關(guān)于食品熱處理和殺菌第1頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日一、食品熱處理的作用熱處理（Thermalprocessing）是食品加工與保藏中用于改善食品品質(zhì)、延長食品貯藏期的最重要的處理方法之一食品工業(yè)中采用的熱處理有不同的方式和工藝，不同種類的熱處理所達(dá)到的主要目的和作用也有不同，但熱處理過程對(duì)微生物、酶和食品成分的作用以及傳熱的原理和規(guī)律卻有相同或相近之處第一節(jié)食品加工與保藏中的熱處理

第2頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日正面作用殺死微生物，主要是致病菌和其他有害的微生物鈍化酶，主要是過氧化物酶、抗壞血酸酶等破壞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質(zhì)與特性，如產(chǎn)生特別的色澤、風(fēng)味和組織狀態(tài)等提高食品中營養(yǎng)成分的可利用率、可消化性等負(fù)面作用食品中的營養(yǎng)成分，特別是熱敏性成分有一定損失食品的品質(zhì)和特性產(chǎn)生不良的變化，如色澤、口感等消耗的能量較大熱處理的作用效果第3頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日二、食品熱處理的類型和特點(diǎn)第4頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日熱處理產(chǎn)品工藝參數(shù)預(yù)期變化不良變化保藏處理熱燙蔬菜、水果蒸汽或熱水加熱到90-100℃鈍化酶，除氧，減菌，減少生苦味，改變質(zhì)構(gòu)營養(yǎng)損失，流失，色澤變化巴氏殺菌乳、啤酒、果汁、肉、蛋、面包、即食食品加熱到75-95℃殺滅致病菌色澤變化，營養(yǎng)變化，感官變化殺菌乳、肉制品、水果、蔬菜加熱到＞100℃殺滅微生物及其孢子色澤變化，營養(yǎng)變化，感官變化轉(zhuǎn)化處理蒸煮蔬菜、肉、魚蒸汽或熱水加熱到90-100℃鈍化酶，改變質(zhì)構(gòu)，蛋白質(zhì)變性，淀粉糊化營養(yǎng)損失、流失，水分損失烘烤肉、魚干空氣或濕空氣加熱到＞215℃改變色澤，形成外殼，蛋白質(zhì)變性，殺菌，降低水分營養(yǎng)損失，有誘變性物質(zhì)油炸肉、魚、土豆油中加熱到150-180℃形成外殼，色澤變化，蛋白質(zhì)變性，淀粉糊化營養(yǎng)素?fù)p失、流失（一）根據(jù)熱處理的目的分類第5頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日1、工業(yè)烹飪（Industrialcooking）一般作為食品加工的一種前處理過程，通常是為了提高食品的感官質(zhì)量而采取的一種處理手段烹飪通常有煮、燜（燉）、烘（焙）、炸（煎）、烤等。一般煮多在沸水中進(jìn)行；焙、烤則以干熱的形式加熱，溫度較高；而煎、炸也在較高溫度的油介質(zhì)中進(jìn)行類型主要有：工業(yè)烹飪、熱燙、熱擠壓和殺菌等（二）根據(jù)加工方法和目的分類第6頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日種類有水燒煮無水燒煮煮燜烘炸烤加熱介質(zhì)水蒸汽熱空氣油熱輻射溫度/℃≥100≥100＞＞100＞100＞＞100氣壓×105Pa≥1≥1111工業(yè)烹飪的種類和特點(diǎn)第7頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日烹飪能殺滅部分微生物，破壞酶，改善食品的色、香、味和質(zhì)感，提高食品的可消化性，并破壞食品中的不良成分（包括一些毒素等），提高食品的安全性，也可使食品的耐貯性提高但也發(fā)現(xiàn)不適當(dāng)?shù)暮婵咎幚頃?huì)給食品帶來營養(yǎng)安全方面的問題，如燒烤中的高溫使油脂分解產(chǎn)生致癌物質(zhì)第8頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日又稱燙漂、殺青、預(yù)煮目的：破壞或鈍化食品中導(dǎo)致食品質(zhì)量變化的酶類，以保持食品原有的品質(zhì)，防止或減少食品在加工和保藏中由酶引起的食品色、香、味的劣化和營養(yǎng)成分的損失主要應(yīng)用于蔬菜和某些水果，通常是蔬菜和水果冷凍、干燥或罐藏前的一種前處理工序

2、熱燙（BlanchingorScalding）第9頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日可破壞或鈍化導(dǎo)致蔬菜和水果在加工和保藏過程中質(zhì)量降低的氧化酶和水解酶活性有一定的殺菌和洗滌作用，可以減少食品表面的微生物數(shù)量可以排除食品組織中的氣體，使食品裝罐后形成良好的真空度及減少氧化作用還能軟化食品組織，方便食品往容器中裝填起到一定的預(yù)熱作用，有利于裝罐后縮短殺菌引溫的時(shí)間蔬菜和水果熱燙的作用第10頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日但對(duì)于豆類的罐藏以及食品后殺菌采用（超）高溫短時(shí)方法時(shí)，由于此殺菌方法對(duì)酶的破壞程度有限，熱燙等前處理的滅酶作用應(yīng)特別注意對(duì)于果蔬的干藏和冷凍保藏，熱燙的主要目的是破壞或鈍化酶的活性第11頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日擠壓：將食品物料放入擠壓機(jī)中，物料在螺桿的擠壓下被壓縮并形成熔融狀態(tài)，然后在卸料端通過模具被擠出的過程熱擠壓：食品物料在擠壓的過程中還被加熱。熱擠壓也被稱為擠壓蒸煮（Extrusioncooking）擠壓是結(jié)合了混合、蒸煮、揉搓、剪切、成型等幾種單元操作的過程3、熱擠壓第12頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日擠壓可以產(chǎn)生不同形狀、質(zhì)地、色澤和風(fēng)味的食品擠壓食品分膨化和非膨化兩類，有通心面、小吃食品、即食食品、全脂大豆粉、混合食品、組織植物蛋白等產(chǎn)品。熱擠壓是一種高溫短時(shí)的熱處理過程，在擠壓蒸煮過程中物料可達(dá)到180～200℃，但滯留于高溫的時(shí)間卻極短（5～10秒）,因此也稱為高溫短時(shí)過程。無論是熱擠壓或是冷擠壓，其產(chǎn)品的保藏主要是靠其較低的水分活性和其他條件第13頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

擠壓食品多樣化，可以通過調(diào)整配料和擠壓機(jī)的操作條件直接生產(chǎn)出滿足消費(fèi)者要求的各種擠壓食品擠壓處理的操作成本較低(采用雙螺桿擠壓機(jī)時(shí),僅是傳統(tǒng)制法的40％左右

)在短時(shí)間內(nèi)完成多種單元操作，生產(chǎn)效率較高便于生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制和連續(xù)生產(chǎn)蒸煮過程能使淀粉糊化、蛋白質(zhì)變性、食品的消化性和速食性增進(jìn)，同時(shí)可破壞原料中大多數(shù)的抗?fàn)I養(yǎng)因子和有毒成分，如大豆中胰蛋白酶抑制素，棉籽中棉酚；還能鈍化能導(dǎo)致食品劣變的酶的活性，滅菌和去除原料中不良味道。因而擠壓加工方式已成為重要的谷物食品加工方式之一。

