食品热处理和杀菌技术.ppt

第三章食品热处理和杀菌技术食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础叶彩珠闽北职业技术学院食品与生物工程系食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础本章学习要求本章学习要求1 1、熟悉微生物的耐热性及影响因素、熟悉微生物的耐热性及影响因素2 2、了解温度对酶活性的影响、了解温度对酶活性的影响3 3、掌握食品罐藏的基本工艺、掌握食品罐藏的基本工艺4 4、掌握罐藏食品杀菌时间的计算方法及杀菌工艺、掌握罐藏食品杀菌时间的计算方法及杀菌工艺条件的确定条件的确定5 5、熟悉罐藏食品的变质原因及防治方法、熟悉罐藏食品的变质原因及防治方法 食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础热加工方法热加工方法 1 1、杀菌、杀菌 将所有微生物及孢子，完全杀灭的加将所有微生物及孢子，完全杀灭的加热处理方法，称为杀菌或绝对无菌法。热处理方法，称为杀菌或绝对无菌法。2 2、商业杀菌法、商业杀菌法 将病原菌、产毒菌及在食品上造将病原菌、产毒菌及在食品上造成食品腐败的微生物杀死，罐头内允许残留有微生物或芽成食品腐败的微生物杀死，罐头内允许残留有微生物或芽孢，不过，在常温无冷藏状况的商业贮运过程中，在一定孢，不过，在常温无冷藏状况的商业贮运过程中，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。为商业灭菌法。食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础3 3、巴氏杀菌法、巴氏杀菌法 在在100100以下的加热介质中的低温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。限的要求。4 4、热烫、热烫 生鲜的食品原料迅速以热水或蒸气加热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。品中酶以及减少微生物数量。食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础第一节第一节 热加工的原理热加工的原理 热杀菌的主要目的是杀灭在食品正常的保质期内可导致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。一般认为，达到杀菌要求的热处理食品腐败变质的微生物。一般认为，达到杀菌要求的热处理强度足以钝化食品中的酶活性。强度足以钝化食品中的酶活性。同时，热处理当然也造成食品的色香味、质构及营养成同时，热处理当然也造成食品的色香味、质构及营养成分等质量因素的不良变化。因此，热杀菌处理的最高境界是分等质量因素的不良变化。因此，热杀菌处理的最高境界是既达到杀菌及钝化酶活性的要求，又尽可能使食品的质量因既达到杀菌及钝化酶活性的要求，又尽可能使食品的质量因素少发生变化素少发生变化。食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础 不同的微生物对热的敏感性不同，一般多数的微生物受热不同的微生物对热的敏感性不同，一般多数的微生物受热易致死。易致死。多数细菌、酵母菌、霉菌、病毒在多数细菌、酵母菌、霉菌、病毒在50-6050-60度度100min100min内可致死。嗜内可致死。嗜热微生物：能在热微生物：能在4545度的温度环境中进行代谢活动的微生物。度的温度环境中进行代谢活动的微生物。兼性嗜热微生物：既能在一般温度下又能在高温中环境中生长。兼性嗜热微生物：既能在一般温度下又能在高温中环境中生长。一、高温对微生物的影响一、高温对微生物的影响食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础1 1、微生物的耐热性、微生物的耐热性 嗜热微生物的耐热性最强，不同微生物因细胞结构特点和嗜热微生物的耐热性最强，不同微生物因细胞结构特点和细胞性质不同，其耐热性不同。通常产芽孢细菌比非芽孢细菌细胞性质不同，其耐热性不同。通常产芽孢细菌比非芽孢细菌更耐热。更耐热。在高温环境下，高温直接对菌体蛋白质、核酸、酶系统产在高温环境下，高温直接对菌体蛋白质、核酸、酶系统产生直接破坏作用，使蛋白质变性凝固。生直接破坏作用，使蛋白质变性凝固。食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础2 2、影响微生物耐热性的因素、影响微生物耐热性的因素（1 1）水分活度）水分活度一般情况下，水分活度低，微生物的耐热性强；水分活度高，一般情况下，水分活度低，微生物的耐热性强；水分活度高，微生物的耐热性弱。微生物的耐热性弱。原因：蛋白质在潮湿状态下加热比在干燥原因：蛋白质在潮湿状态下加热比在干燥状态下加热变性速度快。状态下加热变性速度快。