03 第三章 食品的热加工与杀菌.ppt

第1页：第三章 食品的热加工与杀菌

第三章食品的热加工与杀菌

第2页：杀菌与商业杀菌法

引言

热加工方法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。要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，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。

第3页：巴氏杀菌法与热烫

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。4.热烫(Blanching)——生鲜的食品原料迅速以热水或蒸气加热处理的方式，称为热烫。其目的主要为抑制或破坏食品中酶以及减少微生物数量。

第4页：罐头食品的腐败菌

第一节热加工原理一、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。

商业无菌

若正常加工和杀菌的罐头，若在贮藏运输中发生变质时，就应该找出腐败的根源，采取根除措施。

第5页：腐败菌与杀菌工艺的关系

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。

第6页：食品pH与腐败菌的关系

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。

任何工业生产的罐头食品中其最后平衡pH值高于4.6及水分活度大于0.85即为低酸性食品。

第7页：常见罐头食品的pH值

表3-1 各种常见罐头食品的pH值：下表列出相关数据。

原表数字粘连，数值按源文顺序拆分；番茄行「平均4.3、最低4.6、最高4.6」不符合平均介于最低与最高之间的逻辑，疑为原文录入误差，建议对照原课件核对。

第8页：罐头食品按酸度的分类

表3-2 罐头食品按照酸度的分类：下表列出相关数据。

原表中中酸性行的「常见腐败菌」与「热力杀菌要求」及高酸性行的「热力杀菌要求」源文缺失，以「—」保留，建议对照原课件补充。

第9页：pH4.6分界线的依据

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。

第10页：肉毒杆菌的特性

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可靠性。

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。

第11页：低酸性食品的对象菌

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。

酸性食品中常见的腐败菌有巴氏固氮梭状芽孢杆菌等厌氧芽孢菌，其耐热性比低酸性食品中的腐败菌要差得多。

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、酵母和霉菌，但是热力杀菌时该类食品中的酶比腐败菌显示出更强的耐热性，所以酶的钝化为其加热的主要问题。例如酸黄瓜罐头杀菌就是这样。

食品中常见腐败菌见表P386-390

第12页：酸性食品的腐败菌

2. 常见的罐头食品腐败变质的现象和原因

罐头食品贮运过程中常会出现胀罐、平盖酸坏、黑变和发霉等腐败变质的现象。此外还有中毒事故。（1）胀罐

原因

出现细菌性胀罐的原因

第13页：罐头腐败变质的现象

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。–厌氧嗜温芽孢菌。

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。

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。

第14页：胀罐的腐败菌类型

（2）平盖酸坏–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–导致平盖酸坏的微生物称为平酸菌，平酸菌常因受到酸的抑制而自然消失，即使采用分离培养也不一定能分离出来。–平酸菌在自然界中分布很广。糖、面粉及香辛料是常见的平酸菌污染源。–低酸性食品中常见的平酸菌为嗜热脂肪芽孢杆菌–酸性食品中常见的平酸菌为凝结芽孢杆菌，它是番茄制品中重要的腐败变质菌。