特點(diǎn)：第14頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日4、熱殺菌熱殺菌的概念熱殺菌是以殺滅微生物為主要目的的熱處理形式，是最常用的延長食品保存期的加工保藏方法。根據(jù)要?dú)缥⑸锏姆N類的不同可分為巴氏殺菌（Pasteurisation）和商業(yè)殺菌（Sterilization）第15頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日巴氏殺菌一種較溫和的熱殺菌形式處理溫度通常在100℃以下，典型的巴氏殺菌的條件是62.8℃、30min可使食品中的酶失活，并破壞食品中熱敏性的微生物和致病菌其目的及產(chǎn)品的貯藏期主要取決于殺菌條件、食品成分（如pH值）和包裝情況第16頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日商業(yè)殺菌一般又簡(jiǎn)稱為殺菌，是一種較強(qiáng)烈的熱處理形式通常是將食品加熱到較高的溫度并維持一定的時(shí)間以達(dá)到殺死所有致病菌、腐敗菌和絕大部分微生物，殺菌后的食品符合貨架期的要求一般也能鈍化酶，但對(duì)食品的營養(yǎng)成分破壞也較大。殺菌后食品通常也并非達(dá)到完全無菌，只是殺菌后食品中不含致病菌，殘存的處于休眠狀態(tài)的非致病菌在正常的食品貯藏條件下不能生長繁殖第17頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日通常罐頭的加工形式是將食品先密封于容器內(nèi)再進(jìn)行殺菌處理無菌包裝是將經(jīng)超高溫瞬時(shí)（UHT）殺菌后的食品在無菌的條件下進(jìn)行包裝第18頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日從殺菌時(shí)微生物被殺死的難易程度看，細(xì)菌的芽孢具有更高的耐熱性，通常較營養(yǎng)細(xì)胞難被殺死專性好氧菌的芽孢較兼性和專性厭氧菌的芽孢容易被殺死在考慮確定具體的殺菌條件時(shí)，通常以某種具有代表性的微生物作為殺菌的對(duì)象，通過這種對(duì)象菌的死亡情況反映殺菌的程度第19頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日三、食品熱處理使用的能源和加熱方式

食品熱處理可使用幾種不同的能源作為加熱源，主要能源種類有：電，氣（天然氣或液化氣），液體燃料（燃油等），固體燃料（如煤、木、炭等）第20頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

項(xiàng)目電氣液體燃料固體燃料每單位質(zhì)量或體積的能量低高中等至高每千焦能量的消耗高低低低傳熱設(shè)備消耗低低高高加熱效率高中等至高中等至低低適應(yīng)性高高低低著火或爆炸的危險(xiǎn)性低高低低污染食品的危險(xiǎn)性低低高高勞動(dòng)力和操作成本低低低高食品熱處理的能源及其特點(diǎn)第21頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日加熱介質(zhì)（如燃料燃燒的熱氣等）與食品直接接觸的加熱過程。容易污染食品，一般只有氣體燃料可作為直接加熱源，液體燃料則很少加熱方式間接方式直接方式將燃料燃燒所產(chǎn)生的熱能通過換熱器或其他中間介質(zhì)（如空氣）加熱食品，從而將食品與燃料分開第22頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日加熱劑種類加熱劑特點(diǎn)蒸汽易于用管道輸送，加熱均勻，溫度易控制，凝結(jié)潛熱大，但溫度不能太高熱水易于用管道輸送，加熱均勻，加熱溫度不高空氣加熱溫度可達(dá)很高，但其密度小、傳熱系數(shù)低煙道氣加熱溫度可達(dá)很高，但其密度小、傳熱系數(shù)低，可能污染食品煤氣加熱溫度可達(dá)很高，成本較低，但可能污染食品電加熱溫度可達(dá)很高，溫度易于控制，但成本高食品熱處理中常用的間接加熱介質(zhì)及其特點(diǎn)第23頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日一、食品熱處理的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)要控制食品熱處理的程度，必須了解熱處理時(shí)食品中各成分（微生物、酶、營養(yǎng)成分和質(zhì)量因素等）的變化規(guī)律，主要包括：（1）在某一熱處理?xiàng)l件下食品成分的熱處理破壞速率（2）溫度對(duì)這些反應(yīng)的影響第二節(jié)食品熱處理的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)第24頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日1、熱破壞反應(yīng)的反應(yīng)速率食品中各成分的熱破壞反應(yīng)一般均遵循一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，也就是說各成分的熱破壞反應(yīng)速率與反應(yīng)物的濃度呈正比關(guān)系。這一關(guān)系通常被稱為“熱滅活或熱破壞的對(duì)數(shù)規(guī)律”第25頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程為：式中N——時(shí)間為t時(shí)的微生物活菌數(shù)

N1——?dú)⒕_始（t=0）時(shí)微生物活菌數(shù)

t——加熱時(shí)間，minD——指數(shù)遞減時(shí)間，min第26頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日微生物熱力致死速率曲線在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)中微生物的熱力致死速率曲線為一直線，該直線的斜率為-1/D從圖中可以看出，熱處理過程中微生物的數(shù)量每減少同樣比例所需要的時(shí)間是相同的D被定義為微生物活菌數(shù)每減少90%所需的時(shí)間（min），也就是N的對(duì)數(shù)值每變化1時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間。D被稱為指數(shù)遞減時(shí)間第27頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日由于上述致死速率曲線是在一定的熱處理（致死）溫度下得出的，為了區(qū)分不同溫度下微生物的D值，一般熱處理的溫度T作為下標(biāo)，標(biāo)注在D值上，即為DT

D值的大小可以反映微生物的耐熱性。在同一溫度下比較不同微生物的D值時(shí)，D值愈大，表示在該溫度下殺死90%微生物所需的時(shí)間愈長，即該微生物愈耐熱第28頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日熱力致死時(shí)間（TDT）值：在某一恒定溫度條件下，將食品中的某種微生物活菌（細(xì)菌和芽孢）全部殺死所需要的時(shí)間（min）試驗(yàn)以熱處理后接種培養(yǎng)，無微生物生長作為全部活菌已被殺死的標(biāo)準(zhǔn)第29頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日2、熱破壞反應(yīng)和溫度的關(guān)系

要了解在一變化溫度的熱處理過程中食品成分的破壞情況，必須了解不同（致死）溫度下食品的熱破壞規(guī)律，便于人們比較不同溫度下的熱處理效果反映熱破壞反應(yīng)速率常數(shù)和溫度關(guān)系的方法主要有3種：一種是熱力致死曲線；另一種是阿累尼烏斯方程；還有一種是溫度系數(shù)第30頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日a.熱力致死時(shí)間曲線

將TDT值（或D值）與對(duì)應(yīng)的溫度T在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)中作圖，則可以得到類似于致死速率曲線的熱力致死時(shí)間曲線式中T、T1——分別指溫度，℃

TDT和TDT1——對(duì)應(yīng)于T、T1的TDT值，minz——指TDT值變化90%所對(duì)應(yīng)的溫度變化值，℃第31頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日熱力致死時(shí)間曲線式中T、T1——分別指溫度，℃D和D1——對(duì)應(yīng)于T、T1的D值，minz——指D值變化90%所對(duì)應(yīng)的溫度變化值，℃第32頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日不同微生物對(duì)溫度的敏感程度可以從Z值反映，Z值小的對(duì)溫度的敏感程度高要取得同樣的熱處理效果，在較高溫度下所需的時(shí)間比在較低溫度下的短。這也是高溫短時(shí)（HTST）或超高溫瞬時(shí)殺菌（UHT）的理論依據(jù)上述的D值、Z值不僅能表示微生物的熱力致死情況，也可用于反映食品中的酶、營養(yǎng)成分和食品感官指標(biāo)的熱破壞情況第33頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日b.阿累尼烏斯方程

反映熱破壞反應(yīng)和溫度關(guān)系的另一方法是阿累尼烏斯法，即反應(yīng)動(dòng)力學(xué)理論阿累尼烏斯方程為：式中k——反應(yīng)速率常數(shù)，min-1；

k0——頻率因子常數(shù)，min-1；

Ea——反應(yīng)活化能，J·mol-1；

R——?dú)怏w常數(shù)，8.314J·mol-1·K-1；

T——熱力學(xué)溫度，K第34頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日設(shè)溫度T1時(shí)反應(yīng)速率常數(shù)為k1，則可通過下式求得頻率因子常數(shù)：取對(duì)數(shù)，得則有：第35頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日根據(jù)Ea和Z的關(guān)系，并將式中的溫度由℃轉(zhuǎn)換成K，得到式中T1——參比溫度，K；

T——?dú)⒕鷾囟龋琄第36頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日第37頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日c.溫度系數(shù)Q值

Q值表示反應(yīng)在溫度T2下進(jìn)行的速率比在較低溫度T1下快多少，若Q值表示溫度增加10℃時(shí)反應(yīng)速率的增加情況，則一般稱之為Q10

Z值和Q10之間的關(guān)系為：第38頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日上述三種描述熱處理過程中食品成分破壞反應(yīng)的方法和概念總結(jié)于下表方法反應(yīng)速率溫度相關(guān)因子熱力致死時(shí)間D（或F）Z阿累尼烏斯方程kEa溫度系數(shù)kQ10熱處理的重要參數(shù)第39頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日二、加熱對(duì)微生物的影響微生物和食品的腐敗變質(zhì)食品中的微生物是導(dǎo)致食品不耐貯藏的主要原因一般說來，食品原料都帶有微生物。在食品的采收、運(yùn)輸、加工和保藏過程中，食品也有可能污染微生物在一定的條件下，這些微生物會(huì)在食品中生長、繁殖，使食品失去原有的或應(yīng)有的營養(yǎng)價(jià)值和感官品質(zhì)，甚至產(chǎn)生有害和有毒的物質(zhì)第40頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日（一）加熱對(duì)微生物的影響1.

