第三章罐藏微生物与食品传热(重点和难点) 为什么罐头需要杀菌?第一自然段说得非常清楚。是保藏的关键。 微生物引起腐败变质,中毒、疾病甚至死亡。基本过程? 第一节罐藏食品的微生物腐败 罐头杀菌的目的和要求 杀菌程度:杀灭腐败菌、致病菌、产毒菌。并不要求绝对无菌,允许活菌存在, 但不引起腐败、致病、产毒。这与微生物灭菌在程度上不同。 原因:尽量减少加热杀菌对食品色香味形带来的不利影响。 提问:蔬菜、水果长时间煮会出现什么现象? 这种杀菌叫商业杀菌 杀菌也使酶失去活性。烹煮作用,杀菌烹煮一步完成 二、罐头食品中的微生物 对象菌:腐败的细菌头目。耐热性强、不易杀灭,罐头中经常出现、危害最大 杀菌的重点对象。PH大于46的低酸性食品的对象菌一一肉毒梭状芽孢杆菌 腐败菌:多数为芽孢杆菌。见表P149 同学们能记住这个表吗?建议作为资料查阅、参考。分析材料中可能用上。 例如:自贡糖果厂来的有个汕头老板果冻问题,该厂工程师反映: 原料:卡啦胶、少量奶粉、柠檬酸等 1胀气2有水3有酒味4有黄点5半杯容易出问题 分析参照下表。果冻是酸的,一定是表后面部分 按pH分类的罐头食品中常见的腐败菌 腐败菌 罐头食 食品pH 常见腐败对 温度习腐败菌类型品腐败 腐败特征 抗热性能 范围 象 类型 青豆、青刀 低酸性 产酸〔乳酸、甲酸、 Dure 豆、芦笋、蘑 嗜热脂肪芽|平盖酸醋酸)不产气或产微量 =4.0-50min菇、红烧肉、 孢杆菌 败「气体,不胀罐,食品有 和嗜热 z=10c猪肝酱、卤猪 舌
第三章 罐藏微生物与食品传热（重点和难点） 为什么罐头需要杀菌？第一自然段说得非常清楚。是保藏的关键。 微生物引起腐败变质，中毒、疾病甚至死亡。基本过程？ 第一节 罐藏食品的微生物腐败 一、罐头杀菌的目的和要求 杀菌程度：杀灭腐败菌、致病菌、产毒菌。并不要求绝对无菌，允许活菌存在， 但不引起腐败、致病、产毒。这与微生物灭菌在程度上不同。 原因：尽量减少加热杀菌对食品色香味形带来的不利影响。 提问：蔬菜、水果长时间煮会出现什么现象？ 这种杀菌叫商业杀菌。 杀菌也使酶失去活性。烹煮作用，杀菌烹煮一步完成。 二、罐头食品中的微生物 对象菌：腐败的细菌头目。耐热性强、不易杀灭，罐头中经常出现、危害最大。 杀菌的重点对象。PH 大于 4.6 的低酸性食品的对象菌——肉毒梭状芽孢杆菌 腐败菌：多数为芽孢杆菌。见表 P149 同学们能记住这个表吗？建议作为资料查阅、参考。分析材料中可能用上。 例如：自贡糖果厂来的有个汕头老板果冻问题，该厂工程师反映： 原料：卡啦胶、少量奶粉、柠檬酸等 1 胀气 2 有水 3 有酒味 4 有黄点 5 半杯容易出问题 分析参照下表。果冻是酸的，一定是表后面部分 按 pH 分类的罐头食品中常见的腐败菌 食品 pH 范围 腐败菌 温度习 性 腐败菌类型 罐头食 品腐败 类型 腐 败 特 征 抗热性能 常见腐败对 象 低 酸 性 和 中 嗜热 菌 嗜热脂肪芽 孢杆菌 平盖酸 败 产酸（乳酸、甲酸、 醋酸）不产气或产微量 气体，不胀罐，食品有 酸味 D121.1℃ =4.0~50min Z=10℃ 青豆、青刀 豆、芦笋、蘑 菇、红烧肉、 猪肝酱、卤猪 舌
酸 产气(C02+H2),不产气 嗜热解糖梭|高温缺 =30-40min芦笋、蘑菇 HS.胀罐,产酸(酪酸), 食 状芽孢杆菌氧发酵 (偶尔达 食品有酪酸味 品 50min) 产HS,平盖或轻胖,有 4.5以 致黑梭状芽(或硫 硫臭味,食品和罐壁有 青豆、玉米 孢杆菌臭)腐 黑色沉淀物 肉类、肠制 产毒素、产酸(酪酸)、Dnr=6-12s 肉毒杆菌A 品、油鱼、青 产气(HS)、胀罐、食品 嗜温型和B型 刀豆、芦笋 缺氧腐有酪酸味 0.10.2min) 青豆、蘑菇 生芽孢梭状 不产毒素、产酸、产气 D,. I'c=6-40s 肉类、鱼类 芽孢 (HS),明显胀罐,有臭 (不常见) 菌.P.A3679 0.11.5min) 耐热芽孢杆 Dne=14s番茄及蕃茄 菌(或凝/平盖酸产酸(乳酸)、不产气 制品(蕃茄 不胀罐、变味 酸性食 芽孢杆菌) 0.01-0.07min)汁) 巴氏固氮梭 产酸(酪酸)、产气Dx1=6-30s菠萝、蕃茄 (pH3.5|嗜状芽孢杆菌缺氧发 (c02+H2),胀罐、有酪 至4.5)温 酪酸梭状芽|酵 酸味 0.1-0.5min)整蕃茄 菌孢杆菌 多粘芽孢杆 D1tc=6-30s 发酵变产酸、产气也产丙酮和 水果及其制 (或 软化芽孢杆质 酒精,胀罐 品(桃、蕃茄) 0.1-0.5min) 乳酸菌明串 产酸(乳酸)、产气(C0)、Dae 水果、梨、水 珠菌 胀罐 果(粘质)
