第二章食品人處理和殺菌

第二章食品的熱處理和殺菌目錄123食品加工與保藏中的熱處理食品熱處理反應(yīng)的基本規(guī)律食品熱處理條件的選擇與確定1食品加工與保藏中的熱處理一、食品熱處理概述熱處理是食品加工中用于改善食品品質(zhì)、延長食品貯藏期的最重要的處理方法之一。以保藏為主要目的以品質(zhì)轉(zhuǎn)化為主要目的？1食品加工與保藏中的熱處理熱處理的作用效果：正面作用抑制或殺死微生物鈍化酶的活性破壞食品中不需要或有害的成分（如產(chǎn)生澀味的單寧）改善食品的品質(zhì)與特性提高營養(yǎng)成分的可利用率、可消化性等負(fù)面作用食品中的營養(yǎng)成分（熱敏性成分）有一定損傷對食品品質(zhì)和特性產(chǎn)生不良變化生成熱分解產(chǎn)物能耗高二、食品熱處理的類型與特點工業(yè)烹飪（煮、燜、烘、炸、烤）熱燙（鈍化酶為主）熱擠壓（高溫、短時、成型）熱殺菌（殺滅微生物；巴氏殺菌和商業(yè)殺菌）1食品加工與保藏中的熱處理1食品加工與保藏中的熱處理工業(yè)烹飪：1食品加工與保藏中的熱處理工業(yè)烹飪：殺死部分微生物破壞酶改善食品的品質(zhì)提高可消化性破壞不良成分提高耐貯性1食品加工與保藏中的熱處理熱燙（燙漂、殺青、預(yù)煮）：破壞/鈍化酶（氧化酶和水解酶）一定的殺菌作用洗滌排氣軟化預(yù)熱1食品加工與保藏中的熱處理熱擠壓：將食品物料放入擠壓機(jī)中，物料在螺桿的擠壓下被壓縮并形成熔融狀態(tài)，然后在卸料端通過模具出口被擠出的過程。熱擠壓：擠壓過程中加熱1食品加工與保藏中的熱處理巴氏殺菌：較溫和；T＜100℃；典型條件：62.8℃、30min目的：使酶失活，破壞微生物、致病菌、腐敗菌商業(yè)殺菌：較強(qiáng)烈；滅菌及微生物，達(dá)到食品貨架期的要求（并非完全無菌）1食品加工與保藏中的熱處理

熱殺菌的主要類型濕熱殺菌：以蒸汽、熱水為熱介質(zhì)，或直接用蒸汽噴射式加熱的殺菌方式。干熱殺菌：采用火焰灼燒或干熱空氣進(jìn)行滅菌的方法。電熱殺菌：又稱“歐姆殺菌”，利用電極將電流用過物體，由于阻抗損失、介質(zhì)損耗等的存在，最終使電能轉(zhuǎn)化為熱能，使食品內(nèi)部產(chǎn)生熱量而達(dá)到殺菌的目的。1食品加工與保藏中的熱處理1食品加工與保藏中的熱處理典型的熱處理工藝熱處理產(chǎn)品工藝參數(shù)預(yù)期變化不良變化保藏處理熱燙蔬菜水果蒸汽或熱水90－100℃鈍化酶，除氧，減菌，改變質(zhì)構(gòu)。營養(yǎng)損失、變色巴氏殺菌乳、啤酒、果汁75～95℃加熱殺滅致病菌營養(yǎng)損失、感官質(zhì)量變化商業(yè)殺菌乳、肉制品等>100℃加熱殺滅微生物及其孢子營養(yǎng)損失、感官質(zhì)量變化轉(zhuǎn)化處理蒸煮蔬菜、魚肉、堅果蒸汽或熱水90－100℃鈍化酶、改變質(zhì)構(gòu)、賦予風(fēng)味、蛋白質(zhì)變性、淀粉糊化營養(yǎng)流失焙烤魚、肉、堅果等干空氣或濕空氣加熱>100℃改變色澤，形成香氣，殺菌、降低水分、蛋白質(zhì)變性營養(yǎng)損失、產(chǎn)生有害物質(zhì)糕點、面包等形成外殼色澤香氣、淀粉糊化、體積變化、水分減少油炸肉類、休閑食品等油中加熱到150－180℃蛋白質(zhì)變性、淀粉糊化、形成外殼、色澤香氣變化營養(yǎng)損失、產(chǎn)生有害物質(zhì)一定高溫中微生物的死亡加熱到有致死微生物效果的一定溫度時，生菌數(shù)會逐漸減少。如左圖，可以看到加熱初期的死亡數(shù)很高，但會隨時間減少的一個曲線圖。對活菌數(shù)取對數(shù)后得出左圖的直線圖。此圖稱為“生存曲線”。從此曲線可以看出微生物的死亡速度經(jīng)常會有一定的規(guī)律。生存曲線的曲度表示死亡速度，曲線大的表示速度快，小的表示死亡速度緩慢。

食品中微生物營養(yǎng)細(xì)胞的熱致死反應(yīng)一般均遵循一級反應(yīng)動力學(xué)，即微生物的熱致死反應(yīng)速率與反應(yīng)物的濃度呈正比關(guān)系。這一關(guān)系通常被稱為“熱滅活或熱破壞的對數(shù)規(guī)律”。微生物熱致死反應(yīng)的一級反應(yīng)動力學(xué)方程為：

-dN/dt=kN

式中：-dN/dt－－微生物濃度（數(shù)量）減少的速率

t－－時間，min

k

－－熱致死速率常數(shù)，min-1N－－任一時刻活菌濃度，cfu/mL對上式積分，設(shè)在反應(yīng)時間t＝0時的微生物濃度為N0,則反應(yīng)至t時的結(jié)果為：

lgN=lgN0-kt/2.303

即t=-2.303/k(lgN-lgN0)上式即為一定的致死溫度下的致死速率方程，可用曲線來表示，是一直線，稱為微生物的熱力致死速率曲線或殘存活菌曲線，該直線的斜率為

-2.303/k微生物的熱力致死速率曲線表示某一種特定的菌在特定的條件下和特定的溫度下，其殘存活菌總數(shù)隨時間的的變化。19①D值從圖中可以看出，熱處理過程中微生物的數(shù)量每減少同樣比例所需要的時間是相同的。假如某食品初始活菌數(shù)的對數(shù)為lg103,熱處理后殘存活菌數(shù)的對數(shù)為lg102,則加熱時間t可用下式計算。

t=-2.303/k(lg102-lg103)t=2.303/K(lg103-lg102)

t=2.303/k＝D這一時間被定義為D值，稱為指數(shù)遞減時間（decimalreductiontime）,上式可表達(dá)為

t=D(lgN0-lgN)

