌数 而异，原始菌数越多，全部死亡所需要的时间越 长。因此罐头食品杀菌前被污染的菌数和杀菌效 果有直接的关系。
表1 原始菌数和玉米罐头杀菌效果的关系
❖ 肉毒梭状芽孢杆菌是嗜温厌氧型细菌，有A、B、C、D、 E、F、G七种类型，食品中常见的有A、B、E三种。其中 A、B类型芽孢的耐热性较E型强，广泛存在于土壤中， 故存在于原料中的可能性很大。
原因：
❖ 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%。
❖ 罐头内的缺氧条件对它的生长和产毒很适宜 ❖ pH值低于4.6时肉毒杆菌的生长就受到抑制，它
❖ 热杀菌的主要目的是杀灭正常保质期内的有害微生 物。一般认为达到杀菌条件的热处理强度足以钝化 食品中的酶活性。
一、微生物的耐热性
❖微生物对热的敏感性常受各种因素的 影响，如种类、数量、环境条件等
❖鉴定微生物的死亡，常以它是否失去 了繁殖与变异能力为标准。
（一）影响微生物耐热性的因素
–污染微生物的种类和数量 –热处理温度 –罐内食品成分
❖ 水份活度Aw和酸碱值pH对微生物的生长有决定性 的影响。
❖ 初期实验数据表明：Aw0.85和pH4.6是一个分界 点，如果某食品控制在Aw0.85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，果汁罐头就是属于这种情形。
（6）蛋白质
❖蛋白质含量在5%左右，对微生物有保 护作用
❖蛋白质含量在15%以上，对耐热性无 影响
（7）植物杀菌素
❖有些植物的汁液和分泌的挥发性物质对微 生物有抑制或杀灭作用，这类物质称为植 物杀菌素
固温度； ❖ 水分含量及水分状态不同。芽孢中的含水量明显
少于营养细胞，且多为结合水。结合水越多蛋白 质的稳定性越大。
（2）原始活菌数
❖ 腐败菌或芽孢全部死亡所需要的时间随原始菌数 而异，原始菌数越多，全部死亡所需要的时间越 长。因此罐头食品杀菌前被污染的菌数和杀菌效 果有直接的关系。
表1 原始菌数和玉米罐头杀菌效果的关系
❖ 肉毒梭状芽孢杆菌是嗜温厌氧型细菌，有A、B、C、D、 E、F、G七种类型，食品中常见的有A、B、E三种。其中 A、B类型芽孢的耐热性较E型强，广泛存在于土壤中， 故存在于原料中的可能性很大。
原因：
❖ 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%。
❖ 罐头内的缺氧条件对它的生长和产毒很适宜 ❖ pH值低于4.6时肉毒杆菌的生长就受到抑制，它
❖ 热杀菌的主要目的是杀灭正常保质期内的有害微生 物。一般认为达到杀菌条件的热处理强度足以钝化 食品中的酶活性。
一、微生物的耐热性
❖微生物对热的敏感性常受各种因素的 影响，如种类、数量、环境条件等
❖鉴定微生物的死亡，常以它是否失去 了繁殖与变异能力为标准。
（一）影响微生物耐热性的因素
–污染微生物的种类和数量 –热处理温度 –罐内食品成分
❖ 水份活度Aw和酸碱值pH对微生物的生长有决定性 的影响。
❖ 初期实验数据表明：Aw0.85和pH4.6是一个分界 点，如果某食品控制在Aw0.85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，果汁罐头就是属于这种情形。
徐州工程学院食品科学与工程讲义 第3章 热处理与杀菌
第3章 食品热 处理与 杀菌
教学目的和要求： 熟悉食品热处理及杀菌的方法， 掌握食品热杀菌原理； 掌握食品罐藏、巴氏杀菌、热 烫等基本工艺过程和实现工艺的 系统要求及设备； 熟悉热处理对食品质量与安全 的影响；能够根据不同食品性质 选择和确定产品不同杀菌方法、 设备和杀菌工艺条件。
1
教 学 内 容
的首要条件。
22
1．影响微生物耐热性的因素
----孢子本性（与遗传有关的因子）； ----孢子或细胞生长或形成时环境条件； ----孢子或细胞在加热时环境及加热后的 再生条件。
23
(1)菌种和菌株
霉菌、酵母耐热性低，部分细菌很耐热。
