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1、热处理和杀菌.热处理热处理保藏热处理保藏热处理转化热处理转化热处理灭酶、微生物灭酶、微生物改变理化性质改变理化性质(一)(一)热处理的作用正面作用 杀死微生物,主要是致病菌和其他有害的微生物钝化酶,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,如大豆中的胰蛋白酶抑制因子改善食品的品质与特性,如产生特别的色泽、风味和组织状态等提高食品中营养成分的可利用率、可消化性等 负面作用 食品中的营养成分,特别是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,如色泽、口感等消耗的能量较大 o热处理的类型热处理的类型o加热源加热源o热处理的方式热处理的方式工业烹饪工业烹饪热烫热烫热挤压
2、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(二)热加工基本原理o(1)提高温度提高温度以加快食品原料中微生物数量减以加快食品原料中微生物数量减少的速度;少的速度;o(2)当需要获得理想的高温时,热量向食品中)当需要获得理想的高温时,热量向食品中的的传递传递,由于热能向食品传递的方式是与食品保,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。藏加工密切相关的。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。热处理原理o
3、影响微生物耐热性的因素影响微生物耐热性的因素微生物的种类和数量微生物的种类和数量种类种类数量数量热处理温度热处理温度罐内食品成分罐内食品成分pHpH、脂肪、糖、蛋白质、盐、植物杀菌素、脂肪、糖、蛋白质、盐、植物杀菌素微生物的种类对耐热性的影响 o微生物的菌种不同,耐热的程度也不同,而且即使是同一菌微生物的菌种不同,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。种,其耐热性也因菌株而异。o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。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。o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
4、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。嗜嗜热热菌菌芽芽孢孢 厌厌氧氧菌菌芽孢芽孢 需氧菌芽孢需氧菌芽孢 o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件、储储存存环环境和菌龄的不同而异。境和菌龄的不同而异。热处理原残存的芽孢再次繁殖形成芽孢。耐热力比原来强,热处理原残存的芽孢再次繁殖形成芽孢。耐热力比原来强,刚发芽的芽孢耐热刚发芽的芽孢耐热 新生芽孢新生芽孢6631510%10%,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%1015%。o原因原因:a a、高盐产生高渗透压,使
5、、高盐产生高渗透压,使ProPro脱水变性,甚至死亡。脱水变性,甚至死亡。b b、盐的存在降低水分活性,从可利用的自由水减少,代谢受阻。、盐的存在降低水分活性,从可利用的自由水减少,代谢受阻。罐内食品成分(5)蛋白质)蛋白质 食品中蛋白质能增强细菌的耐热性,因此,对含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或时间。有胶冻的罐头要考虑提高杀菌温度或时间。罐内食品成分(6)脂肪)脂肪o脂肪和油脂能增强细菌芽孢的耐热性,肉毒杆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度时间。菌在油浸产品要考虑增加杀菌温度时间。o原因:脂肪是不良导体,阻碍了热
6、量的传导,原因:脂肪是不良导体,阻碍了热量的传导,细胞细胞Pro被脂肪保护,水介质不能靠近细菌细被脂肪保护,水介质不能靠近细菌细胞。胞。罐内食品成分图图3-3 不同温度时炭疽菌芽孢的活菌残存数曲线不同温度时炭疽菌芽孢的活菌残存数曲线微生物的耐热性o热杀菌食品的热杀菌食品的PH分类分类酸性食品:指天然酸性食品:指天然pH4.6pH4.6的食品;的食品;低酸性食品:指最终平衡低酸性食品:指最终平衡PH4.6PH4.6,w0.85w0.85的任的任何食品。何食品。罐头食品pH值罐头食品pH值平均最低最高平均最低最高苹果3.43.23.7番茄汁4.34.14.4杏3.63.24.2芦笋(绿)5.55.
