食品热处理与杀菌PPT课件.ppt

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1、关于食品热处理和杀菌第一张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月一、食品热处理的作用一、食品热处理的作用热处理（热处理（Thermal processing）是食品加工与保藏中用）是食品加工与保藏中用于改善食品品质、延长食品贮藏期的最重要的处理方法于改善食品品质、延长食品贮藏期的最重要的处理方法之一之一食品工业中采用的热处理有不同的方式和工艺，不同食品工业中采用的热处理有不同的方式和工艺，不同种类的热处理所达到的主要目的和作用也有不同，但种类的热处理所达到的主要目的和作用也有不同，但热处理过程对微生物、酶和食品成分的作用以及传热热处理过程对微生物、酶和食品成分的作用以及传热的原理和规律却

2、有相同或相近之处的原理和规律却有相同或相近之处第一节第一节 食品加工与保藏中的热处理食品加工与保藏中的热处理 第二张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月正面正面作用作用杀死微生物，主要是致病菌和其他有害的微生物杀死微生物，主要是致病菌和其他有害的微生物钝化酶，主要是过氧化物酶、抗坏血酸酶等钝化酶，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

3、、可消化性等提高食品中营养成分的可利用率、可消化性等负面负面作用作用食品中的营养成分，特别是热敏性成分有一定损失食品中的营养成分，特别是热敏性成分有一定损失食品的品质和特性产生不良的变化，如色泽、口感等食品的品质和特性产生不良的变化，如色泽、口感等消耗的能量较大消耗的能量较大热处理的作用效果热处理的作用效果第三张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月二、食品热处理的类型和特点二、食品热处理的类型和特点第四张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月热处理产品工艺参数预期变化不良变化保藏处理热烫蔬菜、水果蒸汽或热水加热到90-100钝化酶，除氧，减菌，减少生苦味，改变质构营养损失，流失，

4、色泽变化巴氏杀菌乳、啤酒、果汁、肉、蛋、面包、即食食品加热到75-95杀灭致病菌色泽变化，营养变化，感官变化杀菌乳、肉制品、水果、蔬菜加热到100杀灭微生物及其孢子色泽变化，营养变化，感官变化转化处理蒸煮蔬菜、肉、鱼蒸汽或热水加热到90-100钝化酶，改变质构，蛋白质变性，淀粉糊化营养损失、流失，水分损失烘烤肉、鱼干空气或湿空气加热到215改变色泽，形成外壳，蛋白质变性，杀菌，降低水分营养损失，有诱变性物质油炸肉、鱼、土豆油中加热到150-180形成外壳，色泽变化，蛋白质变性，淀粉糊化营养素损失、流失（一）根据热处理的目的分类（一）根据热处理的目的分类第五张，PPT共一百四十五页，创作于202

5、2年6月1、工业烹饪、工业烹饪（Industrial cooking）一般作为食品加工的一种前处理过程，通常是为了提高食品一般作为食品加工的一种前处理过程，通常是为了提高食品的感官质量而采取的一种处理手段的感官质量而采取的一种处理手段烹饪通常有煮、焖（炖）、烘（焙）、炸（煎）、烤等。一般烹饪通常有煮、焖（炖）、烘（焙）、炸（煎）、烤等。一般煮多在沸水中进行；焙、烤则以干热的形式加热，温度较高；煮多在沸水中进行；焙、烤则以干热的形式加热，温度较高；而煎、炸也在较高温度的油介质中进行而煎、炸也在较高温度的油介质中进行类型主要有类型主要有：工业烹饪、热烫、热挤压和杀菌等工业烹饪、热烫、热挤压和杀菌等

6、（二）根据加工方法和目的分类（二）根据加工方法和目的分类第六张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月种类种类有水烧煮有水烧煮无水烧煮无水烧煮煮煮焖焖烘烘炸炸烤烤加热介质加热介质水水蒸汽蒸汽热空气热空气油油热辐射热辐射温度温度/100100100100100气压气压105Pa11111工业烹饪的种类和特点第七张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月l烹饪能杀灭部分微生物，破坏酶，改善食品的色、香、烹饪能杀灭部分微生物，破坏酶，改善食品的色、香、味和质感，提高食品的可消化性，并破坏食品中的不良成味和质感，提高食品的可消化性，并破坏食品中的不良成分（包括一些毒素等），提高食品的安全性，也