――菌种不同、耐热性不同。
――同一菌种，菌株不同，耐热性也不同。
――正处于生长繁殖的细菌的耐热性比它的芽孢弱。
――各种芽孢中，嗜热菌芽孢耐热性最强，厌氧菌
芽孢次之，需氧菌芽孢最弱。 ――同一种芽孢的耐热性也会因热处理前菌龄、培 育条件、贮存环境的不同而异。
24
(2)原始菌数
腐败菌或芽孢全部死亡所需要的时间随原始菌数 而异，原始菌数越多，全部死亡所需要的时间越长。 罐头食品杀菌前被污染的菌数和杀菌效果有直接 的关系。
----食品罐头的杀菌不一定要使罐内完全无菌，除要严格控制肉毒杆菌的生长 以防其产生毒素外，只要在一般商品流通过程中不变质，而且罐头腐败率在经 济上合算范围以内就可以说达到杀菌目的。这就是罐头杀菌通常都称为商业灭 菌的原因所在。
35
(6)热处理温度
最低热致死温度；提高温度可以减少致死时间。 热处理温度越高，杀死一定量腐败菌芽孢所需要
•这些罐头并未出现有腐败变质的现象；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，不久就出现腐败变质现象。
教学目的和要求： 熟悉食品热处理及杀菌的方法， 掌握食品热杀菌原理； 掌握食品罐藏、巴氏杀菌、热 烫等基本工艺过程和实现工艺的 系统要求及设备； 熟悉热处理对食品质量与安全 的影响；能够根据不同食品性质 选择和确定产品不同杀菌方法、 设备和杀菌工艺条件。
1
教 学 内 容
的首要条件。
22
1．影响微生物耐热性的因素
----孢子本性（与遗传有关的因子）； ----孢子或细胞生长或形成时环境条件； ----孢子或细胞在加热时环境及加热后的 再生条件。
23
(1)菌种和菌株
霉菌、酵母耐热性低，部分细菌很耐热。
――菌种不同、耐热性不同。
――同一菌种，菌株不同，耐热性也不同。
――正处于生长繁殖的细菌的耐热性比它的芽孢弱。
――各种芽孢中，嗜热菌芽孢耐热性最强，厌氧菌
芽孢次之，需氧菌芽孢最弱。 ――同一种芽孢的耐热性也会因热处理前菌龄、培 育条件、贮存环境的不同而异。
24
(2)原始菌数
腐败菌或芽孢全部死亡所需要的时间随原始菌数 而异，原始菌数越多，全部死亡所需要的时间越长。 罐头食品杀菌前被污染的菌数和杀菌效果有直接 的关系。
----食品罐头的杀菌不一定要使罐内完全无菌，除要严格控制肉毒杆菌的生长 以防其产生毒素外，只要在一般商品流通过程中不变质，而且罐头腐败率在经 济上合算范围以内就可以说达到杀菌目的。这就是罐头杀菌通常都称为商业灭 菌的原因所在。
35
(6)热处理温度
最低热致死温度；提高温度可以减少致死时间。 热处理温度越高，杀死一定量腐败菌芽孢所需要
•这些罐头并未出现有腐败变质的现象；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，不久就出现腐败变质现象。
食品的热处理和杀菌总结
食品的热处理和杀菌总结食品热处理的主要目的是降低无益生物如微生物和酶的活性，这类热处理就是保藏热处理。
在有些热处理过程中会出现一些物理特性的变化（如面团转化成面包），这类热处理就称为转化热处理。
在这两类热处理的过程中，都会有一些主要营养成分的损失，都会发生一些不希望的变化。
下表1列出来常用的热处理过程及其效果。
表1 常用的热处理过程及其效果在保藏热处理中，最重要的一种方式是将食品装在容器中密封后，用高温处理，将微生物杀死，在防止外界微生物再次侵入的条件下，可以使食品在室温下长期贮藏。
这种保藏食品的方法俗称罐藏，凡用密封容器包装并经过高温杀菌的食品称为罐头食品。
食品的杀菌方法有多种，物理的如热处理、微波、辐射等，化学如加各种防腐剂和抑菌剂，生物的如各种微生物或能产生抗生素的微生物。
虽然杀菌方法有多种并且一直在改进，但是热处理杀菌是食品工业最有效，最经济，最简单的。
热杀菌的主要目的是杀灭在食品正常的保质期内可导致食品腐败变质的微生物。
要制定出既达标又可使食品的质量因素变化最少的合理杀菌工艺，必须研究微生物的耐热性以及食物在食品中的传递情况。
