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1、热加工原理第1页，共33页，编辑于2022年，星期日 热处理的作用效果正面作用正面作用 杀死微生物杀死微生物，主要是致病菌和其他有害的微生物，主要是致病菌和其他有害的微生物钝化酶钝化酶，主要是过氧化物酶、抗坏血酸酶等，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破坏食品中不需要或有害的成分或因子，如大豆中的胰蛋，如大豆中的胰蛋白酶抑制因子白酶抑制因子改善食品的品质与特性改善食品的品质与特性，如产生特别的色泽、风味和组织，如产生特别的色泽、风味和组织状态等状态等提高食品中营养成分的可利用率、可消化性提高食品中营养成分的可利用率、可消化性等等 负面作用负面作用 食品中的营养成分
2、，特别是食品中的营养成分，特别是热敏性成分有一定损失热敏性成分有一定损失食品的食品的品质和特性产生不良的变化品质和特性产生不良的变化，如色泽、口感等，如色泽、口感等消耗的能量较大消耗的能量较大 第2页，共33页，编辑于2022年，星期日n热加工的类型热加工的类型n加热源加热源n加热的方式加热的方式工业烹饪工业烹饪热烫热烫热挤压热挤压杀菌杀菌电电气（天然气或液化气）气（天然气或液化气）液体燃料（燃油等）液体燃料（燃油等）固体燃料（如煤、木、炭等）固体燃料（如煤、木、炭等）直接方式直接方式间接方式间接方式第3页，共33页，编辑于2022年，星期日热加工基本原理热加工基本原理n（1）提高温度提高温度
3、以加快食品原料中微生物数量减少的速以加快食品原料中微生物数量减少的速度；度；n（2）当需要获得理想的高温时，热量向食品中的）当需要获得理想的高温时，热量向食品中的传递传递，由于热能向食品传递的方式是与食品保藏加工密切相由于热能向食品传递的方式是与食品保藏加工密切相关的。关的。食品的热加工，其目的是为了延长食品的货架期。食品的热加工，其目的是为了延长食品的货架期。第4页，共33页，编辑于2022年，星期日主要内容主要内容n 高温对微生物的影响；高温对微生物的影响；n 产品货架期和安全性的确定；产品货架期和安全性的确定；n 热加工对食品品质的影响；热加工对食品品质的影响；n 介介绍绍定定量量测测定
4、定热热加加工工对对食食品品影影响响的的计计算算方法。方法。第5页，共33页，编辑于2022年，星期日2.1 2.1 高温对微生物的影响高温对微生物的影响 n在一定的环境条件和一定温度下，微生在一定的环境条件和一定温度下，微生物随时间而死亡时的活菌残存数是按物随时间而死亡时的活菌残存数是按指指数递减数递减或按对数周期下降的。或按对数周期下降的。第6页，共33页，编辑于2022年，星期日D值 n定义：在一定的致死温度条件下，微生物数量减少一个对数循定义：在一定的致死温度条件下，微生物数量减少一个对数循环所需的时间为环所需的时间为D值，值，min。即也表示微生物数量减少。即也表示微生物数量减少90%
5、所需的时间。所需的时间。第7页，共33页，编辑于2022年，星期日在在同同一一温温度度下下比比较较不不同同微微生生物物的的D值值，D值值越越大大表表示示在在该该温温度度下下杀杀死死90%微微生生物物所所需需的时间越长，即该微生物的耐热性越大。的时间越长，即该微生物的耐热性越大。D值值不不受受原原始始菌菌数数的的影影响响。但但是是D值值要要随随其其他各种影响微生物耐热性的因素而异。他各种影响微生物耐热性的因素而异。第8页，共33页，编辑于2022年，星期日热力致死时间热力致死时间（Thermal death time，TDT）n定义：在一定的恒定温度条件下，将食品中的某定义：在一定的恒定温度条件
6、下，将食品中的某种微生物活菌（细菌和芽孢）全部杀死所必需的种微生物活菌（细菌和芽孢）全部杀死所必需的最短热处理时间（最短热处理时间（min）。）。第9页，共33页，编辑于2022年，星期日F值值 n定定义义为为特特定定温温度度下下的的细细菌菌或或芽芽孢孢的的热热力力致死时间，致死时间，min。n在在121.1下下热热致致死死温温度度下下细细菌菌或或芽芽孢孢的的热热力力致致死死时时间间，通通常常用用F0值值来来表表示示。单单位为位为min。第10页，共33页，编辑于2022年，星期日Z值值 n引起热力致死时间产生一个对数循环减少所需要增加的引起热力致死时间产生一个对数循环减少所需要增加的温度，温
