1、仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院食品加工工艺原理食品加工工艺原理仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理第二章第二章 食品的热处理和杀菌食品的热处理和杀菌http:/202.38.193.234/spjg/food/index.html仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理本章的主要内容及重点本章的主要内容及重点食品加工与保藏中的热处理食品加工与保藏中的热处理 作用、类型、特点、加热方式食品热处理反应的基本规律食品热处理反应的基本规律 加热对微生物、酶及食品品质的影响；热处理反应动力学食品的热杀菌食品的热杀菌 概念、基本原理、类型和特点、杀
2、菌条件的确定、应用实例仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理第一节第一节 食品加工与保藏中的热处理食品加工与保藏中的热处理 一、食品热处理的作用正面作用：负面作用：二、食品热处理的种类及特点工业烹饪 、热烫 、热挤压 、热杀菌 三、食品热处理使用的能源和加热方式 电、气、液体、固体仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理第二节 食品热处理的反应动力学一、热破坏反应参数时间和反应动力学 二、加热对微生物的影响 三、加热对酶的作用 四、加热对食品中其它成分的影响 仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理一、热破坏反应参
3、数时间和反应动力学 （一）热破坏反应的反应速率（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）”。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理vDT值（指数递减时间（Decimal reduction time）：是热力致死速率曲线斜率的负倒数，可以认为是在某一温度下，每减少某一温度下，每减少90活菌（或芽活菌（或芽孢）所需的时间，通常以分钟为单
4、位孢）所需的时间，通常以分钟为单位。 DT越大，杀死90%微生物所需的时间愈长，该微生物愈耐热。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理vTDT值（热力致死时间（值（热力致死时间（Thermal death time）在某一恒定温度（热力致死温度）条件下，在某一恒定温度（热力致死温度）条件下，将食品中的将食品中的一定浓度一定浓度的某种微生物活菌（细的某种微生物活菌（细菌和芽孢）全部杀死所需要的时间（菌和芽孢）全部杀死所需要的时间（min），），一般用一般用TDT值表示，同样在右下角标上杀菌值表示，同样在右下角标上杀菌温度。温度。 仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品
5、加工工艺原理食品加工工艺原理vF值（值（min） 又称杀菌值，是指在又称杀菌值，是指在一定的致死温度一定的致死温度下将下将一定数量一定数量的某种微生物全部杀死所需的时间。的某种微生物全部杀死所需的时间。 vZ值（值（） 当热力致死时间当热力致死时间TDT减少减少1/10或增加或增加10倍时所需提倍时所需提高或降低的温度值，一般用高或降低的温度值，一般用Z值表示。值表示。Z值是衡量温值是衡量温度变化时微生物死灭速率变化的一个尺度度变化时微生物死灭速率变化的一个尺度 Z值小的对温度的敏感程度高，在较高温度下所需要值小的对温度的敏感程度高，在较高温度下所需要时间短，高温短时时间短，高温短时HTST、
6、超高温瞬时、超高温瞬时UHT仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理v阿累尼乌斯方程阿累尼乌斯方程 k=k0*e(Ea/RT)vQ10温度增加温度增加10时反应速率的增加情况时反应速率的增加情况 Z=10/lgQ10仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理二、加热对微生物的影响v（一）微生物和食品的腐败变质（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、酵母和霉菌都可能引起食品的变质。 （二）微生物的生长温度（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
7、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。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理影响微生物耐热性的因素：影响微生物耐热性的因素：微生物的种类、微生物生长和细胞芽孢形成的环境条件、热处理的环境条件*芽孢菌特性：干热、湿热、营养介质、酸酸性食品（酸性食品（Acid food）指天然pH4.6的食品。对番茄、梨、菠萝及其汁类，pH4.7，对无花果，pH4.9，也称为酸性食品。低酸性食品（低酸性食品（Low acid food）指最终平衡pH4.6，aw0.85的任何食品，包括酸化而降低pH的低酸性水果、蔬菜制品，它不包括pH4.7的番茄
8、、梨、菠萝及其汁类和pH4.9的无花果。酸化食品（酸化食品（Acidified foods）是指加入酸或酸性食品使产品最后平衡pH4.6和aw0.85的食品。它们也被称为酸渍食品。在加工食品时，可以通过适当的加酸提高食品的酸度，以抑制微生物（通常以肉毒杆菌芽孢为主）的生长，降低或缩短杀菌的温度或时间，此即为酸化食品。 仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理三、加热对酶的影响三、加热对酶的影响1.酶和食品的质量酶和食品的质量 酶影响食品在加工和贮藏过程中的感官和营养方面质量下降2. 酶的最适温度和热稳定性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