在左圖

N0

=

加熱處理開始時的生菌數(shù)（初期菌數(shù)）

N

=

加熱處理完了時的生菌數(shù)數(shù)ｔ=

一定時間內(nèi)，生菌數(shù)a減少到b

所需要的時間

D=一定時間內(nèi)，生菌數(shù)減少10分之1

所需要的時間t＝D×(loga－logb）預(yù)先的時間得出，如果知道加熱對象的微生物D值，可以通過上述公式計算出將一定的微生物減少到一定數(shù)量所需要的加熱時間。D值可以根據(jù)圖中直線橫過一個對數(shù)循環(huán)所需的熱處理時間求得。當(dāng)然也可以根據(jù)直線方程式求得，因為它為直線斜率的倒數(shù)，即：

tD=logN0–logN例：100℃熱處理時，原始菌數(shù)為1×104，熱處理3分鐘后殘存的活菌數(shù)是1×101，求該菌D值。

3D==1.00lg1.0×104

–lg1.0×101即D100℃=1.0023部分食品中常見腐敗菌的D值

腐敗菌腐敗特征耐熱性低酸性食品嗜熱菌嗜熱脂肪芽孢桿菌平蓋酸敗D121=4.0-5.0min嗜熱解糖梭狀芽孢桿菌產(chǎn)酸產(chǎn)氣D121=3.0-4.0min致黑梭狀芽孢桿菌致黑硫臭D121=2.0-3.0min嗜溫菌肉毒桿菌A、B產(chǎn)酸產(chǎn)氣產(chǎn)毒D121=6-12sec生芽孢梭狀芽孢桿菌(P.A3697)產(chǎn)酸產(chǎn)氣D121=6-40sec酸性食品嗜溫菌凝結(jié)芽孢桿菌平蓋酸敗D121=1-4sec巴氏固氮梭狀芽孢桿菌產(chǎn)酸產(chǎn)氣D100=6-30sec酪酸梭狀芽孢桿菌產(chǎn)酸產(chǎn)氣D100=6-30sec多粘芽孢桿菌產(chǎn)酸產(chǎn)氣D100=6-30sec＜練習(xí)＞１．有一種微生物在加熱溫度為110℃時的D值為6分鐘。請計算同一溫度加熱時，將此微生物生菌數(shù)10000／ml減少到生菌數(shù)10／ml所需要的時間。２．有一種微生物在加熱溫度為100℃時的D值為13分鐘。請計算將此微生物生菌數(shù)106／ml的情況下加熱50分鐘后的生菌數(shù)。１．有一種微生物在加熱溫度為110℃時的D值為6分鐘。請計算同一溫度加熱時，將此微生物生菌數(shù)10000／ml減少到生菌數(shù)10／ml所需要的時間。＜解答＞D110℃＝6分a＝10000＝104／mlb＝10＝101／ml將此換入公式t＝D×(loga－logb）

ｔ＝6×(log104－

log101）

=6×(4－1)=18答案18分鐘

２．有一種微生物在加熱溫度為100℃時的D值為13分鐘。請計算將此微生物生菌數(shù)106／ml的情況下加熱50分鐘后的生菌數(shù)＜解答＞D100℃＝13分鐘a＝106／mlt＝50分鐘將此換入公式t＝D×(loga－logb）

50＝13×(log106－

logb）

logb＝log106－50／13＝2.15

b=102.15=141答141／ml右圖表明，直線橫過一個對數(shù)循環(huán)時所需要的時間（分鐘）就是D值（Decimalreductiontime）。也就是直線斜率的倒數(shù)。直線斜率實際反映了細(xì)菌的死亡速率。圖3-1熱力致死速率曲線DDDDD

28熱力致死速率曲線DT(T＝12l℃)D值：在一定的處理環(huán)境中和在一定的熱力致死溫度條件下某細(xì)菌數(shù)群中每殺死90％原有殘存活菌數(shù)時所需要的時間。

D值的大小可以反映微生物的耐熱性。在同一溫度下比較不同微生物的D值時，D值愈大，表示在該溫度下殺死90%微生物所需的時間愈長，即該微生物愈耐熱。

D值與初始活菌數(shù)無關(guān)，但因熱處理溫度、菌種、環(huán)境等因素而異。加熱溫度的變化對微生物死亡的影響微生物的死亡速度因加熱溫度而異、高溫快，低溫慢。也就是說，D值在高溫時小，低溫時大。30熱力致死時間(TDT）

熱力致死時間（TDT）值是指在某一恒定溫度條件下，將食品中的某種微生物活菌（細(xì)菌和芽孢）全部殺死所需要的時間(min)。試驗以熱處理后接種培養(yǎng)，無微生物生長作為全部活菌已被殺死的標(biāo)準(zhǔn)。31熱力致死時間曲線(TDT曲線）以熱殺菌溫度T為橫坐標(biāo)，以微生物全部死亡時間t（的對數(shù)值）為縱坐標(biāo)，根據(jù)各加熱溫度時相應(yīng)的加熱致死時間在半對數(shù)坐標(biāo)圖上畫出相應(yīng)的曲線。該圖表明加熱致死規(guī)律同樣按指數(shù)遞降進(jìn)行，它的加熱致死率為常數(shù)，可用直線方程表示。

TDT值的意義：細(xì)菌熱力致死時間隨致死溫度而異，它表示了不同熱力致死溫度時細(xì)菌及芽孢的相對耐熱性。熱致死反應(yīng)和溫度的關(guān)系

Log(TDT1/TDT)=T-T1zZ值：指D值(或TDT值)變化90%所對應(yīng)的溫度變化值(℃或F)。即Z值為熱力致死時間按照1/10，或10倍變化時相應(yīng)的加熱溫度變化(℃)。Z值越大，因溫度上升而取得的殺菌效果就越小。Log(D1/D)=T-T1z②Z值和F值Z值的概念：Z值為熱力致死時間按照1/10或10倍變化時相應(yīng)的加熱溫度變化（℃）。換句話說：直線橫過一個對數(shù)循環(huán)所需要改變的溫度數(shù)（℃）。Z值越大，因溫度上升而取得的殺菌效果就越小，該微生物的抗熱性越強(qiáng)。圖3-5熱力致死時間曲線Z

如肉毒梭菌芽孢加熱致死時間110℃為35min，100℃為350min，則Z是多少？解：Z＝10℃F值：指在一定的致死溫度條件下，殺死一定數(shù)量微生物所需時間。通常采用121.1℃為標(biāo)準(zhǔn)溫度,與此對應(yīng)的熱力致死時間稱為F值，又稱殺菌效率值。F值可用于比較相同Z值微生物的耐熱性，F(xiàn)值越大，則表明細(xì)菌耐熱性越強(qiáng)。F值與熱死實驗時原始菌數(shù)有關(guān)，隨所指定的溫度、菌種、菌株所處環(huán)境不同而變化。

由于微生物的種類和溫度均為特指，通常F值要采用上下標(biāo)標(biāo)注，以便于區(qū)分。

F值的完整寫法：FZT如F20=5，則表示Z值為20的對象菌，在121.1℃下，其致死時間為5min非標(biāo)準(zhǔn)溫度下的F值需注明加熱溫度，如F10020

罐頭食品的標(biāo)準(zhǔn)殺菌條件條件溫度T（℃）Z（℃）常溫殺菌100（或80~90）8（微生物對象菌）高溫殺菌121.110（微生物對象菌）超高溫殺菌13510.1（微生物對象菌）31.4（其它食品成分）