7、45.6红酸樱桃3.53.33.8青刀豆5.45.25.7葡萄汁3.22.93.7黄豆猪肉5.65.06.0橙汁3.73.54.0蘑 菇5.85.85.9酸渍黄瓜3.93.54.3青豆6.25.96.5菠萝汁3.53.43.5马铃薯5.55.45.6番茄4.34.64.6菠菜5.45.15.9各种常见罐头食品的各种常见罐头食品的pH值值微生物的耐热性o微生物耐热性参数微生物耐热性参数热力致死温度热力致死温度热力致死时间(热力致死时间(TDTTDT)F F0 0值:值:Z Z值:值:D D值:值:将某特定容器内一定量食品中的微将某特定容器内一定量食品中的微生物全部杀死所需要的最低温度。生物全部杀
8、死所需要的最低温度。o在一定的恒定温度条件下,将食品中的某在一定的恒定温度条件下,将食品中的某种微生物活菌(细菌和芽孢)全部杀死所种微生物活菌(细菌和芽孢)全部杀死所必需的最短热处理时间(必需的最短热处理时间(minmin)。)。在在121.1121.1下热致死温度下细菌或芽孢的下热致死温度下细菌或芽孢的热力致死时间,通常用热力致死时间,通常用F F0 0值来表示。值来表示。F0F0值越大,菌的耐热性越强。值越大,菌的耐热性越强。Z Z值是热力致死时间变化值是热力致死时间变化1010倍所需倍所需要相应改变的温度数。要相应改变的温度数。Z Z值越大,值越大,微生物的耐热性越强。微生物的耐热性越强
9、。在特定的环境中和特定的温度下杀灭在特定的环境中和特定的温度下杀灭90%90%特特定的微生物所需要的时间。定的微生物所需要的时间。1、热杀菌的概念、热杀菌的概念 杀菌是以杀灭微生物为主要目的的热处理形杀菌是以杀灭微生物为主要目的的热处理形式,是最常用的延长食品保存期的加工保藏方法。式,是最常用的延长食品保存期的加工保藏方法。巴氏杀菌(巴氏杀菌(Pasteurisation)商业杀菌(商业杀菌(Sterilization)二、食品热杀菌的概念和种类o巴氏杀菌(巴氏杀菌(Pasteurisation)巴氏杀菌是一种较温和的热杀菌形式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巴氏杀菌
10、的处理温度通常在100以下以下,达达到同样的巴氏杀菌效果,可以有不同的温到同样的巴氏杀菌效果,可以有不同的温度时间组合。度时间组合。o巴氏杀菌(巴氏杀菌(Pasteurisation)巴氏杀菌的目的及产品的贮藏期主要巴氏杀菌的目的及产品的贮藏期主要取决于杀菌条件、食品成分和包装情况取决于杀菌条件、食品成分和包装情况.对低酸性食品对低酸性食品,巴氏杀菌可以杀灭巴氏杀菌可以杀灭致致病菌病菌;对于酸性食品;对于酸性食品,巴氏杀菌不仅可杀灭巴氏杀菌不仅可杀灭致病菌,还可以杀灭致病菌,还可以杀灭腐败菌腐败菌和和酶酶。典型巴氏杀菌的条件典型巴氏杀菌的条件食品食品作用条件作用条件pH4.6 果汁果汁65,3
11、0min;77,1min 啤酒啤酒88,15s;65-68,20min;72-75,1-4minpH4.6 牛乳牛乳63,30min;71.5,15s 液态蛋液态蛋64.4,2.5min;60,3.5min 冰淇凌冰淇凌65,30min;71,10min;80,15so商业杀菌(商业杀菌(Sterilization)又简称为杀菌又简称为杀菌,是一种较强烈的热处理形式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间以达到杀死所有致病菌、腐败菌和绝大部分微生物生物,一般也能钝化酶,使杀菌后的食
