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1、灭菌参数 F 值和 F0值D 值: 考察对时间的关系在一定温度下,杀灭90%微生物所需的 灭菌时间 。杀灭微生物符合一级动力学方程,即有ktdtdN或303.2lglg0ktNNt式中,tN:灭菌时间为t 时残存的微生物数;0N:原有微生物数;k:灭菌常数)10lg100(lg303.2ktDD 值随微生物的种类、环境和灭菌温度变化而异。Z 值: 考察对温度的敏感性降低一个lgD 值所需升高的温度,即灭菌时间减少到原来的1/10 所需升高的温度或相同灭菌时间内,杀灭99%的微生物所需提高的温度 。1212lglgDDTTZ即101212ZTTDDF 值: 在一定灭菌温度T下给定的Z 值所产生的
2、灭菌效果与在参比温度T0下给定的Z 值所产生的灭菌效果相同时所相当的时间。常用于干热灭菌100ZTTtFF0值:在一定灭菌温度T 、Z 值为 10所产生的灭菌效果与121、 Z 值为 10产生的灭菌效果相同时所相当的时间min 。101210ZTtF物理 F0 值数学表达式:F0 = t 10 T-121/ Z 生物 F0 值数学表达式:F0=D121 (lgN0-lgNt) 为灭菌后预计到达的微生物残存数,即染菌度概率。F0 值F0 值仅限于热压灭菌,生物F0 值相当于121热压灭菌时,杀灭容器中全部微生物所需要的时间。F0 值表达了灭菌温度与时间对灭菌效果的统一,数值更为精确、 实用。 为
3、了确保灭菌效果,应适当增加安全系数,一般增加理论值的 50%。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 4 页键词:罐头,杀菌,F 值, D 值, Z 值一、实际杀菌F 值指某一杀菌条件下的总的杀菌效果。通常是把不同温度下的杀菌时间折算成121的杀菌时间,即相当于121的杀菌时间, 用 F 实表示。 特别注意: 它不是指工人实际操作所花时间,它是一个理论上折算过的时间。为了帮助大家理解和记忆,请看下面的例题。例:蘑菇罐头110杀菌 10 min,115杀菌 20 min,121杀菌 30 min。工人实际杀菌操作时间等于 (或大于
4、 )60 min,实际杀菌F 值并不等于60 min。F 实=10L1+20L2+30 L3,L我们把它理解为不同温度下的时间折算系数。L1 肯定小于L2,二者均小于1。由于 121就不存在折算问题,因此,L3 就是 1, F 实肯定小于60min 。由此可见,实际杀菌F 值不是工厂杀菌过程的总时间之和。再例:蘑菇罐头100杀菌90 分钟, 120杀菌 10 分钟,哪个杀菌强度大?折算成相当于121的杀菌时间,再比较!即:90L100 和 10L120 比较,只要找到折算系数就好比较了。二、安全杀菌F 值在某一恒定温度12l下杀灭一定数量的微生物或者芽孢所需的加热时间。它被作为判别某一杀菌条件
5、合理性的标准值,也称标准F 值,用 F 安表示。F 安表示满足罐头腐败率要求所需的杀菌时间121 ,例如,某罐头F 安=30 min,通常表示罐头要求在121杀菌 30min。 每种罐头要求的标准杀菌时间通常 121为标准温度 ,就象其它食品标准一样,拿来作为参照,判断是否合格、 是否满足要求。同时也是确定杀菌公式中恒温时间2 的主要依据。 F 实和 F 安的配合应用,F 实等于或略大于F 安,杀菌合理。F 实小于 F 安,杀菌不足,未到达标准,要腐败,必须延长杀菌时间。F 实远大于F 安,杀菌过度,超标准杀菌,影响色香味形、营养价值,要求缩短杀菌时间。通过这种比较和反复的调整,就可找到合适的