商業(yè)無菌的理論殺菌值F：

F=nD在121.1℃時求得的D值乘以n就可得到F值。

F安=DT(lgNo-lgN)No—殺菌前對象菌的芽孢數(shù)N—罐頭允許的腐敗率將生存曲線的加熱時間繼續(xù)延長的結(jié)果如左圖所示?在工業(yè)上實施的食品加熱殺菌中，為了將包裝食品的大量容器能夠同時進(jìn)行高溫殺菌處理，最好將幾率的概念導(dǎo)入。左圖中生菌數(shù)為0.1時表示10個容器中有中1個有細(xì)菌存在。如果是0.001就表示1000個容器中有中1個發(fā)生變質(zhì)，也就是說制造100000個產(chǎn)品時，需要設(shè)定結(jié)果為0.00001以下的加熱時間。幾率為0的完全殺菌在理論上是不可能的，將肉毒桿菌以外的一般耐熱性細(xì)菌作為對象時，認(rèn)為如果能夠把殺菌效果降低到生菌數(shù)0.00001（10-5）就可以。將微生物熱抵抗力作為「一定溫度上的死亡時間（最低加熱致死時間）」F值表示。假設(shè)初期菌數(shù)a最多為1時b為10-5換入公式（1-7）時得出的是F＝5D。另外，是肉毒桿菌時，作為實驗的為了將初發(fā)菌數(shù)為6×1010の的孢子消滅，需要120℃４分鐘的加熱處理時初發(fā)a＝約1011、b＝0.1（消滅時為１小的數(shù)字用接近1的數(shù)）換入公式（1-7）得出F＝12D。③熱力指數(shù)遞減時間（TRT）為了計算殺菌時間時將細(xì)菌指數(shù)遞減因素考慮在內(nèi)，將D值概念進(jìn)一步擴(kuò)大，提出了熱力指數(shù)遞減時間（TRT）概念。TRT定義就是在任何特定熱力致死溫度條件下將細(xì)菌或芽孢數(shù)減少到某一程度如10-n（即原來活菌數(shù)的1/10n）時所需要的熱處理時間（分鐘）。瞬間加熱和冷卻條件下單位時間為D時的細(xì)菌死亡速率單位時間為D時的加熱時間（分鐘）單位容積殘存活菌數(shù)0D1041D1032D1023D1014D1005D10-16D10-27D10-38D10-4從表3-5可以看出，從5D以后，為負(fù)指數(shù)，也就是說有1/10~1/10000活菌殘存下來的可能。TRTn=nD即曲線橫過n個對數(shù)循環(huán)時所需要的熱處理時間。TRTn值與D值一樣不受原始菌數(shù)的影響。如121℃溫度殺菌時TRT12=12D，即經(jīng)12D分鐘殺菌后罐內(nèi)致死率為D值的主要殺菌對象——芽孢數(shù)將降低到10-12。n值并非固定不變，要根據(jù)工廠和食品的原始菌數(shù)或污染菌的重要程度而定。比如美國用6D值殺死嗜熱芽孢菌，用12D值殺死肉毒梭菌，以確保食品的安全。D值與加熱溫度的關(guān)系左圖表示一般的TDT曲線。Di＝任意溫度Ti時的D值Dr＝標(biāo)準(zhǔn)溫度Tr時的D值z=對應(yīng)D值的10倍變化的溫度變化（℃）△ABC和△HIJ相似，所以AB／BC＝HI／IJ（1-8）如圖

AB＝logDi－logDr（1-9）BC＝Tr－Ti(1-10)HI=log10=1(1-11)IJ=z(1-12)將（1-9～12）換入（1-8）（logDi－logDr)／(Tr－Ti)=1／z(1-13)將（1-13）變形后為Di＝Dr×１０（（Tr-Ti）/Z）

(1-14)

通過（1-14）可以計算出任意溫度Ti時的D（Di)值。＜練習(xí)＞４．肉度桿菌的芽孢耐熱性為、D120℃＝0.31分鐘、ｚ＝10℃。

請計算112℃時的D值。＜練習(xí)＞４．肉度桿菌的芽孢耐熱性為、D120℃＝0.31分鐘、ｚ＝10℃。

請計算112℃時的D值。＜解答＞

Dr＝0.31分鐘

z＝10℃

Tr＝120℃

Ti＝112℃

將此換入（1-14）Di＝Dr×１０（（Tr-Ti）/Z）

D112℃＝0.31×10（（120－112）／10）

=

0.31×100.8＝0.31×6.31＝2.0

答案

D112℃＝2.0

分鐘上述談到F值是D值的倍數(shù)。因此將D值的圖變?yōu)閿?shù)倍就可以得出左圖的F值的圖。將公式（1-14）Di＝Dr×１０（（Tr-Ti）/Z）

的

Di換為Fi、Dr換成FrFi＝Fr×１０（（Tr-Ti）/Z）

(1-15)但是

Fi＝任意溫度Ti時的F值

Fr＝標(biāo)準(zhǔn)溫度Tz時的F值

z＝對應(yīng)F值的10倍變化的溫度變化（℃）D值與F值的關(guān)系①＜練習(xí)＞５．根據(jù)日本食品微生物的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對容器包裝食品進(jìn)行高溫殺菌時，「必須進(jìn)行等于或大于120℃的4分鐘殺菌效果的高溫殺菌處理」。

請計算在121℃高溫殺菌時所需要的能夠維持同等殺菌效果的加熱時間。z＝10℃。

＜練習(xí)＞５．根據(jù)日本食品微生物的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對容器包裝食品進(jìn)行高溫殺菌時，「必須進(jìn)行等于或大于120℃的4分鐘殺菌效果的高溫殺菌處理」。

請計算在121℃高溫殺菌時所需要的能夠維持同等殺菌效果的加熱時間。z＝10℃。＜解答＞Fr＝4.0分鐘

z＝10℃

Tr＝120℃

Ti＝121℃

將此換入（1-15）Fi＝Fr×１０（（Tr-Ti）/Z）

F121℃＝4.0×10（（120-121）/10）＝4.0×10-0.1

＝3.2

答案

F121℃＝3.2

分鐘

＜例＞６.將某飲料進(jìn)行高溫殺菌條件為A（124℃

15分鐘）和とB（123℃

20分鐘）

時，A和B的哪個條件的殺菌價值大。

z＝10℃。

＜例＞６.６.將某飲料進(jìn)行高溫殺菌條件為A（124℃

15分鐘）和とB（123℃

20分鐘）

時，A和B的哪個條件的殺菌價值大。

z＝10℃。＜解答＞標(biāo)準(zhǔn)殺菌條件假設(shè)為A時

Fr＝15分鐘

z＝10℃

Tr＝124℃

Ti＝123℃

換入（1-15）Fi＝Fr×１０（（Tr-Ti）/Z）

F123℃＝15×10（（124-123）/10）＝15×100.1

＝18.9（分）

答案

A的條件為123℃加熱時是18．9分鐘

B的條件為123℃

20分鐘的殺菌價值為強(qiáng)。

D值與F值的關(guān)系②從左邊的表可以看出從z＝10℃溫度（D值）上升10℃時，加熱時間為1／10的相互關(guān)系。（例）將z=10℃的微生物作為殺菌對象時需要進(jìn)行121℃、10分鐘加熱的產(chǎn)品在131℃、需要加熱（）如果是111℃需要加熱（）。一般來講，低酸性食品的加熱殺菌對象菌的孢子，它的z值在10℃為中心的6～14℃范圍內(nèi)，而對健康有危害的肉毒桿菌芽孢的z值也是10。所以低酸性食品（ｐH4.6以上）的加熱殺菌多為、z＝10、Tr＝121.1℃（250°F）、以此為基本條件的殺菌值稱為F0。使用熱交換器對果汁和飲料進(jìn)行90～95℃瞬間殺菌時，z＝5或8℃、Tr＝93.3℃、酸性的清涼飲料進(jìn)行70～90℃殺菌時z＝5℃、Tr=65℃的事例較多。（例）為消滅肉毒桿菌進(jìn)行F0＝４的加熱殺菌。→意思是「z＝10、121.1℃的4分鐘加熱殺菌」。D值與F值的關(guān)系③＜參考＞

在此省略詳細(xì)的計算方法。對常溫流通的容器包裝食品進(jìn)行加熱殺菌的微生物數(shù)Bn是接近０的小數(shù)字（比如、加熱殺菌的安全率99.999％時bn=0.00001）、熱消滅時間就用F表示

F＝Dr×（loga－logbn

）（但是bn是非常接近0的微小數(shù)字）成為上述關(guān)系。這里的F指「標(biāo)準(zhǔn)溫度Tr時生菌數(shù)a的最小過熱致死時間」。

