第三章食品的热处理和杀菌.ppt
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1、第三章 食品的热处理与杀菌,PRINCIPLES OF THERMAL PROCESSING,食品的热处理,保藏热处理热烫巴氏杀菌高温灭菌,转化热处理-蒸煮-烘烤-油炸,保藏热处理,热烫(1)钝化酶 苹果 马铃薯,保藏热处理,热烫(2)除氧,生菜,保藏热处理巴氏杀菌法(Pasteurization),在100以下的加热介质中的低温杀菌方法,以杀死致病菌营养细胞及无芽孢细菌,但无法完全杀灭腐败菌,因此巴氏杀菌产品没有在常温下保存期限的要求。,保藏热处理,巴氏杀菌 温度75-95,例1:鲜奶63.5,30min;7276,15s;85,10s,例2:果冻85,20min;,保藏热处理,高温灭菌 温
2、度100,杀灭微生物及其孢子 例:超高温灭菌奶 135-141,3-4s,保藏热处理的主要目的,杀灭在食品正常保质期内可导致食品腐败变质的微生物 钝化食品中的酶,热杀菌处理的最高境界,Safety vs.Quality,热杀菌处理的最高境界,达到杀菌及钝化酶活性的要求 尽可能使食品的质量因素少发生变化-合理的杀菌工艺参数,保藏热处理的代表产品,罐头食品 金属罐 玻璃瓶 铝箔或复合塑料薄膜,罐头食品的特点,可直接食用或开袋即食 货架期很长 风味、色泽、质构、营养成分受到影响 带有加热后的蒸煮味,适合于加工需要加热烧熟的食品原料,一、微生物的耐热性(主要内容),影响微生物耐热性的因素,菌株和菌种,
3、M的生理状态,初始活菌数,热处理温度和时间,培养温度,蛋白质,影响微生物耐热性的因素,pH值,水分活度,其他,IP/product development exchanges,Capability/service exchanges,脂肪,微生物的耐热性,盐类,糖类,微生物耐热性影响因素,污染微生物的种类和数量 热处理温度 罐内食品成分,1.微生物的种类,细菌的耐热性,霉菌和酵母菌的耐热性较低产芽孢细菌非芽孢细菌芽孢营养细胞嗜热微生物嗜温微生物嗜冷微生物,为什么细菌的芽孢比营养细胞更耐热?,蛋白质不同 不同种类的蛋白质具有不同的热凝固温度,水分含量及水分活度不同(1)芽孢中的水分含量较低(2)
4、芽孢中的水大部分为结合水,微生物的污染量,A,B,C,D,Log10 cfu/g,Time,图3-1 微生物的不同生长阶段,耐热性,2.热处理温度和时间,热处理温度越高则杀菌效果越好加热时间延长,有时并不能使杀菌效果提高。杀菌时保证足够高的温度比杀菌时间更重要。,图3-3 不同温度时炭疽菌芽孢的活菌残存数曲线,讨论1:有人说,在食品加工过程中,不需要进行卫生控制,反正最后会杀菌的,你认为这种说法对吗?为什么?,讨论2:当你去餐厅就餐时,很多餐厅都会 提供茶水给顾客涮洗餐具,你觉得这样做的目的是什么?能起到杀菌的作用吗?,糖 类,脂肪、蛋白质,脂肪的存在可以增强细菌的耐热性原因:形成凝结层,妨碍
5、水分的渗透又是热的不良导体蛋白质含量5%左右时,对微生物有保护作用,15%以上时,对耐热性没什么影响,糖类的影响与其种类和浓度有关低浓度的糖类影响不大,高浓度的糖类则增强微生物的耐热性,耐热性,3.罐内食品成分,盐 类,盐类对细菌耐热性的影响是可变的低浓度的食盐对微生物有保护作用,高浓度的食盐则有削弱作用,耐热性,3.罐内食品成分,水分,相同温度下湿热杀菌的效果要好过干热杀菌,pH值,耐热性,微生物的耐热性在中性或接近中性的环境中最强。pH 4.6 是酸性食品和低酸食品的分界限。有些食品开始是低酸食品,加工后成为酸性食品。,防腐剂、杀菌剂的存在会使微生物的耐热性降低,其 它,3.罐内食品成分,
6、pH值,图3-4 微生物生长随pH值的变化,根据腐败菌对不同pH值的适应情况及其耐热性,(罐头)食品按照pH值不同常分为四类:低酸性、中酸性、酸性和高酸性。,(二)热杀菌食品的pH分类,热杀菌食品的pH分类,罐头食品的这种分类主要取决于肉毒杆菌的生长习性。,pH 4.6 酸性食品pH4.6 低酸性,肉毒杆菌,肉毒杆菌为嗜温厌氧细菌,广泛分布于自然界中,主要来自土壤。有A、B、C、D、E、F、G七种类型,食品中常见的有A、B、E三种。其中A、B类型芽孢的耐热性较强。它们在生长时能产生致命的外毒素,对人的致死率可达65%。,罐头内的缺氧条件又对它的生长和产毒颇为适宜,因此罐头杀菌时以破坏它的芽孢为
