第二章-食品的热处理和杀菌课件.ppt

1、1第二章 食品的热处理和罐藏2概况一点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容整体概述概况三点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容概况二点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容3【教学目标】熟悉微生物的耐热性及影响因素；了解温度对酶活性的影响；掌握热加工的基本原理及对产品品质的影响；掌握不同杀菌方法的特点以及不同产品杀菌的要求及不同杀菌工艺掌握食品罐藏的基本工艺过程；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；熟悉罐藏食品的变质原因及其防止方法。【重点内容】热处理中的杀菌问题及食品罐藏的原理、工艺。4概述 热处理（Thermal processing）是食品加工

2、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之一。5一、食品热处理的意义 杀死微生物，主要是致病菌和其他有害微生物；钝化酶；破坏食品中不需要或有害的成分或因子；改善食品的品质与特性；提高食品中营养成分的可利用率、可消化性等6负面作用 食品中营养成分，特别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；消耗能量。7二、食品热处理的类型和特点 工业烹饪:烹饪通常有煮、焖(炖)、烘(焙)、炸(煎)、烤等。热烫：主要是破坏或钝化食品中导致食品质量变化的酶类 热挤压：指食品物料在挤压的过程中还被加热。热杀菌：巴氏杀菌(Pasteurisation)和商业杀菌(Sterilizatio

3、n)8 巴氏杀菌是一种较温和的热杀菌形式，巴氏杀菌的处理温度通常在100以下，典型的巴氏杀菌的条件是62.8、30min，达到同样的巴氏杀菌效果，可以有不同的温度、时间组合。巴氏杀菌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。巴氏杀菌的目的及其产品的贮藏期主要取决于杀菌条件、食品成分(如PH值)和包装情况。对低酸性食品(pH4.6)，其主要目的是杀灭致病菌，而对于酸性食品，还包括杀灭腐败菌和钝化酶。9 商业杀菌一般又简称为杀菌，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。这种热处理

4、形式一般也能钝化酶，但它同样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，这种无菌程度被称为“商业无菌”。10三、食品热杀菌的主要类型1.湿热杀菌 以蒸气、热水为热介质，或直接用蒸汽喷射式加热的杀菌法。2.干热杀菌 采用火焰灼烧或干热空气进行灭菌的方法。3.电热杀菌 亦称欧姆杀菌，它利用电极将电流通过物体，由于阻抗损失、介质损耗等的存在，最终使电能转化为热能，使食品内部产生热量而达到杀菌的目的。11第一节 热处理原理与方法 一、微生物的耐热性 当温度高于微生物的最适生长温度时，微生物的生

5、长就会受到抑制，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。酵母和霉菌较不耐热，细菌较耐热。12（一）影响微生物耐热性的因素1、污染微生物的种类、数量（1）种类 微生物种类不同耐热程度不同，酵母和霉菌较不耐热，细菌较耐热 同一菌种所处生长状态不同，耐热性也不同。正处于生长繁殖期的营养体的耐热性比它的芽孢弱。13 细菌（营养细胞）的耐热性因菌种不同而有较大的差异。一般来说：球菌较杆菌耐热性强。发育时最适温度高的细菌耐热性强；需要高水分活度的细菌耐热性差；细菌形成夹膜时耐热性强；脂肪含量高的细菌耐热性强。各菌种芽孢的耐热性也不相同 热处理后的残存芽孢经培养繁殖，新生芽孢

6、的耐热性较原来强。14 细菌芽孢的耐热性（106芽孢/5 ml，肉羹培养基中）致死时间（min）细菌种类100125枯草杆菌12030马铃薯杆菌11025肉毒杆菌 A30012肉毒杆菌 B15012无芽孢的细菌，在6080 几分钟就可以杀灭；15（2）污染量 同一菌种单个细胞的耐热性基本一致，但微生物菌群的耐热性与一定容积中存在的微生物数量有关，数量越大，全部杀死所需时间越长，微生物菌群所表现的耐热性越强16 原始菌数和玉米罐头杀菌效果的关系发生平盖酸败的百分率121时的杀菌时间（min）无糖60 芽孢/10 g 糖2500 芽孢/10 g 糖70809000000095.875.054.21

7、72、热处理温度和时间 超过微生物正常生长温度以上的温度，就可以导致微生物的死亡。微生物的热致死时间随杀菌温度的提高而呈指数关系缩短。183、罐内食品成分（1）水分活度 食品中水分活度或加热环境的相对湿度对微生物的耐热性有显著的影响。一般情况下，水分活度越低，微生物细胞的耐热性越强。因此在相同温度下湿热杀菌的效果要好于干热杀菌。19（2）脂肪 脂肪能增强微生物的耐热性。原因：脂肪与微生物细胞的蛋白质胶体接触，形成的凝结薄膜层妨碍了水分的渗入，使蛋白质凝固困难；脂肪是热的不良导体，阻碍了热的传入。20（3）盐类 盐类对微生物的耐热性的影响是可变的，主要取决于盐的种类、浓度等因素。低浓度食盐（4%