高溫殺菌的效果

高溫殺菌的效果＝“通過高溫處理生菌數(shù)能夠減少多少”＝“高溫殺菌后食品中微生物的生存幾率”

果汁或飲料這樣的液體食品，是通過熱交換器進(jìn)行高溫殺菌的食品。通常的裝置會將食品用加熱用熱交換器加熱，讓瞬間到達(dá)所定溫度，并通過保持管保持一定的溫度后再使用冷卻用熱交換器進(jìn)行瞬間冷卻。

這種高溫殺菌的效果可以通過保持管中的食品溫度（一定）和滯留時間通過公式（1-7）進(jìn)行計算。但是，測試保持管內(nèi)正確的實際滯留時間非常困難。所以實際計算時應(yīng)通過機(jī)器說明書或?qū)I(yè)用書等進(jìn)行信息收集。＜練習(xí)＞７．果汁中含有的微生物為6×108／L。其的耐熱性為D70℃＝1分鐘、z＝6.0℃

請計算用熱交換器對果汁進(jìn)行80℃，10秒以及20秒的的殺菌時其的生存幾率并評價殺菌效果。＜練習(xí)＞５．果汁中含有的微生物為6×108／L。其的耐熱性為D70℃＝1分鐘、z＝6.0℃

請計算用熱交換器對果汁進(jìn)行80℃，10秒以及20秒的的殺菌時其的生存幾率并評價殺菌效果。＜解答＞

首先算出殺菌溫度為80℃時的D值。

Dr＝1分、Tr＝70℃、Ti＝80℃、z＝6℃

換入公式（1-14）Di＝Dr×１０（（Tr-Ti）/Z）

D80℃＝1.0×10（（70－80）／6）

=

2.15×10-2

下一步

D80℃＝2.15×10-2

分鐘、a＝6×108

／L、

t＝10（或20）秒＝1／6分鐘

換入公式（1-7）t＝D×(loga－logb）、

10秒時

1／6＝（2.15×10-2）×（log（6×108）－logb）

logb＝log（6×108）－1／（6×（2.15×10-2

））＝8.778－1／（1.29×10-1

）＝1.026

b＝101.026＝10.6／L

至下一頁＜繼續(xù)解答＞

20秒時

2／6＝（2.15×10-2）×（log（6×108）－logb）

logb＝log（6×108）－2／（6×（2.15×10-2

））＝8.778－2／（1.29×10-1

）＝－6.726

b＝10-6.726＝1.9×10-7／L

回答答

所以，80℃

10秒高溫殺菌時生存的微生物數(shù)為10.6／L

也就是說對果汁不能進(jìn)行殺菌。

但是、20高溫殺菌時生存的微生物數(shù)為1.9×10-7／L

降低為（1千萬L中生存的微生物數(shù)為1.9個），所以對殺菌評價給予肯定。（2）阿累尼烏斯方程K=k0·eEaRT-式中k——反應(yīng)速率常數(shù)，min-1；k0——頻率因子常數(shù)，min-1；

Ea——反應(yīng)活化能，J·mol-1；R——氣體常數(shù)，8.314J·mol-1·K-1；T——熱力學(xué)溫度，K。設(shè)溫度T1時反應(yīng)速率常數(shù)為k1，則可通過下式求得頻率因子常數(shù)：取對數(shù)：

lnk=lnk0-

Ea

RT

lnk0=lnk1+

Ea

RT1整合重排得：Ea=2.303R（T-T1）Z式中T1——參比溫度，K;T——殺菌溫度，K。2食品熱處理反應(yīng)的基本規(guī)律溫度系數(shù)

Q值：在溫度T2下進(jìn)行的速率比在較低溫度T1快多少Q(mào)10：溫度增加10℃時反應(yīng)速率的增加情況。Z值與Q10之間的關(guān)系：2食品熱處理反應(yīng)的基本規(guī)律二、加熱對微生物的影響微生物和食品的腐敗變質(zhì)（細(xì)菌、霉菌、酵母；芽孢菌）2.微生物的生長溫度和微生物的耐熱性二、加熱對微生物的影響微生物和食品的腐敗變質(zhì)食品中的微生物是導(dǎo)致食品不耐貯藏的主要原因。細(xì)菌、酵母和霉菌都可能引起食品的變質(zhì)。引起新鮮水果變質(zhì)的微生物是酵母菌和霉菌。引起蔬菜變質(zhì)的主要是酵母菌、霉菌和少數(shù)細(xì)菌。起初霉菌在果蔬表皮，或其污染物上生長，然后霉菌侵入果蔬組織，首先分解細(xì)胞壁中的纖維素，進(jìn)一步分解其中的果膠、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、淀粉、糖類等，使其變成簡單物質(zhì)。在外觀上出現(xiàn)深色斑點，組織變松、變軟、凹陷，漸成液漿狀，并出現(xiàn)酸味、芳香味或酒味等。禽畜肉類的微生物污染，一是在宰殺過程中各個環(huán)節(jié)上的污染，二是病畜、病禽肉類所帶有的各種病原菌，如沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、結(jié)核桿菌、布魯氏菌（

Brucella

）等。腐生性微生物污染肉類后，在高溫高濕條件下很快使肉類腐敗變質(zhì)。肉類腐敗變質(zhì)，先是由于乳酸菌、酵母菌和其他一些革蘭氏陰性細(xì)菌在肉類表面上的生長，形成菌苔而發(fā)粘。然后分解蛋白質(zhì)產(chǎn)生的

H

2

S

與血紅蛋白形成硫化氫血紅蛋白而變成暗綠色，也由于各種微生物生長而產(chǎn)生不同色素，霉菌生長形成各種霉斑。同時可產(chǎn)生各種異味，如哈喇味、酸味、泥土味和惡臭味等。

3食品熱處理條件的選擇與確定濕熱利用空氣和水蒸汽的作用，導(dǎo)熱快，穿透力強(qiáng)，能透入菌體，使菌體胞膜膨脹破裂，原漿流出，受熱凝固變性。同時蒸汽具有潛熱，能迅速提高滅菌物品的溫度，加強(qiáng)滅菌效果。而干熱是相對濕度在20%以下的高熱，由空氣導(dǎo)熱，速度較慢，必須提高溫度和適當(dāng)延長消毒時間，才能達(dá)到滅菌目的。所以在同一溫度條件下濕熱較干熱滅菌效果好。微生物在濕熱下的耐熱性微生物加熱溫度/℃滅菌所需的時間/min微生物加熱溫度/℃滅菌所需的時間/min肉毒桿菌孢子

A型B型100110120360364葡萄球菌6018.8肉毒桿菌孢子

E型809020～405乳酸菌7130平酸菌（孢子）11035腸炎弧菌6030枯草桿菌孢子100120175～1857.5～8霉菌屬605～10沙門氏菌604.3～30霉菌孢子65～705～10大腸桿菌5720～30酵母細(xì)胞55～652～3四聯(lián)球菌61～6530酵母孢子6010～15用于微生物殺菌的不同加熱方法加熱方式殺菌溫度對象微生物代表性食品熱水、蒸汽加熱100℃以下細(xì)菌（營養(yǎng)細(xì)胞），霉菌，酵母家常菜，火腿，香腸干熱加熱100～140℃細(xì)菌（營養(yǎng)細(xì)胞），霉菌，酵母魚糕類高壓釜式熱殺菌100～135℃細(xì)菌（孢子），霉菌，酵母軟罐頭，魚肉香腸HTST殺菌100～120℃細(xì)菌（孢子），霉菌，酵母果汁，牛乳UHT殺菌135～150℃細(xì)菌（孢子），霉菌，酵母牛乳，豆奶，番茄沙司2.濕熱滅菌（moistheatsterilization）（1）水煮沸法（boilingwater）（2）高壓滅蒸汽鍋法（autoclaving）（3）間歇滅菌法（fractionalsterilization）（4）巴斯德消毒法（pasteurization）物品放入水中，加熱至100℃，煮沸15min～30min，可殺死所有營養(yǎng)細(xì)胞和部分芽孢。物品在80-100℃蒸煮15-60min，冷卻后室溫（28-37℃）過夜，重復(fù)2~3遍。原理：在高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi)，提高壓強(qiáng)使水的沸點升高，以提高水蒸氣溫度，殺菌效果也隨之提高。

