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1、罐藏食品热力杀菌原罐藏食品热力杀菌原理理本讲稿第一页，共四十二页罐藏食品的定义l l原材料经过前处理、烹调、灌装、原材料经过前处理、烹调、灌装、封封口、杀菌（或无菌灌装）口、杀菌（或无菌灌装），加工而成，加工而成的达到商业无菌状态的产品。的达到商业无菌状态的产品。本讲稿第二页，共四十二页罐头罐头罐头的种类本讲稿第三页，共四十二页罐头的优点方便食品：方便食品：随时随地，开罐即食；节省时间：节省时间：一朝购入，三餐休闲；营养丰富：营养丰富：四季果蔬，一时享用；卫生健康：卫生健康：灭菌彻底，无防腐剂；使用安全：使用安全：技术成熟，世界认可；常温保存：常温保存：商业无菌，常温保鲜；。本讲稿第四页，共四
2、十二页认识误区l添加防腐剂？（防腐机理）添加防腐剂？（防腐机理）AwAw、温度、营养、氧气、温度、营养、氧气、PHPHl没有营养？（营养损失）没有营养？（营养损失）本讲稿第五页，共四十二页营养损失对比l l不同的热处理对牛奶中营养成分的影响：不同的热处理对牛奶中营养成分的影响：养分损失养分损失养分损失养分损失巴氏杀菌（）巴氏杀菌（）巴氏杀菌（）巴氏杀菌（）UHT UHT UHT UHT（）（）（）（）保持灭菌（）保持灭菌（）保持灭菌（）保持灭菌（）VB1VB1VB1VB1101010105155155155153040304030403040VB2VB2VB2VB20 0 0 04 4 4 4
3、6 6 6 6VB6VB6VB6VB6050505051010101025252525VB12VB12VB12VB1210101010102010201020102080100801008010080100VCVCVCVC52052052052010201020102010203050305030503050赖氨酸赖氨酸赖氨酸赖氨酸1212121234343434610610610610本讲稿第六页，共四十二页商业无菌l l产品中不含有致病菌，也不含有能在常温下产品中不含有致病菌，也不含有能在常温下繁殖的非致病菌。繁殖的非致病菌。本讲稿第七页，共四十二页热力杀菌的目的 杀死食品中所污染的致病菌
4、、产毒菌、腐败菌，并破坏食物中的酶使食品耐藏二年以上而不变质。同时必须尽可能保存食品品质和营养价值，最好还能做到有利于改善食品品质。本讲稿第八页，共四十二页目标菌的确定l l 高酸或酸化食品：原材料本身PH4.6，或经过添加酸化剂使最终产品平衡PH4.6。目标菌：目标菌：微生物营养体l l低酸食品：除酒精饮料外，最终平衡后的PH值大于4.6和水分活度（aw）大于0.85的食品。目标菌：目标菌：肉毒梭状芽孢杆菌芽孢（为什么？）本讲稿第九页，共四十二页目标菌的确定自然界中广泛分布；自然界中广泛分布；毒毒性性超超强强：是是目目前前已已知知的的毒毒性性最最强强烈烈的的生生物物毒毒素素，4g4g纯纯粉粉
5、末末足足以使以使1 1亿人丧命亿人丧命；耐耐热热性性强强：由由于于芽芽孢孢的的细细胞胞壁壁外外还还有有皮皮层层、外外膜膜和和孢孢子子壳壳，所所以以芽胞比营养细胞更芽胞比营养细胞更耐热耐热。本讲稿第十页，共四十二页灭菌原理l l绝对无菌在生产实际中是不可能的：-并非所有的微生物在受到灭菌并非所有的微生物在受到灭菌/消毒处理时都立即消毒处理时都立即被杀死。被杀死。l l相反：-在一定的时间里仅有部分微生物被杀死，其余的则活了在一定的时间里仅有部分微生物被杀死，其余的则活了下来。下来。本讲稿第十一页，共四十二页灭菌原理l l灭菌效率灭菌效率灭菌时间灭菌时间灭菌时间灭菌时间微生物残留量微生物残留量微生