微生物的生長溫度微生物的最適生長溫度

溫度高于微生物的最適生長溫度時(shí)，微生物的生長就會(huì)受到抑制甚至出現(xiàn)死亡現(xiàn)象。微生物的最適生長溫度與熱致死溫度（℃）微生物最低生長溫度最適生長溫度最高生長溫度嗜熱菌30---4550---7070---90嗜溫菌5---1530---4545---55低溫菌-5---525---3030---55嗜冷菌-10----512---1515---25第41頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日細(xì)菌是引起食品腐敗變質(zhì)的主要微生物細(xì)菌中非芽孢細(xì)菌在自然界存在的種類最多，污染食品的可能性也最大，但這些菌的耐熱性并不強(qiáng)，巴氏殺菌即可將其殺死細(xì)菌中耐熱性強(qiáng)的是芽孢菌。需氧和兼性厭氧的芽孢菌是導(dǎo)致罐頭食品發(fā)生平蓋酸敗的原因菌，厭氧芽孢菌中的肉毒梭狀芽孢桿菌常作為罐頭殺菌的對(duì)象菌酵母菌和霉菌引起的變質(zhì)多發(fā)生在酸性較高的食品中，一些酵母菌和霉菌對(duì)滲透壓的耐性也較高第42頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日當(dāng)溫度高于微生物的最適生長溫度時(shí)，微生物的生長就會(huì)受到抑制，而當(dāng)溫度高到足以使微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生變性時(shí)，微生物即會(huì)出現(xiàn)死亡現(xiàn)象一般認(rèn)為，微生物細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)受熱凝固而失去新陳代謝的能力是加熱導(dǎo)致微生物死亡的原因。因此，細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)受熱凝固的難易程度直接關(guān)系到微生物的耐熱性。蛋白質(zhì)的熱凝固條件受其他一些條件，如：酸、堿、鹽和水分等的影響第43頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日2、影響微生物耐熱性的因素：

A.微生物的種類

微生物的菌種不同，耐熱的程度也不同，而且即使是同一菌種，其耐熱性也因菌株而異。正處于生長繁殖的微生物營養(yǎng)細(xì)胞的耐熱性較它的芽孢弱各種芽孢菌的耐熱性也不相同，一般厭氧菌芽孢菌耐熱性較需氧菌芽孢菌強(qiáng)。嗜熱菌的芽孢耐熱性最強(qiáng)。同一菌種芽孢的耐熱性也會(huì)因熱處理前的培養(yǎng)條件、貯存環(huán)境和菌齡的不同而異第44頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

酵母菌和霉菌的耐熱性都不很高，酵母（包括酵母孢子）在100℃以下的溫度容易被殺死。大多數(shù)的致病菌不耐熱第45頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日B.微生物生長和細(xì)胞（芽孢）形成的環(huán)境條件溫度：在較高溫度下產(chǎn)生的芽孢比在較低溫度下產(chǎn)生的芽孢的耐熱性強(qiáng)離子：Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-等離子的存在會(huì)影響芽孢的耐熱性脂類：低濃度的飽和與不飽和脂肪酸對(duì)微生物有保護(hù)作用，它使肉毒桿菌芽孢的耐熱性提高微生物的菌齡：幼芽孢較老芽孢耐熱，而年幼的營養(yǎng)細(xì)胞對(duì)熱更敏感第46頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日C.熱處理時(shí)的環(huán)境條件（1）pH值大量試驗(yàn)證明，較高的酸度可以抑制乃至殺滅許多種類的嗜熱菌或嗜溫微生物；而在較酸的環(huán)境中還能存活或生長的微生物往往不耐熱。這樣，就可以對(duì)不同pH值的食品物料采用不同強(qiáng)度的熱殺菌處理，既可達(dá)到熱殺菌的要求，又不致因過度加熱而影響食品的質(zhì)量。由于多數(shù)微生物生長于中性或偏堿性的環(huán)境中，過酸和過堿的環(huán)境均使微生物的耐熱性下降大多數(shù)芽孢桿菌在中性范圍內(nèi)耐熱性最強(qiáng)，pH值低于5時(shí)芽孢就不耐熱，此時(shí)耐熱性的強(qiáng)弱常受其他因素的影響。某些酵母的芽孢的耐熱性在pH4~5時(shí)最強(qiáng)第47頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

根據(jù)腐敗菌對(duì)不同pH值的適應(yīng)情況及其耐熱性，(罐頭)食品按照pH值不同常分為四類：高酸性（≤3.7）、酸性（＞3.7-4.6）、中酸性（＞4.6-5.0）和低酸性（＞5.0）這四類，也有分為高酸性（＜4.0）、酸性（4.0-4.6）和低酸性（＞4.6）這三類的，還有其它一些劃分法。

酸性食品和低酸性食品的分界線以pH4.6為界線。第48頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日但從食品安全和人類健康的角度，只要分成酸性（≤4.6）和低酸性（＞4.6）兩類即可。這是根據(jù)肉毒梭狀芽孢桿菌的生長習(xí)性來決定的。在包裝容器中密封的低酸性食品給肉毒桿菌提供了一個(gè)生長和產(chǎn)毒的理想環(huán)境。肉毒桿菌在生長的過程中會(huì)產(chǎn)生致命的肉毒素。因?yàn)槿舛緱U菌對(duì)人類的健康危害極大，所以罐頭生產(chǎn)者一定要保證殺滅該菌。試驗(yàn)證明，肉毒桿菌在pH≤4.8時(shí)就不會(huì)生長（也就不會(huì)產(chǎn)生毒素），在pH≤4.6時(shí)，其芽孢受到強(qiáng)烈的抑制，所以，pH4.6被確定為低酸性食品和酸性食品的分界線。另外，科學(xué)研究還證明，肉毒桿菌在干燥的環(huán)境中也無法生長。所以，以肉毒桿菌為對(duì)象菌的低酸性食品被劃定為pH＞4.6、aw＞0.85。因而所有pH值大于4.6的食品都必須接受基于肉毒桿菌耐熱性所要求的最低熱處理量。第49頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日在pH≤4.6的酸性條件下，肉毒桿菌不能生長，其它多種產(chǎn)芽孢細(xì)菌、酵母及霉菌則可能造成食品的敗壞。一般而言，這些微生物的耐熱性遠(yuǎn)低于肉毒桿菌，因次不需要如此高強(qiáng)度的熱處理過程。有些低酸性食品物料因?yàn)楦泄倨焚|(zhì)的需要，不宜進(jìn)行高強(qiáng)度的加熱，這時(shí)可以采取加入酸或酸性食品的辦法使整罐產(chǎn)品的最終平衡pH值在4.6以下，這類產(chǎn)品稱為“酸化食品”。酸化食品就可以按照酸性食品的殺菌要求來進(jìn)行處理。第50頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日酸度pH值食品種類常見腐敗菌殺菌要求低酸性>5.0蝦、蟹、貝類、禽、牛肉、豬肉、火腿、羊肉、蘑菇、青豆嗜熱菌、嗜溫厭氧菌、嗜溫兼性厭氧菌高溫殺菌105~121℃中酸性4.6~5.0蔬菜肉類混合制品、湯類、面條、無花果酸性3.7~4.6荔枝、龍眼、櫻桃、蘋果、枇杷、草莓、番茄醬、各類果汁非芽孢耐酸菌、耐酸芽孢菌沸水或100℃以下介質(zhì)中殺菌高酸性<3.7菠蘿、杏、葡萄、檸檬、果醬、果凍、酸泡菜、檸檬汁等酵母、霉菌第51頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日酸性食品（Acidfood）：指天然pH≤4.6的食品。對(duì)番茄、梨、菠蘿極其汁類，pH＜4.7；對(duì)無花果pH≤4.9，也稱為酸性食品。低酸性食品（Lowacidfood）：