6、恒温时间2。三、安全杀菌F 值的计算A 确定杀菌温度t 罐头 pH 值大于 4.6,一般采用121杀菌,极少数低于115杀菌。罐头pH 值小于 4.6,一般 100杀菌, 极少数低于85杀菌。 实践中可用pH 计检测, 根据经验也可以粗略地估计,比方,甜橙汁是酸性,肉是偏中性。也可加柠檬酸适当降低某些罐头pH 值。B 选择对象菌腐败的微生物头目,杀菌的重点对象;耐热性强、不易杀灭,罐头中经常出现、危害最大。只要杀灭它,其它腐败菌、致病菌、酶也被杀灭或失活。经过微生物检测,选定了罐头杀菌的对象菌,知道了罐头食品中所污染的对象菌的菌数及对象菌的耐热性参数D 值,就可按下面微生物热力致死速率曲线的公
7、式计算安全杀菌F 值。F 安=Dlga-lgb下面以 121标准温度讲解,因为高温杀菌情况更具代表性、人们更为关注。F 安通常指t 温度 121下标准杀菌时间、要求的杀菌时间。D 值通常指t 温度 121下杀灭90%的微生物所需杀菌时间,是微生物耐热的特征参数,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 4 页D 值越大耐热性越强,常在右下角标明具体试验温度。由微生物实验获取D 值,常见的D值可查阅本教材或相关手册。为了帮助同学们理解和记忆,请看例题。例:已知蘑菇罐头对象菌D121=4min ,欲在 121下把对象菌杀灭99.9%,
8、问需多长杀菌时间?如果使对象菌减少为原来的0.01%,问需多长杀菌时间?第一个 D 值,杀灭 90%;第二个 D 值,杀灭 9%10%中的 90% ;第三个 D 值,杀灭 0.9%1%中的 90% ;第四个 D 值,杀灭0.09%0.1%中的 90% 。 答案: 12 min,16 min a 每罐对象菌数 /单位体积原始活菌数。b 残存活菌数 /罐头的允许腐败率。当残存活菌数小于1 时,它与罐头的腐败率是相等的。残存活菌数为1%,表示每个罐头中有1%个活菌,这是不合乎逻辑的。但从概率的角度理解,100 个罐头中有1 个罐头存在一个活菌,要腐败,即腐败率就是1%。同理,残存活菌数为1,从概率的
9、角度理解,表示 1000 个罐头中有1 个罐头存在一个活菌,要腐败,即腐败率就是 1。F 安的计算典型例子:某厂生产425g 蘑菇罐头,根据工厂的卫生条件及原料的污染情况,通过微生物的检测,选择以嗜热脂肪芽胞杆菌为对象菌,并设内容物在杀菌前含嗜热脂肪芽胞杆菌菌数不超过2 个/克。经 121杀菌、保温、贮藏后,允许变败率为万分之五以下,问在此条件下蘑菇罐头的安全杀菌F 值为多大?解:查表得知嗜热脂肪芽胞杆菌在蘑菇罐头中的耐热性参数D1214.00 min。 杀菌前对象菌的菌数:a425(克/罐)2(个/罐)850(个/罐) 允许变败率:b5l0 000510-4 F 安 D121(lgalgb)
10、4(1g8501g510-4)4(2.92940.6994) 24.92 min 由此得到了蘑菇罐头在121需要杀菌的标准时间24.92 min,解决了该蘑菇罐头F 安这个标准杀菌时间问题。四、实际杀菌F 值的计算方法为计算F 实值必须先测出杀菌过程中罐头中心温度的变化数据。一般用罐头中心温度测定仪测定。根据罐头的中心温度计算F 实,把不同温度下的杀菌时间折算成121的杀菌时间,然后相加起来。F 实=t1L1t2 L2t3L3t4L4+ L 致死率值,某温度下的实际杀菌时间折算为121杀菌时间的折算系数,下面我们来解决L 致死率,即折算系数的问题。由热力致死时间公式L=10(t-121)/Z
11、计算得到。该计算值已经有列表,嫌麻烦可在相关资料中查阅。式中:t 是罐头杀菌过程中某一时间的中心温度,不是指杀菌锅内温度。Z 值是对象菌的另一耐热性特征参数,如嗜热脂肪芽胞杆菌Z=10。还有一个是前面讲的D 值。在一定温度下杀灭罐头中全部对象菌所需时间为热力致死时间,热力致死时间变化10 倍所需要的温度变化即为Z 值。通常 121下的热力致死时间用F 表示,右下角注明温度。凡不是注明F 实、 F 安,均指热力致死时间。请看例题:对象菌 Z=10, F121=10 min ,求 131、 141、 111、 101的热力致死时间?对 Z 值反过来理解,温度变化1 个 Z 值热力致死时间变化将变化