热处理使得微生物细胞内的蛋白质变性而使得微生物死亡，热处理使得微生物细胞内的蛋白质变性而使得微生物死亡，而食品内各种成分会影响到蛋白质的凝固速度，即影响微生而食品内各种成分会影响到蛋白质的凝固速度，即影响微生物的耐热性。物的耐热性。因此，在相同温度下，湿热杀菌比干热杀菌效果好。因此，在相同温度下，湿热杀菌比干热杀菌效果好。食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础（2 2）食品的脂肪含量）食品的脂肪含量脂肪含量高的食品，可以增强细菌的耐热性。长链脂肪的脂肪含量高的食品，可以增强细菌的耐热性。长链脂肪的保护作用更强。保护作用更强。（3 3）盐类）盐类 盐类浓度低于盐类浓度低于3%-4%时，对细菌的耐热性有增强作用；时，对细菌的耐热性有增强作用；当食盐浓度超过当食盐浓度超过4%时，随浓度的增加，细菌的耐热性明显下时，随浓度的增加，细菌的耐热性明显下降。降。这种削弱和保护的程度常随腐败菌的种类而异。这种削弱和保护的程度常随腐败菌的种类而异。原因：脂肪含量高时，细胞的含水量下降。原因：脂肪含量高时，细胞的含水量下降。原因：盐浓度低时，会使得微生物适量脱水，而使得蛋白原因：盐浓度低时，会使得微生物适量脱水，而使得蛋白质不好凝固；而当盐浓度高时，微生物细胞大量脱水，蛋质不好凝固；而当盐浓度高时，微生物细胞大量脱水，蛋白质变性，导致微生物死亡。白质变性，导致微生物死亡。食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础（4 4）糖类）糖类 高浓度的糖液对受热处理的细菌的芽孢有保护作用，高高浓度的糖液对受热处理的细菌的芽孢有保护作用，高浓度的糖类能降低食品的水分活度。浓度的糖类能降低食品的水分活度。糖浓度越高，微糖浓度越高，微生物的耐热性增生物的耐热性增强，越难杀死微强，越难杀死微生物。生物。食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础 对大多数芽孢杆菌而言，在中性范围内耐热性最强，对大多数芽孢杆菌而言，在中性范围内耐热性最强，pHpH低于低于5 5时时细菌芽孢就不耐热，此时耐热性的强弱受其它因素控细菌芽孢就不耐热，此时耐热性的强弱受其它因素控制。制。因此人们在加工一些蔬菜和汤类时常常添加酸，适当提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。味。（5 5）pHpH值（酸度）值（酸度）食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础（6 6）蛋白质）蛋白质 蛋白质的存在对微生物起保护作用蛋白质的存在对微生物起保护作用原因：可能是细菌的细胞分泌出较多的蛋白质的保护物质，原因：可能是细菌的细胞分泌出较多的蛋白质的保护物质，另外：菌种不同、耐热性不同；另外：菌种不同、耐热性不同；同一菌种，菌株不同，耐热性也不同；同一菌种，菌株不同，耐热性也不同；各种芽孢中，嗜热菌芽孢耐热性最强，厌氧菌芽孢次之，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；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、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；贮存环境的不同而异；（7 7）初始活菌数）初始活菌数 初始活菌数越多，则微生物的耐热性越强。初始活菌数越多，则微生物的耐热性越强。因此罐头食品杀菌前被污染的菌属与杀菌效果有直接的关系。因此罐头食品杀菌前被污染的菌属与杀菌效果有直接的关系。食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础初初始菌数和玉米罐头杀菌效果的关系始菌数和玉米罐头杀菌效果的关系54.2009075008095.8007025002500个平酸菌个平酸菌/10/10克糖克糖6060个平酸菌个平酸菌/10/10克食糖克食糖无糖无糖玉米菌数平盖酸坏的百分率玉米菌数平盖酸坏的百分率121121时时的杀菌时的杀菌时间（分钟）间（分钟）食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础正处于生长繁殖的细菌的耐热性比它的芽孢弱；正处于生长繁殖的细菌的耐热性比它的芽孢弱；在较高的培养温度下，使微生物具有选择性，能适应更高在较高的培养温度下，使微生物具有选择性，能适应更高的生存温度。的生存温度。培养温度培养温度/100100加热死亡时间加热死亡时间/min/min21-2321-2337374141111116161818培养温度对枯草芽孢杆菌芽孢耐热性的影响培养温度对枯草芽孢杆菌芽孢耐热性的影响（9 9）培养温度）培养温度（8 8）微生物的生理状态）微生物的生理状态食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础（1010）热处理温度热处理温度不同温度时炭疽菌芽孢的活菌残存数曲线不同温度时炭疽菌芽孢的活菌残存数曲线热处理温度越高，杀死一定量腐败菌芽孢所需要的时间越短。