指最終平衡pH＞4.6，Aw

＞0.85的任何食品，包括酸化而降低pH值的低酸性水果、蔬菜制品，它不包括pH＜4.7的番茄、梨、菠蘿極其汁類和pH≤4.9的無花果。酸化食品（Acidifiedfoods）：是指加入酸或酸性食品使產(chǎn)品最后平衡pH≤4.6，Aw

＞0.85的食品。第52頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

pH＞4.6、Aw

＞0.85的食品統(tǒng)稱為低酸性食品。其標(biāo)準(zhǔn)菌是肉毒梭狀芽孢桿菌，該菌在Aw

為0.9~0.93,pH＞4.6的環(huán)境下能生存。凡是低酸性食品必須接受低酸性食品的殺菌強(qiáng)度（高溫高壓）。酸性食品中出現(xiàn)的腐敗菌主要是耐熱性較低的微生物如：耐酸性細(xì)菌、酵母、霉菌等，一般以酵母作為主要?dú)⒕鷮?duì)象。酸性食品可采用常壓殺菌。如沸水中殺菌。

第53頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日不同類型的食品所需的殺菌條件平衡后pH 水分活度 殺菌方式 ≤4.6 ≤0.85常壓殺菌(巴氏殺菌) ≤4.6>0.85常壓殺菌(巴氏殺菌) >4.6 ≤0.85常壓殺菌(巴氏殺菌)>4.6>0.85高壓殺菌第54頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日（2）離子環(huán)境在磷酸緩沖液中低濃度的Mg2+和Ca2+對(duì)芽孢耐熱性的影響與EDTA和甘氨酞甘氨酸相似，都能降低芽孢的耐熱性（3）水分活性芽孢對(duì)干熱的抵抗能力比濕熱的強(qiáng)第55頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日（4）介質(zhì)成分食品中低濃度的食鹽（低于4%）對(duì)芽孢的耐熱性有一定的增強(qiáng)作用，但隨著食鹽濃度的提高（8％以上）會(huì)使芽孢的耐熱性減弱。如果濃度高于14％時(shí)，一般細(xì)菌將無法生長其他無機(jī)鹽對(duì)細(xì)菌芽孢的耐熱性也有影響。氯化鈣對(duì)細(xì)菌芽孢耐熱性的影響較食鹽弱一些，而苛性鈉、碳酸鈉或磷酸鈉等對(duì)芽孢有一定的殺菌力，這種殺菌力常隨溫度的提高而增強(qiáng)第56頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日蔗糖濃度很低時(shí)對(duì)細(xì)菌芽孢的耐熱性影響很小，高濃度的蔗糖對(duì)受熱處理的細(xì)菌芽孢有保護(hù)作用淀粉間接地增加了芽孢耐熱性蛋白質(zhì)中如明膠、血清等能增加芽孢的耐熱性食品中含有少量防腐或抑菌物質(zhì)（如抗菌素、香辛料）會(huì)大大降低芽孢的耐熱性第57頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日（1）pH值。研究證明，許多高耐熱性的微生物，在中性時(shí)的耐熱性最強(qiáng)，隨著pH值偏離中性的程度越大，耐熱性越低，也就意味著死亡率越大。（2）脂肪。脂肪含量高則細(xì)菌的耐熱性會(huì)增強(qiáng)。（3）糖。糖的濃度越高，越難以殺死食品中的微生物。（4）蛋白質(zhì)。食品中蛋白質(zhì)含量在5%左右時(shí)，對(duì)微生物有保護(hù)作用。（5）鹽。低濃度食鹽對(duì)微生物有保護(hù)作用，而高濃度食鹽則對(duì)微生物的抵抗力有削弱作用。（6）植物殺菌素。有些植物（如蔥、姜、蒜、辣椒、蘿卜、胡蘿卜、番茄、芥末、丁香和胡椒等）的汁液以及它們分泌的揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)微生物有抑制或殺滅作用，這類物質(zhì)就被稱為植物殺菌素。第58頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日芽孢菌D121/minZ/℃食品嗜熱脂肪芽孢桿菌4.010蔬菜、乳嗜熱解糖羧狀芽孢桿菌3.0~4.07.2~10蔬菜生芽孢羧狀芽孢桿菌（PA3679）0.8~1.58.8~11.1肉枯草芽孢桿菌0.5~0.764.1~7.2乳制品肉毒羧狀芽孢桿菌A型和B型0.1~0.35.5低酸性食品肉毒羧狀芽孢桿菌E型3.0（D60）10低酸性食品作為低酸性食品殺菌依據(jù)的典型芽孢菌的耐熱性參數(shù)第59頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

原始活菌數(shù)(初菌數(shù)）原始菌數(shù)愈多，全部死亡所需要的時(shí)間愈長。原始菌數(shù)愈高，腐敗菌全部死亡時(shí)間也隨之而增長。C、微生物數(shù)量第60頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日菌種、菌數(shù)與污染源有關(guān)原料來源原料新鮮度加工處理過程的合理性車間個(gè)人衛(wèi)生第61頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日D、熱處理溫度。在微生物生長溫度以上的溫度，就可以導(dǎo)致微生物的死亡。顯然，微生物的種類不同，其最低熱致死溫度也不同。對(duì)于規(guī)定種類、規(guī)定數(shù)量的微生物，選擇了某一個(gè)溫度后，微生物的死亡就取決于在這個(gè)溫度下維持的時(shí)間。第62頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日三、加熱對(duì)酶的影響1、酶和食品的質(zhì)量酶會(huì)導(dǎo)致食品在加工和貯藏過程中的質(zhì)量下降，主要反映在食品的感官和營養(yǎng)方面的質(zhì)量降低這些酶主要是氧化酶類和水解酶類，包括過氧化物酶、多酚氧化酶、脂肪氧合酶、抗壞血酸氧化酶等不同食品中所含的酶的種類不同，酶的活力和特性也可能不同第63頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

由于過氧化物酶的活力與果蔬產(chǎn)品的質(zhì)量有關(guān)，而且過氧化物酶是最耐熱的酶類，因此將其鈍化作為熱處理對(duì)酶破壞程度的指標(biāo)。當(dāng)食品中過氧化物酶在熱處理中失活時(shí)，其他酶以活性形式存在的可能性很小但最近的研究也提出，對(duì)于某些食品（蔬菜）的熱處理滅酶而言，破壞導(dǎo)致這些食品質(zhì)量降低的酶，如豆類中的脂肪氧合酶較過氧化物酶與豆類變味的關(guān)系更密切第64頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日2、酶的最適溫度和熱穩(wěn)定性

酶活性-溫度關(guān)系曲線是在除了溫度變化以外，其他均為標(biāo)準(zhǔn)的條件下進(jìn)行一系列酶反應(yīng)而獲得的在酶活性-溫度關(guān)系曲線中的溫度范圍內(nèi)，酶是“穩(wěn)定”的，這是因?yàn)閷?shí)際上不可能測(cè)定瞬時(shí)的初始反應(yīng)速率第65頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

酶的耐熱性的測(cè)定則首先是將酶（通常不帶有底物）在不同的溫度下保溫，其他條件保持相同，按一定的時(shí)間間隔取樣，然后采用標(biāo)準(zhǔn)的方法測(cè)定酶的活性。熱處理的時(shí)間通常遠(yuǎn)大于測(cè)定分析的時(shí)間雖然我們將酶的熱失活反應(yīng)看作是一級(jí)破壞反應(yīng)，但實(shí)際上在一定的溫度范圍內(nèi)，一些酶的破壞反應(yīng)并不完全遵循這一模式，如甜玉米中的過氧化物酶在88℃下的失活具有明顯的雙相特征第66頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日影響酶的耐熱性的主要有兩因素：（1）酶的種類和來源酶的種類及來源不同，耐熱性相差也會(huì)很大。酶對(duì)熱的敏感性與酶分子的大小和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性有關(guān)，一般說來，酶的分子愈大和結(jié)構(gòu)愈復(fù)雜，它對(duì)高溫就愈敏感（2）熱處理的條件

pH值、水分含量、加熱速率等熱處理的條件參數(shù)也會(huì)影響酶的熱失活第67頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日熱處理時(shí)的pH值直接影響著酶的耐熱性一般食品的水分含量愈低，其中的酶對(duì)熱的耐性愈高加熱速率影響到過氧化物酶的再生，加熱速率愈快，熱處理后酶活力再生的愈多食品的成分，蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等都可能會(huì)影響酶的耐熱性，如糖分能提高蘋果和梨中過氧化物酶的熱穩(wěn)定性第68頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日四、食品的傳熱