7、可使食品分（包括一些毒素等），提高食品的安全性，也可使食品的耐贮性提高的耐贮性提高l但也发现不适当的烘烤处理会给食品带来营养安全方但也发现不适当的烘烤处理会给食品带来营养安全方面的问题，如烧烤中的高温使油脂分解产生致癌物质面的问题，如烧烤中的高温使油脂分解产生致癌物质第八张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月又称烫漂、杀青、预煮又称烫漂、杀青、预煮目的：破坏或钝化食品中导致食品质量变化的酶类，以目的：破坏或钝化食品中导致食品质量变化的酶类，以保持食品原有的品质，防止或减少食品在加工和保藏中由保持食品原有的品质，防止或减少食品在加工和保藏中由酶引起的食品色、香、味的劣化和营养成分的损失酶

8、引起的食品色、香、味的劣化和营养成分的损失主要应用于蔬菜和某些水果，通常是蔬菜和水果冷冻、主要应用于蔬菜和某些水果，通常是蔬菜和水果冷冻、干燥或罐藏前的一种前处理工序干燥或罐藏前的一种前处理工序 2、热烫热烫（Blanching or Scalding）第九张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月可破坏或钝化导致蔬菜和水果在加工和保藏过程中质量降低可破坏或钝化导致蔬菜和水果在加工和保藏过程中质量降低的氧化酶和水解酶活性的氧化酶和水解酶活性有一定的杀菌和洗涤作用，可以减少食品表面的微生有一定的杀菌和洗涤作用，可以减少食品表面的微生物数量物数量可以排除食品组织中的气体，使食品装罐后形成良好的

9、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真空度及减少氧化作用还能软化食品组织，方便食品往容器中装填起到一定的还能软化食品组织，方便食品往容器中装填起到一定的预热作用，有利于装罐后缩短杀菌引温的时间预热作用，有利于装罐后缩短杀菌引温的时间蔬菜和水果热烫的作用蔬菜和水果热烫的作用第十张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月但对于豆类的罐藏以及食品后杀菌采用（超）高温短时方法但对于豆类的罐藏以及食品后杀菌采用（超）高温短时方法时，由于此杀菌方法对酶的破坏程度有限，热烫等前处理的时，由于此杀菌方法对酶的破坏程度有限，热烫等前处理的灭酶作用应特别注意灭酶作用应特别注意对

10、于果蔬的干藏和冷冻保藏，热烫的主要目的是破坏或钝对于果蔬的干藏和冷冻保藏，热烫的主要目的是破坏或钝化酶的活性化酶的活性第十一张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月n挤压：将食品物料放入挤压机中，物料在螺杆的挤压挤压：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，然后在卸料端通过模具被挤下被压缩并形成熔融状态，然后在卸料端通过模具被挤出的过程出的过程n热挤压：食品物料在挤压的过程中还被加热。热挤热挤压：食品物料在挤压的过程中还被加热。热挤压也被称为挤压蒸煮压也被称为挤压蒸煮（Extrusion cooking）n挤压是结合了混合、蒸煮、揉搓、剪切、成型等几种挤压是结合了

11、混合、蒸煮、揉搓、剪切、成型等几种单元操作的过程单元操作的过程3、热挤压、热挤压第十二张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月n挤压可以产生不同形状、质地、色泽和风味的食品挤压可以产生不同形状、质地、色泽和风味的食品n挤压食品分膨化和非膨化两类，有通心面、小吃食品、即食食品、挤压食品分膨化和非膨化两类，有通心面、小吃食品、即食食品、全脂大豆粉、混合食品、组织植物蛋白等产品。全脂大豆粉、混合食品、组织植物蛋白等产品。n热挤压是一种高温短时的热处理过程，热挤压是一种高温短时的热处理过程，在挤压蒸煮过程中物料可达到在挤压蒸煮过程中物料可达到180200，但滞留于高温的时间却极短（，但滞留于高温

12、的时间却极短（510秒）秒）,因此也称为高温因此也称为高温短时过程。短时过程。n无论是热挤压或是冷挤压，其产品的保藏主要是靠其较低的水分无论是热挤压或是冷挤压，其产品的保藏主要是靠其较低的水分活性和其他条件活性和其他条件 第十三张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月 z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要求的各种挤压食品z挤压处理的操作成本较低挤压处理的操作成本较低(采用双螺杆挤压机时采用双螺杆挤压机时,仅是传统制法的仅是传统制法的40左左右右)z在短时间内完成多

13、种单元操作，生产效率较高在短时间内完成多种单元操作，生产效率较高z便于生产过程的自动控制和连续生产便于生产过程的自动控制和连续生产z蒸煮过程能使淀粉糊化、蛋白质变性、食品的消化性和速食性增进，同时可破坏原料蒸煮过程能使淀粉糊化、蛋白质变性、食品的消化性和速食性增进，同时可破坏原料中大多数的抗营养因子和有毒成分，如大豆中胰蛋白酶抑制素，棉籽中棉酚；还能钝化中大多数的抗营养因子和有毒成分，如大豆中胰蛋白酶抑制素，棉籽中棉酚；还能钝化能导致食品劣变的酶的活性，灭菌和去除原料中不良味道。因而挤压加工方式已成为重能导致食品劣变的酶的活性，灭菌和去除原料中不良味道。因而挤压加工方式已成为重要的谷物食品加工