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。11010010000204060热处理时间(分钟)活菌残存数908480食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础热处理温度对玉米汁中平酸菌死亡时间的影响热处理温度对玉米汁中平酸菌死亡时间的影响温度温度/平酸菌芽平酸菌芽孢全部死孢全部死亡所需时亡所需时间间/min温度温度/平酸菌芽平酸菌芽孢全部死孢全部死亡所需时亡所需时间间/min温度温度/平酸菌芽平酸菌芽孢全部死孢全部死亡所需时亡所需时间间/min10012001157013031056001201913511101961257食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础注注 意意1 1、利用某对象菌耐热性作为确定某罐头食品的杀菌程度时，、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。分基本一致。2 2、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、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。的耐热性。食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础3 3、微生物耐热性的测定和、微生物耐热性的测定和表示方法表示方法（1 1）D D值值（指数递降时间）：（指数递降时间）：在一定的致死温度条件下，在一定的致死温度条件下，杀死杀死90%90%微生物所需的加热时微生物所需的加热时间。间。热力致死速率曲线热力致死速率曲线DDDDDD食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础D值越大，细菌的死亡速率越慢，即该菌的耐热性越强。值越大，细菌的死亡速率越慢，即该菌的耐热性越强。因此因此D值大小和细菌耐热性的强度成正比。值大小和细菌耐热性的强度成正比。注意：注意：D值不受原始菌数影响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。它因素而异。食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础 为了计算杀菌时间时将细菌指数递减因素考虑在内，将为了计算杀菌时间时将细菌指数递减因素考虑在内，将D D值概念进一步扩大，提出了热力指数递减时间（值概念进一步扩大，提出了热力指数递减时间（TRTTRT）概念。）概念。在一定的致死温度条件下，将微生物减少到某一程度在一定的致死温度条件下，将微生物减少到某一程度（1010-n-n）时所需的热处理时间，）时所需的热处理时间，n n称为递减指数。称为递减指数。n1时，时，TRT1D。（2 2）TRTTRT（热力指数递减时间）（热力指数递减时间）：TRTnnD 因此，因此，TRT值本质上和值本质上和D值相同，也表示细菌耐热性的强值相同，也表示细菌耐热性的强弱。弱。TRT值与值与D值一样不受原始菌数的影响。值一样不受原始菌数的影响。如如121温度杀菌时，温度杀菌时，TRT12=12D，即经，即经12D分钟杀菌后分钟杀菌后罐内芽孢数将降低到罐内芽孢数将降低到1012。食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础 瞬间加热和冷却条件下，单位时间为瞬间加热和冷却条件下，单位时间为D D时的细菌死亡速率时的细菌死亡速率单位时间为单位时间为D时的加热时间时的加热时间（分钟）（分钟）单位容积残存活菌数单位容积残存活菌数（个）（个）0D1041D103 2D1023D1014D1005D10-16D10-27D10-38D10-4 食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础 从表可以看出，从从表可以看出，从5D以后，为负指数，也就是说有以后，为负指数，也就是说有1/101/10000活菌残存下来的可能。活菌残存下来的可能。细菌和芽孢按分数出现并不显示实际个数，这只是表明细菌和芽孢按分数出现并不显示实际个数，这只是表明理论上很难将活菌完全消灭掉。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，如果实际上，这应该从概率的角度来考虑，如果100支试管支试管中各有中各有1ml悬浮液，每悬浮液，每ml悬浮液中仅含有悬浮液中仅含有1个芽孢，经过个芽孢，经过5D处理后，残存菌数为处理后，残存菌数为10-1，即，即1/10活，也就是活，也就是100支试管中可支试管中可能有能有90支不再有活菌存在，而支不再有活菌存在，而10支尚有活菌的可能。