在實(shí)際生產(chǎn)中，必須考慮食品的傳熱問題。（一）傳熱方式熱的傳遞方式有三種：傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。對(duì)于罐藏食品的內(nèi)容物來說，只有傳導(dǎo)和對(duì)流兩種方式。根據(jù)罐內(nèi)容物的特性，其傳熱型式有如下幾種。（1）完全對(duì)流型——液體物料如果汁、蔬菜汁，和汁液很多而固形物很少且塊形很小的物料如湯類罐頭；（2）完全傳導(dǎo)型——固體物料如午餐肉、烤鵝等；（3）（先）傳導(dǎo)（后）對(duì)流型——受熱熔化的物料，如果醬等；（4）（先）對(duì)流（后）傳導(dǎo)型——受熱后會(huì)吸水膨脹的物料，如甜玉米等，含有豐富的淀粉質(zhì)；（5）誘發(fā)對(duì)流型——借助機(jī)械力量產(chǎn)生對(duì)流，如對(duì)于八寶粥等粘稠性產(chǎn)品使用回轉(zhuǎn)式殺菌器，在殺菌過程中產(chǎn)生強(qiáng)制性對(duì)流。第69頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日（二）影響傳熱的因素1、罐內(nèi)食品的物理性質(zhì)。主要指食品的狀態(tài)、塊形大小、濃度、粘度等。2、初溫（IT，initialtemperature）。指殺菌操作開始時(shí)，罐內(nèi)食品物料的溫度。3、容器。對(duì)于殺菌操作中的傳熱，主要考慮容器的材料、容積和幾何尺寸。4、殺菌鍋。靜置式殺菌鍋與回轉(zhuǎn)式殺菌鍋的區(qū)別。第70頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日（三）傳熱測(cè)定指對(duì)罐頭中心溫度（或稱冷點(diǎn)溫度）的測(cè)定，冷點(diǎn)指罐頭在殺菌冷卻過程中，溫度變化最緩慢的點(diǎn)。傳導(dǎo)型食品罐頭的冷點(diǎn)在罐的幾何中心；對(duì)流型食品罐頭的冷點(diǎn)在罐中心軸上離罐底2-4cm處。傳熱測(cè)定的目的，（1）了解不同性質(zhì)內(nèi)容物罐頭的傳熱情況，即殺菌過程中溫度隨時(shí)間變化的曲線，為正確制定殺菌工藝條件奠定基礎(chǔ)；（2）比較殺菌鍋內(nèi)不同位置的升溫情況，為改進(jìn)、維修設(shè)備和改進(jìn)操作水平提供技術(shù)依據(jù)；（3）得出罐內(nèi)食品所接受的殺菌值（Fp），判斷罐頭食品的殺菌效果。罐頭中心溫度測(cè)定儀主要由熱電偶和電位差計(jì)組成。第71頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日五、加熱對(duì)食品營養(yǎng)成分和感官品質(zhì)的影響1.加熱對(duì)食品成分的有益影響可以破壞食品中不需要的成分，如禽類蛋白中的抗生物素蛋白、豆科植物中的胰蛋白酶抑制素可改善營養(yǎng)素的可利用率，如淀粉的糊化和蛋白質(zhì)的變性可提高其在體內(nèi)的可消化性可改善食品的感官品質(zhì)，如美化口味、改善組織狀態(tài)、產(chǎn)生可愛的顏色等第72頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日2.加熱對(duì)食品成分的不良影響主要體現(xiàn)在食品中熱敏性營養(yǎng)成分的損失和感官品質(zhì)的劣化如熱處理過程中蛋白質(zhì)的變性使蛋白質(zhì)（氨基酸）易于和還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)而造成損失熱處理造成營養(yǎng)素的損失研究最多的對(duì)象是維生素。脂溶性的維生素一般比水溶性的維生素對(duì)熱較穩(wěn)定第73頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

對(duì)熱處理后食品感官品質(zhì)的變化，人們也盡可能采用量化的指標(biāo)加以反映食品營養(yǎng)成分和感官品質(zhì)指標(biāo)對(duì)熱的耐性也主要取決于營養(yǎng)素和感官指標(biāo)的種類、食品的種類，以及pH值、水分、氧氣含量和緩沖鹽類等一些熱處理時(shí)的條件第74頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日第三節(jié)典型的熱處理工藝1、工業(yè)烹飪A.焙烤焙和烤基本上是相同的單元操作，都是以高溫?zé)醽砀淖兪称返氖秤锰匦詢烧叩膮^(qū)別在于烘焙主要用于面制品和水果，而燒烤主要針對(duì)肉類、堅(jiān)果和蔬菜第75頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

焙烤也可達(dá)到一定的殺菌和降低食品表面水分活性的作用，使制品有一定的保藏性。但焙烤食品的貯藏期一般較短，結(jié)合冷藏和包裝可適當(dāng)?shù)匮娱L貯藏期焙烤過程中的傳熱存在著傳導(dǎo)、對(duì)流和熱輻射等多種形式。烤爐的爐壁通過熱輻射向食品提供反射熱能，遠(yuǎn)紅外線輻射則通過食品對(duì)遠(yuǎn)紅外線吸收以及遠(yuǎn)紅外線與食品的相互作用產(chǎn)生熱能第76頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

傳導(dǎo)通常是通過載裝食品的模盤傳給食品，模盤一般與烤爐的爐底或傳送帶接觸，增加模盤與食品間的溫度差可加快焙烤的速率。烤爐內(nèi)自然或強(qiáng)制循環(huán)的熱空氣、水蒸氣或其他氣體則起到對(duì)流傳熱的作用第77頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

食品在烤爐中焙烤時(shí)，水分從食品表面蒸發(fā)逸出并被空氣帶走，食品表面與食品內(nèi)部的濕度梯度導(dǎo)致食品內(nèi)部的水分向食品表面轉(zhuǎn)移，當(dāng)食品表面的水分蒸發(fā)速率大于食品內(nèi)部的水分向食品表面轉(zhuǎn)移速率時(shí)，蒸發(fā)的區(qū)域會(huì)移向食品內(nèi)部，食品表面會(huì)干化，食品表面的溫度會(huì)迅速升高到熱空氣的溫度（110~240℃），形成硬殼第78頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

食品焙烤時(shí)的加熱方式有直接加熱法和間接加熱法直接加熱法通過直接燃燒燃料來加熱食品，可通過控制燃燒的速率和熱空氣的流速來調(diào)節(jié)溫度此方法加熱時(shí)間短，熱效率高，容易控制，而且設(shè)備的啟動(dòng)時(shí)間短。但產(chǎn)品可能會(huì)受到不良燃燒產(chǎn)物的污染，燃燒室也需定期的維護(hù)以保持其高效運(yùn)作第79頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日間接加熱法通過燃燒燃料加熱空氣或產(chǎn)生蒸汽，蒸汽也可由鍋爐提供空氣或蒸汽通過加熱管（走管內(nèi)）加熱焙烤室內(nèi)的空氣和食品燃燒氣體可以通過位于烘爐內(nèi)的輻射散熱器散熱，也可在烘爐壁的夾層中通過來加熱爐內(nèi)的空氣和食品通過電加熱管（板）加熱也屬于間接加熱法。此法衛(wèi)生條件好，安全性高第80頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日B.油炸油炸也主要是為了提高食品的食用品質(zhì)而采用的一種熱處理手段。通過油炸可以產(chǎn)生油炸食品特有的色、香、味和質(zhì)感。油炸處理也有一定的殺菌、滅酶和降低食品水分活性的作用。油炸食品的貯藏性主要由油炸后食品的水分活性所決定第81頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

