灭菌参数(F值和F0值)19.pdf

《灭菌参数(F值和F0值)19.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《灭菌参数(F值和F0值)19.pdf（4页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

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(lg303.2ktD D 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101212ZTTDD F 值：在一定灭菌温度T下给定的 Z

2、值所产生的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 100ZTTtF F0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

3、。为了确保灭菌效果，应适当增加平安系数，一般增加理论值 的 50%。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)60 min，实际杀菌 F 值并不等于 60 min。F 实=10L1+20L2+30L3，L我们把它理

4、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，再比拟！即：90L100 和 10L120 比拟，只要找到折算系数就好比拟了。二、平安杀菌 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12

5、1，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，杀菌缺乏，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。通过这种比拟和反复的调整，就可找到适宜的恒温时间2。三、平安杀菌 F 值的计算 A 确定杀菌温度 t 罐头 pH 值大于 4.6，一般

6、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式计算平安杀菌 F 值。F 安=Dlga-lgb 下面以 121标准温度讲解，

7、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，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：蘑菇罐头对象菌 D121=4min，欲在 121下把对象菌杀灭 99.9%，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

8、%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，这是不符合逻辑的。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

9、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平安杀菌 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)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

10、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=t1L1t2L2t3L3t4L4+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 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

11、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 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的根底上下降 10 倍和

12、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。工人实际杀菌操作时间等于或大于 60min，实际杀菌 F 值并不等于 60 min。F 实=10L1+20L2+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+200.251+301=35.81 min 由此

13、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，再比拟！90L100 和 10L120 比拟，L100=10(100-121)/10=0.008 L120=10(120-121)/10=0.794 90L100=900.008=0.72 min 10L120=100.794=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杀菌根本没有效果，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

14、据前面计算的 F 安(24.92min)值制订的两个杀菌式为 10 一 2310min121和 102510min12l，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，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.

15、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，一些工厂采用计算机控制杀菌，中心温度的记录、F 实的积分计算全由计算机完成，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。