第15页：平盖酸坏

（3）黑变或硫臭腐败

在细菌的活动下，含硫蛋白质分解并产生唯一的H2S气体，与罐内壁铁发生反应生成黑色硫化物，沉积于罐内壁或食品上，以致食品发黑并呈臭味

原因是致黑梭状芽孢杆菌的作用，只有在杀菌严重不足时才会出现。

第16页：黑变或硫臭腐败

（4）发霉

一般不常见。只有在容器裂漏或罐内真空度过低时才有可能在低水分及高浓度糖分的食品表面生长

第17页：发霉

（5）产毒

如肉毒杆菌、金黄色葡萄球菌等

从耐热性看，只有肉毒杆菌耐热性较强，其余均不耐热。

因此，为了避免中毒，食品杀菌时必须以肉毒杆菌作为杀菌对象加以考虑

第18页：产毒与食品安全

思考题

低酸性食品和酸性食品的分界线是什么？为什么？

罐头食品主要有哪些腐败变质现象？罐头食品腐败变质的原因有哪些？

第19页：热加工原理思考题

二、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。

第20页：微生物的耐热性

1. 影响微生物耐热性的因素（1）菌种与菌株–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

第21页：菌种与菌株的影响

（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–菌龄与贮藏期也有一定影响

第22页：芽孢培育和经历的影响

（3）热处理时介质或食品成分的影响–酸度

对大多数芽孢杆菌来说，在中性范围内耐热性最强，pH低于5时细菌芽孢就不耐热，此时耐热性的强弱受其它因素控制

因此人们在加工一些蔬菜和汤类时常常添加酸，适当提高内容物酸度，以降低杀菌温度和时间，保存食品品质和风味。98.9121.1110图3-1 加热介质pH对芽孢耐热性的影响

第23页：酸度对芽孢耐热性的影响

糖–高浓度的糖液对受热处理的细菌的芽孢有保护作用→图3-2 糖对细菌耐热性的影响

第24页：糖对细菌耐热性的影响

盐的影响–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–淀粉对芽孢没有直接影响–蛋白质如明胶、血清等能增强芽孢的耐热性–脂肪和油能增强细菌芽孢耐热性的作用–如果食品中加入少量的杀菌剂和抑制剂也能大大减弱芽孢的耐热性

第25页：盐与其它成分的影响

（4）热处理温度

热处理温度越高，杀死一定量腐败菌芽孢所需要的时间越短。图3-3 不同温度时炭疽菌芽孢的活菌残存数曲线

第26页：热处理温度对杀菌时间的影响

表3-3 热处理温度对玉米汁中平酸菌死亡时间的影响：下表列出相关数据。

原表为三栏并列排版，此处按温度升序重排为两列，数值沿用源文，建议对照原课件核对版式。

第27页：原始活菌数的影响

（5）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。

第28页：原始菌数与杀菌效果的关系

表3-4 原始菌数和玉米罐头杀菌效果的关系：下表列出相关数据。

原表数字与文字严重粘连，玉米菌数的对应关系按源文出现顺序推定，建议对照原课件核对。

第29页：耐热性测定的注意事项

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。

第30页：热力致死速率曲线

2. 有关细菌耐热性的特性（1）热力致死速率曲线或活菌残存数曲线–微生物及其芽孢的热处理死亡数是按指数递减或按对数循环下降的。–若以纵坐标为物料单位值内细胞数或芽孢数的对数值，以横坐标为热处理时间，克得到一直线

热力致死速率曲线或活菌残存数曲线图3-4 热力致死速率曲线DDDDDD

第31页：D值的定义

（2）D值

图3-4表明，直线横过一个对数循环时所需要的时间（分钟）就是D值（Decimal reduction time）。也就是直线斜率的倒数。直线斜率实际反映了细菌的死亡速率。

D值的定义就是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数群中每杀死90%原有残存活菌数时所需要的时间。

第32页：D值与耐热性的关系

D值越大，细菌的死亡速率越慢，即该菌的耐热性越强。

因此D值大小和细菌耐热性的强度成正比。

注意：D值不受原始菌数影响

D值随热处理温度、菌种、细菌活芽孢所处的环境和其它因素而异。

第33页：细菌死亡速率表

表3-5 瞬间加热和冷却条件下单位时间为D时的细菌死亡速率：下表列出相关数据。

第34页：D值后的残存概率

从表3-5可以看出，从5D以后，为负指数，也就是说有1/10~1/10000活菌残存下来的可能。

细菌和芽孢按分数出现并不显示，这只是表明理论上很难将活菌完全消灭掉。

实际上，这应该从概率的角度来考虑，如果100支试管中各有1ml悬浮液，每ml悬浮液中仅含有1个芽孢，经过5D处理后，残存菌数为10-1，即1/10活10100，也就是100支试管中可能有90支不再有活菌存在，而10支尚有活菌的可能。

第35页：D值的求法

D值可以根据图3-4中直线横过一个对数循环所需的热处理时间求得。当然也可以根据直线方程式求得，因为它为直线斜率的倒数，即：tD=log a –log b

第36页：D值计算示例

例：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。3D= = 1.00log1.0×104–log1.0×10即D 100℃或D110=1.00