微生物的耐热性研究影响微生物耐热性的因素是多方面的。
首先是内因即微生物的种类，各种微生物的、的耐热性是不同的，同种微生物，耐热性也会因培养条件的不同而有所差异，因此首先要确定食品中所含的主要微生物种类及数量；确定微生物种类后可以确定致死温度，试验找出最节能，最快速的杀菌温度；其次是外因，热处理可使微生物细胞内的蛋白质变性而致死，食品内的各种成分也会影响到蛋白质的凝固速度，从而影响到微生物的的耐热性，主要因素有PH值、脂肪含量、糖的浓度、蛋白质含量、盐浓度和植物杀菌素六大类、微生物耐热性参数F0、Z值、D值以及热力致死时间曲线和热力致死速率曲线等是热处理中的重要参考资料。
食品的传热热的传递方式有三种：传导、对流和辐射。
对于罐头食品我们一般只认为存在传导和对流两种方式。
热处理1
食品的酸度或pH值也各有差异。
表3-1 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 3.4 3.2 3.7 番茄汁 4.3 4.1 苹果 3.6 3.2 4.2 芦笋（绿）5.5 5.4 杏 3.3 3.8 青刀豆 5.4 5.2 红酸樱桃 3.5 3.2 2.9 3.7 黄豆猪肉 5.6 5.0 葡萄汁 橙汁 菠萝汁 3.7 3.5 3.5 3.5 3.4 4.0 4.3 3.5 蘑 菇 青豆 马铃薯 5.8 6.2 5.5 5.8 5.9 5.4 酸渍黄瓜 3.9
注意
微生物在热力作用下的死亡特性既然是各种因素综
合影响的结果，那么，对腐败菌耐热性作比较时就
应指出比较时所处的条件。
利用某对象菌耐热性作为确定某罐头食品的杀菌程
度时，测定对象菌耐热性所处的条件和环境应和该
罐头食品所含成分基本一致。
2. 热杀菌食品的pH分类
各种腐败菌对酸性环境的适应性不同，而各种
什么是罐头食品？
罐头食品：因军事需要而诞生，是早期军用食品
研究的重要成果。
不加任何防腐剂，完全依靠容器的密封和食
品的高压灭菌长期保存不变质，容器内的高真空
使食品的风味和营养的到最大限度的保存，罐头
食品在常温下储存，携带和食用都十分方便。
1795年，拿破仑悬赏12000法朗征求军用食品的新鲜
10 1 0.1
→
±ú É ¾ Î Â ¶ È ¡ æ Î Þ Ì Ç 10%Õ á Ì Ç
图3-2 糖对细菌耐热性的影响
盐的影响(脱水作用比糖强) 通常食盐的浓度在4%以下时,对芽孢的耐热性有一 定的保护作用,而8%以上浓度时,则可削弱其耐热性. 这种削弱和保护的程度常随腐败菌的种类而异. 食品中其它成分的影响
食品工艺学3热处理
–70℃的温度下，大肠杆菌在10%的糖液中的致死 时间比无糖时增加了5 min，糖浓度为30%时， 致死时间增加30 min。
• 机理：糖吸收微生物细胞中水分，导致细胞内 原生质脱水，影响了蛋白质的凝固速度，增大 了耐热性。
• 糖浓度高到一定程度（60%左右）时，高渗透压 环境能抑制微生物生长。 #
• 存在于酸性食品中较耐热的某些腐败菌， 如酪酸菌、凝结芽孢杆菌，在 pH<3.7 时即不能生长。
• 高酸性食品中出现的主要腐败菌为耐热 性较低的耐酸性细菌、酵母、霉菌，杀 菌强度较低。但此类杀菌条件有时难以 将酶钝化，故酶的钝化也是确定这类食 品杀菌参数的主要依据。
酸化食品
• 某些低酸性食品物料，因为感官品质的需 要，不宜进行高强度的加热，可以采取加 入酸或酸性食品的办法，使产品的最终平 衡pH≤4.6。这类产品称为酸化食品。
f. 植物杀菌素
• 植物杀菌素是某些植物中含有的能抑制 微生物生长或杀死微生物的成分。
• 常见含有植物杀菌素的原料：葱、蒜、 辣椒、罗卜、芥末、丁香、芹菜、胡罗 卜、茴香等。
• 植物杀菌素的存在会削弱微生物的耐热 性，并可降低原始菌量。 #
2、食品的pH值分类
• 分类的目的：利用微生物在不同的酸度环境中耐热 性的显著差异，对不同酸度的食品采用不同程度的 热处理。
• 低酸性食品以耐热菌的芽孢为杀菌对象。
细菌芽孢的耐热性