8、)时，则对微生物的耐热性有削弱作用。原因：低浓度盐可以使微生物细胞适量脱水而蛋白质难以凝固；高浓度的盐则可使微生物细胞大量脱水，蛋白质变性，导致微生物的死亡。并且，高浓度盐造成的水分活度的下降也会强烈地抑制微生物的生长。21 青豆罐头 115杀菌处理后细菌残存率食盐浓度%00.51.01.52.02.53.04.0细菌残存率%15.0 37.8 86.7 73.3 75.6 78.9 40.0 13.022（4）糖 糖浓度很低时，对微生物耐热性影响较小；糖的浓度越高，越能增强微生物的耐热性。机理：糖吸收了微生物细胞中的水分，导致细胞内原生质脱水，影响了蛋白质的凝固速度，增大了微生物耐热性。糖浓

9、度高到一定程度（60%左右）时，高渗透压环境能抑制微生物生长。不同糖类对受热细菌的保护作用由强到弱的顺序是蔗糖葡萄糖山梨醇果糖甘油。23食品糖液浓度0.1110100杀菌温度杀菌时间(min)无糖10%蔗糖糖与微生物耐热性的关系24 （5）pH值 微生物在中性时的耐热性最强，pH偏离中性的程度越大，微生物耐热性越低，在相同条件下的死亡率越大。尤其以酸性条件的影响更为强烈。如 在加工蔬菜及汤类食品时，常添加柠檬酸、醋酸及乳酸等酸类，提高食品的酸度，以降低杀菌温度和减少杀菌时间，从而保持食品原有的品质和风味。25肉毒杆菌芽孢在不同pH下的致死时间pH与芽孢致死时间关系-1.5-1-0.500.51

10、1.522.59098.9102110113121 温度()Lg致死时间（m i n)PH3.5PH4.5PH5726 （6）蛋白质 蛋白质含量在5%左右时，对微生物有保护作用；含量到15%以上时，对耐热性没有影响。机理：可以认为，由于蛋白质分子之间或蛋白质与氨基酸之间相互结合，从而使微生物蛋白质产生了稳定性。例：27（7）植物杀菌素 植物杀菌素是某些植物中含有的能抑制微生物生长或杀死微生物的成分。常见含有植物杀菌素的原料：葱、蒜、辣椒、罗卜、芥末、丁香、芹菜、胡罗卜、茴香等。植物杀菌素的存在会削弱微生物的耐热性，并可降低原始菌量。28（二）微生物耐热性参数1、热力致死温度：表示对于特定种类的

11、微生物进行杀菌达到某一个温度时，微生物已全部死亡，该温度即热力致死温度。最古老的概念，现在仅在一般性场合使用，在作定量处理时已不使用。29 食品中各成分的热破坏反应一般均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正比关系。这一关系通常被称为“热灭活或热破坏的对数规律”。2、热力致死速率曲线或残存活菌曲线 30 2、热力致死速率曲线或残存活菌曲线 表示某一种特定的菌在特定的条件下和特定的温度下，其残存活菌总数随杀菌时间的延续所发生的变化。研究结果:微生物的死亡数是按指数递减或按对数循环下降。若以物料单位值内（如每毫升、每克、每罐等）残存活菌数为纵坐标，以热处理时间为横坐标

12、，在半对数坐标图上画出相应的加热致死速率曲线或残存活菌曲线。该曲线为直线，而其斜率为k 3132设原始菌数为a，经过一段热处理时间t后，残存菌数为b，直线的斜率为k，则：lg b lg a=k(t 0)t=-1/k (lg a lg b)令 1/k=D，则：t=D(lg alg b)热力致死速率曲线与菌种有关，与环境条件有关，与杀菌温度有关。33 3、D值 t=D(lg alg b)令 b=a 10-1，则 D=t 表示在特定的环境中和特定的温度下杀灭90%特定的微生物所需要的时间。D值与初始活菌数无关，但与菌种有关、与环境条件有关、与杀菌温度有关。在同一温度下比较不同微生物的D值时，D值愈大

13、，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。当 D值在 121.1测定时，通常以D121.1表示。34 部分食品中常见腐败菌的 D 值 腐败菌腐败特征耐热性嗜热脂肪芽孢杆菌平盖酸败D121=4.0-5.0 min嗜热解糖梭状芽孢杆菌产酸产气D121=3.0-4.0 min嗜热菌致黑梭状芽孢杆菌致黑硫臭D121=2.0-3.0 min肉毒杆菌 A、B产酸产气产毒D121=6-12 sec生芽孢梭状芽孢杆菌(P.A3697)产酸产气D121=6-40 sec低酸性食品嗜温菌凝结芽孢杆菌平盖酸败D121=1-4 sec巴氏固氮梭状芽孢杆菌产酸产气D100=6-30 sec酪酸梭