支尚有活菌的可能。食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础例例 100热处理时，原始菌数为热处理时，原始菌数为1104，热处理，热处理3分钟分钟后残存的活菌数是后残存的活菌数是1101，求该菌，求该菌D值。值。解：解：TRTnnD3D3min 即即D 110 或或D1101min食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础例例 某罐头食品的对象菌某罐头食品的对象菌D1214min，问在，问在121杀杀菌菌99.9%时，需要多长时间？杀菌时，需要多长时间？杀菌99.99%呢？如果要呢？如果要使对象菌减少为原来的使对象菌减少为原来的0.001%，此时又需要多长的，此时又需要多长的杀菌时间呢？杀菌时间呢？解：解：杀死杀死99.9%，t3D12min杀死杀死99.99%，t4D16min减少为原来的减少为原来的0.001%时，时，t5D20min食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础（3 3）热力致死时间（热力致死时间（TDT）：）：热力温度保持恒定不变，将食品热力温度保持恒定不变，将食品中某一菌种的细胞或芽孢全部杀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。死所必需的最短热处理时间。热力致死时间曲线热力致死时间曲线ZF值的定义就是在值的定义就是在121.1温度条温度条件下杀死一定浓度的细菌所需要件下杀死一定浓度的细菌所需要的时间的时间F值，与原始菌数是相关值，与原始菌数是相关的。的。F F值越大，菌的耐热性就越强。值越大，菌的耐热性就越强。食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础 热力致死时间曲线热力致死时间曲线ZZ值为热力致死时间按照值为热力致死时间按照1/10或或10倍变化时所需要提高或降低的倍变化时所需要提高或降低的温度值温度值().Z值越大，因温度上升而取得的值越大，因温度上升而取得的杀菌效果就越小。杀菌效果就越小。（4 4）Z值：值：如肉毒梭菌芽孢加热致死时间如肉毒梭菌芽孢加热致死时间110为为35min，100为为350min，则，则Z是多少？是多少？解：解：Z10 食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础 热力致死时间曲线热力致死时间曲线Z lg t1 lg t2tg=T2T1(T1，t1)(T2，t2)食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础 这样，已知这样，已知T温度下的温度下的D值，值，Z值，再针对罐头产品需要确定值，再针对罐头产品需要确定n值后，就可计算得到相应的值后，就可计算得到相应的F值。值。n值并非固定不变，值并非固定不变，要根据工要根据工厂和食品的原始菌数或着污染菌厂和食品的原始菌数或着污染菌的重要程度而定。的重要程度而定。比如在美国，对肉毒杆菌，比如在美国，对肉毒杆菌，要求要求n=12，对生芽梭状芽孢杆菌，对生芽梭状芽孢杆菌，n=5。热力致死时间曲线热力致死时间曲线Z食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础 一般来说，温度提高到一般来说，温度提高到8080后，热处理时间只要几秒钟，后，热处理时间只要几秒钟，几乎所有的酶都会遭到不可逆转的破坏。所以在传统的热处理几乎所有的酶都会遭到不可逆转的破坏。所以在传统的热处理杀菌中，不仅腐败菌被杀死，而且其中的酶也遭到破坏，只有杀菌中，不仅腐败菌被杀死，而且其中的酶也遭到破坏，只有干藏和冷藏的食品才会出现酶导致的变质问题，必须在预处理干藏和冷藏的食品才会出现酶导致的变质问题，必须在预处理时进行酶的钝化处理。时进行酶的钝化处理。二、高温对酶活性的作用及酶的热敏性二、高温对酶活性的作用及酶的热敏性食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础 罐头食品热力杀菌向高温短时，特别是超高温瞬时方向发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。题。过氧化物酶、果胶酯酶过氧化物酶、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肺结合菌及其他病原菌热牛乳中磷酸酶热处理时的钝化程度和肺结合菌及其他病原菌热处理时的死亡程度相互一致。处理时的死亡程度相互一致。