14、方式之一。要的谷物食品加工方式之一。特点：特点：第十四张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月4、热杀菌热杀菌的概念热杀菌的概念 热杀菌是以杀灭微生物为主要目的的热处理形式，是最常用的延长食品保存期的热杀菌是以杀灭微生物为主要目的的热处理形式，是最常用的延长食品保存期的加工保藏方法。加工保藏方法。根据要杀灭微生物的种类的不同可分为巴氏杀菌根据要杀灭微生物的种类的不同可分为巴氏杀菌（Pasteurisation）和商业）和商业杀菌（杀菌（Sterilization）第十五张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月巴氏杀菌u一种较温和的热杀菌形式一种较温和的热杀菌形式u处理温度通常在处理

15、温度通常在100以下，典型的巴氏杀菌的条件以下，典型的巴氏杀菌的条件是是62.8、30minu可使食品中的酶失活，并破坏食品中热敏性的微生物可使食品中的酶失活，并破坏食品中热敏性的微生物和致病菌和致病菌u其目的及产品的贮藏期主要取决于杀菌条件、食品其目的及产品的贮藏期主要取决于杀菌条件、食品成分（如成分（如pH值）和包装情况值）和包装情况第十六张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月商业杀菌一般又简称为杀菌，是一种较强烈的热处理形式一般又简称为杀菌，是一种较强烈的热处理形式通常是将食品加热到较高的温度并维持一定的时间以通常是将食品加热到较高的温度并维持一定的时间以达到杀死所有致病菌、腐败

16、菌和绝大部分微生物，杀菌达到杀死所有致病菌、腐败菌和绝大部分微生物，杀菌后的食品符合货架期的要求后的食品符合货架期的要求一般也能钝化酶，但对食品的营养成分破坏也较大。杀一般也能钝化酶，但对食品的营养成分破坏也较大。杀菌后食品通常也并非达到完全无菌，只是杀菌后食品中不菌后食品通常也并非达到完全无菌，只是杀菌后食品中不含致病菌，残存的处于休眠状态的非致病菌在正常的食品含致病菌，残存的处于休眠状态的非致病菌在正常的食品贮藏条件下不能生长繁殖贮藏条件下不能生长繁殖第十七张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月通常罐头的加工形式是将食品先密封于容器内再进行杀通常罐头的加工形式是将食品先密封于容器内

17、再进行杀菌处理菌处理无菌包装是将经超高温瞬时（无菌包装是将经超高温瞬时（UHT）杀菌后的食品在无）杀菌后的食品在无菌的条件下进行包装菌的条件下进行包装第十八张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月从杀菌时微生物被杀死的难易程度看，细菌的芽孢具有更从杀菌时微生物被杀死的难易程度看，细菌的芽孢具有更高的耐热性，通常较营养细胞难被杀死高的耐热性，通常较营养细胞难被杀死专性好氧菌的芽孢较兼性和专性厌氧菌的芽孢容易被杀专性好氧菌的芽孢较兼性和专性厌氧菌的芽孢容易被杀死死在考虑确定具体的杀菌条件时，通常以某种具有代在考虑确定具体的杀菌条件时，通常以某种具有代表性的微生物作为杀菌的对象，通过这种对象菌

18、的死表性的微生物作为杀菌的对象，通过这种对象菌的死亡情况反映杀菌的程度亡情况反映杀菌的程度第十九张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月三、食品热处理使用的能源和加热方式三、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）（燃油等），固体燃料（如煤、木、炭等）第二十张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月 项项 目目电电气气液体燃料液体燃料固体燃料固体燃料每单位质量或体积的能量每

19、单位质量或体积的能量低低高高中等至高中等至高每千焦能量的消耗每千焦能量的消耗高高低低低低低低传热设备消耗传热设备消耗低低低低高高高高加热效率加热效率高高中等至高中等至高中等至低中等至低低低适应性适应性高高高高低低低低着火或爆炸的危险性着火或爆炸的危险性低低高高低低低低污染食品的危险性污染食品的危险性低低低低高高高高劳动力和操作成本劳动力和操作成本低低低低低低高高食品热处理的能源及其特点食品热处理的能源及其特点第二十一张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月加热介质（如燃料燃烧的热气等）与食品直接接触加热介质（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的