0.1013MPa，水蒸汽的溫度121℃。

121℃，15~20min；115℃，35min。用較低的溫度來殺死其中的病源微生物，不損失食品的營養(yǎng)風(fēng)味。低溫維持法（63℃30min），高溫瞬時法（72℃15s），超高溫瞬時法（134℃1～2s）。濕熱比干熱滅菌更好：特點：溫度低、時間短、滅菌效果高原因：

1)菌體內(nèi)含水量越高，則凝固溫度越低；

2)蒸汽冷凝會放出潛熱；

3)飽和水蒸汽穿透力強(qiáng)；

4)熱蒸汽易破壞細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)大分子的穩(wěn)定

性，主要破壞氫鍵結(jié)構(gòu)。濕熱對一般營養(yǎng)體和孢子的殺滅條件：

多數(shù)細(xì)菌和真菌的營養(yǎng)細(xì)胞：60℃左右，5-10分鐘；酵母菌和真菌的孢子：80℃以上處理；細(xì)菌的芽孢：121℃，15分鐘以上；2.影響微生物耐熱性的因素（1）加熱前的因素微生物的遺傳性、細(xì)胞組成成分、細(xì)胞形態(tài)、細(xì)胞培養(yǎng)齡（菌齡）內(nèi)在因素環(huán)境因素培養(yǎng)基的組成成分、培養(yǎng)溫度代謝產(chǎn)物等菌種與菌株菌種不同、耐熱性不同同一菌種，菌株不同，耐熱性也不同菌齡：正處于生長繁殖的細(xì)菌營養(yǎng)體的耐熱性比它的芽孢弱各種芽孢中，嗜熱菌芽孢耐熱性最強(qiáng)，厭氧菌芽孢次之，需氧菌芽孢最弱。同一種芽孢的耐熱性也會因熱處理前菌齡、培育條件、貯存環(huán)境的不同而異需氧和兼性厭氧的芽孢菌是導(dǎo)致罐頭食品發(fā)生平蓋酸敗的原因菌，厭氧芽孢菌中的肉毒梭狀芽孢桿菌常作為罐頭殺菌的對象菌。營養(yǎng)細(xì)胞在對數(shù)生長期比較敏感；幼芽孢比老芽孢耐熱培養(yǎng)T越高，耐熱性越強(qiáng)培養(yǎng)基所含成分不同，耐熱性有差別熱處理前細(xì)菌芽孢的培育和經(jīng)歷生物有抵御周圍環(huán)境的本能。食品污染前腐敗菌及其芽孢所處的生長環(huán)境對他們的耐熱性有一定影響培養(yǎng)基營養(yǎng)豐富，在含有碳水化合物和氨基酸的環(huán)境中培養(yǎng)，芽孢的耐熱性很強(qiáng)芽孢耐熱性強(qiáng)；加入有助于耐熱性成分如肉毒梭菌中添加C16、C18、C18:1生長出的芽孢具有較強(qiáng)的耐熱性。熱處理后殘存的芽孢培養(yǎng)繁殖或再次形成芽孢后，新形成的芽孢耐熱性較原來的芽孢強(qiáng)。嗜熱菌芽孢隨貯藏時間增加耐熱性降低。熱處理溫度熱處理溫度越高，殺死一定量腐敗菌芽孢所需要的時間越短。不同溫度時炭疽菌芽孢的活菌殘存數(shù)曲線熱處理溫度對玉米汁中平酸菌死亡時間的影響溫度℃平酸菌芽孢全部死亡所需時間（分）溫度℃平酸菌芽孢全部死亡所需時間（分）溫度℃平酸菌芽孢全部死亡所需時間（分）10012001157013031056001201913511101961257原始活菌數(shù)腐敗菌或芽孢全部死亡所需要的時間隨原始菌數(shù)而異，原始菌數(shù)越多，全部死亡所需要的時間越長。原始菌數(shù)和玉米罐頭殺菌效果的關(guān)系121℃時的殺菌時間（分鐘）玉米菌數(shù)平蓋酸壞的百分率無糖60個平酸菌/10克食糖2500個平酸菌/10克糖700095.8800075900054.2表3-1各種常見罐頭食品的pH值罐頭食品pH值罐頭食品pH值平均最低最高平均最低最高蘋果3.43.23.7番茄汁4.34.14.4杏3.63.24.2蘆筍（綠）5.55.45.6紅酸櫻桃3.53.33.8青刀豆5.45.25.7葡萄汁3.22.93.7黃豆豬肉5.65.06.0橙汁3.73.54.0蘑菇5.85.85.9酸漬黃瓜3.93.54.3青豆6.25.96.5菠蘿汁3.53.43.5馬鈴薯5.55.45.6番茄4.34.64.6菠菜5.45.15.9表3-2罐頭食品按照酸度的分類酸度級別pH值食品種類常見腐敗菌熱力殺菌要求低酸性5.3以上蝦、蟹、貝類、禽、牛肉、豬肉、火腿、羊肉、蘑菇、青豆、青刀豆、筍嗜熱菌、嗜溫厭氧菌、嗜溫兼性厭氧菌高溫殺菌105~121℃中酸性4.5~5.3蔬菜肉類混合制品、湯類、面條、沙司、無花果酸性3.7~4.5荔枝、龍眼、桃、櫻桃、李、蘋果、枇杷、梨、草莓、番茄、什錦水果、番茄醬、各類果汁非芽孢耐酸菌、耐酸芽孢菌沸水或100℃以下介質(zhì)中殺菌高酸性3.7以下菠蘿、杏、葡萄、檸檬、果醬、果凍、酸泡菜、檸檬汁、酸漬食品等酵母、霉菌、酶酸堿能夠促使蛋白質(zhì)的熱變性，細(xì)胞的表層構(gòu)造、機(jī)能以及細(xì)胞的代謝系統(tǒng)都受其影響，因此，酸堿度是影響殺菌效果的最顯著因子。不同酸度食品需要的殺菌條件有很大差異。酸度對大多數(shù)芽孢桿菌來說，在中性范圍內(nèi)耐熱性最強(qiáng)，pH低于5時細(xì)菌芽孢就不耐熱，此時耐熱性的強(qiáng)弱受其它因素控制因此人們在加工一些蔬菜和湯類時常常添加酸，適當(dāng)提高內(nèi)容物酸度，以降低殺菌溫度和時間，保存食品品質(zhì)和風(fēng)味。98.9121.1110圖3-1加熱介質(zhì)pH對芽孢耐熱性的影響水分活度一般隨著Aw增加，D值下降，即耐熱性下降顯著。菌種不同有差異，如凝結(jié)芽孢桿菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌芽孢的耐熱性隨Aw提高而下降不明顯。E型肉毒梭菌Aw=1時比Aw=0時D值增大，顯示隨Aw提高耐熱性增大。溶質(zhì)對微生物耐熱性的影響原理：細(xì)胞隨其細(xì)胞水分受到束縛而不易受熱力損傷。超過一定臨界值，其耐熱性反而有所增強(qiáng)。不同溶質(zhì)糖類高濃度的糖液對受熱處理的細(xì)菌的芽孢有保護(hù)作用濃度越高，殺滅芽孢所需時間越長。如牛奶中金黃色葡萄球菌D60℃=5.34min，牛奶中加入57%蔗糖D60℃