12、品达到较长一般也能钝化酶,使杀菌后的食品达到较长的贮期。但它同样对食品营养成分和品质的破坏的贮期。但它同样对食品营养成分和品质的破坏也较大也较大o商业杀菌(商业杀菌(Sterilization)杀菌后食品的无菌程度通常也并非达到完全杀菌后食品的无菌程度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生长繁殖,这种无菌程度被称为“商业无菌商业无菌”,即它,即它是一种部分无菌是一种部分无菌Partically sterileo
13、商业杀菌(商业杀菌(Sterilization)商业杀菌是以杀死食品中的致病和使食品腐商业杀菌是以杀死食品中的致病和使食品腐败变质的微生物为准,以使杀菌后的食品符合安全败变质的微生物为准,以使杀菌后的食品符合安全卫生要求、具有一定的贮藏期。卫生要求、具有一定的贮藏期。很明显,这种效果只有在密封的容器内才能很明显,这种效果只有在密封的容器内才能取得,将食品先密封于容器内再进行杀菌处理即是取得,将食品先密封于容器内再进行杀菌处理即是一般罐头的加工形式,而将经高温短时或超高温瞬一般罐头的加工形式,而将经高温短时或超高温瞬时杀菌后的食品在无菌的条件下进行包装,则是无时杀菌后的食品在无菌的条件下进行包装
14、,则是无菌包装。菌包装。2、热杀菌的主要类型湿热杀菌热杀菌中最主要的方式之一。它是以蒸气、热水为热杀菌中最主要的方式之一。它是以蒸气、热水为热介质,或直接用蒸汽喷射式加热的杀菌法。热介质,或直接用蒸汽喷射式加热的杀菌法。干热杀菌 采用火焰灼烧或干热空气进行灭菌的方法采用火焰灼烧或干热空气进行灭菌的方法电热杀菌亦称亦称 欧姆杀菌欧姆杀菌,利用电极将电流通过物体,由于阻抗损失、,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。生热量而达到杀菌的目的。2、热杀菌的主要类型食品湿热杀菌
15、的主要类型和特点食品湿热杀菌的主要类型和特点低温长时杀菌法低温长时杀菌法低温长时杀菌法低温长时杀菌法高温短时杀菌法高温短时杀菌法高温短时杀菌法高温短时杀菌法超高温瞬时杀菌法超高温瞬时杀菌法超高温瞬时杀菌法超高温瞬时杀菌法a.低温长时杀菌法(low temperature long low temperature long time pasteurization,time pasteurization,LTLT LTLT)o以较低的热处理程度,将食品中存在的微生物部分地杀灭。n杀菌温度通常在100以下;n可杀灭霉菌、酵母菌、耐酸性细菌;n通常需要结合其他因子协同作用。o特点n简单、方便,杀菌效果
16、达99,致病菌完全被杀死;n不能杀死嗜热、耐热性细菌、孢子,以及一些残存的酶类;n设备较庞大,杀菌时间较长;o应用范围n酒精饮料、牛奶、果汁等液体食品的连续式杀菌;npH值4.5以下的罐头食品在常压下的热水、沸水或蒸气中的杀菌。不能杀死它们的孢子和芽孢!b.高温短时杀菌(High Temperature Short TimeHigh Temperature Short Time,HTST)HTST)o杀菌效果n用于pH4.5低酸性罐装食品,可杀灭耐热腐败菌、致病菌,产品能在常温下长期贮藏。o杀菌条件n温度高于100而低于125,压力超过一个大气压。o间歇式杀菌方式na.加压蒸气杀菌 适用于金属