20、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，液体燃料则很少作为直接加热源，液体燃料则很少加热方式加热方式间接方式间接方式直接方式直接方式将燃料燃烧所产生的热能通过换热器或其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，从而将他中间介质（如空气）加热食品，从而将食品与燃料分开食品与燃料分开第二十二张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月加热剂种类加热剂种类加热剂特点加热剂特点蒸汽蒸汽易于用管道输送，加热均匀，温度易控制，凝结潜热大，易于用管道输送，加热均匀，温度易控制，凝结潜热大，但温度不能太高但温度不能太高热水热水易于用管道输送，加热均匀，加热温度不高易

21、于用管道输送，加热均匀，加热温度不高空气空气加热温度可达很高，但其密度小、传热系数低加热温度可达很高，但其密度小、传热系数低烟道气烟道气加热温度可达很高，但其密度小、传热系数低，可能污染加热温度可达很高，但其密度小、传热系数低，可能污染食品食品煤气煤气加热温度可达很高，成本较低，但可能污染食品加热温度可达很高，成本较低，但可能污染食品电电加热温度可达很高，温度易于控制，但成本高加热温度可达很高，温度易于控制，但成本高食品热处理中常用的间接加热介质及其特点食品热处理中常用的间接加热介质及其特点第二十三张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月一、食品热处理的反应动力学一、食品热处理的反应动力

22、学 要控制食品热处理的程度，必须了解热处理时食品要控制食品热处理的程度，必须了解热处理时食品中各成分（微生物、酶、营养成分和质量因素等）的变中各成分（微生物、酶、营养成分和质量因素等）的变化规律，主要包括：化规律，主要包括：（1）在某一热处理条件下食品成分的热处理破坏速）在某一热处理条件下食品成分的热处理破坏速率率（2）温度对这些反应的影响）温度对这些反应的影响第二节第二节 食品热处理的反应动力学食品热处理的反应动力学第二十四张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月1、热破坏反应的反应速率、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食品中各成分的热破坏反应一般均

23、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正比关系。这一关系通常被称为“热灭活或热破坏的对数热灭活或热破坏的对数规律规律”第二十五张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月反应动力学方程为：反应动力学方程为：式中式中N时间为时间为t时的微生物活菌数时的微生物活菌数 N1杀菌开始（杀菌开始（t=0）时微生物活菌数）时微生物活菌数 t 加热时间，加热时间，min D指数递减时间，指数递减时间，min第二十六张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月微生物热力致死速率曲线微生物热力致死速率曲

24、线在半对数坐标中微生物的热力在半对数坐标中微生物的热力致死速率曲线为一直线，该直致死速率曲线为一直线，该直线的斜率为线的斜率为-1/D 从图中可以看出，热处理过程中微生物的数量每减少同样比例所需要的时间是相同的从图中可以看出，热处理过程中微生物的数量每减少同样比例所需要的时间是相同的D被定义为微生物活菌数每减少被定义为微生物活菌数每减少90%所需的时间（所需的时间（min），也就是），也就是N的对数值每的对数值每变化变化1时所对应的时间。时所对应的时间。D被称为指数递减时间被称为指数递减时间 第二十七张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月由于上述致死速率曲线是在一定的热处理（致死）温度

25、下得由于上述致死速率曲线是在一定的热处理（致死）温度下得出的，为了区分不同温度下微生物的出的，为了区分不同温度下微生物的D值，一般热处理的值，一般热处理的温度温度T作为下标，标注在作为下标，标注在D值上，即为值上，即为DT D值的大小可以反映微生物的耐热性。在同一温度下比较不值的大小可以反映微生物的耐热性。在同一温度下比较不同微生物的同微生物的D值时，值时，D值愈大，表示在该温度下杀死值愈大，表示在该温度下杀死90%微生物所需的时间愈长，即该微生物愈耐热微生物所需的时间愈长，即该微生物愈耐热 第二十八张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月热力致死时间（热力致死时间（TDT）值：在某一恒

26、定温度条件下，将）值：在某一恒定温度条件下，将食品中的某种微生物活菌（细菌和芽孢）全部杀死所食品中的某种微生物活菌（细菌和芽孢）全部杀死所需要的时间（需要的时间（min）试验以热处理后接种培养，无微生物生长作为全部活菌已试验以热处理后接种培养，无微生物生长作为全部活菌已被杀死的标准被杀死的标准第二十九张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月2、热破坏反应和温度的关系、热破坏反应和温度的关系 要了解在一变化温度的热处理过程中食品成分的要了解在一变化温度的热处理过程中食品成分的破坏情况，必须了解不同（致死）温度下食品的热破破坏情况，必须了解不同（致死）温度下食品的热破坏规律，便于人们比较不同