食品獲得完全油炸的時(shí)間取決于食品的種類、油的溫度、油炸的方法、食品的厚度（大小）和所要達(dá)到的食用品質(zhì)。對(duì)于一些有可能污染致病菌的食品（如肉類），如果要通過油炸取得殺菌的作用，油炸時(shí)必須使食品內(nèi)部受到足夠的熱處理程度第82頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

油炸溫度的選擇主要由油炸工藝的經(jīng)濟(jì)性和希望達(dá)到的油炸效果所決定溫度高，時(shí)間一般較短，設(shè)備的生產(chǎn)能力也相對(duì)較高但溫度高會(huì)加速油脂降解成游離脂肪酸，這會(huì)改變油的黏度、風(fēng)味和色澤，會(huì)增加換油的次數(shù)，加大油的消耗。另一經(jīng)濟(jì)方面的損失是食品在高溫產(chǎn)生的一些不良變化，食品中的含油量也會(huì)提高第83頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

油炸溫度的選擇還取決于油炸后食品希望達(dá)到的油炸效果一些食品（如炸面圈、炸魚和家禽等）油炸時(shí)油的溫度較高，油炸的時(shí)間較短，油炸后食品表面形成硬殼，但食品內(nèi)部水分含量仍較高，食品在貯藏過程中由于水分和油脂的擴(kuò)散，食品表面很快會(huì)變軟，因此不耐貯藏第84頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日按照油和食品接觸的情況分淺層油炸深層油炸一種接觸式油炸，通過淺盤加熱面上的薄油層及食品，其傳熱主要為傳導(dǎo)傳熱。適合于單位體積表面積較大、且表面較為規(guī)則的食品。油炸時(shí)油層的厚度視食品表面的規(guī)則程度而定。由于油層和蒸汽氣泡將食品托起于加熱面，使油炸食品表面各處溫度可能不同，食品表面褐變呈不規(guī)則狀或稱油浴油炸，食品浸沒于加熱油中進(jìn)行油炸，其傳熱既有傳導(dǎo)，也有對(duì)流。適合于各種形狀的食品，但不規(guī)則狀食品耗油較多第85頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日2、熱燙

熱燙具有殺菌、排除食品物料中的氣體、軟化食品物料以便于裝罐等作用。蔬菜和水果的熱燙還可結(jié)合去皮、清洗和增硬等處理形式同時(shí)進(jìn)行根據(jù)其加熱介質(zhì)的種類和加熱方式的情況，目前使用的熱燙方法可分為：熱水熱燙、蒸汽熱燙、熱空氣熱燙和微波熱燙等。其中又以熱水熱燙和蒸汽熱燙較為常用第86頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日熱水熱燙采用熱水作為加熱和傳熱的介質(zhì)，熱燙時(shí)食品物料浸沒于熱水中或?qū)崴畤娏艿绞称肺锪仙厦孢@種方法傳熱均勻，熱利用率較高，投資小，操作易控制，對(duì)物料有一定的清洗作用。食品中的水溶性成分（包括維生素、礦物質(zhì)和糖類等）易大量損失，耗水量大，產(chǎn)生大量廢水第87頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日蒸汽熱燙用蒸汽直接噴向食品物料這種方法克服了熱水熱燙的一些不足。食品物料中的水溶性成分損失少，產(chǎn)生的廢水少或基本上無廢水。設(shè)備投資較熱水法大，大量處理原料時(shí)可能會(huì)傳熱不均，熱效率較熱水法低，熱燙后食品重量上有損失第88頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日熱空氣熱燙通常采用空氣和水蒸氣混合（沸騰床式）加熱熱處理時(shí)間短，食品的質(zhì)量較好，無廢水，有一定的物料混合作用。設(shè)備較復(fù)雜，操作要求高，多處于研究階段第89頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日微波熱燙采用微波直接作用于食品物料并產(chǎn)生熱能其熱效率高，時(shí)間短，對(duì)食品中的營養(yǎng)成分破壞小，無廢水，和蒸汽結(jié)合使用可降低成本，縮短熱燙時(shí)間。設(shè)備投資較大，成本高第90頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日3、熱擠壓

熱擠壓是指物料在擠壓過程中還受到熱的作用。擠壓過程中的熱可以由擠壓機(jī)和物料自身的摩擦和剪切作用產(chǎn)生，也可由外熱導(dǎo)入。熱能使物料的溫度上升，發(fā)生“蒸煮”作用特點(diǎn)：生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、熱效率高、可連續(xù)化生產(chǎn)、應(yīng)用的物料范圍廣、產(chǎn)品形式多、投資少、生產(chǎn)費(fèi)用低以及無副產(chǎn)物產(chǎn)生等第91頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

根據(jù)擠壓過程各階段的作用和擠壓食品的變化，擠壓過程一般可分為：輸送混合、壓縮剪切、熱熔均壓和成型膨化等階段，但每一段之間的變化有時(shí)很難分清楚。物料質(zhì)構(gòu)上的變化主要發(fā)生在壓縮剪切、熱熔均壓和成型膨化等階段第92頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

熱擠壓中的蒸煮作用是一種典型的熱處理，它使食品物料中的淀粉質(zhì)組分發(fā)生水合、糊化和凝膠化，使蛋白質(zhì)組分發(fā)生水合和變性，氨基酸和還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)等作用，此外它還具有一般熱處理的殺菌、滅酶以及對(duì)物料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子的破壞作用等根據(jù)擠壓過程中剪切力的大小可將擠壓機(jī)分為高剪切力和低剪切力兩種，擠壓機(jī)也可根據(jù)加熱的方式分為自熱式和加熱式，根據(jù)螺桿的數(shù)量分為單螺桿式和雙螺桿式第93頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

影響擠壓食品質(zhì)量的兩個(gè)主要因素是擠壓的工藝操作條件和食品物料的流變學(xué)特性最主要的工藝操作條件包括：溫度、壓力、擠壓設(shè)備筒體的尺寸和剪切速率。剪切速率受筒體的設(shè)計(jì)、螺桿的轉(zhuǎn)速和螺桿的幾何形狀等的影響。物料的特性是影響擠出物質(zhì)構(gòu)和色澤的主要因素，物料的主要特性包括物料的水分、物理狀態(tài)和化學(xué)組成，特別是物料中淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪和糖類的種類和比例第94頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日4、殺菌