14、状芽孢杆菌产酸产气D100=6-30 sec酸性食品嗜温菌多粘芽孢杆菌产酸产气D100=6-30 sec35D值的求法：可以根据热力致死速率曲线图直接横过一个对数循环所需的热处理时间求得。也可以根据直线方程式求得，因为它为直线斜率的倒数，即：式中t热处理时间（min）a和b各为细菌原菌数和经t时间热处理后的菌数 batDlg-lg=36例题 某细菌的初始活菌数为1104 4，110下热处理3分钟后残存的活菌数为1102 2，求其D值。解：t t=D(lg=D(lga a-lg-lgb b)D=D=t t/(lg/(lga a-lg-lgb b)=3/(lg=3/(lg 1104 4-lg-lg

15、 1102 2)=1.5(min)=1.5(min)即该细菌的D110 为1.5分钟。37 4、热力致死时间曲线（TDT曲线）表示将在一定环境中一定数量的某种微生物全部杀灭所采用的杀菌温度和时间的组合。即微生物的热力致死时间随热杀菌温度的变化规律。杀菌温度与致死时间的关系：遵循一级反应的关系式，即：致死时间随杀菌温度的提高呈指数关系缩短。38热力致死时间曲线以热杀菌温度为横坐标，以微生物全部死亡时间t（的对数值）为纵坐标，根据各加热温度时相应的加热致死时间在半对数坐标图上画出相应的曲线 该图表明加热致死规律同样按指数递降进行39lg t2-lg t1=k(2-1)lg t1-lg t2=-k(

16、2-1)令 Z=-1/k则得到热力致死时间曲线方程：Ztt1221-lg式中：-为温度 t-微生物全部死亡时间40例3.1在某杀菌条件下，在121.1用1 min恰好将菌全部杀灭；现改用110、10 min处理，问能否达到原定的杀菌目标？设Z=10。解:已知1=110，t1=10 min，2=121.1，t2=1 min，Z=10。利用TDT曲线方程，将110转化成121.1所需时间t1，则t1=12.88 min不能415、Z值：当 lg(t1/t2)=1 时，Z=2-1 因此，Z值是热力致死时间减少1/10或增加10倍(一个对数周)时所需提高或降低的温度值，单位为。Z值与微生物的种类有关、

17、与环境因素有关。低酸性食品中的微生物，如肉毒杆菌等，Z=10；酸性食品中的微生物，Z=8。Z值是衡量温度变化时微生物死灭速率变化的一个尺度。Z值越大，一般说明微生物的耐热性越强。Ztt1221lg426、F值与F0值：概念：在规定的温度下，使某一浓度的对象菌全部死灭所需要的加热杀菌时间(min)。曲线表达：在TDT曲线上表示出来。例如：F115=5.8min F值的标注形式：FZT右上角表明对象菌的Z值；右下角表明所采用的杀菌温度。43F0值：是采用121.1杀菌温度时的热力致死时间。单位为min。利用热力致死时间曲线，可将各种的杀菌温度-时间组合换算成121.1时的杀菌时间，从而可以方便地加

18、以比较：ZtF1.121lg10447 7、TRTTRT值与F F0 0值 即热力指数递减时间。它是指在一定的致死温度下将微生物的活菌数减少到某一程度（即原来活菌数的1/10n）所需的时间（min），记为TRTn，单位为分钟，n就是递减指数 设将菌数降低到b=a 10-n为杀菌目标。根据热力致死速率曲线方程，所需理论杀菌时间：t=D lg a lg(a 10-n)即 TRTn=t=n D45 如nl，即TRT1=D，而nn时TRTnnD。因此，TRT1为热力致死速率曲线横过一个对数循环时所需的热处理时间，而TRTn为曲线横过几个对数循环时所需的热处理时间。这就进一步说明TRTn值实为D的扩大值

19、。因此，TRTn值同样受对D值有影响的因素支配，同时还像D值一样不受原始菌数的影响。46 TRT值的应用还为运用概率说明细菌死亡情况建立了基础。如12l温度杀菌时TRT12l2D，即经l2D分钟杀菌后罐内致死率为D值的主要杀菌对象(芽孢数)将降低到10-12。但是这决不意味着罐内只有1/1012芽孢存在，不符合现实情况。这只能从概率的角度来看才能理解。从概率来看，如果每只罐头仅含有一个芽孢，按照上述情况杀菌后，每生产1012只罐头中只有一只罐头所含的一个芽孢尚末杀死，仍有可能残留下来。因而，TRTn值的概念说明罐头食品杀菌时间愈长，微生物死亡数越接近零值，但最后永远不会等于零值，只是残存有活菌

20、的罐头出现的机会越少而已。47F0值 当n值取的足够大时（10m/10n=10-210-3）TRTn=nDTFT（或T）式中：DT任意温度T下的D值（相当于TRT1）FT任意温度T下的致死时间（相当于TRTn）若杀菌目标固定（即n固定），杀菌温度与所需时间之间的关系同样符合TDT曲线方程。因此，F0=n D121.1 48 F0=n D的意义：用适当的残存率值代替过去“彻底杀灭”的概念，这使得杀菌终点（或程度）的选择更科学、更方便，同时强调了环境和管理对杀菌操作的重要性。通过F0=n D，还将热力致死速率曲线和热力致死时间曲线联系在一起，建立起了D值、Z值和F值之间的联系。49例3.3某产品净