=42.53min。（P.57）對D值的影響效果：蔗糖>葡萄糖>山梨醇>果糖>甘油吸收細(xì)胞水分，致使原生質(zhì)脫水，影響Pr的凝固速度，從而增強(qiáng)了芽孢的耐熱性低于14%則幾乎無影響脂肪含量高時會增強(qiáng)細(xì)菌的耐熱性。（P.57）脂類介質(zhì)不同，D值差異大。加微量水即可促進(jìn)微生物受熱死亡速度。水分滲入困難；Fat是不良導(dǎo)體，造成Pr凝固受阻。鹽類鹽類對微生物耐熱性的影響隨鹽的種類、濃度、菌種等因素有關(guān)。鹽類對微生物的作用（P.58）

調(diào)節(jié)滲透壓及水分活度；影響pH、影響酶及其他重要蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性；二價陽離子與Pr形成穩(wěn)定復(fù)合體增強(qiáng)耐熱性。通常低濃度下食鹽對細(xì)胞有一定的保護(hù)作用,而5%以上濃度時,則可削弱其耐熱性，10%左右影響度減小。這種削弱和保護(hù)的程度常隨腐敗菌的種類而異.食品中其它成分的影響淀粉對芽孢沒有直接影響蛋白質(zhì)如明膠、血清等能增強(qiáng)芽孢的耐熱性如果食品中加入少量的殺菌劑和抑制劑也能大大減弱芽孢的耐熱性如罐頭食品加入適量富含植物殺菌素的蔬菜或調(diào)料。（3）加熱后的條件損傷程度較輕的細(xì)胞及芽孢在適當(dāng)環(huán)境中，繁殖可以得到恢復(fù)。