巴氏殺菌的食品物料一般貯藏期較短，通常只有幾小時(shí)到幾天，結(jié)合其他的貯藏條件可以提高其貯藏期殺菌的方法通常以壓力、溫度、時(shí)間、加熱介質(zhì)和設(shè)備以及殺菌和裝罐密封的關(guān)系等來劃分，以壓力劃分可分為常壓殺菌和加壓殺菌；殺菌的加熱介質(zhì)可以是熱水、水蒸氣、水蒸氣和空氣的混合物以及火焰等第95頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日常壓殺菌主要以水（也有用水蒸氣）為加熱介質(zhì)，殺菌溫度在100℃或100℃以下，用于酸性食品或殺菌程度要求不高的低酸性食品的殺菌殺菌時(shí)罐頭處于常壓下，適合于金屬罐、玻璃瓶和軟性包裝材料為容器的罐頭殺菌設(shè)備有間歇式和連續(xù)式的第96頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日加壓殺菌——高壓蒸汽殺菌利用飽和水蒸氣作為加熱介質(zhì)，殺菌時(shí)罐頭處于飽和蒸汽中，殺菌溫度高于100℃，用于低酸性食品的殺菌殺菌設(shè)備有間歇式和連續(xù)式的，罐頭在殺菌設(shè)備中有靜止的也有回轉(zhuǎn)的。回轉(zhuǎn)式殺菌設(shè)備可以縮短殺菌時(shí)間第97頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日加壓殺菌——高壓水煮殺菌利用空氣加壓下的水作為加熱介質(zhì)，殺菌溫度高于100℃，主要用于玻璃瓶和軟性材料為容器的低酸性罐頭的殺菌殺菌（包括冷卻）時(shí)罐頭浸沒于水中以使傳熱均勻，并防止由于罐內(nèi)外壓差太大或溫度變化過劇而造成的容器破損。殺菌時(shí)需保持空氣和水的良好循環(huán)以使溫度均勻殺菌設(shè)備主要是間歇式的，但罐頭在殺菌時(shí)可保持回轉(zhuǎn)第98頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日加壓殺菌——空氣加壓蒸汽殺菌利用蒸汽為加熱介質(zhì)，同時(shí)在殺菌設(shè)備內(nèi)加入壓縮空氣以增加罐外壓力，減小罐內(nèi)外壓差主要用于玻璃瓶和軟罐頭的高溫殺菌。殺菌溫度在100℃以上，殺菌設(shè)備為間歇式其控制要求嚴(yán)格，否則易造成殺菌時(shí)殺菌設(shè)備內(nèi)溫度分配不均第99頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日火焰殺菌利用火焰直接加熱罐頭，是一種常壓下的高溫短時(shí)殺菌。殺菌時(shí)罐頭經(jīng)預(yù)熱后在高溫火焰（溫度達(dá)1300℃以上）上滾過，短時(shí)間內(nèi)達(dá)到高溫，維持一段較短時(shí)間后，經(jīng)水噴淋冷卻由于殺菌時(shí)罐內(nèi)壓較高，一般只用于小型金屬罐殺菌溫度較難控制第100頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日熱裝罐密封殺菌對(duì)裝罐前的食品進(jìn)行熱處理，然后趁熱立即將食品裝罐密封，利用食品的余熱完成對(duì)密封后罐頭的殺菌或進(jìn)行二次殺菌，達(dá)到殺菌要求后再將罐頭冷卻。主要用于汁醬類酸性食品的殺菌殺菌設(shè)備多用管式或片式，對(duì)裝罐容器的清潔無菌程度要求較高，密封后多將罐頭倒置，以保證對(duì)罐蓋的殺菌第101頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日預(yù)殺菌無菌裝罐（包裝）使食品在預(yù)殺菌過程中達(dá)到殺菌要求，然后冷卻至常溫，在無菌的狀態(tài)下裝入經(jīng)滅菌處理的無菌容器中并進(jìn)行密封（封罐）。多用于液態(tài)和半液態(tài)食品的殺菌。預(yù)殺菌在熱交換器中完成，時(shí)間短無菌裝罐可在無菌包裝設(shè)備或系統(tǒng)中完成，是一種連續(xù)的高溫短時(shí)或超高溫瞬時(shí)殺菌方法適用于軟性包裝材料和金屬、塑料容器第102頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日第103頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日第四節(jié)、食品熱處理?xiàng)l件的選擇與確定（一）食品熱處理方法的選擇熱處理的作用效果不僅與熱處理的種類有關(guān)，而且與熱處理的方法有關(guān)。也就是說，滿足同一熱處理目的的不同熱處理方法所產(chǎn)生的處理效果可能會(huì)有差異第104頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日選擇熱殺菌方法和條件時(shí)應(yīng)遵循下列基本原則首先，熱處理應(yīng)達(dá)到相應(yīng)的熱處理目的。以加工為主的，熱處理后食品應(yīng)滿足熱加工的要求，以保藏為主要目的的，熱處理后的食品應(yīng)達(dá)到相應(yīng)的殺菌、鈍化酶等目的其次，應(yīng)盡量減少熱處理造成的食品營養(yǎng)成分的破壞和損失。熱處理過程不應(yīng)產(chǎn)生有害物質(zhì)，滿足食品衛(wèi)生的要求。熱處理過程要重視熱能在食品中的傳遞特征與實(shí)際效果第105頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日（二）熱能在食品中的傳遞對(duì)于熱殺菌而言，具體的熱處理過程可以通過兩種方法完成①先用熱交換器將食品殺菌并達(dá)到商業(yè)無菌的要求，然后裝入經(jīng)過殺菌的容器并密封。多用于流態(tài)食品，由于熱處理是在熱交換器中進(jìn)行，傳熱過程可以通過一定的方法進(jìn)行強(qiáng)化，傳熱也呈穩(wěn)態(tài)傳熱②先將食品裝入容器，然后再進(jìn)行密封和殺菌。傳熱過程熱能必須通過容器后才能傳給食品，容器內(nèi)各點(diǎn)的溫度隨熱處理的時(shí)間而變，屬非穩(wěn)態(tài)傳熱，而且傳熱的方式與食品的狀態(tài)有關(guān)，傳熱過程的控制較為復(fù)雜第106頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日1、罐頭容器內(nèi)食品的傳熱影響容器內(nèi)食品傳熱的因素包括：表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)食品和容器的物理性質(zhì)加熱介質(zhì)（蒸汽）的溫度和食品初始溫度之間的溫度差容器的大小第107頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

對(duì)于蒸汽加熱的情況，通常認(rèn)為其表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)很大（相對(duì)于食品的導(dǎo)熱性而言），此時(shí)傳熱的阻力主要來自包裝及食品對(duì)金屬包裝食品來說，傳熱時(shí)熱穿透的速率取決于容器內(nèi)食品的傳熱機(jī)制對(duì)于粘度不很高的液體或湯汁中含有小顆粒固體的食品，傳熱時(shí)食品會(huì)發(fā)生自然對(duì)流，熱穿透的速率較快，而且此時(shí)的對(duì)流傳熱還可以通過旋轉(zhuǎn)或攪拌罐頭來加強(qiáng)，如旋轉(zhuǎn)式殺菌設(shè)備第108頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

容器內(nèi)裝的是特別黏稠的液態(tài)食品或固態(tài)食品時(shí)，食品中的傳熱主要以傳導(dǎo)的方式進(jìn)行，其熱穿透的速率較慢還有一些食品的傳熱可能是混合形式的，當(dāng)食品的溫度較低時(shí)，傳熱為熱傳導(dǎo)，而食品的溫度升高后，傳熱可能以對(duì)流為主。這類食品的熱穿透速率隨傳熱形式的變化而發(fā)生變化第109頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

要準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)罐頭食品在熱處理中的受熱程度，必須找出能代表罐頭容器內(nèi)食品溫度變化的溫度點(diǎn)，通常人們選罐內(nèi)溫度變化最慢的冷點(diǎn)溫度，加熱時(shí)該點(diǎn)的溫度最低（此時(shí)又稱最低加熱溫度點(diǎn)），冷卻時(shí)該點(diǎn)的溫度最高第110頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日罐頭冷點(diǎn)的位置與罐內(nèi)食品的傳熱情況有關(guān)對(duì)于傳導(dǎo)傳熱方式的罐頭，罐頭的冷點(diǎn)在罐內(nèi)的幾何中心對(duì)于對(duì)流傳熱的罐頭，罐頭的冷點(diǎn)通常在罐內(nèi)的中心軸上、罐頭幾何中心之下的某一位置傳導(dǎo)和對(duì)流混合傳熱的罐，冷點(diǎn)在上述兩者之間第111頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日2、評(píng)價(jià)熱穿透的數(shù)據(jù)

測(cè)定熱處理時(shí)傳熱的情況，應(yīng)以冷點(diǎn)的溫度變化為依據(jù)通常測(cè)溫儀是用銅-康銅為熱電偶，利用其兩點(diǎn)上出現(xiàn)溫度差時(shí)測(cè)定其電位差，再換算成溫度的原理第112頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

測(cè)溫頭可以預(yù)先安裝在罐內(nèi)的兩點(diǎn)位置上，然后裝內(nèi)容物并封罐此法完全可以達(dá)到所測(cè)定點(diǎn)的位置。特別是對(duì)各種塊狀的固體物，可使熱電偶的測(cè)溫頭插入食品固體物內(nèi)部的不同位置上。另外此法不會(huì)破壞罐頭原有的真空度，使測(cè)得的傳熱情況基本上和實(shí)罐一致第113頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

測(cè)溫頭也可以采用先裝罐封罐后再打孔將熱電偶測(cè)溫頭插入罐頭內(nèi)此法往往只能固定在罐內(nèi)一定部位（如冷點(diǎn)處），不易插入固體物內(nèi)，即使插入，也很難控制在預(yù)定部位，這為獲得正確和滿意的數(shù)據(jù)帶來困難第114頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

