食品的热处理和杀菌总结
第一章 食品热处理和杀菌解析

商业杀菌法(commercial sterilization)
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,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。
热烫(Blanching or Scalding)作用:
1、破坏或钝化酶活性的最主要和最有效方法之一; 2、一定的杀菌和洗涤作用,可以减少食品表面的微生物数
量; 3、可以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、热烫还能软化食品组织,方便食品往容器中装填; 5、起到一定的预热作用,有利于装罐后缩短杀菌升温的时
间。
热挤压(Hot extrusion)
挤压:将食品物料放入挤压机中,物料在螺杆的挤压下被压缩并形 成熔融状态,在卸料端通过模具出口被挤出的过程,
是结合混合、蒸煮、揉搓、剪切、成型等几种单元操作的过程。 特点: 1 挤压食品多样化,可以通过调整配料和挤压机的操作条件直接
生产出满足消费者要求-的各种挤压食品; 2 挤压处理的操作成本较低; 3 高温短时,在短时间内完成多种单元操作,生产效率较高;便
-10~25 ℃ -5~55 ℃ 5~55℃
30~90℃
最适生长温度
12~15℃ 25~30 ℃ 30~45℃
50~ 70℃
2、影响微生物耐热性的因素有哪些?
三方面: (1)微生物的种类 (2)微生物生长和细胞(芽孢)形成的环境条件 (3)热处理时的环境条件(温度、湿度、时间)
2、影响微生物耐热性的因素 (1) 微生物种类、状态和数量
3第三章 食品的热处理和杀菌解析

FOOD TECHNOLOGY
③ 按罐藏容器分类
金属罐罐头 玻璃罐罐头 软包装罐头
FOOD TECHNOLOGY
4. 罐头食品制造需符合的两个条件
食品必须在不透气的容器内密封,以防止产品杀 菌后再受到污染。 食物必须在一定的温度下加热一段时间,使产品 达到商业无菌的要求。
实现商业灭菌的三条途径
5. 中国罐头食品工业现状
20世纪50年代开始起步 20世纪80年代稳定发展
20世纪90年代全面调整
21世纪初开始快速发展
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中国罐头工业十强企业:
上海梅林罐头食品有限公司 厦门罐头厂 浙江黄岩罐头食品集团 宁波五洲星集团 广州鹰金钱集团 山东九发食用菌股份有限公司 福建紫山集团 厦门银鹭集团 新疆屯河投资股份有限公司 河北理想企业集团
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3. 罐头食品的分类
① 按罐藏原料分类
肉类罐头 禽类罐头 水产类罐头 水果类罐头 蔬菜类罐头 其他类罐头
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② 按加工方法分类
清蒸类:以保存原有食品的色香味为主,只加少量调料。 调味类:装罐后加入调味汤汁,体现调味汁的风味。 油浸类:装罐后加入油脂,油脂加入量较大。 糖水类:糖浓度相对较低,一般在14%-18%。 糖浆类:固形物块状、糖浓度相对较高,达60%-70%。 果酱类:物料呈酱体,糖浓度达60%-70%以上。 果汁类:以水果或蔬菜汁为原料加工而成。 什锦类:原料多样化。
第二节 热加工原理 一.罐头食品的腐败及腐败菌
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食品腐败:食品在微生物的作用下,食品的感官品质、 营养品质甚至卫生安全品质等发生不良变化,而丧失 其可食性的现象。 腐败菌:导致食品腐败变质的各种微生物。
第三章 食品的热处理和杀菌

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。
第二章 食品热处理和杀菌

2. 微生物的生长温度和微生物的耐贮性
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。
3. 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。
2. 酶的最适温度和热稳定性 影响酶的热稳定性的因素主要有 两大类:一是酶的种类和来源,另一 是热处理的条件。
四、加热对食品营养成分和感观品质的影响
加热对食品成分的影响可以产生有益的结 果,也会造成营养成分的损失。由于不同食 品成分的耐热性不同,热处理可以破坏食品 中不需要的成分,如禽类蛋白中的抗生物素 蛋白、豆科植物中的胰蛋白酶抑制素。热处 理可改善营养素的可利用率,如淀粉的糊化 和蛋白质的变性可提高其在体内的可消化性 。加热也可改善食品的感官品质,如美化口 味、改善组织状态、产生可口的颜色等。
整合重排得: 2.303R(T-T1) Z
Ea=
式中 T1——参比温度,K; T——杀菌温度,K。
(3)温度系数Q值
Q值表示反应在温度T2下进行的速率比 在较低温度下T1下快多少,若Q值表示温度 增加10℃时反应速率的增加情况,则一般 称之为Q10。Z值和Q10的关系为:
10 Z=
lgQ10
二、加热对微生物的影响
一些食品成分的耐热性参数
第三节 食品热处理条件的选择与确定
一、食品热处理方法的选择 (一)热处理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
食品的热处理与杀菌