6、物残留量微生物残留量微生物被杀死量微生物被杀死量微生物被杀死量微生物被杀死量致死率致死率致死率致死率总致死量总致死量总致死量总致死量对数值对数值对数值对数值0 0100000010000000 090900 00 01 110000010000090000090000090909000009000001 12 21000010000900009000090909900009900002 23 3100010009000900090909990009990003 34 410010090090090909999009999004 45 51010909090909999909999905 56
7、61 19 990909999999999996 67 70.10.10.90.99090999999.9999999.97 78 80.010.010.090.099090999999.99999999.998 8本讲稿第十二页，共四十二页灭菌原理l l灭菌曲线灭菌曲线40003500250030002000150001000500876543210被杀灭数被杀灭数被杀灭数被杀灭数876543210时间时间对数值对数值对数值对数值17865432时间时间本讲稿第十三页，共四十二页灭菌原理l lD值(Decimal Reduction Value)：-特定温度下,使微生物减少至原始菌数的1/1
8、0时所需保温的时间。枯草芽孢杆菌：2.3 肉毒梭状芽孢杆菌：12.3 嗜热脂肪芽孢杆菌：408D D值值(秒秒)本讲稿第十四页，共四十二页灭菌原理l lD值的解释 D6565=1min=1min 其含义是：其含义是：6565时，灭菌时间每延长一分钟，微生物时，灭菌时间每延长一分钟，微生物数量减少数数量减少数1D1D（减少（减少9090）；延长二分钟，微生物数量减）；延长二分钟，微生物数量减少数少数2D2D（减少（减少9999）。）。1D=901D=90的减少的减少=1=1个对数值个对数值 2D=992D=99的减少的减少=2=2个对数值个对数值 3D=99.93D=99.9的减少的减少=3=3
9、个对数值个对数值 4D=99.994D=99.99的减少的减少=4=4个对数值个对数值本讲稿第十五页，共四十二页灭菌原理l lZ Z值值:一定反应效果下一定反应效果下,使反应时间减少至原来的使反应时间减少至原来的1/101/10时所需增时所需增加的温度。加的温度。蜡样芽孢杆菌：蜡样芽孢杆菌：10.510.5 变色反应：变色反应：29.029.0 V VB1B1损失反应损失反应：31.231.2 赖氨酸损失反应：赖氨酸损失反应：30.930.9Z Z值值()()本讲稿第十六页，共四十二页灭菌原理l lZ Z值的使用：值的使用：如果某种微生物的如果某种微生物的Z Z值为值为1010,并且并且D D
10、6565=50=50秒秒,这就意味着这就意味着:D D7575=5=5秒秒 D D8585=0.5=0.5秒秒 D D9595=0.05=0.05秒秒本讲稿第十七页，共四十二页灭菌原理l l耐热菌的耐热菌的D D值值细细细细 菌菌菌菌D D D D90909090值值值值(小时小时小时小时)D D D D121121121121值值值值(秒秒秒秒)李氏菌李氏菌李氏菌李氏菌0.010.010.010.010 0 0 0蜡样芽孢杆菌蜡样芽孢杆菌蜡样芽孢杆菌蜡样芽孢杆菌1 1 1 11.41.41.41.4枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌3030303060606060嗜热脂肪芽孢杆