在評(píng)價(jià)熱處理的效果（如采用一般法計(jì)算殺菌強(qiáng)度F值）時(shí)，需要應(yīng)用熱穿透的有關(guān)數(shù)據(jù)，這時(shí)應(yīng)首先畫出罐頭內(nèi)部的傳熱曲線，求出其有關(guān)的特性值傳熱曲線是將測(cè)得罐內(nèi)冷點(diǎn)溫度（TP）隨時(shí)間的變化畫在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)上所得的曲線。做圖時(shí)以冷點(diǎn)溫度與殺菌鍋內(nèi)加熱溫度（Th）或冷卻溫度（TC）之差（Th－TP）或（TP－TC）的對(duì)數(shù)值為縱坐標(biāo)，以時(shí)間為橫坐標(biāo)，得到相應(yīng)的加熱曲線或冷卻曲線第115頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日第116頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日傳熱曲線有兩個(gè)重要的特點(diǎn)：首先為了能用數(shù)學(xué)的方法計(jì)算熱處理過程的殺菌效果，必須將罐頭食品的冷點(diǎn)溫度隨時(shí)間的變化做成傳熱曲線，對(duì)于呈線性的傳熱曲線，可以用直線的斜率和截距等數(shù)據(jù)反映其傳熱特性其次，理論上我們認(rèn)為在整個(gè)傳熱過程中，罐頭食品的冷點(diǎn)溫度可能很接近殺菌溫度，但實(shí)際上冷點(diǎn)溫度難以等同于殺菌鍋內(nèi)的殺菌溫度，即Th－TP≠0第117頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

傳熱曲線的特性可以通過一些重要的特征參數(shù)來反映。其中最重要的是直線的斜率將傳熱曲線的直線穿過一個(gè)對(duì)數(shù)周期所需的時(shí)間（以min計(jì)）定義為f值，對(duì)簡(jiǎn)單型加熱曲線標(biāo)記為fh，對(duì)轉(zhuǎn)折型加熱曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)前的部分仍記為fh

，轉(zhuǎn)折點(diǎn)后的部分記為f2，對(duì)于冷卻曲線則記為fc。可以看出，f值愈小，傳熱的速率愈快第118頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日（三）食品熱處理?xiàng)l件的確定

為了知道食品熱處理后是否達(dá)到熱處理的目的，熱處理后的食品必須經(jīng)過測(cè)試，檢驗(yàn)食品中微生物、酶和營養(yǎng)成分的破壞情況以及食品質(zhì)量因素（色、香、味和質(zhì)感）的變化。如果測(cè)試的結(jié)果表明熱處理的目的已達(dá)到，則相應(yīng)的熱處理?xiàng)l件即可確定現(xiàn)在也可以采用數(shù)學(xué)模型的方法通過計(jì)算來確定熱處理的條件，但這一技術(shù)尚不能完全取代傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)法第119頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

下面以罐頭食品的熱殺菌為主，介紹熱處理?xiàng)l件的確定方法1、確定食品熱殺菌條件的過程確定食品熱殺菌條件時(shí)，應(yīng)考慮影響熱殺菌的各種因素。食品的熱殺菌以殺菌和抑酶為主要目的，應(yīng)基于微生物和酶的耐熱性，并根據(jù)實(shí)際熱處理時(shí)的傳熱情況，確定達(dá)到殺菌和抑酶的最小熱處理程度第120頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日第121頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日2、食品熱殺菌條件的計(jì)算食品熱殺菌的條件主要是殺菌值和殺菌時(shí)間，目前廣泛應(yīng)用的計(jì)算方法有3種a.改良基本法

1923年鮑爾（Ball）根據(jù)加熱殺菌過程中罐頭中心所受的加熱效果用積分計(jì)算殺菌效果的方法，形成了改良基本法。該法提高了計(jì)算的準(zhǔn)確性，成為一種廣泛使用的方法第122頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

殺菌值又稱F值，是指在一定的致死溫度下將一定數(shù)量的某種微生物全部殺死所需的時(shí)間（min)

由于微生物的種類和溫度均為特指，通常F值要采用上下標(biāo)標(biāo)注，以便于區(qū)分，即。一般將標(biāo)準(zhǔn)殺菌條件下的殺菌值記為F0。第123頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日其中Li為致死率式中，△ti為ti和ti+1間隔的加熱時(shí)間，min第124頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日b.公式計(jì)算法

此法由鮑爾提出，后經(jīng)美國制罐公司熱工學(xué)研究組簡(jiǎn)化，用來計(jì)算簡(jiǎn)單型和轉(zhuǎn)折型傳熱曲線上殺菌時(shí)間和F值公式法是根據(jù)罐頭在殺菌過程中罐內(nèi)容物溫度的變化在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上所繪出的加熱曲線，以及殺菌結(jié)束冷卻水立即進(jìn)入殺菌鍋進(jìn)行冷卻的曲線才能進(jìn)行推算并找出答案第125頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

優(yōu)點(diǎn)：可以在殺菌溫度變更時(shí)算出殺菌時(shí)間缺點(diǎn)：計(jì)算繁瑣、費(fèi)時(shí)，還容易在計(jì)算中發(fā)生錯(cuò)誤，又要求加熱曲線必須呈有規(guī)則的簡(jiǎn)單型加熱曲線或轉(zhuǎn)折型加熱曲線，才能求得較正確的結(jié)果第126頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日c.列線圖法

將有關(guān)參數(shù)制成列線計(jì)算圖，利用該圖計(jì)算出殺菌值和殺菌時(shí)間。該法適用于Z=10℃，m+g=76.6℃的任何簡(jiǎn)單型加熱曲線，快捷方便，但不能用于轉(zhuǎn)折型加熱曲線的計(jì)算。當(dāng)有關(guān)數(shù)據(jù)越出線外時(shí)，也不能用此法計(jì)算

m+g：殺菌溫度與冷卻水溫度的差值第127頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日3、食品熱殺菌條件的確定a.實(shí)罐試驗(yàn)以滿足理論計(jì)算的殺菌值（F0）為目標(biāo)，可以有各種不同殺菌溫度-時(shí)間的組合，實(shí)罐試驗(yàn)的目的就是根據(jù)罐頭食品質(zhì)量、生產(chǎn)能力等綜合因素選定殺菌條件。使熱殺菌既能達(dá)到殺菌安全的要求，又能維持罐頭的高質(zhì)量，在經(jīng)濟(jì)上也最合理第128頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日b.實(shí)罐接種的殺菌試驗(yàn)

實(shí)罐試驗(yàn)時(shí)在根據(jù)產(chǎn)品感官質(zhì)量最好和經(jīng)濟(jì)上又最合理所選定的溫度一時(shí)間組合成最適宜的殺菌條件基礎(chǔ)上，為了確證所確定（理論性）殺菌條件的合理性，往往還要進(jìn)行實(shí)罐接種的殺菌試驗(yàn)將常見導(dǎo)致罐頭腐敗的細(xì)菌或芽孢定量接種在罐頭內(nèi)，在所選定的殺菌溫度中進(jìn)行不同時(shí)間的殺菌，再保溫檢查其腐敗率第129頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日

生產(chǎn)中常采用將耐熱性強(qiáng)的腐敗菌接種于數(shù)量較少的罐頭內(nèi)進(jìn)行殺菌試驗(yàn)，借以確證殺菌條件的安全程度。如實(shí)罐接種殺菌試驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果很接近，則對(duì)所訂殺菌條件的合理性和安全性有了更可靠的保證和高度的信心此外，對(duì)那些用其他方法無法確定殺菌工藝條件的罐頭也可用此法確定其合適的殺菌條件第130頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日（1）試驗(yàn)用微生物通常低酸性食品用耐熱性高于肉毒桿菌的梭狀產(chǎn)芽孢桿菌（Clostridiumsporogenses）PA3679芽孢，pH<3.7的酸性食品用巴氏固氮梭狀芽孢桿菌（Clostridiumpasteurianum）或凝結(jié)芽孢桿菌（Bacilluscoagulans

）芽孢，高酸性食品則用乳酸菌、酵母做試驗(yàn)對(duì)象菌第131頁，共145頁，2023年，2月20日，星期日（2）實(shí)罐接種方法對(duì)流傳熱的產(chǎn)品可接種在罐內(nèi)