27、温度下的热处理效果坏规律，便于人们比较不同温度下的热处理效果 反映热破坏反应速率常数和温度关系的方法主要有反映热破坏反应速率常数和温度关系的方法主要有3种：种：一种是热力致死曲线；另一种是阿累尼乌斯方程；还一种是热力致死曲线；另一种是阿累尼乌斯方程；还有一种是温度系数有一种是温度系数第三十张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月a.热力致死时间曲线热力致死时间曲线 将将TDT值（或值（或D值）与对应的温度值）与对应的温度T在半对数在半对数坐标中作图，则可以得到类似于致死速率曲线的坐标中作图，则可以得到类似于致死速率曲线的热力致死时间曲线热力致死时间曲线式中式中T、T1分别指温度，分别指温

28、度，TDT和和TDT1对应于对应于T、T1的的TDT值，值，min z 指指TDT值变化值变化90%所对应的温度变化值，所对应的温度变化值，第三十一张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月热力致死时间曲线热力致死时间曲线式中式中T、T1分别指温度，分别指温度，D和和D1对应于对应于T、T1的的D值，值，minz 指指D值变化值变化90%所对应的温度变化所对应的温度变化值，值，第三十二张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月|不同微生物对温度的敏感程度可以从不同微生物对温度的敏感程度可以从Z值反映，值反映，Z值值小的对温度的敏感程度高小的对温度的敏感程度高|要取得同样的热处理效果，在

29、较高温度下所需的时间比在要取得同样的热处理效果，在较高温度下所需的时间比在较低温度下的短。这也是高温短时（较低温度下的短。这也是高温短时（HTST）或超高温瞬）或超高温瞬时杀菌（时杀菌（UHT）的理论依据）的理论依据|上述的上述的D值、值、Z值不仅能表示微生物的热力致死情况，值不仅能表示微生物的热力致死情况，也可用于反映食品中的酶、营养成分和食品感官指标的热也可用于反映食品中的酶、营养成分和食品感官指标的热破坏情况破坏情况第三十三张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月b.阿累尼乌斯方程阿累尼乌斯方程 反映热破坏反应和温度关系的另一方法是阿累反映热破坏反应和温度关系的另一方法是阿累尼乌斯

30、法，即反应动力学理论尼乌斯法，即反应动力学理论阿累尼乌斯方程为：阿累尼乌斯方程为：式中式中k反应速率常数，反应速率常数，min-1；k0频率因子常数，频率因子常数，min-1；Ea反应活化能，反应活化能，Jmol-1；R气体常数，气体常数，8.314Jmol-1K-1；T热力学温度，热力学温度，K第三十四张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月设温度设温度T1时反应速率常数为时反应速率常数为k1，则可通过下式求，则可通过下式求得频率因子常数：得频率因子常数：取对数，得取对数，得则有：则有：第三十五张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月根据根据Ea和和Z的关系，并将式中的温度由的关

31、系，并将式中的温度由转换成转换成K，得到，得到式中式中T1参比温度，参比温度，K；T杀菌温度，杀菌温度，K第三十六张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月第三十七张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月c.温度系数温度系数Q值值 Q值表示反应在温度值表示反应在温度T2下进行的速率比在较低温下进行的速率比在较低温度度T1下快多少，若下快多少，若Q值表示温度增加值表示温度增加10时反应速时反应速率的增加情况，则一般称之为率的增加情况，则一般称之为Q10 Z值和值和Q10之间的关系为：之间的关系为：第三十八张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月上述三种描述热处理过程中食品成分破坏

32、反应的方法和上述三种描述热处理过程中食品成分破坏反应的方法和概念总结于下表概念总结于下表方法方法反应速率反应速率温度相关因子温度相关因子热力致死时间热力致死时间D（或（或F）Z阿累尼乌斯方程阿累尼乌斯方程kEa温度系数温度系数kQ10热处理的重要参数热处理的重要参数第三十九张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月二、加热对微生物的影响二、加热对微生物的影响微生物和食品的腐败变质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食品中的微生物是导致食品不耐贮藏的主要原因一般说来，食品原料都带有微生物。在食品的采收、运一般说来，食品原料都带有微生物。在食品的采收、运输、加工和保

33、藏过程中，食品也有可能污染微生物输、加工和保藏过程中，食品也有可能污染微生物在一定的条件下，这些微生物会在食品中生长、繁殖，使食在一定的条件下，这些微生物会在食品中生长、繁殖，使食品失去原有的或应有的营养价值和感官品质，甚至产生有害和品失去原有的或应有的营养价值和感官品质，甚至产生有害和有毒的物质有毒的物质第四十张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月（一）加热对微生物的影响1.微生物的生长温度微生物的生长温度微生物的最适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。就会受到抑制甚至出现