12、10 倍。从上面温度看,它们分别是上升了1 个和 2 个 Z 值、 下降了 1 个和 2 个 Z 值。 因此,上面 F 值应该分别在121的基础上下降10 倍和 100 倍、上升 10 倍和 100 倍,即热力致死时间依次为1min、0.1 min、100 min、1000 min 。 解决 L 致死率、折算系数的取值问题。返回前面的例题!例:蘑菇罐头110杀菌 10 min,115杀菌 20 min,121杀菌 30 min。工人实际杀菌操作精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 4 页时间等于或大于60min,实际杀菌F值并
13、不等于60 min。F 实=10L1+20 L2+30L3 L1 10(110-121)/10=0.079 L2=10(115-121)/10=0.251 L3=10(121-121)/10=1 F 实=100.079+20 0.251+301 =35.81 min 由此可见,实际杀菌F 值不是工厂杀菌过程的总时间之和。再例: 蘑菇罐头 100杀菌 90 分钟, 或 120杀菌 10 分钟, 哪个杀菌强度大?折算成相当于 121的杀菌时间,再比较!90 L100 和 10L120 比较, L100=10(100-121)/10=0.008 L120=10(120-121)/10=0.794 9
14、0 L100=90 0.008=0.72 min 10 L120=10 0.794=7.94 min 由此可见,后者杀菌强度更大,可能与一般的估计相反。同时说明,应该高温杀菌的罐头,100杀菌基本没有效果,生产上一定要注意。五、实际杀菌F 值的计算举例某厂生产425g 蘑菇罐头, 根据前面计算的F安 (24.92min) 值制订的两个杀菌式为10 一 2310min121和1025 10min 12l,分别进行杀菌试验,并测得罐头中心温度的变化数据如下表,试问所拟杀菌条件是否合理? 根据已经测定的不同时间的中心温度,代入公式L=10(t-121)/Z计算,蘑菇罐头选择嗜热脂肪芽胞杆菌为对象菌,
15、Z=10。有一个中心温度就对应一个L 值,计算后填入L 值这一列对应位置, F 实这一列表示每对应3 分钟折算成121的杀菌时间。杀菌公式 1102310 min 杀菌公式2102510 min 121121时间中心温度L 值 F 实时间中心温度L 值 F实 =28.1 min 杀菌公式1,F 实略大于F 安,杀菌合理。恒温杀菌时间只有23 min,但整个杀菌过程相当于 121实际杀菌时间25.5 min,多 2.5min 由升温和降温折算得到。工厂实际杀菌过程时间近 50 min,加上罐头进锅出锅时间,工人完成一个轮回的操作至少要1 个小时。杀菌公式2,F 实大于 F安,杀菌过度,超标准杀菌,影响色香味形,要求缩短恒温杀菌时间。通过这种方式来调整恒温杀菌时间,由此找到了2。此题测定中心温度的间隔时间为3 分钟,间隔越小F 实越准确,但计算会更加麻烦。目前,一些工厂采用电脑控制杀菌,中心温度的记录、F 实的积分计算全由电脑完成,当F 实等于或略大于F 安时,自动结束杀菌工序,不需要我们手工来计算,并且得到的F 实更准确 ,杀菌时间更合理。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 4 页
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