7、最低要求。pH值4.6时肉毒杆菌的生长受到抑制,且在干燥的环境中无法生长。故肉毒杆菌能生长的低酸性食品被划定为pH值4.6、Aw0.85。,肉毒杆菌,肉毒杆菌生长和产生毒素时会伴随着产气,因此印制“罐盖中心部位凸起不可食用”可预防消费者误食。肉毒杆菌的应用除皱美容,低酸性转化为酸性食品?,水果蔬菜罐头,加酸,酸化食品,FDA对低酸性食品和酸化食品的判定,低酸性食品罐头类。所谓“低酸性罐头”是指 p值 4.6,水分活度 0.85 如:多数蔬菜、蘑菇、金枪鱼、椰汁等罐头食品。酸化食品类。酸化食品指在低酸性食品中加入酸或酸性食品,使其 p值 4.6,水分活度 0.85 如:水果罐头等,(三)微生物的
8、耐热性参数,1.热力致死温度 已不再使用,细菌:用温度和时间杀死你们,哈哈哈!,2.热力致死时间曲线(TDT曲线)Z值 F0值,热力致死时间曲线(thermal death time curve,TDT),将一定环境中一定数量的某种微生物恰好全部杀灭所采用的杀菌温度和时间组合。以热杀菌温度为横坐标,以微生物全部杀灭的时间t为纵坐标,表示杀菌时间随温度的变化规律。温度每上升一个定值,所需要的杀菌时间减少10倍,将纵坐标按对数规律安排,热力致死时间曲线即为一条直线。,热力致死时间曲线,例:午餐肉杀菌温度与时间组合,130 保温0.129min 118 保温2.042min 125 保温0.400m
9、in 112 保温8.028min121 保温1.023min 100 保温128.84min,1,2,(1,t1),(2,t2),t1t2,2 1,令:,假如:t1=10t2,亦即杀菌时间缩短到原来的1/10,Z值,当热力致死时间减少1/10或增加10倍时所需提高或降低的温度值,一般用Z值表示。,1,2,(1,t1),(2,t2),关于Z值,Z值是温度差,单位是()Z值是衡量温度变化时微生物死亡速率变化的一个尺度对于低酸食品中的微生物,一般取Z=10 对于酸性食品中的微生物,采取100 杀菌的,一般Z=8,(1),例1,在某杀菌条件下,在121.1用1min恰好将对象菌全部杀灭;现改用110
10、、10min处理,能否达到原定的杀菌目标?设Z=10,加强练习题,在某杀菌条件下,在121.1用2min恰好将对象菌全部杀灭;现改用105、82 min处理,能否达到原定的杀菌目标?设Z=10,F0,F0值就是在121.1温度条件下杀死一定浓度的细菌所需要的时间F0值与原始菌数、菌种及环境条件是相关的,F0值越大,细菌的耐热性越强。通常用121(国外用250F或121.1)作为标准温度,为了与实际杀菌强度区别,特别记为F0值。,标准温度0=121 时;与之对应的致死时间为F0,(2),3.热力致死速率曲线,热力致死速率曲线,表示某一特定菌在特定的条件和特定的温度下,其总的数量随杀菌时间的延续所
11、发生的变化。,热力致死速率曲线,活菌残存数曲线/热力致死速率曲线,(t1,lga),(t2,lgb),ab,令:,(3),D值:表示在特定的环境中和特定的温度条件下,杀灭90%特定的微生物所需要的时间,该实验的假设前提是:起始样品中微生物的细胞浓度为106个/ml,每加热1min有90%的细胞死亡,加热温度为121,理论上的微生物热致死实验,Survivor Curve,D值越大,细菌的死亡速率越慢,即该菌的耐热性越强。D值大小和细菌耐热性的强度成正比。注意:D值不受原始菌数影响D值随热处理温度、菌种、细菌活芽孢所处的环境和其它因素而异。D值的单位是min,D值,例:下列关于D值的说法,不正确
12、的是()A D值越大,细菌的死亡速率越慢,即该菌的耐热性越强;B D值大小和细菌耐热性的强度成正比;C 原始菌数越多,D值越大;D D值随热处理温度、菌种、细菌活芽孢所处的环境和其它因素而异,例2,某对象菌,在100热处理时,原始菌数为1104,热处理3分钟后残存的活菌数是1101,求该菌D值。,例3,在121条件下,肉毒梭状芽孢杆菌及其芽孢的D值为0.204min,若在121条件下将1012个芽孢减少为1个,需要多长时间?肉毒梭状芽孢杆菌的Z=10,如何解释?若罐头在111而不是在121加热处理,则D111=?,某微生物在温度为T时的D值为D T,假设原始菌数为a,在杀菌温度T时,将该微生物
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