食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础三、热处理对食品品质的影响三、热处理对食品品质的影响1 1、植物来源的包装制品、植物来源的包装制品n热加工和产品贮存时的物理热加工和产品贮存时的物理-化学变化决定了产品化学变化决定了产品的质量的质量n一般在贮存时发生的质量变化相对于热加工来说比一般在贮存时发生的质量变化相对于热加工来说比较小。较小。n热加工对食品品质的影响取决于热加工的时间和温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。度，以及食品的组成和性质以及其所处的环境。食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础（1 1）质构）质构o在在植物材料的热处理过程中有两种类型的质构破坏植物材料的热处理过程中有两种类型的质构破坏n半透膜的破坏半透膜的破坏n细胞间结构的破坏并导致细胞分离细胞间结构的破坏并导致细胞分离o其他变化包括其他变化包括n蛋白质变性蛋白质变性n淀粉糊化淀粉糊化n蔬菜和水果软化蔬菜和水果软化食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础（2 2）颜色）颜色o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。工和贮藏过程中的变色反应。o在水果和蔬菜中在水果和蔬菜中n叶绿素脱镁、胡萝卜素将异构化，颜色变浅（从叶绿素脱镁、胡萝卜素将异构化，颜色变浅（从5 5，6 6环氧化环氧化变成变成5 5，8 8环氧化）环氧化）n花青素将降解成灰色的色素，花青素事实上对热相当稳定的花青素将降解成灰色的色素，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，使水果变色色素，但它可以参加很多反应，使水果变色n黄酮类色素如芸香苷（芦笋中）可与铁形成黑色。黄酮类色素如芸香苷（芦笋中）可与铁形成黑色。n类胡萝卜素大多是脂溶性的，而且是不饱和化合物，通常容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。易氧化而导致变色和变味。除了色素的氧化、降解，除了色素的氧化、降解，MaillardMaillard反应也会导致加工和贮藏过反应也会导致加工和贮藏过程产品的变色。程产品的变色。食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础（3 3）风味）风味o通常加热不改变基本的风味如甜、酸、苦、咸通常加热不改变基本的风味如甜、酸、苦、咸o风味变化的一个重要来源是脂肪氧化风味变化的一个重要来源是脂肪氧化特别是豆类、特别是豆类、谷物谷物oMillardMillard反应也会改变一些风味，加热过程也会使一些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风味物质挥发或改变（4 4）营养素）营养素食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础2 2、动物来源的包装食品、动物来源的包装食品（1 1）颜色）颜色n肌红蛋白转化成高铁肌红蛋白，从粉红色变成红褐肌红蛋白转化成高铁肌红蛋白，从粉红色变成红褐色，色，MaillardMaillard反应和反应和CaramelizationCaramelization反应也会改变反应也会改变颜色颜色n腌制过程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肉由于加热引起的颜色损失可以通过外加色素校正食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础（2 2）质构）质构o肌肉收缩和变硬肌肉收缩和变硬o变软变软（3 3）营养素）营养素o氨基酸损失可能达到氨基酸损失可能达到10-20%10-20%o维生素主要是硫胺素损失维生素主要是硫胺素损失50-70%50-70%，泛酸，泛酸20-35%20-35%，但维生，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（是否去皮、切片）或热烫食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础 食品罐藏是食品的科学保藏方法之一。将食品原料经预处食品罐藏是食品的科学保藏方法之一。将食品原料经预处理后密封在容器或包装袋中，通过杀菌工艺杀灭大部分微生物理后密封在容器或包装袋中，通过杀菌工艺杀灭大部分微生物的营养细胞，在维持密闭和真空条件下，得以在室温下长期保的营养细胞，在维持密闭和真空条件下，得以在室温下长期保藏的食品保藏方法。藏的食品保藏方法。特点：贮藏时间长，对贮藏环境要求低，便于运输、携带，特点：贮藏时间长，对贮藏环境要求低，便于运输、携带，食用方便。食用方便。