34、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最高生长温度嗜热菌30-4550-7070-90嗜温菌5-1530-4545-55低温菌-5-525-3030-55嗜冷菌-10-512-1515-25第四十一张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月l细菌是引起食品腐败变质的主要微生物细菌是引起食品腐败变质的主要微生物l细菌中非芽孢细菌在自然界存在的种类最多，污染食品的细菌中非芽孢细菌在自然界存在的种类最多，污染食品的可能性也最大，但这些菌的耐热性并不强，巴氏杀菌即可可能性也最大，但这些菌的耐热性并不强，巴氏杀菌即可将其杀死将其杀死l细菌中耐热性强的是芽孢菌。需

35、氧和兼性厌氧的芽孢菌是细菌中耐热性强的是芽孢菌。需氧和兼性厌氧的芽孢菌是导致罐头食品发生平盖酸败的原因菌，厌氧芽孢菌中的肉导致罐头食品发生平盖酸败的原因菌，厌氧芽孢菌中的肉毒梭状芽孢杆菌常作为罐头杀菌的对象菌毒梭状芽孢杆菌常作为罐头杀菌的对象菌l酵母菌和霉菌引起的变质多发生在酸性较高的食品中，酵母菌和霉菌引起的变质多发生在酸性较高的食品中，一些酵母菌和霉菌对渗透压的耐性也较高一些酵母菌和霉菌对渗透压的耐性也较高第四十二张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月当温度高于微生物的最适生长温度时，微生物的生长就会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

36、物体内的蛋白质发生变受到抑制，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性时，微生物即会出现死亡现象一般认为，微生物细胞内蛋白质受热凝固而失去新一般认为，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，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他一些条件，如：的耐热性。蛋白质的热凝固条件受其他一些条件，如：酸、碱、盐和水分等的影响酸、碱、盐和水分等的影响第四十三张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月2

37、、影响微生物耐热性的因素：、影响微生物耐热性的因素：A.微生物的种类微生物的种类 微生物的菌种不同，耐热的程度也不同，而且即使是微生物的菌种不同，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各种芽孢菌的耐热性也不相同，一般厌氧菌芽孢菌耐热性较需氧菌芽孢菌强。嗜热菌的芽孢耐热性最强。同一菌种性较需氧菌芽孢菌强。嗜热菌的芽孢耐热性最强。同一菌种芽孢的耐热性也会因热处理前的培养条件、贮存环境和菌龄芽孢的耐

38、热性也会因热处理前的培养条件、贮存环境和菌龄的不同而异的不同而异第四十四张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月 酵母菌和霉菌的耐热性都不很高，酵母（包括酵母酵母菌和霉菌的耐热性都不很高，酵母（包括酵母孢子）在孢子）在100 以下的温度容易被杀死。大多数的致病菌以下的温度容易被杀死。大多数的致病菌不耐热不耐热第四十五张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月B.微生物生长和细胞（芽孢）形成的环境条件微生物生长和细胞（芽孢）形成的环境条件v温度：在较高温度下产生的芽孢比在较低温度下产温度：在较高温度下产生的芽孢比在较低温度下产生的芽孢的耐热性强生的芽孢的耐热性强v离子：离子：Na+、C

39、a2+、Mg2+、Cl-等离子的存在会影响芽孢等离子的存在会影响芽孢的耐热性的耐热性v脂类：低浓度的饱和与不饱和脂肪酸对微生物有保脂类：低浓度的饱和与不饱和脂肪酸对微生物有保护作用，它使肉毒杆菌芽孢的耐热性提高护作用，它使肉毒杆菌芽孢的耐热性提高v微生物的菌龄：幼芽孢较老芽孢耐热，而年幼的营养细微生物的菌龄：幼芽孢较老芽孢耐热，而年幼的营养细胞对热更敏感胞对热更敏感第四十六张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月C.热处理时的环境条件热处理时的环境条件（1）pH值值大量试验证明，较高的酸度可以抑制乃至杀灭许多种类的嗜热菌或嗜温微生物；而大量试验证明，较高的酸度可以抑制乃至杀灭许多种类的嗜