9、酶的种类和来源，另一是热处理的条件其他因素：pH，离子强度、水分含量等仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理四、加热对食品营养成分和感观品质的影响四、加热对食品营养成分和感观品质的影响v加热对食品成分的影响可以产生有益的结果，也会造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。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、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豆科植物中的胰蛋白酶抑制素。
10、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，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。如美化口味、改善组织状态、产生可口的颜色等。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理第三节第三节 食品的热杀菌食品的热杀菌一、食品中的微生物一、食品中的微生物二、食品热杀菌的概念和种类二、食品热杀菌的概念和种类三、热杀菌的基本原理三、热杀菌的基本原理四、热杀菌条件的选择和确定四、热杀菌条件的选择和确定五、热杀菌技术的应用五、热
11、杀菌技术的应用仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理一、食品中的微生物（一）食品中常见的微生物及其形态结构（一）食品中常见的微生物及其形态结构（二）微生物的生长繁殖（二）微生物的生长繁殖（三）影响微生物生长繁殖的因素（三）影响微生物生长繁殖的因素（四）食品中微生物污染的主要途径（四）食品中微生物污染的主要途径仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理（一）食品中常见的微生物（一）食品中常见的微生物细菌酵母霉菌噬菌体仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理（二）微生物的生长繁殖（二）微生物的生长繁殖1延迟期；2对数期；
12、3稳定期；4衰亡期细菌的生长曲线 仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理1 初始污染量较高，温度控制较差（短延迟期）2 初始污染量较低，温度控制较差（短延迟期）3 初始污染量较低，温度控制严格（长延迟期）4 典型生长曲线仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理（三）影响微生物生长繁殖的因素（三）影响微生物生长繁殖的因素1. 物理因素（1）温度 （2）超高压 （3）脉冲电场（4）电离辐射 （5）微波 （6）紫外线 （7）超声波 2. 化学因素 （1）水分 （2）相对湿度 （3）pH （4）氧气 （5）营养物质与生长促进因子 （6）生长抑制因子
13、 （7）抗生素 3. 生物学因素 （1）共生（2）拮抗仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理（四）食品中的细菌v致病菌v腐败菌v益生菌仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理（四）食品中微生物污染的主要途径（四）食品中微生物污染的主要途径1、食品原料本身的污染 食品原料品种多来源广，微生物污染的程度因不同的品种和来源而异。2、食品加工过程中的污染 食品在生产加工过程中，原料对成品所造成的交叉污染和车间卫生、加工设施、从业人员个人卫生等不良状况都能造成食品的污染。3、食品贮存、运输、销售中的污染 食品从加工出厂到销售时，因为贮存条件、运输过程
14、都有可能造成微生物污染，尤其是包装封口破损的食品。 仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理微生物学的相关网站www.仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理二、食品热杀菌的概念和种类二、食品热杀菌的概念和种类（一）热杀菌的概念（一）热杀菌的概念 热杀菌是以杀灭微生物为主要目的的热处热杀菌是以杀灭微生物为主要目的的热处理形式，理形式，是最常用的延长食品保存期的加工是最常用的延长食品保存期的加工保藏方法。保藏方法。v巴氏杀菌（巴氏杀菌（PasteurisationPasteurisation） v商业杀菌（商业杀菌（SterilizationS
15、terilization） 仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理（二）热杀菌的主要类型（二）热杀菌的主要类型1. 湿热杀菌湿热杀菌 是热杀菌中最主要的方式之一。它是以蒸气、是热杀菌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。热水为热介质，或直接用蒸汽喷射式加热的杀菌法。2. 干热杀菌干热杀菌 采用火焰灼烧或干热空气进行灭菌的方法。采用火焰灼烧或干热空气进行灭菌的方法。3. 电热杀菌电热杀菌 亦称亦称欧姆杀菌欧姆杀菌，它利用电极将电流通过物体，它利用电极将电流通过物体，由于阻抗损失、介质损耗等的存在，最终使电能转由于阻抗损失、介质损