（106 芽孢/5 ml，肉羹培养基中）
细菌种类
致死时间（min） 100℃ 125℃
枯草杆菌
120
30
马铃薯杆菌
110
25
肉毒杆菌 A
300
12
肉毒杆菌 B
150
12
b.污染量
• 机理：糖吸收微生物细胞中水分，导致细胞内 原生质脱水，影响了蛋白质的凝固速度，增大 了耐热性。
• 糖浓度高到一定程度（60%左右）时，高渗透压 环境能抑制微生物生长。 #
• 存在于酸性食品中较耐热的某些腐败菌， 如酪酸菌、凝结芽孢杆菌，在 pH<3.7 时即不能生长。
• 高酸性食品中出现的主要腐败菌为耐热 性较低的耐酸性细菌、酵母、霉菌，杀 菌强度较低。但此类杀菌条件有时难以 将酶钝化，故酶的钝化也是确定这类食 品杀菌参数的主要依据。
酸化食品
• 某些低酸性食品物料，因为感官品质的需 要，不宜进行高强度的加热，可以采取加 入酸或酸性食品的办法，使产品的最终平 衡pH≤4.6。这类产品称为酸化食品。
f. 植物杀菌素
• 植物杀菌素是某些植物中含有的能抑制 微生物生长或杀死微生物的成分。
• 常见含有植物杀菌素的原料：葱、蒜、 辣椒、罗卜、芥末、丁香、芹菜、胡罗 卜、茴香等。
• 植物杀菌素的存在会削弱微生物的耐热 性，并可降低原始菌量。 #
2、食品的pH值分类
• 分类的目的：利用微生物在不同的酸度环境中耐热 性的显著差异，对不同酸度的食品采用不同程度的 热处理。
• 低酸性食品以耐热菌的芽孢为杀菌对象。
细菌芽孢的耐热性
（106 芽孢/5 ml，肉羹培养基中）
细菌种类
致死时间（min） 100℃ 125℃
枯草杆菌
120
30
马铃薯杆菌
110
25
肉毒杆菌 A
300
12
肉毒杆菌 B
150
12
b.污染量
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最高生长温 度（℃） 70～90 45～55 30～35 15～25
为什么细菌的芽孢比营养细胞更耐热？
蛋白质不同
不同种类的蛋白质具 有不同的热凝固温度
水分含量及水分 活度不同
（1）芽孢中的水分含 量较低
（2）芽孢中的水大部 分为结合水
微生物的污染量
C
BLeabharlann DA Time图3-1 微生物的不同生长阶段
在100℃以下的加热介质中的低温杀菌方法，以杀死致病
菌营养细胞及无芽孢细菌，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。
保藏热处理
巴氏杀菌
温度75-95 ℃
例1：鲜奶
63.5℃，30min; 72℃～76℃, 15s; 85 ℃ ,10s
例2：果冻
85℃，20min;
保藏热处理
高温灭菌
温度>100 ℃，杀灭微生物及其孢子
例：超高温灭菌奶
135-141℃，3-4s
保藏热处理的主要目的
杀灭在食品正常保质期内可导致食品腐败变质的 微生物
钝化食品中的酶
热杀菌处理的最高境界
Safety vs. Quality
热杀菌处理的最高境界
达到杀菌及钝化酶活性的要求 尽可能使食品的质量因素少发生变化
1.微生物的种类
霉菌和酵母菌的耐热性较低 产芽孢细菌＞非芽孢细菌 芽孢＞营养细胞 嗜热微生物＞嗜温微生物＞嗜冷微生物
细菌种类
嗜温菌 中温性菌 低温性菌
嗜冷菌
细菌的耐热性
最低生长温 度（℃） 30～40 5～15 -5～5 -10～-5
最适生长温 度（℃） 50～70 30～45 25～30 12～15
耐热性
糖类
糖类的影响与其种类和浓 度有关
低浓度的糖类影响不大， 高浓度的糖类则增强微生
蛋白质含量5%左右时， 对微生物有保护作用，
物的耐热性
15%以上时，对耐热性 没什么影响
3.罐内食品成分
盐类
水分
盐类对细菌耐热性的影 响是可变的
相同温度下湿热杀菌的效 果要好过干热杀菌
低浓度的食盐对微生物
耐热性
2.热处理温度和时间
热处理温度越高则杀菌效果 越好
加热时间延长，有时并不能 使杀菌效果提高。
杀菌时保证足够高的温度比 杀菌时间更重要。