罐藏食品的两个要素：罐藏食品的两个要素：容器的密封性和商业无菌容器的密封性和商业无菌 18061806年诞生了世界上第一批罐头食品年诞生了世界上第一批罐头食品 18101810年发明了镀锡薄板罐年发明了镀锡薄板罐 18491849创办第一个罐头工厂创办第一个罐头工厂 18471847年发明高压杀菌锅年发明高压杀菌锅 我国的罐头工业创建于我国的罐头工业创建于19061906年，世界罐头年产量年，世界罐头年产量40004000万吨。万吨。食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础二、食品罐藏的基本工艺过程二、食品罐藏的基本工艺过程 基本工艺过程包括原料的预处理、装罐、排气、密封、基本工艺过程包括原料的预处理、装罐、排气、密封、杀菌与冷却等步骤。杀菌与冷却等步骤。流程：流程：洗罐洗罐 装罐装罐 预封预封 排气排气 密封密封 杀菌杀菌 冷却冷却 检测检测 包装包装第二节第二节 食品的罐藏食品的罐藏一、罐藏食品热加工时间的推算一、罐藏食品热加工时间的推算食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础清洗的步骤：清洗的步骤：沸水或碱液浸泡、消毒、沥干。沸水或碱液浸泡、消毒、沥干。清洗的要求：清洗的要求：微生物的残留量符合标准（指空罐的微生物残留微生物的残留量符合标准（指空罐的微生物残留量应低于几百个）。量应低于几百个）。洗罐机的种类：洗罐机的种类：链带式、滑动式、旋转式链带式、滑动式、旋转式1 1、预处理、预处理清洗和消毒的目的：清洗和消毒的目的：去除在制造、运输、储存过程中沾染的灰去除在制造、运输、储存过程中沾染的灰尘、油污、微生物及助焊剂的残留。尘、油污、微生物及助焊剂的残留。清洗的方法：清洗的方法：机械法机械法喷射蒸汽或热水清洗。喷射蒸汽或热水清洗。人工操作人工操作（1 1）罐藏原料的预处理）罐藏原料的预处理（2 2）罐藏容器的预处理）罐藏容器的预处理食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础（1 1）灌装容器的准备）灌装容器的准备（2 2）食品的装罐）食品的装罐 工艺要求：迅速装罐，不要积压工艺要求：迅速装罐，不要积压 a.a.同种罐内产品质量基本一致同种罐内产品质量基本一致 b.b.定量装罐，要主要固形物与汤汁的比例定量装罐，要主要固形物与汤汁的比例 c.c.控制一定的顶隙度（食品表面与容器翻边相距控制一定的顶隙度（食品表面与容器翻边相距4-8mm4-8mm）d.d.注意装罐温度，及时密封注意装罐温度，及时密封 e.e.罐口不能受污染罐口不能受污染 装罐的方法装罐的方法 人工装罐人工装罐块状食品较多采用块状食品较多采用 机械装罐机械装罐颗粒状、粉末状、流体及半颗粒状、粉末状、流体及半 流体（糜状）食品流体（糜状）食品2 2、装罐和密封、装罐和密封食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础（3 3）预封）预封预封是在食品装罐后进入加热排气之前，用封罐机初步预封是在食品装罐后进入加热排气之前，用封罐机初步将盖钩卷入到罐身翻边下，进行相互钩连的操作。但没将盖钩卷入到罐身翻边下，进行相互钩连的操作。但没有挤压紧密，气体可以排逸。有挤压紧密，气体可以排逸。预封目的：留有排气通道；防止表面层被蒸汽烫伤；避预封目的：留有排气通道；防止表面层被蒸汽烫伤；避免冷凝水滴入罐内；保持顶隙处处于较高的温度，以便免冷凝水滴入罐内；保持顶隙处处于较高的温度，以便封罐；封罐；食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础3 3、罐头的排气、罐头的排气（1 1）排气的目的）排气的目的 排气是在装罐或预封之后，将罐内顶隙间和原料组织中残排气是在装罐或预封之后，将罐内顶隙间和原料组织中残留的空气排出罐外的技术措施。其目的有：留的空气排出罐外的技术措施。其目的有：a.a.防止或减轻因加热杀菌时空气膨胀而使容器变形或破损，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。特别是卷边受到压力后，易影响其密封性。b.b.阻止需氧菌及霉菌的发育生长阻止需氧菌及霉菌的发育生长 c.c.控制或减轻罐藏食品贮藏中出现的罐内壁腐蚀控制或减轻罐藏食品贮藏中出现的罐内壁腐蚀 d.d.避免或减轻食品色香味的变化避免或减轻食品色香味的变化 e.e.避免维生素和其他营养素遭到破坏避免维生素和其他营养素遭到破坏 f.f.有助于避免将假胀罐误认为腐败变质性胀罐有助于避免将假胀罐误认为腐败变质性胀罐食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础 排气与微生物生长发育的关系排气与微生物生长发育的关系 可以抑制需氧细菌的生长可以抑制需氧细菌的生长（2 2）排气的效果）排气的效果排气与罐头外观的关系排气与罐头外观的关系 排气良好的罐头，罐盖呈内凹状。排气良好的罐头，罐盖呈内凹状。