16、耗等的存在，最终使电能转化为热能，使食品内部产生热量而达到杀菌的目的。化为热能，使食品内部产生热量而达到杀菌的目的。 仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理（三）食品湿热杀菌的主要类型和特点（三）食品湿热杀菌的主要类型和特点v低温长时杀菌法低温长时杀菌法v高温短时杀菌法高温短时杀菌法v超高温瞬时杀菌法超高温瞬时杀菌法v蒸汽喷射式加热灭菌法蒸汽喷射式加热灭菌法v二次灭菌法二次灭菌法仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理湿热杀菌湿热杀菌 http:/202.38.193.234/spjg/shajun/chapt1/1-1-1.htmv一、一
17、、概念概念1.概念概念2.发展概况发展概况v二、二、热杀菌的基本规律热杀菌的基本规律1.加热对微生物的影响加热对微生物的影响2.食品热杀菌的反应动力学食品热杀菌的反应动力学v仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理v三、三、湿热杀菌的类型和特点湿热杀菌的类型和特点1.低温长时杀菌法低温长时杀菌法2.高温短时杀菌法高温短时杀菌法3.超高温瞬时杀菌法超高温瞬时杀菌法4.蒸汽喷射式加热灭菌法蒸汽喷射式加热灭菌法5.二次灭菌法二次灭菌法v四、四、杀菌条件的选择和确定杀菌条件的选择和确定1.杀菌方法的选择杀菌方法的选择2.热能在食品中的传递热能在食品中的传递3.杀菌条件的计算杀
18、菌条件的计算4.杀菌条件的确定杀菌条件的确定v五、五、湿热杀菌技术的应用湿热杀菌技术的应用1.相关设备与装置相关设备与装置2.罐头食品热杀菌条件确定罐头食品热杀菌条件确定3.典型食品的湿热杀菌条件典型食品的湿热杀菌条件4.应用实例应用实例仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理vF值值F值又称杀菌值，是指在一定的致死温度下将值又称杀菌值，是指在一定的致死温度下将一定数量的某种微生物全部杀死所需的时间一定数量的某种微生物全部杀死所需的时间（min）。由于微生物的种类和温度均为特指，通）。由于微生物的种类和温度均为特指，通常常F值要采用上下标标注，以便于区分，即值要采用上
19、下标标注，以便于区分，即 。一般。一般将标准杀菌条件下的记为将标准杀菌条件下的记为F0在在121.1热力致死温热力致死温度下的腐败菌的热力致死时间，通常用度下的腐败菌的热力致死时间，通常用F值表示。值表示。F值可用于比较相同值可用于比较相同Z值时腐败菌的耐热性，它与菌值时腐败菌的耐热性，它与菌的热死试验时的原始菌数有关，随所指定的温度、的热死试验时的原始菌数有关，随所指定的温度、菌种、菌株及所处环境不同而变化。菌种、菌株及所处环境不同而变化。 仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理vTRT值值即热力指数递减时间。在某特定的热死温度下，将细菌即热力指数递减时间。在某特
20、定的热死温度下，将细菌或芽孢数减少到或芽孢数减少到10n时所需的热处理时间，。它是指在一时所需的热处理时间，。它是指在一定的致死温度下将微生物的活菌数减少到某一程度如定的致死温度下将微生物的活菌数减少到某一程度如10-n或或1/10n（即原来活菌数的（即原来活菌数的1/10n）所需的时间（）所需的时间（min），记为），记为TRTn，单位为分钟，单位为分钟，n就是递减指数。就是递减指数。 F=TDTn=nDv可以看出，可以看出，TRT值不受原始微生物活菌数影响，可以将它用值不受原始微生物活菌数影响，可以将它用作确定杀菌工艺条件的依据，这比用前述的受原始微生物活作确定杀菌工艺条件的依据，这比用前
21、述的受原始微生物活菌数影响的菌数影响的TDT值要更方便有利。值要更方便有利。TRTn值象值象D值一样将随值一样将随温度而异，当温度而异，当n=1，TRT1=D。若以。若以D的对数值为纵坐标，的对数值为纵坐标，加热温度加热温度T为横坐标，根据为横坐标，根据D和和T的关系可以得到一与拟热力的关系可以得到一与拟热力致死时间曲线相同的曲线，也称为致死时间曲线相同的曲线，也称为TRT1曲线。曲线。仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理干热杀菌干热杀菌http:/202.38.193.234/spjg/shaju
22、n/chapt2/2-1-1.htmv一、一、概论概论1.概念概念2.发展概况发展概况二、二、干热杀菌的基本原理干热杀菌的基本原理1.杀菌作用的机理杀菌作用的机理2.影响干热杀菌效果的因素影响干热杀菌效果的因素v三、三、干热杀菌的类型和特点干热杀菌的类型和特点1.火焰灭菌法火焰灭菌法2.热风杀菌法热风杀菌法v四、四、干热杀菌技术的应用干热杀菌技术的应用1.相关设备和装置相关设备和装置2.工艺控制的关键因素工艺控制的关键因素 3.应用实例应用实例仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院 食品加工工艺原理食品加工工艺原理1.本章名词解释：本章名词解释：v 食品的罐藏；对象菌；低酸性食品；酸性食品；食品的罐藏；对象菌；低酸性食品；酸性食品；活菌残存数曲线；活菌残存数曲线；D值；热力致死时间曲线；值；热力致死时间曲线；TDT值；值；Z值；值； TRTn值；值；2.本章思考题：本章思考题：v （1）食品罐藏原理；）食品罐藏原理；v （2）食品）食品pH与微生物耐热性的关系与微生物耐热性的关系;v （3）温度对酶活性的影响；）温度对酶活性的影响；v （4）食品的传热特性；）食品的传热特性；v （5）食品杀菌工艺条件的确定；）食品杀菌工艺条件的确定；v （6）罐头食品的一般加工工艺过程（？）；）罐头食品的一般加工工艺过程（？）；v （7）常见的罐头食品腐败变质现象。）常见的罐头食品腐败变质现象。