第37页：热力致死时间曲线

（3）热力致死时间曲线（TDT曲线）

Thermal Death Time：热力温度保持恒定不变，将处于一定条件下的悬浮液或食品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。图3-5热力致死时间曲线Z

第38页：TDT曲线与致死规律

细菌的热力致死时间随致死温度而异。它表示了不同热力致死温度时细菌芽孢的相对耐热性。

与热力致死速率曲线一样，若以热处理温度为横坐标，以热处理时间为纵坐标（对数值），就得到一条直线，即热力。

表明热力致死规律同样按指数递降进行。

第39页：Z值的概念

Z值的概念：直线横过一个对数循环所需要改变的温度数（℃）。

换句话说：Z值为热力致死时间按照1/10，或10倍变化时相应的加热温度变化（℃）。

Z值越大，因温度上升而取得的杀菌效果就越小。

第40页：F值的定义

通常用121℃（国外用250F°或121.1℃）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。

F值的定义就是在121.1℃温度条件下杀死一定浓度的细菌所需要的时间

F值与原始菌数是相关的。

t1 T2-T1Log —=

——若T2=121.1℃，则t2=Ft2 Z

第41页：热力指数递减时间TRT

（4）热力指数递减时间（TRT）

为了计算杀菌时间时将细菌指数递减因素考虑在内，将D值概念进一步扩大，提出了热力指数递减时间（TRT）概念。

TRT定义就是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）。

第42页：TRT值与D值的关系

TRTn=nD 即曲线横过n个对数循环时所需要的热处理时间。

TRTn值与D值一样不受原始菌数的影响。

TRT值的应用为运用概率说明细菌死亡情况建立了基础。

如121℃温度杀菌时TRT12=12D，即经12D分钟杀菌后罐内致死率为D值的主要杀菌对象

芽孢数将降低到10-12。

第43页：仿热力致死时间曲线

（5）仿热力致死时间曲线

纵坐标为D对数值，横坐标为加热温度，加热温度与其对应的D对数值呈直线关系。Z图仿热力致死时间曲线

第44页：D、F、Z值的换算关系

t1 T2-T1Log —=

——若T2=121.1℃，则t2=Ft2 Z

假定T1温度下的D值已知，则，t1= nD则D、F、Z值之间的关系可以通过下式转换。nD 121-T FLog

= ————或D = —×10 （121-T）/ZF Z n

第45页：n值的确定

这样，已知T温度下的D值，Z值，再针对罐头产品需要确定n值后，就可计算得到相应的F值。

n值并非固定不变，要根据工厂和食品的原始菌数或着污染菌的重要程度而定。

比如在美国，对肉毒杆菌，要求n=12，对生芽梭状芽孢杆菌，n=5。

第46页：酶的耐热性

三、酶的耐热性

罐头食品热力杀菌向高温短时，特别是超高温瞬时方向发展后，罐头食品贮藏过程中常出现了因酶活动而引起的变质问题。

过氧化物酶、果胶酯酶

酶钝化程度有时也被用做食品杀菌的测定指标，例牛乳巴氏杀菌的效果可以根据磷酸酶活力测定的结果判定。这是因为牛乳中磷酸酶热处理时的钝化程度和废结合菌及其他病原菌热处理时的死亡程度相互一致。

第47页：微生物耐热性思考题

思考题

影响微生物耐热性的因素主要有哪些？

D值、Z值、F值的概念是什么？分别表示什么意思？这三者如何互相计算？

第48页：热加工对植物制品品质的影响

四、热加工对食品品质的影响1. 植物来源的包装制品–热加工和产品贮存时的物理-化学变化决定了产品的质量–一般在贮存时发生的质量变化相对于热加工来说比较小。–热加工对食品品质的影响取决于热加工的时间和温度，以及食品的组成和性质以及其所处的环境。