排气与加热杀菌时罐头变形破损的关系排气与加热杀菌时罐头变形破损的关系 排气良好的罐头，杀菌时罐内超压很小，不易出现严重排气良好的罐头，杀菌时罐内超压很小，不易出现严重凸盖或卷边松弛等问题。但是，罐头内真空度不宜过高，否凸盖或卷边松弛等问题。但是，罐头内真空度不宜过高，否则会发生瘪罐现象。则会发生瘪罐现象。排气与罐头食品内壁腐蚀的关系排气与罐头食品内壁腐蚀的关系 排气能有效防止罐内壁的腐蚀，真空度不低于排气能有效防止罐内壁的腐蚀，真空度不低于0.5105Pa。排气与罐头食品色、香、味的关系排气与罐头食品色、香、味的关系 排气可以明显减轻罐头食品色、香、味的变化。排气可以明显减轻罐头食品色、香、味的变化。食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础（3 3）罐内真空度的测定）罐内真空度的测定 排气温度、排气时间、密封温度是确定密封后真空度排气温度、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而言，主要是排除顶的主要因素。对于空气含量低的食品而言，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而言，除了要达到预期密封温度外，还应合理地延长食品而言，除了要达到预期密封温度外，还应合理地延长排气时间。排气时间。真空度真空度排气密封之后，罐外大气压与罐内残留气压排气密封之后，罐外大气压与罐内残留气压差。可以用真空表直接测定。差。可以用真空表直接测定。食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础 加热排气法、真空封罐排气法、蒸汽喷射排气法加热排气法、真空封罐排气法、蒸汽喷射排气法 加热排气加热排气原理：通过蒸汽或热水对罐头进行加热，或将加热后的食原理：通过蒸汽或热水对罐头进行加热，或将加热后的食品趁热装罐，利用空气、水蒸气和食品受热膨胀的原理，品趁热装罐，利用空气、水蒸气和食品受热膨胀的原理，将罐内空气排除。将罐内空气排除。冷装罐法：冷装罐法：在预定的排气温度中（用蒸汽或热水加热的排在预定的排气温度中（用蒸汽或热水加热的排气箱，加热温度为气箱，加热温度为90-100 ，时间为，时间为6-15min)加热使罐内加热使罐内中心温度达到中心温度达到70-90；（4 4）排气方法）排气方法 食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础热灌装法热灌装法 一般将食品加热到一般将食品加热到70-7570-75（有资料认为应达到（有资料认为应达到85 85）然后立即装罐密封。然后立即装罐密封。加热排气法的优缺点加热排气法的优缺点：能较好地排除食品组织内的空气，获得较好的真能较好地排除食品组织内的空气，获得较好的真空度，还能起到一定的脱臭和杀菌作用。但是对食品空度，还能起到一定的脱臭和杀菌作用。但是对食品的色、香、味、有影响，会软化罐头内的水果，热量的色、香、味、有影响，会软化罐头内的水果，热量利用率低。利用率低。食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础真空封罐排气法的优缺点真空封罐排气法的优缺点优点：生产效率高，可以在短时间内使罐头达到较高的真空优点：生产效率高，可以在短时间内使罐头达到较高的真空度：尤其适用于不宜加热的食品；封罐机体积小，占地少。度：尤其适用于不宜加热的食品；封罐机体积小，占地少。缺点：不能很好地排除食品组织内部和罐头中下部空隙处的缺点：不能很好地排除食品组织内部和罐头中下部空隙处的空气；封罐时易产生暴溢现象造成净重不足；有时会造成瘪空气；封罐时易产生暴溢现象造成净重不足；有时会造成瘪罐的现象。罐的现象。真空封罐排气法真空封罐排气法 原理：利用真空泵将密封室内的空气抽出，形成一定的真原理：利用真空泵将密封室内的空气抽出，形成一定的真空度，罐头在真空室内密封。空度，罐头在真空室内密封。真空封罐时，真空密封室内的真空度和食品温度是控制罐真空封罐时，真空密封室内的真空度和食品温度是控制罐内真空度的主要因素。内真空度的主要因素。食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础 蒸汽喷射法蒸汽喷射法 在顶隙部分喷射蒸汽，取代其中的空气，待蒸气冷凝后获在顶隙部分喷射蒸汽，取代其中的空气，待蒸气冷凝后获得真空。得真空。实际封罐中应准确控制最小顶隙为实际封罐中应准确控制最小顶隙为8mm8mm左右。左右。0 20 40 60 80 100 1200 20 40 60 80 100 120 加热温度加热温度/在在20 20 时的真空度时的真空度/10/104 4PaPa 2.8 5.6 8.4 11.2 2.8 5.6 8.4 11.2封罐温度对罐头真空度的影响封罐温度对罐头真空度的影响 适用于大多数加糖水或盐水的罐头食品和大多数固态食品，不能用于干装食品的密封。