11、菌嗜热脂肪芽孢杆菌嗜热脂肪芽孢杆菌嗜热脂肪芽孢杆菌100100100100408408408408肉毒梭状芽孢杆菌肉毒梭状芽孢杆菌肉毒梭状芽孢杆菌肉毒梭状芽孢杆菌(B/E)(B/E)(B/E)(B/E)0.020.020.020.020.0480.0480.0481CB1C(-135)/10.5(-135)/10.5(-135)/31.4(-135)/31.4本讲稿第二十一页，共四十二页灭菌原理图1 12 24 410106 62020404060601001002002004004006006001000100020002000110110120120150150130130140140耐热
12、芽孢耐热芽孢5555嗜温芽孢嗜温芽孢3030芽孢失活对数致死值芽孢失活对数致死值-9-93%3%硫氨素失活硫氨素失活90%90%耐热蛋白酶失活耐热蛋白酶失活无变色无变色90%90%耐热脂肪酶失活耐热脂肪酶失活1%1%赖氨酸失活赖氨酸失活二次灭菌UHT-UHT-区域区域温度温度时间时间s s本讲稿第二十二页，共四十二页实例计算实例计算 假设利乐假设利乐125125线调理液中耐热芽孢数为标线调理液中耐热芽孢数为标准上限准上限10000cfu/ml10000cfu/ml，UHTUHT杀菌公式为杀菌公式为138.5138.5/4s/4s，请计算，理论上调理液可以，请计算，理论上调理液可以存放多长时间？
13、存放多长时间？备注：罐头成品坏包率为百万分之一；备注：罐头成品坏包率为百万分之一；繁殖世代时间为繁殖世代时间为20min20min；本讲稿第二十三页，共四十二页计算过程F0=4/6010（138.5-121）/103.75D=3.756012.318125ml1042n10-18=10-6n=19.5，T=19.5/3=6.5h本讲稿第二十四页，共四十二页胀罐原因分析 化学性胀罐 物理性胀罐 细菌性胀罐本讲稿第二十五页，共四十二页胀罐原因分析化学性胀罐化学性胀罐-氢胀氢胀 罐头中内容物的某些成分（如硫）与罐头中内容物的某些成分（如硫）与马口铁中的铁离子作用造成马口铁中的铁离子作用造成电化腐蚀电
14、化腐蚀，产生，产生气体气体 （如氢气，硫化氢等气体），导致胀罐。（如氢气，硫化氢等气体），导致胀罐。本讲稿第二十六页，共四十二页胀罐原因分析物理性胀罐物理性胀罐-凸角、瘪罐凸角、瘪罐 P临界压力差临界压力差 P罐外压力罐外压力-P罐内压力罐内压力原因：灌装量、灌装温度、杀菌操作不 当、气压或海拔高度不同本讲稿第二十七页，共四十二页胀罐原因分析细菌性胀罐细菌性胀罐 杀菌前初期腐败：原料、制程、环境；杀菌前初期腐败：原料、制程、环境；杀菌不足：操作不当、关键因子变化；杀菌不足：操作不当、关键因子变化；二次污染：卷封质量、冷却水；二次污染：卷封质量、冷却水；嗜热菌繁殖：储存温度过高；嗜热菌繁殖：储存
15、温度过高；本讲稿第二十八页，共四十二页生产过程控制点及影响GMP、SSOP灌装温度（灌装温度（894）净含量（净含量（145/245ml-150/250ml）初温（初温（65）排气（排气（105/7min-两个开足，两个必须两个开足，两个必须）本讲稿第二十九页，共四十二页生产过程控制点及影响杀菌、冷却（杀菌、冷却（121.50.5/12min）不允许有负公差，允许有不允许有负公差，允许有0.5和和2分钟的正分钟的正公差。公差。小冷（小冷（755）、大冷（常温）、大冷（常温）冷却终温：冷却终温：403；压力控制：（铁罐、玻璃瓶、软包装）压力控制：（铁罐、玻璃瓶、软包装）余氯（余氯（0.5-1.0
16、ppm）本讲稿第三十页，共四十二页热分布测试 在杀菌釜内布设感温探头，记录在杀菌釜内布设感温探头，记录整个杀菌过程中各位置的温度，通过整个杀菌过程中各位置的温度，通过对各点温度变化的分析，判定杀菌釜对各点温度变化的分析，判定杀菌釜内热分布的符合性。内热分布的符合性。本讲稿第三十一页，共四十二页热分布测试布点原则布点原则：在杀菌笼的几何中心及在杀菌笼的几何中心及周围均匀布点，尽量涉及到每层产品，周围均匀布点，尽量涉及到每层产品，原则上布点位置不重合，一般有效布原则上布点位置不重合，一般有效布点数量在点数量在12-1612-16个即可。个即可。本讲稿第三十二页，共四十二页热分布测试评判要点：评判要