第49页：植物材料的质构破坏

（1）质构

在植物材料的热处理过程中有两种类型的质构破坏–半透膜的破坏–细胞间结构的破坏并导致细胞分离

其他变化包括–蛋白质变性–淀粉糊化–蔬菜和水果软化

第50页：提高罐藏产品硬度的措施

为了提高罐藏产品的硬度一系列措施：

第51页：植物制品的颜色变化

（2）颜色

产品的颜色取决于天然色素或外加色素的状态和稳定性以及加工和贮藏过程中的变色反应。

在水果和蔬菜中–叶绿素脱镁–胡萝卜素将异构化，颜色变浅（从5，6环氧化变成5，8环氧化）–花青素将降解成灰色的色素

第52页：色素的反应与氧化

花青素事实上对热相当稳定的色素，但它可以参加很多反应，使水果变色

黄酮类色素如芸香苷（芦笋中）可与铁形成黑色。

类胡萝卜素大多是脂溶性的，而且是不饱和化合物，通常容易氧化而导致变色和变味。

第53页：美拉德反应与变色

除了色素的氧化、降解，Maillard反应也会导致加工和贮藏过程产品的变色。

第54页：风味的变化

（3）风味

通常加热不改变基本的风味如甜、酸、苦、咸

风味变化的一个重要来源是脂肪氧化

特别是豆类、谷物

Millard反应也会改变一些风味

加热过程也会使一些风味物质挥发或改变

第55页：加热过程中的营养素损失

（4）营养素

加热过程营养素的损失.doc

第56页：

第57页：动物制品的颜色变化

2. 动物来源的包装食品（1）颜色–肌红蛋白转化成高铁肌红蛋白，从粉红色变成红褐色–Maillard反应和Caramelization反应也会改变颜色–腌制过程会改变颜色–肉由于加热引起的颜色损失可以通过外加色素校正

第58页：动物制品的质构变化

（2）质构

肌肉收缩和变硬

变软

改善方法：

第59页：动物制品的营养素损失

（3）营养素

氨基酸损失可能达到10-20%

维生素主要是硫胺素损失50-70%，泛酸20-35%，但维生素损失的变动很大，取决于容器中的氧气、预处理方法（是否去皮、切片）或热烫

第60页：加热对营养价值的影响

热加工对营养成分和营养价值的影响

工业上用于食品的加热方法，包括烹调、热烫、巴氏杀菌和商业杀菌。

要定量或者预言在以上操作过程中营养成分受热破坏的程度，是很困难的，但是，对于加工过程中具有特定目的的其它工业操作，能够设计出最大限度保存营养素的加工方法。对此，定量地说明加热对营养素的影响是很有必要地。

第61页：加热的理想效果

加热的理想效果概括如下：–食品特性的改善，–杀死微生物；–灭酶；–改善营养素的可利用率；–破坏不合需要的食品成分

第62页：加热的不利影响

不希望的影响包括六大类营养素的变化–蛋白质–碳水化合物–脂肪：–维生素：–矿物质：

第63页：营养素损失的其它因素

对于加工过程，除了考虑热本身对产品中营养素的破坏外，还要考虑其它因素如沥滤损失、氧化降解、对产品的损伤等。

第64页：热烫对蔬菜中营养素的影响

热烫对蔬菜中营养素的影响：下表列出相关数据。

• 热烫对蔬菜中营养素的影响方法营养素损失%水烫法维生素C16-58维生素B230-50维生素B116-34烟酸32-37蒸汽热烫维生素C16-26维生素B621

第65页：柑橘汁中维生素C保存率

对罐头和其它加工食品的研究，很大部分几种在维生素C和B1的保存率上。

柑橘汁–橙汁：98%~99%–葡萄柚汁：97%

第66页：番茄汁维生素C的保护

番茄汁–维生素C的损失，是在有氧气存在下受热而破坏的，在罐头加工过程中，除去氧气即可防止损失。–以下是最大限度保存番茄汁中的维生素C的建议

第67页：热烫对蔬菜的影响因素

热烫对蔬菜的影响

成熟度

热烫方法

热烫时间

热烫设备

罐内存在氧气与否

第68页：贮藏对营养素的影响

贮藏的影响

10-18℃贮藏2年的罐头，营养素的保存率都在80%以上

27℃对维生素C和B2会产生不利影响

高温会改变产品的性质，酸性食品比非酸性食品更明显

贮藏过程维生素C以缓慢的速度发生无氧破坏

含大量维生素B1的肉类制品需要低温贮藏

第69页：热加工时间推算的考虑因素

五、带容器的食品热加工时间的推算1. 罐头食品杀菌时间受到下列因素的影响：–食品中可能存在的微生物或酶的耐热性–食品的污染情况–加热或杀菌的条件–食品的pH–罐头容器的大小–食品的物理状态–食品预期贮存条件