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图3-3 不同温度时炭疽菌芽孢的活菌残存数曲线
第三章 食品的热处理与杀菌
PRINCIPLES OF THERMAL PROCESSING
食品的热处理
保藏热处理
– 热烫 – 巴氏杀菌 – 高温灭菌
转化热处理
--蒸煮 --烘烤 --油炸
保藏热处理
热烫
（1）钝化酶
苹果
马铃薯
热烫
（2）除氧
保藏热处理
生菜
保藏热处理
巴氏杀菌法 (Pasteurization ）
盐类
IP/product development exchanges
糖类
菌株和菌 种
蛋白质 pH值
脂肪 初始活菌数
微生物的耐热 性
影响微生物耐 热性的因素
水分活 度
其他
M的生理状 态
培养温度
热处理温度和时间
Capability/service exchanges
微生物耐热性影响因素
污染微生物的种类和数量 热处理温度 罐内食品成分
肉毒杆菌的应用——除皱美容
低酸性转化为酸性食品？
水果蔬菜罐头
加酸
酸化食品
FDA对低酸性食品和酸化食品的判定
低酸性食品罐头类。所谓“低酸性罐头”是指 pＨ值＞ 4.6，水分活度＞ 0.85
4.6~5. 蔬菜肉类混合制品、汤 氧菌 0 类、面条、无花果
3.7~4. 荔枝、龙眼、樱桃、苹 非芽孢耐酸
6 果、枇杷、草莓、番茄 菌、耐酸芽
酱、各类果汁
孢菌
< 3.7 菠萝、杏、葡萄、柠檬、酵母、霉菌
果酱、果冻、酸泡菜、
柠檬汁等
杀菌要求
高温杀菌 105~121℃
沸水或 100℃以下 介质中杀
菌
热杀菌食品的pH分类
罐头食品的这种分类主要取决于肉毒杆菌的生
长习性。
pH≤ 4.6 酸性食品 pH＞4.6 低酸性
肉毒杆菌
肉毒杆菌为嗜温厌氧细菌，广泛分布于自然界中，主要 来自土壤。
有A、B、C、D、E、F、G七种类型，食品中常见的有A、 B、E三种。其中A、B类型芽孢的耐热性较强。
它们在生长时能产生致命的外毒素，对人的致死率可达 65%。
-------合理的杀菌工艺参数
保藏热处理的代表产品
罐头食品
金属罐
玻璃瓶
铝箔或复合塑料薄膜
罐头食品的特点
可直接食用或开袋即食 货架期很长 风味、色泽、质构、营养成分受到影响 带有加热后的蒸煮味
适合于加工需要加热烧熟的食品原料
一、微生物的耐热性（主要内容）
－－影响微生物耐热性的因素
有保护作用，高浓度的 耐热性
食盐则有削弱作用
3.罐内食品成分
pH值
其它
微生物的耐热性在中性或 接近中性的环境中最强。
pH 4.6 是酸性食品和低
防腐剂、杀菌剂的存在 会使微生物的耐热性降低
酸食品的分界限。有些食
品开始是低酸食品，加工
后成为酸性食品。
耐热性
pH值
图3-4 微生物生长随pH值的变化
肉毒杆菌
罐头内的缺氧条件又对它的生长和产毒颇为适宜，因此罐 头杀菌时以破坏它的芽孢为最低要求。
pH值≤4.6时肉毒杆菌的生长受到抑制，且在干燥的环境 中无法生长。
故肉毒杆菌能生长的低酸性食品被划定为pH值>4.6、 Aw>0.85。
肉毒杆菌生长和产生毒素时会伴随着产气，因 此印制“罐盖中心部位凸起不可食用”可预防 消费者误食。
（二）热杀菌食品的pH分类
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值不同常分为四类：低酸性、中酸性、酸性 和高酸性。
酸度
低酸 性
中酸 性
酸性
高酸 性
pH值
食品种类
常见腐败 菌
> 5.0 虾、蟹、贝类、禽、牛 嗜热菌、嗜
肉、猪肉、火腿、羊肉、温厌氧菌、
蘑菇、青豆
嗜温兼性厌
讨论1：
有人说，在食品加工过程中，不需要进 行卫生控制，反正最后会杀菌的，你认为 这种说法对吗？为什么？
讨论2：
当你去餐厅就餐时，很多餐厅都会 提供 茶水给顾客涮洗餐具，你觉得这样做的目 的是什么？能起到杀菌的作用吗？
3.罐内食品成分
脂肪、蛋白质
脂肪的存在可以增强细 菌的耐热性
原因：形成凝结层，妨 碍水分的渗透又是热的 不良导体