21、重454 g，含有D121.1=0.6 min、Z=10的芽孢12只/g；若杀菌温度为110，要求效果为产品腐败率不超过0.1%。求：（1）理论上需要多少杀菌时间？（2）杀菌后若检验结果产品腐败率为1%，则实际原始菌数是多少？此时需要的杀菌时间为多少？50例3.3解（1）F=D（lg a lg b）=0.6(lg 5448 lg 0.001)=4.042 min F110=F lg-1(121.1 110)/10=52.1 min（2）F=0.6(lg a lg 0.01)=4.042 min lg a=lg 0.01+4.042/0.6 a=54480，即芽孢含量为120个/g。此时，F=D

22、(lg a lg b)=0.6(lg 54480 lg 0.001)=4.642 min F110=4.642 lg-1(121.1 110)/10=59.8 min5152二、酶的耐热性 酶也是引起食品品质变化的重要因素。绝大多数酶在80以上即被钝化，只有部分酶比较耐热。一般认为经过杀菌处理，其中的酶也已经失活。在超高温加热杀菌（121150瞬时处理）时，会出现杀菌强度足够但酶没有被钝化的现象。高温热处理时酶的钝化将成为首要的问题。高酸性食品因所需杀菌强度低，有时也存在酶钝化不完全的现象。53三、食品加热杀菌的方法 （一）低温杀菌（常压杀菌）低温长时杀菌法也称为巴氏杀菌。巴氏杀菌的处理温度通

23、常 在 1 0 0 以 下，典 型 的 巴 氏 杀 菌 的 条 件 是62.8/30min，达到同样的巴氏杀菌效果，可以有不同的温度、时间组合。巴氏杀菌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。适用于酒精、牛奶、果汁等液体食品的一种传统杀菌方法。特点简单、方便，杀菌效果达99，致病菌完全被杀死；不能杀死嗜热、耐热性细菌、孢子，以及一些残存的酶类；设备较庞大，杀菌时间较长；545556（二）高温加热杀菌（加压杀菌）高温短时杀菌法主要是指食品经100以上，130以下的杀菌处理。主要应用于pH4.5的低酸性食品的杀菌。特点占地少，紧凑（仅为单缸法的占地面积的20）处理量大，连续化生产，

24、节省热源，成本低；可于密闭条件下进行操作，减少污染的机会。但杀菌后的细菌残存数会比低温长时杀菌法高；加热时间短，营养成分损失少，乳质量高，无焖煮味；可与CIP（原地无拆卸循环清洗系统）清洗配套，省劳力，提高效率；温度控制检测系统要求严格（仪表要准确）5758（三）超高温杀菌（UHT杀菌）习惯上，把加热温度为135150，加热时间为28s，加热后产品达到无菌要求的杀菌过程称为UHT杀菌。特点温度控制准确，设备精密；温度高，杀菌时间极短，杀菌效果显著，引起的化学变化少；适于连续自动化生产；蒸汽和冷源的消耗比高温短时杀菌法HTST高。5960（四）微波杀菌（五）欧姆杀菌 61 正确的杀菌工艺条件应恰

25、好能将食品内腐败菌全部杀死和使酶钝化，保证贮藏安全，但同时又能保住食品原有的品质或恰好将食品煮熟而又不至于过度。62四、食品的pH值分类及杀菌条件 分类的目的：利用微生物在不同的酸度环境中耐热性的显著差异，对不同酸度的食品采用不同程度的热处理。常见的分类方式：1、酸性4.6，低酸性4.6 2、高酸性4.663酸性及低酸性食品pH值划分的依据当PH4.8时，肉毒梭状芽孢杆菌的芽孢受到抑制，不会生长繁殖（即不能产生毒素）。为增强安全性，以4.6为界线。当Aw0.85时，其芽孢也不能生长繁殖。低酸性食品的条件：pH 4.6及Aw0.85低酸性食品必须采用高压杀菌。酸性食品和Aw0.85的食品则可采用

26、常压杀菌（巴氏杀菌）。64不同类型的食品所需的杀菌条件平衡后pH 水分活度 杀菌方式 4.6 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 常压杀菌(巴氏杀菌)4.6 0.85 高压杀菌65按PH值分类的罐头食品中常见的腐败菌66第三节 食品罐藏的原理和基本工艺过程 一、罐藏食品概念 罐藏是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的营养细胞，在维持密封和真空的条件下，得以在室温下长期保藏的食品保藏方法。凡用罐藏方法加工的食品称为罐藏食品67（一）罐藏食品的沿革和发展 1804年法国尼古拉-阿培尔（Nicols Appert）