因此，要确定热加工时间必须知道微生物或酶的耐热性以及热传递速率。

第70页：热传递速率

2. 热传递速率

传热介质一般为蒸汽或热水，传热时热穿过容器然后进入食品。

一般表面热传递系数非常高，不是传热的限制因素。影响热穿透食品的一些主要因素如下：（1）产品的类型流体或带小颗粒的流体食品

对流传热固体（肉、鱼等）——传导当然即使是流体食品由于粘度、比重、组成成分的不同而有差别。

第71页：影响热穿透的因素

（2）容器的大小比如：铁罐头和蒸煮袋（3）容器是否被搅动比如：旋转杀菌比常规杀菌有效，特别对一些粘稠或半固体的食品（如茄汁黄豆）（4）杀菌锅和物料的初温（5）容器的形状：高容器快（6）容器的类型：金属罐比玻璃罐、塑料罐传热快

第72页：传热速率的测定

3. 传热速率的测定

利用热电偶测定食品冷点的温度

第73页：罐头食品的传热曲线

4、罐头食品的传热曲线

第74页：加热时间的推算方法

5. 加热时间的推算

加热时间的推算主要有两种方法，分别由Ball和Olson，以及Stumbo发展的。

罐藏

杀菌公式：.doc

第75页：罐头食品的一般工艺过程

六、罐头食品的一般工艺过程

预备原料和包装材料

获得可食用部分

洗涤

分级

检验

热烫

排气

密封

杀菌和冷却

检验

第76页：排气的目的

1. 排气

目的–阻止需氧菌及霉菌的发育生长–防止或减轻因加热杀菌时空气膨胀而使容器变形或破损，特别是卷边受到压力后，易影响其密封性。–控制或减轻罐藏食品贮藏中出现的罐内壁腐蚀–避免或减轻食品色香味的变化–避免维生素和其他营养素遭到破坏–有助于避免将假胀罐误认为腐败变质性胀罐