应用范围
适用于表面杀菌处理,如面包 、糕点等食品的表面杀菌。
优点
加热速度快,效率高,对食品 营养成分破坏小。
缺点
仅适用于表面杀菌,对于内部 杀菌效果较差。
微波法
原理
应用范围
利用微波对食品进行加热处理,使微生物 体内的水分分子产生高速振动,摩擦产生 热量,从而达到杀菌的目的。
适用于各种液体、固体和半固体食品,如 牛奶、肉类、蔬菜等。
关注新型非热加工技术发展趋势
深入研究非热加工技术
加大对超高压、脉冲电场、超声波等 非热加工技术的研究力度,挖掘其在
食品杀菌和保鲜方面的潜力。
推动技术应用
鼓励企业积极采用非热加工技术,提 高食品加工的效率和安全性,同时保
持食品原有的营养和风味。
加强法规和标准建设
制定和完善非热加工技术的法规和标 准,规范技术应用,保障食品安全。
优势与局限性
脉冲电场技术具有杀菌速度快、效率高、对食品营养成分 破坏小等优点,但设备复杂、操作技术要求高,且对不同 类型的食品适应性有待提高。
超声波技术在食品杀菌中应用
超声波技术原理
利用超声波在食品中传播时产生的空化效应、机械效应和热效应等作用,破坏微生物细胞 结构,达到杀菌的目的。
在食品杀菌中的应用
原理及适用范围
01
热处理原理
通过加热使微生物体内蛋白质变性、酶失活,从而达到杀菌目的。
02
适用范围
适用于大多数食品,特别是液体和半液体食品,如果汁、牛奶等。对于
固体食品,需考虑加热过程中的传热效率和食品质量变化。
03
注意事项
热处理过程中应控制加热温度和时间,避免过度加热导致食品营养成分
损失和品质下降。同时,对于某些热敏性食品,需采用温和的加热条件
食品的热处理和杀菌

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 致黑梭状芽孢杆菌
致黑硫臭
食 嗜 肉毒杆菌 A、B 品 温 生芽孢梭状芽孢杆菌(P.A3697)
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
D121℃ = 5
图5
设原始菌数为a,经过一段热处理时间t后, 残存菌数为b ,直线的斜率为k,
则: lg b – lg a= k ( t – 0 ) ∵ a>b
整理上式得 t=﹣1/k(lg a-lg b)
令D = ﹣1/k 则得到热力致死速率曲 线方程
t= D (lg a-lg b)
令b= a10-1 则D=t
(Thermal Death Time Curve,TDT)
表示微生物的热力致死时间(TDT)随热杀菌 温度的变化而呈现的规律。图7
图7 热力致死时间曲线
设直线的斜率为k,取曲线上任意两点
1(TDT1,T1)、2 (TDT2,T2)
则: log TDT2– log TDT1 = k (T2– T1 ) 若 T2 > T1
(一)加热对微生物的影响 1. 微生物的生长温度
微生物的最适生长温度
温度高于微生物的最适生长温度时,微生物的生 长就会受到抑制甚至出现死亡现象。
微生物的最适生长温度与热致死温度(℃)
微生物
最低生长温度
最适生长温度
嗜热菌
30 --- 45
50---70
嗜温菌
5 --- 15
30---45
热处理和杀菌