27、发明罐头 1810年，阿培尔出版了动物和植物的永久保存法 1810年，英国人彼得-杜兰德（Peter Durand)发明了镀锡薄钢板罐。1849年，美国亨利-依凡斯（Henrry Evans)在纽约创办了世界第一个罐头厂 1864年，法国人巴斯德（Louis Pasteur）发现食物的腐败是由微生物引起的 1920年，比奇洛（Bigelow）和鲍尔（Ball)提出了用数学方法来确定罐头食品合理杀菌温度和时间的关系68（二）罐头食品的分类罐头的分类水产类罐头水果罐头蔬菜罐头其他类罐头茯苓膏禽类罐头红烧鸡肉头罐类畜糖水荔枝6970各种罐头食品71二、罐藏容器（一）罐藏容器的发展历程（二）罐藏容器的

28、性能和要求1.对人体无毒害；2.具有良好的密封性能；3.具有良好的耐腐蚀性能；4.适合于工业化的生产。72（三）罐藏容器的分类金属罐和非金属罐两大类：金属罐镀锡铁罐：材料是镀锡薄钢板(俗称马口铁)，是在薄钢板上镀锡制成的一种薄板涂料的镀锡铁罐涂料罐此外还有镀铬铁罐和铝罐。非金属罐玻璃罐，占有很大的比重。用复合塑料薄膜制成的软罐头以及塑料罐73 三、基本工艺过程 原料处理装罐预封排气 密封杀菌 冷却检验 包装成品原料选择预处理（如洗涤、去皮、去核、切分、热烫、抽空等）装罐注填充液排气密封杀菌冷却成品成品74（一）罐藏原料的预处理1、果蔬原料 分选、洗涤、去皮、修整（切块、切条、切丝、打浆、榨汁、

29、浓缩）、热烫、漂洗与抽空等2、畜禽原料 解冻、肉的分离、剔骨与整理、预煮、油炸3、水产原料 解冻、清洗、原料的处理（去鳞、头、尾、内脏）、盐渍、脱水等75（二）罐藏容器的准备 1、罐藏容器的清洗与消毒（1）金属罐的清洗 金属罐清洗的方法有人工清洗和机械清洗两种。通常情况下是先在热水中逐个刷洗，然后再将空罐置于沸水或蒸汽中消毒0.5lmin，取出后倒置沥水后使用。（2）玻璃瓶的清洗和消毒 玻璃瓶的清洗也有人工清洗和机械清洗两种。一般都用热水浸泡或冲洗。76 2、罐盖的打印 罐盖在使用前通常还需按要求打印上一些代号，以便于罐头保质期的确认和追踪管理。3、空罐的钝化处理 将空罐放在化学溶液中作短时间

30、浸泡或以化学溶液喷射，使其表面产生一保护薄层，使锡的活泼性变得迟钝而不易与食品发生作用，这种处理就叫空罐的钝化处理。77（三）装罐与预封 1、装罐的工艺要求（1）含量 净含量是指罐头食品重量减之容器重量后所得的重量，包括液态和固态食品，每只罐头允许净重公差为3%。固形物是指罐内的固态食品的重量，罐头的固形物含量一般为45%65%。（2）质量 罐藏食品要求同一罐内的内容物大小、色泽、成熟度等基本一致78（3）顶隙 顶隙是指罐内食品的表面或液面与罐盖内壁间所留空隙的距离。对于大多数罐头来说，装罐时需保持适度的顶隙，一般为68mm。顶隙的大小影响到罐头的真空度、卷边的密封性、是否发生假胖听或瘪罐、金

31、属罐内壁的腐蚀，以至食品的变色、变质等。（4）装罐时间控制（5）严格防止夹杂物混入罐内,保持罐口清洁792、装罐的方法方法：人工装罐和机械装罐（半自动和全自动）3、注液 目的：增加风味与营养 提高了初温 排除了罐内空气调味液的配制：固体首先煮成汤汁 液体或易溶固体直接加入溶解804、预封 所谓预封就是用封口机将罐盖与罐身初步钩连，其松紧程度以能使罐盖沿罐身旋转而又不会脱落为度。经预封的罐头在热排气或在真空封罐过程中，罐内的气体能自由逸出，而罐盖不会脱落。预封有何作用？预封能预防排气时水蒸气落入罐内污染食品，免遭高温蒸汽的损伤，还可保持罐内顶隙温度，在高温罐盖的保护下，避免外界冷空气的传入，使罐

32、头能在较高温度时封罐，从而提高罐头的真空度，减轻“氢胀”的可能性预封设备：封罐机（手动、机械）81（四）排气 食品装罐后、密封前应尽量将罐内顶隙、食品原料组织细胞内的气体排除，这一排除气体的操作过程就叫排气。罐内的真空度一般可达到200-400 mmHg。821、排气的目的（1）防止或减轻罐头在高温杀菌时发生容器的变形和损坏，影响金属罐卷边和缝线的密封性，防止玻璃罐跳盖（2）防止好氧性微生物生长繁殖。（3）防止或减轻罐头在贮藏过程中罐内壁的氧化腐蚀（4）防止和减轻营养素的破坏及色、香、味成分的不良变化 有助于“打检”，检查识别罐头质量的好坏，质量良好的罐头具有一定的真空度，其底盖呈内凹状83