第77页：加热排气法

方法–加热排气：冷装罐，在预定的排气温度中（用蒸汽或热水加热的排气箱）加热使罐内中心温度达到70-90℃（也有资料认为需要达到80-95℃）

排气温度、排气时间、密封温度是确定密封后真空度的主要因素。

对于空气含量低的食品来说，主要是排除顶隙内的空气，密封温度是关键性因素

对于空气含量高的食品来说，除了要达到预期密封温度外，还应合理地延长排气时间。

第78页：热灌装与真空排气

–热灌装：一般将食品加热到70-75℃（有资料认为应达到85 ℃）然后立即装罐密封–真空排气

真空封罐时真空密封室内的真空度和饿食品温度是控制罐内真空度的主要因素–蒸汽喷射法

第79页：封口与二重卷边

2. 封口

罐身与罐盖或罐底由封口机进行卷封就形成二重卷边。

第80页：卷边的技术参数

卷边厚度（T）：指卷边后五层铁皮总厚度和间隙之和。一般可以用T=2t身+3t盖+G来计算。其中t身

罐身铁皮厚度t盖——罐盖铁皮厚度G——卷边内部铁皮与铁皮间间隙大小，标准值为0.15mm，最大值0.25mm

卷边宽度（W）：指卷边顶部至卷边下缘的尺寸，可以采用W=1.1 t盖+BH+LC+1.5 t盖来计算

埋头度（C）：卷边顶部至盖平面的高度

罐身身钩（BH）：罐身翻边弯曲后的长度

罐盖盖钩（CH）：罐盖的圆边向卷边内部弯曲的长度

间隙（LC）：卷边内顶部空隙有盖钩空隙和身钩空隙

第81页：叠接度与卷边重合率

叠接度（a）：卷边内身钩和盖钩相互叠接的长度，一般可以按照a≈BH+CH+1.1 t盖-W

卷边重合率（a/b）：身钩和盖钩重叠程度用百分率表示。b BH+CH+1.1t-W—×100 =

——————a W-（2.6 t盖+1.1 t身）叠接度或重合率一般应大于45%或50-55%

第82页：卷边质量标准

卷边外部技术标准

卷边内部技术标准–卷边紧密度：卷边内部盖身钩紧密结合程度，凭经验判断–叠接度：45%或50-55%以上–罐身钩边和底盖钩边不得有严重皱纹。

卷边质量问题参考书本P366-367表29

第83页：

第84页：杀菌工艺条件的确定

3. 杀菌工艺条件的确定

杀菌操作过程中罐头食品的杀菌工艺条件主要由温度、时间、反压三个主要因素组成。在工厂中常用杀菌式表示对杀菌操作的工艺要求。升温时间—恒温时间—降温时间t1-t2-t3

————————————反压（————P）杀菌温度T

第85页：杀菌温度与食品温度的差异

要注意的是，杀菌锅温度声高到了杀菌温度T，并不意味着罐内食品温度也达到了杀菌温度的要求，实际上食品尚处于加热升温阶段。对流传热型食品的温度在此阶段内常能迅速上升，甚至于到达杀菌温度。而导热型食品升温很慢，甚至于开始冷却时尚未能达到杀菌温度。

冷却时需要加反压

第86页：杀菌温度与时间的选用

（1）杀菌工艺条件

温度和时间的选用

正确的杀菌工艺条件应恰好能将罐内细菌全部杀死和使酶钝化，保证贮藏安全，但同时又能保住食品原有的品质或恰好将食品煮熟而又不至于过度。

罐头食品合理的F值可以根据对象菌的耐热性、污染情况以及预期贮藏温度加以确定。

同样的F值可以有大量温度-时间组合而成的工艺条件可供选用。

原则上，尽可能选择高温短时杀菌工艺，但还要根据酶的残存活性和食品品质的变化作选择。

第87页：

第88页：杀菌时罐内外压力的平衡

（2）杀菌时罐内外压力的平衡

罐头食品杀菌时随着罐温升高，所装内容物的体积也随之而膨胀，而罐内的顶隙则相应缩小。罐内顶隙的气压也随之升高。

为了不使铁罐变形或玻璃罐跳盖，必须利用空气或杀菌锅内水所形成的补充压力以抵消罐内的空气压力，这种压力称为反压力。

第89页：第二节 热烫

第二节热烫

第90页：热烫的作用与影响因素

热烫通常用语在热杀菌、干燥和冷冻之间对一些蔬菜或水果灭酶，同时也能起到软化组织、清洁、减少微生物数量的作用。

只有少量的蔬菜（如洋葱、绿胡椒）不需要热烫。不热烫或热烫不足会对品质造成很大损害。–多酚氧化酶、脂肪氧化酶、叶绿素酶–通常可以采用蔬菜中比较耐热的酶如过氧化氢酶、过氧化物酶。

影响热烫时间的因素包括：–水果或蔬菜的类型–食品的体积大小–热烫温度–加热方法

第91页：热烫方法

热烫方法

采用饱和蒸汽加热，带饱和湿度的冷空气冷却

采用饱和蒸汽加热，冷却水喷雾冷却

采用饱和蒸汽加热，流动水冷却

采用热水加热，带饱和湿度的冷空气冷却

采用热水加热，冷却水喷雾冷却

采用热水加热，流动水冷却

第92页：蒸汽热烫的关键问题

1. 蒸汽热烫

蒸汽热烫操作最主要的问题是：–能量消耗的有效性–物料被加热的均匀性

第93页：提高蒸汽热烫有效性的方法

提高蒸汽热烫加热有效性的方法：下表列出相关数据。

• （1）提高加热有效性的方法设备有效性目的在设备进出口分别采用水喷淋19%为了冷却逃逸的蒸汽食品进出热烫设备时采用旋转阀27%降低蒸汽损失采用Venturi阀重新利用蒸汽31%蒸汽再利用快速单体热烫86-91%降低加热时间