7、度，即即TDT变化变化90%（一个对数循环）所对应的温度变化（一个对数循环）所对应的温度变化值，值，。即热力致死时间曲线上的斜率。即热力致死时间曲线上的斜率。第11页，共33页，编辑于2022年，星期日D值和值和Z值值 微生物的微生物的热力致死热力致死情况情况食品中的酶食品中的酶营养成分营养成分食品感官指标食品感官指标热破坏热破坏情况情况 第12页，共33页，编辑于2022年，星期日热力递减致死时间热力递减致死时间（Thermal reduction time，TRT）n定义：在任何特定的热力致死条件下将细菌或芽定义：在任何特定的热力致死条件下将细菌或芽孢数减少到某一程度如孢数减少到某一程度如
8、10-n时所需要的热处理时间时所需要的热处理时间（min）。）。nTRT=nD。nn值就是活菌递减的对数周期数，故可称之为递减指值就是活菌递减的对数周期数，故可称之为递减指数。选取的数。选取的n值愈大，活菌的残存概率愈小。值愈大，活菌的残存概率愈小。第13页，共33页，编辑于2022年，星期日高温对微生物的影响高温对微生物的影响 nD值（值（Decimal reduction time）n热力致死时间（热力致死时间（Thermal death time，TDT）n热力递减致死时间（热力递减致死时间（Thermal reduction time，TRT）nZ值（耐热常数）值（耐热常数）第14页，
9、共33页，编辑于2022年，星期日2.2 2.2 产品货架期和安全性的确定产品货架期和安全性的确定 影响微生物菌群的耐热性的因素影响微生物菌群的耐热性的因素 热加工的目的热加工的目的 第15页，共33页，编辑于2022年，星期日n微生物的种类微生物的种类 n热处理时介质或食品成份的影响热处理时介质或食品成份的影响 n热处理温度热处理温度 n原始活菌数（污染程度）原始活菌数（污染程度）n食品的传热方式食品的传热方式 影响微生物菌群的耐热性的因素影响微生物菌群的耐热性的因素第16页，共33页，编辑于2022年，星期日1 1 微生物的种类对耐热性的影响微生物的种类对耐热性的影响 n微生物的菌种不同，
10、耐热的程度也不同，而且即使是同微生物的菌种不同，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。一菌种，其耐热性也因菌株而异。n正处于生长繁殖的微生物营养细胞的耐热性较它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。的芽孢弱。n各各种种芽芽孢孢菌菌的的耐耐热热性性也也不不相相同同，一一般般厌厌氧氧菌菌芽芽孢孢菌菌耐耐热热较较需需氧氧菌菌芽芽孢孢菌菌。嗜嗜热热菌菌的的芽芽孢孢耐耐热热性性最最强强。嗜热菌芽孢嗜热菌芽孢厌氧菌芽孢厌氧菌芽孢需氧菌芽孢需氧菌芽孢 n同同一一菌菌种种芽芽孢孢的的耐耐热热性性也也会会因因热热处处理理前前的的培培养养条条件、储存环境和菌龄的不同而异。件、储
11、存环境和菌龄的不同而异。第17页，共33页，编辑于2022年，星期日热处理原残存的芽孢再次繁殖形成芽孢。耐热力比原来强，刚发热处理原残存的芽孢再次繁殖形成芽孢。耐热力比原来强，刚发芽的芽孢耐热芽的芽孢耐热新生芽孢新生芽孢 4.5 酸性食品酸性食品 pH:4.04.5 高酸性食品高酸性食品 pH10%，抗热性大大降低，盐渍食品达到盐浓度，抗热性大大降低，盐渍食品达到盐浓度1015%。n原因原因：a、高盐产生高渗透压，使、高盐产生高渗透压，使Pro脱水变性，甚至死亡。脱水变性，甚至死亡。b、盐的存在降低水分活性，从可利用的自由水减少，、盐的存在降低水分活性，从可利用的自由水减少，代谢受阻。代谢受阻
12、。第22页，共33页，编辑于2022年，星期日2 2 热处理时介质或食品成份对耐热性的影响热处理时介质或食品成份对耐热性的影响（5）蛋白质）蛋白质 食品中蛋白质能增强细菌的耐热性，因此，食品中蛋白质能增强细菌的耐热性，因此，对含有胶冻的罐头要考虑提高杀菌温度对含有胶冻的罐头要考虑提高杀菌温度或时间。或时间。第23页，共33页，编辑于2022年，星期日2 2 热处理时介质或食品成份对耐热性的影响热处理时介质或食品成份对耐热性的影响（6）脂肪）脂肪n脂肪和油脂能增强细菌芽孢的耐热性，脂肪和油脂能增强细菌芽孢的耐热性，肉毒杆菌在油浸产品要考虑增加杀菌温肉毒杆菌在油浸产品要考虑增加杀菌温度时间。度时间