33、2、排气方法（1）热力排气法 热力排气法是利用食品和气体受热膨胀的基本原理，通过对装罐预封后罐头的加热，或将加热后的食品趁热装罐，使罐内食品和气体膨胀，罐内部分水分汽化，水蒸汽分压提高来驱赶罐内的气体。排气后立即密封，这样罐头经杀菌冷却后，由于食品的收缩和水蒸汽的冷凝而获得一定的真空度。热灌装法 加热排气 84热灌装法 将加热至一定温度的液态或半液态食品趁热装罐并立即密封。或先装固态食品于罐内，再加入热的汤汁并立即密封。密封前罐内中心温度一般控制在80左右。特别适合于流体或半流体食品及食品组织不因加热时的搅拌而破坏的食品。装罐和排气在一道工序中完成。因密封后温度较高，易造成食品的不良变化，因此

34、要注意立刻进入杀菌工序。85 加热排气 装罐或预封后的罐头在排气箱内经一定温度和时间的加热，使罐中心温度达到80 左右，立刻密封。排气箱一般采用水或蒸汽加热，排气温度控制在90-100，615min。加热时间视原料特点而定，块形物含量高，或内容物中气体含量高的，排气时间长。特别适合组织中气体含量高的食品。密封后应立即进入杀菌工序。86（2）蒸汽喷射排气法 在专用的封口机内设置蒸汽喷射装置，临封口时喷向罐顶隙处的蒸汽驱除了空气，密封后蒸汽冷凝形成真空。该法适合于原料组织内空气含量很低的食品。需要有较大的顶隙，一般为8 mm左右，否则形成的真空度低。87（3）真空密封排气法 这是一种借助于真空封罐

35、机将罐头置于真空封罐机的真空仓内，在抽气的同时进行密封的排气法。该法的适用范围很广，尤其适用于固体物料，如肉类、鱼类和部分果蔬类罐头。但对于原料组织中气体含量较高的食品，该法效果较差，需要辅之以其它措施，如补充加热。罐内必须有顶隙。88 罐头成品的真空度受控于真空封口时真空仓的真空度和食品温度。它随真空封口时真空仓的真空度和食品密封温度的增大而增高。采用此法排气时还需严格控制封罐机真空仓的真空度及密封时食品的温度，否则封口时易出现暴溢现象。真空封口时，必需保证罐头顶隙内的水蒸汽分压小于真空仓内的实际压力，即应满足公式P1蒸PPBPw，否则罐内食品就会瞬间沸腾893、影响罐内真空度的因素（1）排

36、气温度和时间（2）食品的密封温度（3）罐内顶隙的大小（4）食品原料的种类和新鲜度（5）食品的酸度 食品的酸度高时，可能造成真空度下降 （6）外界气温的变化 温度高，真空度下降（7）外界气压的变化 大气压降低，真空度也降低。90（五）密封 1、金属罐密封金属罐的密封是指罐身的翻边和罐盖的回边在封口机中进行卷封，使罐身和罐盖相互卷合，压紧而形成紧密重叠的卷边的过程。所形成的卷边称之为二重卷边。91 二重卷边的形成过程 封口时，罐头进入封罐机作业位置托盘上，托盘即刻上升使压头嵌入罐盖内并固定住罐头，压头和托盘固定住罐头后，头道滚轮首先工作，围绕罐身作圆周运动和自转运动。同时作径向运动逐渐向罐盖边靠拢

37、紧压，将罐盖盖钩和罐身翻边卷合在一起，即行退回，紧接着二道滚轮围绕罐身作圆周运动，同时作径向运动逐渐向罐盖边靠拢紧压，将头道滚轮完成的卷边压紧形成二重卷边，随即退出。922、玻璃罐密封卷封：将罐盖紧压在玻璃罐口凸缘上，配合密封胶圈和罐内真空起到密封作用。旋封：有三、四、六旋盖。目前最常见的是四旋盖。封口时，每个盖的凸缘紧扣瓶口螺纹线，再配合密封胶圈和罐内真空，达到密封效果。套封3、软包装袋密封主要采用热封合，有热冲击式封合，热压式封合等。9394（六）杀菌与冷却 罐头食品的杀菌通常是采用加热或其他物理措施如辐射、加压、微波、阻抗等手段。杀菌的意义：杀灭罐内食品中的致病菌、产毒菌和能引起罐内食品

38、变败的腐败菌，并不要求达到绝对无菌。增加食品风味 软化组织 使食品中的酶失活罐头食品的杀菌称为商业杀菌（适度杀菌）95商业灭菌 将病原菌、产毒菌及在食品上造成食品腐败的微生物杀死，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的加热处理方法称为商业灭菌法。to menu96 1、罐头食品的传热 （1）罐装食品中的传热方式 传导 由于物体各部分受热温度不同，分子所产生的振动能量也不同，依靠分子间的相互碰撞，导致热量从高分子向相邻的低能量分子依次传递的方式。冷点：在传导加热或冷却中，吸收和释放热量的最缓慢之点，是罐头的中心部位97 对流 流体各部分的质点发生相对位移而产生热