第94页：加热均匀性与IQB

（2）关于加热均匀性

传统的常用的热烫设备中，食品铺多层，加热时均匀性总是比较差，当中间的食品达到加热要求时，表层的物料就被加热过度。

单体快速热烫（Individual quick blanching，IQB）可以解决这个问题。

也可以采用批式流化床热烫机解决均匀性，但该设备还没大规模商业化使用。

第95页：热水热烫

（2）热水热烫

各种热水热烫设备基本都是将物料置于70-100℃热水中，一段时间后进行冷却

设备有转鼓式的、刮板式的、隧道式的，等等，也有仿造IQB蒸汽式的设备，热效率很高。

第96页：第三节 巴氏杀菌

第三节巴氏杀菌

第97页：加热程度的确定

1. 加热程度的确定

热处理程度的确定根据目标产品中对象菌的耐热性而定。比如–牛奶巴氏杀菌就是基于C.Burnetii的D60，以及n=12（12个对数循环）–液态鸡蛋杀菌就是基于S.Seftenberg的D60，n=9

第98页：热处理效应的检查

如何检查热处理效应–采用微生物检测方法测试病原菌，这个方法直接但昂贵而且费时–研究发现可以利用酶，比如

牛乳中的碱性磷酸酶与牛乳中的病原菌有类似的D值，测试酶活力相对简单得多。

液态鸡蛋可以采用α-淀粉酶活力。

第99页：高温短时巴氏杀菌的趋势

事实上，除了一些特殊的产品（如啤酒），一些采用传统的低温长时间巴氏杀菌的产品如牛奶、果汁等，目前都纷纷转用高温短时间加工工艺。

高温短时的加热条件有利于产品营养、感官品质特别是维生素、风味和色泽的保持。

第100页：包装产品的巴氏杀菌

2.设备2.1 包装产品的巴氏杀菌

固态食品和一些液态食品（如啤酒、果汁）是包装好后进行巴氏消毒的。–采用玻璃罐的，要注意容器爆裂。加热时，容器与水的温度不能超过20℃，冷却时温差不超过10℃。–采用金属罐或塑料罐，不论采用热水还是蒸汽作为加热介质，破裂的危险都不大。

第101页：包装产品巴氏杀菌设备

设备形式–类似热烫设备，比如隧道式的，加热介质可以是蒸汽可以是热水，分多个区域，带热量回收装置的。

第102页：未包装液体产品的巴氏杀菌

2.2 未包装的液体产品的巴氏杀菌

一些低黏度的液体产品（如牛奶、乳制品、果汁、液态鸡蛋等）通常使用连续式的设备如：板式热交换器

一些产品（如果汁）需要在加热前脱气，以防止氧化，通常可以采用真空脱气。

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第109页：第四节 商业杀菌

第四节商业杀菌一、包装食品的商业杀菌1.批式2.连续式

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第112页：超高温杀菌UHT

二、超高温杀菌（UHT）

灌装在容器中后杀菌，一个主要的问题是热穿透速率比较低。目前有一些方法用于提高热传递速率，比如：–采用更薄的罐材料–采用旋转杀菌方法–升高杀菌温度

但不可行，因为带来对罐材料要求更高，设备要求更高等问题

采用罐装前杀菌然后无菌罐装就能很好解决这个问题，UHT指采用132-143℃温度对未包装的流体食品短时杀菌。–UHT操作不需要考虑容器大小问题–UHT唯一的问题是设备成本比较高，而且比较复杂。

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第115页：UHT对含大块物料的局限

UHT操作能很好地用于液态和带小颗粒的流体食品，但对于含大块固体的流体食品，存在很多问题：–若要将大块物料中心的酶杀死，那么表面会过度受热–必须要采用搅动方法以提高传热速率并保持温度均匀，但这样会导致食品外观破坏–至今仍缺乏相应的能包装含大块物料的流体的罐装和容器–如果设备是管式的，无法进行保温。

第116页：UHT设备分类

UHT设备特点：

UHT设备分类–直接系统–非直接系统–其他系统

第117页：直接系统的优缺点

直接系统的优点

直接系统的缺点

第118页：间接系统之板式换热器

间接系统1. 板式–缺点–优点

第119页：间接系统之列管式

2. 列管式–优点–缺点

第120页：间接系统之刮板式换热器

3. 刮板式–适合于高黏度的或带颗粒的物料–生产品种灵活–常用于水果沙司等

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