对于空气含量大的食品，可先采用抽真空或加热的方法驱除，以获得较高真空度。食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础（1 1）金属罐的密封）金属罐的密封4 4、罐头的密封、罐头的密封食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础（2 2）玻璃罐的密封）玻璃罐的密封卷边式密封法卷边式密封法依靠封口机辊轮的滚压作用，将马口铁盖的边依靠封口机辊轮的滚压作用，将马口铁盖的边缘卷压在玻璃罐的罐颈凸缘下，达到密封的目的。此法密封性缘卷压在玻璃罐的罐颈凸缘下，达到密封的目的。此法密封性能好，但开启困难。能好，但开启困难。旋转式密封法旋转式密封法依靠罐盖的螺旋或盖爪扣紧在罐口凸出螺纹上，依靠罐盖的螺旋或盖爪扣紧在罐口凸出螺纹上，罐盖内壁有塑料垫圈或加注滴塑以加强密封性能。开启方便。罐盖内壁有塑料垫圈或加注滴塑以加强密封性能。开启方便。抓式密封法抓式密封法靠抓式封罐机将罐盖边缘压成爪子，紧贴在罐口靠抓式封罐机将罐盖边缘压成爪子，紧贴在罐口凸缘的下缘而得以密封。凸缘的下缘而得以密封。（3 3）蒸煮袋的密封）蒸煮袋的密封一般采用热熔密封，依靠蒸煮袋内层的聚丙烯材料在加热时一般采用热熔密封，依靠蒸煮袋内层的聚丙烯材料在加热时熔合成一体而达到密封的目的。熔合成一体而达到密封的目的。食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础（1 1）罐头食品杀菌工艺条件的确定）罐头食品杀菌工艺条件的确定 罐头杀菌的工艺条件即杀菌规程（杀菌式）罐头杀菌的工艺条件即杀菌规程（杀菌式）（2 2）罐头食品常用的杀菌方法）罐头食品常用的杀菌方法常压杀菌常压杀菌-杀菌温度低于杀菌温度低于100100度度高压杀菌高压杀菌-杀菌温度高于杀菌温度高于100100度度 高压沸水杀菌、高压蒸汽杀菌、高压水杀菌高压沸水杀菌、高压蒸汽杀菌、高压水杀菌其他杀菌方法其他杀菌方法-超高压杀菌、微波杀菌超高压杀菌、微波杀菌 t t1 1-t-t2 2-t-t3 3 PTt t1 1-升温时间升温时间 t t2 2-恒温时间恒温时间t t3 3-降温时间降温时间 T-杀菌温度杀菌温度 P-P-加热或冷却时的反压加热或冷却时的反压5 5、罐头的杀菌和冷却、罐头的杀菌和冷却食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础（3 3）罐头食品杀菌时间及）罐头食品杀菌时间及F F值的计算值的计算安全安全F F值的估算值的估算 以耐热性最强腐败菌的抗热值为依据以耐热性最强腐败菌的抗热值为依据实际杀菌条件下实际杀菌条件下F F值的计算值的计算罐头杀菌时间和罐头杀菌时间和F F值的公式计算值的公式计算 罐头食品的杀菌为商业杀菌，主要是杀死致病菌、产罐头食品的杀菌为商业杀菌，主要是杀死致病菌、产毒菌和腐败菌，并破坏食品中的酶，使食品耐藏二年以上毒菌和腐败菌，并破坏食品中的酶，使食品耐藏二年以上而不变质；同时还有一定的烹调作用，能够增进风味和软而不变质；同时还有一定的烹调作用，能够增进风味和软化组织。化组织。食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础罐头食品的热传递方式罐头食品的热传递方式罐头食品的传热方式有罐头食品的传热方式有导导热、对流、导热对流结合热、对流、导热对流结合三种。三种。（4 4）罐头食品的传热）罐头食品的传热食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础 影响罐头食品传热的因素影响罐头食品传热的因素 a.a.罐头容器材料的物理性状罐头容器材料的物理性状（厚度、尺寸、导热系数等）（厚度、尺寸、导热系数等）玻璃罐罐壁厚度较铁罐大，热导率较铁罐小，热阻较铁罐玻璃罐罐壁厚度较铁罐大，热导率较铁罐小，热阻较铁罐大得多，所以镀锡薄板罐的传热速度要比玻璃罐大得多。大得多，所以镀锡薄板罐的传热速度要比玻璃罐大得多。罐型大，其单位容积的受热面积小，单位时间单位容积所罐型大，其单位容积的受热面积小，单位时间单位容积所接受的热量就少，升温就慢；同时，大型罐的罐表面至罐中心接受的热量就少，升温就慢；同时，大型罐的罐表面至罐中心的距离大，热由罐壁传递至罐中心所需的时间就要长。的距离大，热由罐壁传递至罐中心所需的时间就要长。而小罐型则相反，罐型越小，传热越快，杀菌时间要短些。而小罐型则相反，罐型越小，传热越快，杀菌时间要短些。食品机械与工艺基础食品机械与工艺基础b.b.罐头食品的物理特性罐头食品的物理特性（浓度、密度、黏度、颗粒大小）（浓度、密度、黏度、颗粒大小）流体食品：流体食品：这类食品的粘度和浓度不大，如果汁、肉汤、清这类食品的粘度和浓度不大，如果汁、肉汤、清汤类罐头等。加热杀菌时产生对流，传热速度较快。汤类罐头等。加热杀菌时产生对流，传热速度较快。半流体食品：半流体食品：这类食品这类食品(如番茄酱、果酱等罐头如番茄酱