40、热菌或嗜温微生物；而在较酸的环境中还能存活或生长的微生物往往不耐热。这样，就可以对不同在较酸的环境中还能存活或生长的微生物往往不耐热。这样，就可以对不同pH值的值的食品物料采用不同强度的热杀菌处理，既可达到热杀菌的要求，又不致因食品物料采用不同强度的热杀菌处理，既可达到热杀菌的要求，又不致因过度加热而影响食品的质量。过度加热而影响食品的质量。由于多数微生物生长于中性或偏碱性的环境中，过酸和过碱的环境均由于多数微生物生长于中性或偏碱性的环境中，过酸和过碱的环境均使微生物的耐热性下降使微生物的耐热性下降 大多数芽孢杆菌在中性范围内耐热性最强，大多数芽孢杆菌在中性范围内耐热性最强，pH值低于值低于5

41、时芽孢就不耐热，此时时芽孢就不耐热，此时耐热性的强弱常受其他因素的影响。某些酵母的芽孢的耐热性在耐热性的强弱常受其他因素的影响。某些酵母的芽孢的耐热性在pH 45时最时最强强第四十七张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月 根据腐败菌对不同根据腐败菌对不同pHpH值的适应情况及其耐热性，值的适应情况及其耐热性，(罐头罐头)食品按照食品按照pHpH值不同常分为四类：值不同常分为四类：高酸性（高酸性（3.73.7）、酸性）、酸性（3.7-4.63.7-4.6）、中酸性（）、中酸性（4.6-5.04.6-5.0）和低酸性（）和低酸性（5.05.0）这）这四类，也有分为高酸性（四类，也有分为高酸

42、性（4.04.0）、酸性（）、酸性（4.0-4.64.0-4.6）和低）和低酸性（酸性（4.64.6）这三类的，还有其它一些划分法。）这三类的，还有其它一些划分法。酸性食品和低酸性食品的分界线以酸性食品和低酸性食品的分界线以pH4.6pH4.6为界线。为界线。第四十八张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月但从食品安全和人类健康的角度，只要分成酸性（4.6）和低酸性（4.6）两类即可。这是根据肉毒梭状芽孢杆菌的生长习性来决定的。在包装容器中密封的低酸性食品给肉毒杆菌提供了一个生长和产毒的理想环境。肉毒杆菌在生长的过程中会产生致命的肉毒素。因为肉毒杆菌对人类的健康危害极大，所以罐头生产者一

43、定要保证杀灭该菌。试验证明，肉毒杆菌在pH4.8时就不会生长（也就不会产生毒素），在pH4.6时，其芽孢受到强烈的抑制，所以，pH4.6被确定为低酸性食品和酸性食品的分界线。另外，科学研究还证明，肉毒杆菌在干燥的环境中也无法生长。所以，以肉毒杆菌为对象菌的低酸性食品被划定为pH4.6、aw0.85。因而所有pH值大于4.6的食品都必须接受基于肉毒杆菌耐热性所要求的最低热处理量。第四十九张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月在pH4.6的酸性条件下，肉毒杆菌不能生长，其它多种产芽孢细菌、酵母及霉菌则可能造成食品的败坏。一般而言，这些微生物的耐热性远低于肉毒杆菌，因次不需要如此高强度的热处

44、理过程。有些低酸性食品物料因为感官品质的需要，不宜进行高强度的加热，这时可以采取加入酸或酸性食品的办法使整罐产品的最终平衡pH值在4.6以下，这类产品称为“酸化食品”。酸化食品就可以按照酸性食品的杀菌要求来进行处理。第五十张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月酸度酸度pH值值食品种类食品种类常见腐败菌常见腐败菌杀菌要求杀菌要求低酸性低酸性 5.0虾、蟹、贝类、禽、虾、蟹、贝类、禽、牛肉、猪肉、火腿、牛肉、猪肉、火腿、羊肉、蘑菇、青豆羊肉、蘑菇、青豆嗜热菌、嗜嗜热菌、嗜温厌氧菌、温厌氧菌、嗜温兼性厌嗜温兼性厌氧菌氧菌高温杀菌高温杀菌105121中酸性中酸性4.65.0蔬菜肉类混合制品、蔬

45、菜肉类混合制品、汤类、面条、无花果汤类、面条、无花果酸性酸性3.74.6荔枝、龙眼、樱桃、荔枝、龙眼、樱桃、苹果、枇杷、草莓、苹果、枇杷、草莓、番茄酱、各类果汁番茄酱、各类果汁非芽孢耐酸非芽孢耐酸菌、耐酸芽菌、耐酸芽孢菌孢菌沸水或沸水或100以下以下介质中杀菌介质中杀菌高酸性高酸性 0.85 常压杀菌(巴氏杀菌)4.6 0.85 常压杀菌(巴氏杀菌)4.6 0.85 高压杀菌第五十四张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月（2）离子环境）离子环境 在磷酸缓冲液中低浓度的在磷酸缓冲液中低浓度的Mg2+和和Ca2+对芽孢耐热性对芽孢耐热性的影响与的影响与EDTA和甘氨酞甘氨酸相似，都能降低芽