13、。n原因：脂肪是不良导体，阻碍了热量的原因：脂肪是不良导体，阻碍了热量的传导，细胞传导，细胞Pro被脂肪保护，水介质不能被脂肪保护，水介质不能靠近细菌细胞。靠近细菌细胞。第24页，共33页，编辑于2022年，星期日3、热处理温度、热处理温度 n提高温度加速蛋白质凝固，降低微生物提高温度加速蛋白质凝固，降低微生物耐热性。耐热性。n热处理温度越高，杀死一定数量的细菌热处理温度越高，杀死一定数量的细菌芽孢所需要的时间愈短。芽孢所需要的时间愈短。第25页，共33页，编辑于2022年，星期日4、原始活菌数（污染程度）、原始活菌数（污染程度）腐败菌或芽孢全部杀死所需的时间随原腐败菌或芽孢全部杀死所需的时间
14、随原始菌数而异，原始菌数越多，杀死全部始菌数而异，原始菌数越多，杀死全部活菌所需的时间越长。活菌所需的时间越长。第26页，共33页，编辑于2022年，星期日5、食品的传热方式、食品的传热方式n食品的传热方式有三种：传导，对流，对流传导复合食品的传热方式有三种：传导，对流，对流传导复合型。型。n对矿水、水果、盐水香肠罐头等既有汤汁，又有对矿水、水果、盐水香肠罐头等既有汤汁，又有固态食物的罐头，它的传热是二者皆有，液体是固态食物的罐头，它的传热是二者皆有，液体是对流而固体是传导。对流而固体是传导。n传热方式的不同显然会大大影响热量的传递，从传热方式的不同显然会大大影响热量的传递，从而影响杀菌效果。
15、而影响杀菌效果。第27页，共33页，编辑于2022年，星期日2.3 热加工对食品质量的影响热加工对食品质量的影响食品的质量因素主要包括：食品的质量因素主要包括：（一）物理因素（一）物理因素1.外观因素：外观因素：（1）大小形状）大小形状（2）颜色、色泽）颜色、色泽（3）一致性）一致性2.质构因素：质构因素：包括新鲜状态、加工过程、加工以后的一包括新鲜状态、加工过程、加工以后的一些因素些因素3.风味因素：风味因素：（1）味觉和香味）味觉和香味 （2）色泽与质构对风味也有影响）色泽与质构对风味也有影响第28页，共33页，编辑于2022年，星期日2.3 热加工对食品质量的影响热加工对食品质量的影响食
16、品的质量因素主要包括：食品的质量因素主要包括：（二）营养因素（二）营养因素（三）卫生因素（三）卫生因素（四）耐储藏性（四）耐储藏性 如啤酒泡沫稳定性如啤酒泡沫稳定性 柑橘汁浑浊稳定性柑橘汁浑浊稳定性 油脂蛤败油脂蛤败第29页，共33页，编辑于2022年，星期日2.3 热加工对食品质量的影响热加工对食品质量的影响n加热对食品成分的影响可以产生加热对食品成分的影响可以产生有益有益的的结果，也会造成营养成分的损失。结果，也会造成营养成分的损失。n热处理热处理可以破坏食品中不需要的成分可以破坏食品中不需要的成分。n热处理热处理可改善营养素的可利用率可改善营养素的可利用率。n加热加热也可改善食品的感官品
17、质也可改善食品的感官品质。第30页，共33页，编辑于2022年，星期日2.3 热加工对食品质量的影响热加工对食品质量的影响n加热对食品成分产生的加热对食品成分产生的不良不良后果也是很明显的，后果也是很明显的，这主要体现在食品中这主要体现在食品中热敏性热敏性营养成分的损失和营养成分的损失和感感官品质官品质的劣化。的劣化。n热处理造成热处理造成营养素营养素的损失研究最多的对象是维生素。的损失研究最多的对象是维生素。n食品营养成分和感官品质指标对热的耐性也主要取决食品营养成分和感官品质指标对热的耐性也主要取决于营养素和感官指标的种类、食品的种类，以及于营养素和感官指标的种类、食品的种类，以及pH值、
18、值、水分、氧气含量和缓冲盐等一些热处理时的条件。水分、氧气含量和缓冲盐等一些热处理时的条件。n在保持微生物菌数减少相同水平时，通过提高温度和在保持微生物菌数减少相同水平时，通过提高温度和减少时间可以提高质量保留率。（高温短时）减少时间可以提高质量保留率。（高温短时）第31页，共33页，编辑于2022年，星期日2.4 加工计算方法介绍加工计算方法介绍n基本推算方法所用的基本概念是以时间基本推算方法所用的基本概念是以时间/（指数递减时间或热致死时间）和温度（指数递减时间或热致死时间）和温度之间对数关系，即耐热曲线为根据的。之间对数关系，即耐热曲线为根据的。n当温度升高时，获得热加工相同效果所当温度升高时，获得热加工相同效果所需的时间呈对数下降。需的时间呈对数下降。n致死率致死率LR=第32页，共33页，编辑于2022年，星期日第二章第二章 热加工原理热加工原理主要内容主要内容n 高高温温对对微微生生物物的的影影响响：D值值，TDT，TRT，Z值；值；n产产品品货货架架期期和和安安全全性性的的确确定定：影影响响微微生生物物菌菌群群的耐热性的因素；的耐热性的因素；n 热加工对食品品质的影响；热加工对食品品质的影响；n 介介绍绍定定量量测测定定热热加加工工对对食食品品影影响响的的计计算算方法。方法。第33页，共33页，编辑于2022年，星期日