17、罐nb.加压水杀菌 适用于金属罐、玻璃罐、软罐头nc.混合气体杀菌 适用于软罐头o主要指经过主要指经过100以上,以上,130 以下的以下的杀菌处理。杀菌处理。o杀菌温度在125以上n无菌装罐(连续式)将食品迅速加热至130150,保温35s后,冷却到3040,无菌条件下罐装。o特点n温度控制准确,设备精密;n温度高,杀菌时间极短,杀菌效果显著,引起的化学变化少;n适于连续自动化生产;n蒸汽和冷源的消耗比高温短时杀菌法HTST高。c.c.超高温瞬时杀菌超高温瞬时杀菌(Ultra High Temperature sterilization,UHT)有益的结果:有益的结果:热处理可以破坏食品中不
18、热处理可以破坏食品中不需要的成分;可改善营养素的可利用率;需要的成分;可改善营养素的可利用率;提高蛋白质的可消化性;加热也可改善食提高蛋白质的可消化性;加热也可改善食品的感官品质等。品的感官品质等。不良后果:不良后果:这主要体现在食品中热敏性这主要体现在食品中热敏性营养成分的损失和感官品质的劣化。营养成分的损失和感官品质的劣化。三、热加工对食品品质的影响食品营养成分和感官品质指标的热耐性也主食品营养成分和感官品质指标的热耐性也主要取决于营养素和感官指标的种类、食品的要取决于营养素和感官指标的种类、食品的种类,以及种类,以及pHpH、水分、氧气含量和缓冲盐类、水分、氧气含量和缓冲盐类等一些热处理
19、时的条件。等一些热处理时的条件。热处理技术o食品罐藏的基本工序食品罐藏的基本工序1.装罐装罐2.排气排气3.密封密封4.杀菌杀菌5.冷却冷却6.检查检查装罐o容器的准备容器的准备o装罐的工艺要求装罐的工艺要求o装罐的方法装罐的方法o预封预封排气o密封前将罐内空气尽可能除去的处理措施。密封前将罐内空气尽可能除去的处理措施。排气的目的排气的目的排气的方法排气的方法影响罐内真空度的因素影响罐内真空度的因素杀菌o杀菌公式杀菌公式o杀菌方式杀菌方式1.常压水杀菌:常压水杀菌:2.高压蒸汽杀菌高压蒸汽杀菌3.高压水杀菌:高压水杀菌:升温时间升温时间恒温时间恒温时间降温时间降温时间 杀菌温度杀菌温度 反压反
20、压 冷却o冷却方法冷却方法水池冷却,水池冷却,锅内常压冷却,锅内常压冷却,锅内加压冷却,锅内加压冷却,空气冷却。空气冷却。避免嗜热菌的生长繁殖,避免嗜热菌的生长繁殖,防止高温下食品品质的下降,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。利用余热使罐表面水分蒸发,防止生锈。冷却终点:冷却终点:罐温罐温3840。食品的非热杀菌非热杀菌非热杀菌(Nonthermal sterilization)是指以非加热杀菌的方式达是指以非加热杀菌的方式达到杀菌目的杀菌方法。到杀菌目的杀菌方法。物理杀菌:物理杀菌:辐照杀菌辐照杀菌(irradiation)超高静压杀菌超高静压杀菌(UHP,HHP
21、)脉冲电场杀菌脉冲电场杀菌(PEF)振荡磁场杀菌振荡磁场杀菌(OMF)超声波杀菌超声波杀菌(ultrasound)紫外线杀菌紫外线杀菌(UV)脉冲光杀菌脉冲光杀菌(pulsed light)脉冲脉冲X射线杀菌射线杀菌(pulsed X-ray)高压电弧放电杀菌高压电弧放电杀菌(high voltage arc discharge)化学杀菌:化学杀菌:化学杀菌剂化学杀菌剂(sterilizing agents)杀菌杀菌 化学杀菌剂的杀菌、抑菌作用化学杀菌剂的杀菌、抑菌作用 化学杀菌剂的要求化学杀菌剂的要求 化学杀菌剂的种类化学杀菌剂的种类 医用和工业用消毒剂医用和工业用消毒剂 农业用杀菌剂农业用杀菌剂 食品防腐剂食品防腐剂 工业抗菌剂工业抗菌剂此课件下载可自行编辑修改,仅供参考!此课件下载可自行编辑修改,仅供参考!感谢您的支持,我们努力做得更好!谢谢感谢您的支持,我们努力做得更好!谢谢