39、交换的过程，称为热对流.罐头内的对流通常为自然对流。在加热和冷却过程中罐内各点温度比较接近，温差很小。冷点：中心轴上离罐底2040mm处对流传导结合式 食品传热时对流和传导同时存在，或先后相继出现。98罐内容物传热方式类型：（1）完全对流型：液体多、固形物少，流动性好的食品。如果汁，蔬菜汁等。（2）完全传导型：内容物全部是固体物质。如午餐肉、烤鹅等。（3）先传导后对流型：受热后流动性增加。如果酱、巧克力酱、蕃茄沙司等。（4）先对流后传导型：受热后吸水膨胀。如甜玉米等淀粉含量高的食品。（5）诱发对流型：借助机械力量产生对流。如八宝粥罐头使用回转式杀菌锅。99（2）影响罐装食品传热的因素 罐内食品

40、的物理性质：主要指食品的状态、块形大小、浓度、粘度等。食品初温：指杀菌操作开始时，罐内食品冷点处的温度。传导型加热的食品初温对加热时间的影响极为显著；而对流型罐头，可以说几乎没有明显的影响。罐藏容器：主要指罐头容器的传热特性和几何尺寸。杀菌锅：杀菌锅的类型、杀菌操作的方式。其他 1002、罐头热杀菌的工艺条件的确定（1）罐头杀菌条件的表达方法 罐头热杀菌过程中杀菌的工艺条件主要是温度、时间和反压力三项因素 完整的杀菌公式为：pTttt321-101杀菌公式的含义 t1-升温时间 t2-恒温时间 t3-冷却时间 T-规定的杀菌锅温度。P-反压，即加热杀菌或冷却过程中杀菌锅内需要施加的压力。如果杀

41、菌过程中不用反压，则P可以省略。一般情况下，冷却速度越快越好，因而冷却时间也往往省略。所以，省略形式的杀菌公式通常表示为：t1-t2/T102（2）确定热杀菌条件的步骤 根据容器的传热、对象微生物耐热性计算F F值初拟杀菌公式实罐实验感官与理化、微生物检验小批量生产商业性实罐生产实验确定杀菌公式103（3）F值的计算 杀菌条件的合理性通常通过杀菌值F的计算来判别。它包括：安全杀菌值F0指在某一恒定的杀菌温度下（通常以12l为标准温度）杀灭一定数量的微生物或芽孢所需的加热时间。实际杀菌值Fp指在某一杀菌条件下总的杀菌效果(在实际杀菌过程中罐头中心温度是变化的)判断杀菌强度,要求：Fp F0 一般

42、取Fp略大于F0104安全杀菌值F0的计算 首先对罐内食品进行微生物检测，然后从检验出的微生物中选择一种耐热性最强的腐败菌或致病菌作为该罐头的杀灭对象。一般来说，pH大于等于4.6的低酸性食品，以肉毒梭状芽孢杆菌为主要杀菌对象；而pH小于4.6的酸性食品，以一般细菌(如酵母)作为主要杀菌对象。F0=D(lg alg b)或F0=nD(通常取标准温度t121)105 由上述F0值的计算公式可知，F0值是指在恒定温度下的杀菌时间，也就是说是在瞬间升温、瞬间降温冷却的理想条件下的F值。而在实际生产中，各种罐头的杀菌都不可能瞬间升温、瞬间降温冷却，都必须有一个升温、恒温和降温的过程，在整个杀菌过程中各

43、温度(一般从90开始计)对微生物都有致死作用。因此只要将理论计算的F0值合理地分配到实际杀菌的升温、恒温和降温三个阶段中去，就可以制定出合理的杀菌条件。106实际杀菌值F的计算计算方法有：比奇洛基本法 鲍尔改良基本法 公式法 列线图解法。107鲍尔改良法（求和法）整个杀菌过程的杀菌强度（总致死值）：Fp=(Li t)=t.Li t各温度下持续的时间间隔，即罐头中心温度测定仪测定时各测量点间的时间间隔；L i致死率值，可查表得到108致死率值：据TDT方程 lg(t/F)=(121.1-)/z，令：F=1 min t=10(121-)/Z -杀菌过程中的某一温度 t-温度时，达到与121、1 m

44、in相同的杀菌 效果所需要的时间 令 L=1/t=10(-121)/Z L就是致死率值（或杀菌值）109致死率值L的含义：对F=1 min的微生物，经温度，1 min的杀菌效果与该温度下全部杀灭效果的比值。可表达为经温度，1 min的杀菌处理，相当于温度121时的杀菌时间。110 实际杀菌过程中，冷点温度随时间不断变化，于是，Li=lg-1(i-121)/z 微生物Z值确定后，即可预先计算各温度下的致死率值。111用鲍尔改良法计算杀菌强度及杀菌时间的例题：某低酸性食品罐头作杀菌试验，杀菌对象菌D=4min，原始菌数为100个/罐，要求腐败率为万分之一。用杀菌公式10-25-反压冷却/121，传