钝化酶,主要是过氧化物酶、抗坏血酸酶等 破坏食品中不需要或有害的成分或因子,如大豆中的胰蛋白酶抑制因 子 改善食品的品质与特性,如产生特别的色泽、风味和组织状态等 提高食品中营养成分的可利用率、可消化性等
食品中的营养成分,特别是热敏性成分有一定损失
正面作用
负面作用
图3-2 糖对细菌耐热性的影响
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③ 罐内食品成分
(4)盐(食盐)
4%以下浓度的食盐对芽孢的耐热性有保护作用 8%以上时,可减弱其耐热性;
>10%,抗热性大大降低,盐渍食品达到盐浓度 10~15%。
原因: a、高盐产生高渗透压,使Pro脱水变性,甚至死亡。 b、盐的存在降低水分活性,从可利用的自由水减少,代谢受阻。
食品的热加工,其目的是为了延长食品的货架期。
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热处理原理
影响微生物耐热性的因素
①微生物的种类和数量
种类
数量
② 热处理温度
③罐内食品成分
pH、脂肪、糖、蛋白质、盐、植物杀菌素
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① 微生物的种类对耐热性的影响Байду номын сангаас
微生物的菌种不同,耐热的程度也不同,而且即使是同一菌 种,其耐热性也因菌株而异。 正处于生长繁殖的微生物营养细胞的耐热性较它的芽孢弱。 各种芽孢菌的耐热性也不相同,一般厌氧菌芽孢菌耐热较需 氧菌芽孢菌。嗜热菌的芽孢耐热性最强。嗜热菌芽孢 > 厌氧菌 芽孢>需氧菌芽孢 同一菌种芽孢的耐热性也会因热处理前的培养条件、储存环 境和菌龄的不同而异。
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③ 罐内食品成分
(1) pH
随着底物酸性的增加,微生物菌群的耐热性大大下降。
--第二章---食品热处理和杀菌

b.阿累尼乌斯方程
反映热破坏反应和温度关系的另一方法是阿 累尼乌斯法,即反应动力学理论
阿累尼乌斯方程为:
k
k0
• e Ea RT
式中k——反应速率常数,min-1; k0——频率因子常数,min-1; Ea——反应活化能,J·mol-1; R——气体常数,8.314J·mol-1·K-1; T——热力学温度,K
三、食品热处理使用的能源和加热方式
食品热处理可使用几种不同的能源作为加热源, 主要能源种类有:电,气(天然气或液化气),液 体燃料(燃油等),固体燃料(如煤、木、炭等)
食品热处理的能源及其特点
项目
电
气 液体燃料 固体燃料
每单位质量或体积的能量
低
高 中等至高
每千焦能量的消耗
高
低
低
低
传热设备消耗 加热效率 适应性
低
低
高
高
高 中等至高 中等至低 低
高
高
低
低
着火或爆炸的危险性
低
高低低Fra bibliotek污染食品的危险性
低
低
高
高
劳动力和操作成本
低
低
低
高
加热方式
直接方式
加热介质(如燃料燃烧的热气等)与食 品直接接触的加热过程。容易污染食品, 一般只有气体燃料可作为直接加热源, 液体燃料则很少
间接方式
将燃料燃烧所产生的热能通过换热器或 其他中间介质(如空气)加热食品,从 而将食品与燃料分开
特点:
挤压食品多样化,可以通过调整配料和挤压机的操作条件直接生产出 满足消费者要求的各种挤压食品
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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。
影响传热的因素有罐内食品的物理性质,杀菌的初温,容器的材料和规格以及杀菌用的杀菌锅等。
这些因素均会不同程度影响罐头食品杀菌的热传递。
此外要注意的是杀菌强度的计算和确定程序,常见的有比奇洛基本法和鲍尔改良法。
食品罐藏的基本工序
罐藏食品的生产过程有预处理(包括拣选、清洗、去皮核、修整、预煮、漂洗、分级、切割、调味、抽空等工序)、装罐、排气、密封、杀菌、冷却和后处理(包括保温、擦罐贴标、装箱、仓储、运输)等工序组成。
罐藏食品发生腐败变质的现象及原因
罐藏食品可以杀死食品内的部分微生物,但是也会发生腐败。
常见的腐败现象有胀罐、平盖酸败、硫化黑边、霉变。
造成腐败的原因:初期腐败、杀菌不足、杀菌后污染、嗜热菌生长。
巴氏杀菌
巴氏杀菌是一种温和的热处理过程,主要用于液体食品。
进行巴氏杀菌处理的目的:钝化可能造成产品变质的酶类物质,以延长冷藏产品的货架期;傻妹食品物料中可能存在的致病菌营养细胞,以保护消费者的健康不受伤害。
常见的巴氏杀菌系统是连续式巴氏杀菌系统,采用的是高温短时杀菌。
另一种热处理方式是热烫。
热烫是一种温和强度的热处理,与巴氏杀菌的区别在于热烫应用于水果和蔬菜的杀菌。
热烫的首要目标是钝化食品的酶。
经过热烫处理的水果蔬菜获得贮藏的稳定性,避免了贮藏期酶的反应。