46、孢和甘氨酞甘氨酸相似，都能降低芽孢的耐热性的耐热性（3）水分活性）水分活性 芽孢对干热的抵抗能力比湿热的强芽孢对干热的抵抗能力比湿热的强第五十五张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月（4）介质成分）介质成分食品中低浓度的食盐（低于食品中低浓度的食盐（低于4%）对芽孢的耐热性有）对芽孢的耐热性有一定的增强作用，但随着食盐浓度的提高（一定的增强作用，但随着食盐浓度的提高（8以上）以上）会使芽孢的耐热性减弱。如果浓度高于会使芽孢的耐热性减弱。如果浓度高于14时，一般细菌时，一般细菌将无法生长将无法生长其他无机盐对细菌芽孢的耐热性也有影响。氯化钙其他无机盐对细菌芽孢的耐热性也有影响。氯化钙对细

47、菌芽孢耐热性的影响较食盐弱一些，而苛性钠、对细菌芽孢耐热性的影响较食盐弱一些，而苛性钠、碳酸钠或磷酸钠等对芽孢有一定的杀菌力，这种杀菌碳酸钠或磷酸钠等对芽孢有一定的杀菌力，这种杀菌力常随温度的提高而增强力常随温度的提高而增强第五十六张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月蔗糖浓度很低时对细菌芽孢的耐热性影响很小，高浓度蔗糖浓度很低时对细菌芽孢的耐热性影响很小，高浓度的蔗糖对受热处理的细菌芽孢有保护作用的蔗糖对受热处理的细菌芽孢有保护作用淀粉间接地增加了芽孢耐热性淀粉间接地增加了芽孢耐热性蛋白质中如明胶、血清等能增加芽孢的耐热性蛋白质中如明胶、血清等能增加芽孢的耐热性食品中含有少量防腐或抑

48、菌物质（如抗菌素、香食品中含有少量防腐或抑菌物质（如抗菌素、香辛料）会大大降低芽孢的耐热性辛料）会大大降低芽孢的耐热性第五十七张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月（1）pH值。研究证明，许多高耐热性的微生物，在中性时的耐热性最强，随着pH值偏离中性的程度越大，耐热性越低，也就意味着死亡率越大。（2）脂肪。脂肪含量高则细菌的耐热性会增强。（3）糖。糖的浓度越高，越难以杀死食品中的微生物。（4）蛋白质。食品中蛋白质含量在5%左右时，对微生物有保护作用。（5）盐。低浓度食盐对微生物有保护作用，而高浓度食盐则对微生物的抵抗力有削弱作用。（6）植物杀菌素。有些植物（如葱、姜、蒜、辣椒、萝卜、胡

49、萝卜、番茄、芥末、丁香和胡椒等）的汁液以及它们分泌的挥发性物质对微生物有抑制或杀灭作用，这类物质就被称为植物杀菌素。第五十八张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月芽孢菌芽孢菌D121/minZ/食品食品嗜热脂肪芽孢杆菌嗜热脂肪芽孢杆菌4.010蔬菜、乳蔬菜、乳嗜热解糖羧状芽孢杆菌嗜热解糖羧状芽孢杆菌3.04.07.210蔬菜蔬菜生芽孢羧状芽孢杆菌生芽孢羧状芽孢杆菌（PA3679）0.81.58.811.1肉肉枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌0.50.764.17.2乳制品乳制品肉毒羧状芽孢杆菌肉毒羧状芽孢杆菌A型和型和B型型0.10.35.5低酸性食品低酸性食品肉毒羧状芽孢杆菌肉毒羧状芽孢杆菌

50、E型型3.0（D60）10低酸性食品低酸性食品作为低酸性食品杀菌依据的典型芽孢菌的耐热性参数作为低酸性食品杀菌依据的典型芽孢菌的耐热性参数第五十九张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月 原始活菌数原始活菌数(初菌数）初菌数）原始菌数愈多，全部死亡所需要的时间愈长。原始菌数愈多，全部死亡所需要的时间愈长。原始菌数愈高，腐败菌全部死亡时间也随之而原始菌数愈高，腐败菌全部死亡时间也随之而增长。增长。C C、微生物数量、微生物数量第六十张，PPT共一百四十五页，创作于2022年6月菌种、菌数与污染源有关菌种、菌数与污染源有关 原料来源原料来源 原料新鲜度原料新鲜度 加工处理过程的合理性加工处理