45、热数据如下表，试评价该杀菌公式。时间/min温度/致死率值(Li)时间/min温度/致死率值(Li)05027121 0.977538030121 0.977561040.019533121 0.9775911850.549536120.5 0.8711121200.776439115 0.245515120.50.871142109 0.061718120.70.912445101 0.009821120.70.91244885 241210.9775 112解：F0=D(lga-lgb)=4(lg100-lg10-4)=24(min)F=t.Li=39.1394=27.41(min)F F

46、0 但杀菌强度过大。可在121缩短3min，如将上表中第33分钟数据取消，则 F=t.Li=38.1619=24.48(min)F略大于F0，满足杀菌要求。因此杀菌公式应改为：10-22-反压冷却/121。1133、罐头杀菌的方法 常压水杀菌：高压蒸汽杀菌：高压水杀菌：其它杀菌：火焰杀菌，微波杀菌，电阻杀菌等。常压杀菌加压杀菌1144、热杀菌罐头的冷却 杀菌时间达到后，罐头应迅速冷却。冷却方法：水池冷却，锅内常压冷却，锅内加压冷却，加压冷却也就是反压冷却。在（高压蒸汽）恒温杀菌结束，降温降压前先通入一定的压缩空气，使杀菌釜内保持一定的压力，以维持罐内外压力平衡，防止容器变形，再放入冷水进行冷却

47、的方法称之为反压冷却。空气冷却。115 冷却终点：罐温3840。避免嗜热菌的生长繁殖，防止高温下食品品质的下降，利用余热使罐表面水分蒸发，防止生锈。玻璃罐常采用分段冷却方法，即80，60，40。冷却用水必须经过消毒处理，一般采用氯消毒。116（七）检验、包装和储藏 外观检查：封口正常，两端内凹。保温检查：敲音检查：真空度检查：开罐检查：117三、罐藏食品的腐败变质（一）罐藏食品常见的质量问题1、胀罐或胖听 罐的一端或两端向外凸起。造成罐头食品胀罐的主要原因有3种。物理性胀罐 又称假胀，由于罐内食品装量过多，没有顶隙或顶隙很小，杀菌后罐头收缩不好，一般杀菌后就会出现；或排气不良，罐内真空度过低，

48、因环境变化造成；或高压杀菌，冷却时卸压太快造成。化学性胀罐 因罐内食品酸度太高，罐内壁迅速腐蚀，锡、铁溶解并产生氢气，至大量氢气聚积于顶隙时才会出现，故它常需要经过一段时间后才能出现。细菌性腐败 由于微生物生长繁殖而出现食品腐败变质所引起的胀罐称为细菌性胀罐，是最常见的一种胀罐现象，其主要原因是杀菌不充分残存下来的微生物或罐头裂缝从外界侵染的微生物生长的结果。1182、平酸败坏 罐头外观一般正常，没有胀罐现象。但是由于细菌活动其内容物酸度已经改变，呈轻微或严重酸味，其pH值可下降至0.10.3。3、黑变 硫蛋白质含量较高的罐头食品在高温杀菌过程中产生挥发性硫或者由于微生物的生长繁殖致使食品中的

49、硫蛋白质分解并产生唯一的H2S气体，与罐内壁铁质反应生成黑色硫化物，沉积于罐内壁或食品上，以致食品发黑并呈臭味4、发霉 罐头内食品表面出现霉菌生长的现象称为发霉。119（二）罐藏食品微生物腐败的途径1、初期腐败 现象：杀菌冷却后可呈轻度胀罐，内容物有一定程度的腐败，培养不能检出活菌体，镜检可见大量残余菌体。可引起真空度下降，形成裂漏及容器严重变形。原因：封口后等待杀菌时间过长，罐内微生物生长繁殖。相应措施：妥善安排生产节奏，封口后及时杀菌；降低原料初始菌量。1202、杀菌后污染（裂漏）现象：保存过程中，微生物生长，内容物败坏。培养可见有大量杂菌生长，尤其有不耐热微生物或需氧菌存在。原因：杀菌后

50、冷却过程中，因封口质量不好及罐内外压力差，导致微生物进入罐内。相应措施：提高包装材料的隔绝性；提高卷边重量；合理控制杀菌工艺和参数；控制冷却用水的质量。1213、杀菌不足 现象：微生物生长，内容物腐败。培养时菌种较单纯，且多耐热。原因：杀菌工艺制订不合理；杀菌操作不规范。细菌原始含量高。相应措施：合理制订杀菌工艺；规范操作；确保原料质量及生产过程和生产环境的卫生管理。122（三）罐藏容器的腐蚀 1、罐内壁腐蚀()均匀腐蚀：指在酸性食品罐头中发生的全面的、均匀的锡被腐蚀的现象。（）集中腐蚀也称为孔蚀，是指在罐内某些局部面积内出现的铁的腐蚀现象。()局部腐蚀 局部腐蚀通常也称为氧化圈，是指罐内壁气