17、点：1 1）、不同位置的温度与杀菌设备可信赖）、不同位置的温度与杀菌设备可信赖的参照温度之差在的参照温度之差在0.560.56范围内，但每范围内，但每个测温头的总平均温度不得低于杀菌规程个测温头的总平均温度不得低于杀菌规程温度。温度。本讲稿第三十三页，共四十二页热分布测试评判要点：评判要点：2 2）、杀菌设备内温度上升最慢位置温度）、杀菌设备内温度上升最慢位置温度达到杀菌规程温度的时间不得大于某时达到杀菌规程温度的时间不得大于某时间，如对于汽杀，低间，如对于汽杀，低1.671.67慢慢1 1分钟或低分钟或低0.560.56慢慢3 3分钟被视作可接受的范围。分钟被视作可接受的范围。本讲稿第三十四
18、页，共四十二页热分布测试测试频率：测试频率：美国通常要求每美国通常要求每2 2年做一次热分布年做一次热分布测试，我国出入境检验检疫局要求每年测试，我国出入境检验检疫局要求每年至少一次。至少一次。本讲稿第三十五页，共四十二页影响热分布的因素进汽系统：进汽系统：蒸汽压力（蒸汽压力（0.62MPa0.62MPa）、蒸）、蒸汽总管（汽总管（DN65DN65）、进气阀（比例阀，精）、进气阀（比例阀，精度度0.50.5）、扩散管（方向）、扩散管（方向45/90/13545/90/135、面积：进气管的面积：进气管的1.5-21.5-2倍）；倍）；本讲稿第三十六页，共四十二页影响热分布的因素排气系统：排气系
19、统：排气阀（闸阀排气阀（闸阀/球阀）、排气球阀）、排气孔（孔（DN25DN25，0.76m0.76m，1.52m1.52m）、泄气孔）、泄气孔（位置）、泄气阀（旋塞阀）（位置）、泄气阀（旋塞阀）、泄水、泄水阀；阀；附属设备：附属设备：杀菌笼、隔板杀菌笼、隔板(孔径孔径25mm25mm、开、开孔比例孔比例25%)25%)本讲稿第三十七页，共四十二页影响热分布的因素热分布不均匀解决思路：热分布不均匀解决思路：1 1、冷点在底部、冷点在底部冷凝水、蒸汽供应；冷凝水、蒸汽供应；2 2、冷点在中部、冷点在中部蒸汽流通性；蒸汽流通性；一般结构合理的杀菌釜，没有固定一般结构合理的杀菌釜，没有固定的冷点；的冷
20、点；本讲稿第三十八页，共四十二页热穿透测试 将感温探头设置在产品罐内部冷点位将感温探头设置在产品罐内部冷点位置，通过监控和记录罐内产品的温度，计置，通过监控和记录罐内产品的温度，计算产品的杀菌强度。算产品的杀菌强度。冷点位置的确定冷点位置的确定：固体产品的冷点固体产品的冷点在几何中心，液体产品的冷点在中心线在几何中心，液体产品的冷点在中心线距底部约距底部约1/31/3处，半固体的冷点？处，半固体的冷点？本讲稿第三十九页，共四十二页热穿透测试注意事项：注意事项：1 1、产品装入量应比正常生产多约、产品装入量应比正常生产多约5%5%；2 2、测试初温比正常产品略低；、测试初温比正常产品略低；3 3、一般测、一般测1010罐以上产品，取最低的罐以上产品，取最低的F F值值4 4、一般对流型产品算恒温、一般对流型产品算恒温F F值，传导型产品值，传导型产品算累计算累计F F值。值。本讲稿第四十页，共四十二页热穿透测试影响因素影响因素：罐形，产品的组织形态（固形：罐形，产品的组织形态（固形物含量、固形物直径、净含量、粘度等）、物含量、固形物直径、净含量、粘度等）、杀菌时间、温度，初温等。杀菌时间、温度，初温等。本讲稿第四十一页，共四十二页THANKSTHANKS！本讲稿第四十二页，共四十二页