營養(yǎng)、培養(yǎng)T、pH值、氧化還原電位、滲透壓、表面張力、抑制劑等因素影響受熱力損傷后細(xì)胞的生存情況。

實驗表明：在普通培養(yǎng)基中添加酵母膏、肉汁、氨基酸、淀粉等，損傷細(xì)胞的繁殖率得到顯著提高。2食品熱處理反應(yīng)的基本規(guī)律三、加熱對酶的影響酶和食品的質(zhì)量酶的最適溫度和熱穩(wěn)定性2食品熱處理反應(yīng)的基本規(guī)律三、加熱對酶的影響酶的最適溫度和熱穩(wěn)定性2食品熱處理反應(yīng)的基本規(guī)律三、加熱對酶的影響酶的最適溫度和熱穩(wěn)定性2食品熱處理反應(yīng)的基本規(guī)律四、加熱對食品營養(yǎng)成分和感官品質(zhì)的影響Safetyvs.Quality1、碳水化合物碳水化合物是食品的主要成分，所占的比重很大，它是由單糖、雙糖和多糖組成的。其化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，除了本身單獨可發(fā)生分解、聚合等反應(yīng)外，還容易與其他共有物質(zhì)相互作用，進(jìn)行反應(yīng)，發(fā)生褐變，產(chǎn)生異臭等，是降低食品品質(zhì)的一個很重要原因。這種褐變反應(yīng)在常溫下就可以進(jìn)行，但當(dāng)溫度升高時，其反應(yīng)速度加快，Q10＝3～3.5倍。因此，在加熱殺菌時，應(yīng)注意采取相應(yīng)措施防止或減少這種影響食品品質(zhì)的反應(yīng)。2、脂類脂類是食品的一個組成部分，性質(zhì)不穩(wěn)定，在環(huán)境中易引起與食品分解有密切關(guān)系的氧化反應(yīng)。食品因脂類物質(zhì)的氧化而發(fā)生酸?。ㄑ趸运釘。?，從而使食品產(chǎn)生種種不愉快的酸臭，出現(xiàn)澀味，降低食品品質(zhì)，有時甚至還會產(chǎn)生對人體有害的物質(zhì)。脂類物質(zhì)的氧化還會使維生素A和維生素C等遭到破壞，減少蛋白質(zhì)中賴氨酸的有效成分，降低消化酶的功能等，導(dǎo)致食品營養(yǎng)價值下降。光線、水份、金屬陽離子等對脂類物質(zhì)的氧化酸敗反應(yīng)有促進(jìn)作用，當(dāng)消毒或滅菌時，溫度的促進(jìn)作用更為明顯，溫度每升高10℃，其酸敗速度就提高2倍。3、蛋白質(zhì)食品的營養(yǎng)價值受食品中蛋白質(zhì)的質(zhì)量與數(shù)量所左右，并且蛋白質(zhì)的組成成分對食品的特性、加工特性、烹飪性和貯藏性等都有很重要影響。加熱、紫外線、放射性以及電離輻射、干燥等物理因素與添加酸、堿、鹽類等化學(xué)因素作用于蛋白質(zhì)均可引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化而發(fā)生變性。蛋白質(zhì)加熱變性發(fā)生凝固，一方面對食品加工有利，另一方面又容易受微生物作用而變質(zhì)，牛奶經(jīng)過殺菌處理，可引起牛奶中的乳清蛋白變性，產(chǎn)生熱臭，過分的加熱又會使其生物效價降低。經(jīng)過超高溫（UHT）殺菌處理的乳制品，在熱處理及其后貯藏過程中會產(chǎn)生細(xì)小的沉淀或發(fā)生凝膠化現(xiàn)象，影響牛乳的品質(zhì)。肌肉中除蛋白質(zhì)外，并含有豐富的氨基酸，其中一些氨基酸分子的S-S基、SH基，在100℃以上高溫作用下，會被容器罐質(zhì)材料或肉質(zhì)還原生成H2S，H2S再與罐質(zhì)材料或食品中的鐵及其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成黑色或褐色的硫化物。這是罐頭食品黑變的一個重要原因，影響罐頭食品品質(zhì)。4、維生素在無水狀態(tài)下，經(jīng)排除空氣中氧氣以后，用100～130℃加熱處理單純的維生素，觀察其對熱的穩(wěn)定性，結(jié)果表明，維生素E、核黃素、煙酸最為穩(wěn)定，維生素B1對熱最敏感，維生素A、D、B12、C則隨溫度升高分解增加，葉酸、維生素B6、泛酸超過某一溫度界限后便急速分解。但是食品加工中維生素的穩(wěn)定性與之不同，要受到加熱溫度、時間以及其他因素的影響，情況比較復(fù)雜。食品加工中，由于受到天然的抗氧化劑和蛋白質(zhì)受體的保護(hù)，因而加工處理造成的維生素?fù)p失同單純的維生素溶液加熱處理造成的損失相比還是比較小的。⑴脂溶性維生素：維生素A在經(jīng)低溫殺菌或高溫殺菌的牛奶中損失很少。一般在綠色蔬菜罐頭中維生素A的活性為15％～20％，在黃色蔬菜罐頭中為30％～35％。作為著色添加劑的β-胡蘿卜素在肉湯罐頭中穩(wěn)定性很好，維生素D在食品中的穩(wěn)定性與維生素A相似。維生素E在家庭烹飪中損失不大，但經(jīng)裝罐殺菌處理后，蔬菜罐頭中損失則相當(dāng)大。⑵水溶性維生素：緩慢加熱和長時間烹飪可使維生素C大量損失。為防止維生素C損失，常采取熱燙處理措施。果品、蔬菜經(jīng)熱燙處理，穩(wěn)定性得到保護(hù)。若熱燙技術(shù)使用得當(dāng)，可使維生素C的損失控制在1％以內(nèi)，酸性食品如柑橘汁罐頭有利于維生素C的穩(wěn)定，其活性可保持在90％以上。天然的類黃酮化合物是一種抗氧化物質(zhì)，對某些果品、蔬菜中的維生素C有保護(hù)作用。相反，為使著色穩(wěn)定而添加的銅鹽，則可促進(jìn)維生素C的分解。牛奶經(jīng)裝瓶殺菌處理，維生素C可損失50％以上，經(jīng)低溫殺菌或超高溫殺菌約損失20％，若經(jīng)脫氣處理，除去牛奶中的氧，則可提高維生素C的穩(wěn)定性。維生素B1在食品加工中，因食品種類不同加熱條件變化較大，因而其損失情況有很大不同。蔬菜罐頭中可保留60％～90％，而肉類罐頭中損失竟高達(dá)70％左右。牛奶經(jīng)裝瓶殺菌處理，維生素B1要損失達(dá)25％左右，經(jīng)高溫或超高溫短時間殺菌處理，損失則可控制在10％以內(nèi)。維生素B2耐高溫性比維生素B1強(qiáng)，經(jīng)加熱處理，在食品中維生素B2的損失可以忽略不計，但它對光濕粉敏感。因此，在受到光和高溫這兩個因素同時作用時，就會大量損失。維生素B6和泛酸均比維生素B1穩(wěn)定。在豆類、牛肉、牛奶等食品中的損失不到1％。煙酸則是維生素B族中最穩(wěn)定者，葉酸在牛奶中。經(jīng)裝瓶殺菌處理損失為50％，經(jīng)超高溫殺菌處理損失為10％～20％。維生素B12在前一種殺菌方法中損失達(dá)100％，在后一種殺菌方法中損失僅為20％。5、酶食品原料中含有多種酶。這些酶對生鮮狀態(tài)下進(jìn)行貯藏的食品品質(zhì)如風(fēng)味、著色、組織硬度、營養(yǎng)價值等會產(chǎn)生一定的影響。一般情況下，加熱處理很容易使酶鈍化，避免在貯藏過程中酶對食品品質(zhì)的影響。但是有一些酶由于本身酶活性蛋白具有耐熱性結(jié)構(gòu)，同時受到食品中各種成分及pH值、水分活度等因素影響，因而對熱力耐受性較強(qiáng)。試驗結(jié)果表明，來源于蔬菜中的過氧化物酶、來源于微生物的脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶等，耐熱性比較強(qiáng)，作用1min使酶活性降低90％的溫度，在100℃或100℃以上；來源于動植物的蛋白酶、多酚氧化酶、淀粉酶等，對熱力則不叫敏感。作用1min使酶活性降低90％的溫度，低于100℃。來源于微生物的淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶，是由假單孢細(xì)菌產(chǎn)生的。這些酶對熱力有很強(qiáng)的抗性，在150℃時，D值分別為5s、84s和4.8min。因而食品高溫短時間殺菌時，這些耐熱性很強(qiáng)的酶常常難以被滅活，在其后的食品貯藏過程中，這些殘留的酶往往會再度恢復(fù)活性，從而影響食品的品質(zhì)。因此，在選擇確定食品殺菌條件時，不僅要考慮殺滅污染食品的微生物，還要考慮滅活來自食品原料的酶，以及污染微生物產(chǎn)生的酶的活性。食品中成分如Pr、Fat、（CHO）x等都可能影響酶的耐熱性、其他：加熱對食品顏色影響葉綠素受熱脫鎂呈黃綠色加熱對食品質(zhì)構(gòu)影響6、高溫短時間殺菌有利于保持食品品質(zhì)和營養(yǎng)成分早在1967年，F(xiàn)eiliciotti和Esseien研究了加熱處理殺滅食品中微生物時，溫度對食品品質(zhì)和營養(yǎng)成分的影響，他們將指示菌芽孢和維生素B1加在同一食品進(jìn)行加熱處理，結(jié)果在116℃下，作用2.2min或在136℃下，作用0.18min，均可殺滅細(xì)菌芽孢。但是，前者維生素B1破壞率為20％。后者僅為1％，兩者有很大差異，表明高溫短時間殺菌有利于保持食品中的維生素。Frandlin等研究了加熱處理時，殺滅牛乳中細(xì)菌芽孢的速率和牛乳泛生褐變的速率的比較，結(jié)果溫度每上升10℃，殺滅嗜熱脂肪肝菌芽孢的速率約上升了11倍，而牛乳發(fā)生褐變的速率上升卻不到3倍，兩者之比為11：3，而且當(dāng)溫度上升到140～150℃時，兩者之比值可增大2000～5000倍，表明殺菌效應(yīng)比褐變效應(yīng)增長快得多。因此，可以通過升高處理溫度，縮短作用時間的方法，提高殺菌效果并減輕對食品品質(zhì)和成分的影響。3食品熱處理條件的選擇與確定一、食品熱處理方法的選擇基本原則：達(dá)到相應(yīng)的熱處理目的（殺菌、鈍化酶等）；盡量減少營養(yǎng)成分的破壞；不產(chǎn)生有害物質(zhì)；重視熱能的傳遞特征與實際效果。3食品熱處理條件的選擇與確定3食品熱處理條件的選擇與確定3食品熱處理條件的選擇與確定二、熱能在食品中的傳遞熱處理完成的兩種方法：先殺菌，裝入殺菌的容器中，密封——流體食品，穩(wěn)態(tài)傳熱裝入容器中，密封，殺菌——非穩(wěn)態(tài)傳熱3食品熱處理條件的選擇與確定罐頭容器中食品的傳熱影響因素：表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，食品和容器的物理性質(zhì)，加熱介質(zhì)的溫度和食品溫度差，容器的大小等黏度不高液體，湯汁中含有小顆粒固體的食品——熱對流，傳熱快粘稠液體，固體食品——熱傳導(dǎo)，傳熱慢3食品熱處理條件的選擇與確定2.評價熱穿透的數(shù)據(jù)以冷點溫度變化為依據(jù)，根據(jù)傳熱曲線，求出有關(guān)特性值溫度測定的兩種方式：測溫儀預(yù)裝在罐內(nèi)，密封——達(dá)到測定點位置，不會破壞原有真空度，不會改變傳熱情況測溫儀在灌裝密封后，打孔插入3食品熱處理條件的選擇與確定作圖時以冷點溫度與殺菌鍋內(nèi)加熱溫度（Th）或冷卻溫度（Tc）之差（Th－Tp或Tp－Tc）的對數(shù)值為縱坐標(biāo)，以時間為橫坐標(biāo)，得到相應(yīng)的加熱曲線或冷卻曲線。為了避免在坐標(biāo)軸上用溫差表示，可將用于標(biāo)出傳熱曲線的坐標(biāo)紙上下倒轉(zhuǎn)180度，縱坐標(biāo)標(biāo)出相應(yīng)的冷點溫度值（Tp）。

以加熱曲線為例，縱坐標(biāo)的起點為Th－Tp＝1（理論上認(rèn)為在加熱結(jié)束時，Tp可能非常接近Th，但Th－Tp≠0），相應(yīng)的Tp值為Th－1，即縱坐標(biāo)上最高線標(biāo)出的溫度應(yīng)比殺菌溫度低一度（℃），第一個對數(shù)周期坐標(biāo)的坐標(biāo)值間隔為1℃，第二個對數(shù)周期坐標(biāo)的坐標(biāo)值間隔為10℃，這樣依次標(biāo)出其余的溫度值。

典型的加熱曲線和冷卻曲線如圖所示。3食品熱處理條件的選擇與確定三、食品熱處理條件的確定（一）確定食品熱殺菌條件的過程3食品熱處理條件的選擇與確定（二）食品熱殺菌條件的計算比奇洛法：假設(shè)殺菌過程為不同殺菌溫度下停留一段時間所取得的殺菌效果的總和A=100%，殺菌100%；A＞100%，殺菌過度；A＜100%，殺菌不足3食品熱處理條件的選擇與確定鮑爾殺菌值：在一定的致死溫度下將一定數(shù)量的某種微生物全部殺死所需的時間——F值。微生物死亡以指數(shù)形式遞減，熱力指數(shù)遞減時間，TRTTRT：在一定的致死溫度下，將微生物的活菌數(shù)將殺到某一程度所需的時間。3食品熱處理條件的選擇與確定公式計算法（自學(xué)）列線圖法（自學(xué)）3食品熱處理條件的選擇與確定（三）食品熱殺菌條件的確定實罐試驗實罐接種的殺菌試驗：試驗常用微生物（嗜熱平酸菌）、實罐接種方法、試驗罐數(shù)、試驗分組保溫貯藏試驗生產(chǎn)線上實罐試驗3食品熱處理條件的選擇與確定四、典型的熱處理方法和條件焙烤高溫?zé)岣淖兪称返氖秤锰匦?，一定的殺菌和降低表面水分活度的作用，使制品具有一定的保藏性焙——主要用于面制品和水果烤——主要用于肉類、堅果和蔬菜傳熱方式：傳?dǎo)、對流、熱輻射3食品熱處理條件的選擇與確定四、典型的熱處理方法和條件油炸提高食品的食用品質(zhì)，產(chǎn)生特有的色香味和質(zhì)感，有一定的滅菌、滅酶和降低食品水分活性的作用。油炸工藝：時間、溫度——取決于食品的種類、油的溫度、油炸的方法、食品的厚度大小和所要達(dá)到的食品的品質(zhì)3食品熱處理條件的選擇與確定四、典型的熱處理方法和條件淺層油炸——傳導(dǎo)傳熱深層油炸——傳導(dǎo)、對流方法：常壓油炸、真空油炸真空油炸優(yōu)點?3食品熱處理條件的選擇與確定四、典型的熱處理方法和條件真空油炸優(yōu)點:避免氧化作用帶來的氧化、褐變等食品內(nèi)部水分急速噴發(fā)，形成疏松多孔結(jié)構(gòu)3食品熱處理條件的選擇與確定（二）熱燙殺菌、排除食品物料中的氣體，軟化食品物料，便于裝罐等熱水熱燙、蒸汽熱燙、熱空氣熱燙、微波熱燙等3食品熱處理條件的選擇與確定（二）熱擠壓生產(chǎn)工藝簡單熱效率高可連續(xù)化生產(chǎn)應(yīng)用物料范圍廣產(chǎn)品形式多投資少生產(chǎn)費用低無副產(chǎn)物產(chǎn)生3食品熱處理條件的選擇與確定（二）熱擠壓熱擠壓過程中的蒸煮作用，使淀粉質(zhì)組分發(fā)生水合、糊化、凝膠化、蛋白質(zhì)水合與變性、氨基酸和還原糖的美拉德反應(yīng)熱殺菌、滅酶、對物料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子的破壞作用等3食品熱處理條件的選擇與確定（三）熱殺菌以壓力、溫度、時間、加熱介質(zhì)、設(shè)備及殺菌和裝罐密封的關(guān)系劃分3食品熱處理條件的選擇與確定3食品熱處理條件的選擇與確定低溫長時殺菌法（一）概念

巴氏殺菌。一種較溫和的熱殺菌形式，巴氏殺菌的處理溫度通常在100℃以下，典型的巴氏殺菌的條件是62.8℃/30min，達(dá)到同樣的巴氏殺菌效果，可以有不同的溫度、時間組合。

巴氏殺菌可使酶失活，并破壞食品中熱敏性的微生物和致病菌。

巴氏殺菌的目的及其產(chǎn)品的貯藏期主要取決于殺菌條件、食品成分（如pH值）和包裝情況。對低酸性食品（pH＞4.6），其主要目的是殺滅致病菌，而對于酸性食品，還包括殺滅腐敗菌和鈍化酶。

3食品熱處理條件的選擇與確定

（二）特點

①簡單、方便，殺菌效果達(dá)99％，致病菌完全被殺死；

②不能殺死嗜熱、耐熱性細(xì)菌、孢子，以及一些殘存的酶類；

③設(shè)備較龐大，殺菌時間較長；3食品熱處理條件的選擇與確定3食品熱處理條件的選擇與確定3單層隧道式噴淋殺菌機(jī)結(jié)構(gòu)另有雙層式、移步式33食品熱處理條件的選擇與確定3食品熱處理條件的選擇與確定3食品熱處理條件的選擇與確定高溫短時殺菌法（一）概念

高溫短時殺菌法主要是指食品經(jīng)100℃以上，130℃以下的殺菌處理。主要應(yīng)用于pH>4.5的低酸性食品的殺菌。3食品熱處理條件的選擇與確定高溫短時殺菌法（二）特點

①占地少，緊湊（僅為單缸法的占地面積的20％）

②處理量大，連續(xù)化生產(chǎn)，節(jié)省熱源，成本低；

③可于密閉條件下進(jìn)行操作，減少污染的機(jī)會。但殺菌后的細(xì)菌殘存數(shù)會比低溫長時殺菌法高；

④加熱時間短，營養(yǎng)成分損失少，乳質(zhì)量高，無燜煮味；

⑤可與CIP（原地?zé)o拆卸循環(huán)清洗系統(tǒng)）清洗配套，省勞力，提高效率；

⑥溫度控制檢測系統(tǒng)要求嚴(yán)格（儀表要準(zhǔn)確）3食品熱處理條件的選擇與確定高溫短時殺菌法（三）設(shè)備適用范圍

需要快速有效的熱傳導(dǎo)，通常采用刮板式或管式熱交換器。這種方式適用于液體或小顆?；旌象w。但如果是很粘稠的液體或顆粒直徑大于3cm時，加熱就會受到熱傳導(dǎo)的控制，此時產(chǎn)品就需要受熱數(shù)分鐘才能達(dá)到殺菌要求，這樣產(chǎn)品的質(zhì)量、營養(yǎng)成分和口感會受到影響。

通常采用熱水或蒸汽加熱的管式或刮板式熱交換器。

3食品熱處理條件的選擇與確定3食品熱處理條件的選擇與確定3食品熱處理條件的選擇與確定3食品熱處理條件的選擇與確定3食品熱處理條件的選擇與確定3食品熱處理條件的選擇與確定3食品熱處理條件的選擇與確定超高溫殺菌（UltraHighTemperature，UHT）利用熱交換器或直接蒸汽，使食品在130-150℃，幾秒/幾十秒加熱殺菌，迅速冷卻的殺菌方法。與無菌包裝技術(shù)結(jié)合使用無需冷藏，常溫數(shù)月以上3食品熱處理條件的選擇與確定超高溫殺菌（UltraHighTemperature，UHT）特點①溫度控制準(zhǔn)確，設(shè)備精密；

②溫度高，殺菌時間極短，殺菌效果顯著，引起的化學(xué)變化少；

③適于連續(xù)自動化生產(chǎn)；

④蒸汽和冷源的消耗比高溫短時殺菌法HTST高。3食品熱處理條件的選擇與確定蒸汽噴射式加熱滅菌法（一）概念

是指采用蒸汽噴射的UHT滅菌法，通常叫做直接蒸汽噴射或DSI。

在最后的滅菌階段將產(chǎn)品與蒸汽在一定的壓力下混合，蒸汽釋放出潛熱將產(chǎn)