酸 性 食 品 （pH 4.5 以 上） 嗜热解糖梭 状芽孢杆菌 高温缺 氧发酵 产气（CO2＋H2），不产气 H2S,胀罐，产酸（酪酸）， 食品有酪酸味 D121.1℃ =30~40min (偶尔达 50min) 芦笋、蘑菇、 蛤 致黑梭状芽 孢杆菌 致黑 （或硫 臭）腐 败 产 H2S,平盖或轻胖，有 硫臭味，食品和罐壁有 黑色沉淀物 D121.1℃ =20~30min 青豆、玉米 嗜 温 菌 肉毒杆菌 A 型和 B 型 缺氧腐 败 产毒素、产酸（酪酸）、 产气（H2S）、胀罐、食品 有酪酸味 D121.1℃=6~12s (或 0.1~0.2min) 肉类、肠制 品、油鱼、青 刀豆、芦笋、 青豆、蘑菇 生芽孢梭状 芽孢 菌.P.A3679 不产毒素、产酸、产气 （H2S），明显胀罐，有臭 味 D121.1℃=6~40s (或 0.1~1.5min) 肉类、鱼类 （不常见） 酸性食 品 (pH3.5 至 4.5) 嗜 温 菌 耐热芽孢杆 菌（或凝结 芽孢杆菌） 平盖酸 败 产酸（乳酸）、不产气、 不胀罐、变味 D121.1℃=1~4s (或 0.01~0.07min) 番茄及蕃茄 制品（蕃茄 汁） 巴氏固氮梭 状芽孢杆菌 缺氧发 酵 产 酸 （ 酪 酸 ）、 产 气 （CO2+H2）,胀罐、有酪 酸味 D121.1℃=6~30s (或 0.1~0.5min) 菠萝、蕃茄 酪酸梭状芽 孢杆菌 整蕃茄 多粘芽孢杆 菌 发酵变 质 产酸、产气也产丙酮和 酒精，胀罐 D121.1℃=6~30s （或 0.1~0.5min） 水果及其制 软化芽孢杆 品（桃、蕃茄） 菌 乳酸菌明串 珠菌 产酸（乳酸）、产气（CO2）、 胀罐 D65.5℃ (约 水果、梨、水 果（粘质）
高酸性非芽 产酒精、产气(C02)、有0.5-1.0mn)|果汁、酸渍食 酵母 食品孢嗜 的食品表面形成膜状物 (pH37温菌 果酱、糖浆水 霉菌(一般) 食品表面上长霉菌 纯黄丝衣 分解果胶至果实瓦解 Dn=1-2min水果 发酵产生cO2、胀罐 雪白丝衣霉 该表在实际工作中可以作为资料参考、对罐头的腐败现象进行初步判断。 第二节微生物的耐热性 、响罐头热杀菌的因素 由学生找出书中重点内容? A微生物的耐热性B罐头食品的传热 (一)影响微生物的耐热性的因素 微生物的耐热性随其种类、菌株、数量、所处环境及热处理条件等的不同而 异。就罐头的热杀菌而言,微生物的耐热性主要受下列因素的影响。 1食品在杀菌前的污染状况 食品从原料进厂到装罐密封,不可避免地会遭受到各种微生物的污染。所污 染的微生物的种类和数量与原料状况、运输条件、工厂卫生、生产操作工艺条件 以及操作人员个人卫生等密切相关。 (1)污染微生物的种类 提问:番茄罐头是什么菌?一一可参考上页149表 食品中污染的微生物种类很多,微生物的种类不同,其耐热性有明显不同。 即使同一种细菌,菌株不同,其耐热性也有较大差异。一般说,非芽胞菌、霉菌、 酵母菌以及芽胞菌的营养细胞的耐热性较低。营养细胞在70~80℃C下加热,很 短时间便可杀死。细菌芽胞的耐热性很强,其中又以嗜热菌的芽孢为最强,厌氧 菌的芽胞次之,需氧菌芽胞最弱。同一种芽胞的耐热性又因热处理前的菌龄、生 产条件等的不同而不同。例如同一菌株芽胞由加热处理后残存芽胞再形成的新生 芽胞的耐热性就比原芽胞的耐热性强。霉菌中只有少数几种具有较高的耐热性, 如纯黄丝衣霉菌能耐80℃,3min的加热处理,这种霉菌的孢子在糖水类水果罐 头中经l0℃,l5min加热处理仍能生存下来,酵母菌的耐热性比霉菌低 2)污染微生物的数量 微生物的耐热性还与微生物的数量密切相关。杀菌前食品中所污染的菌数越 多,其耐热性越强,在同温度下所需的致死时间就越长。表2—6-2是肉毒杆菌
高酸性 食品 (pH3.7 以下) 非 芽 孢 嗜 温菌 酵母 产酒精、产气（CO2）、有 的食品表面形成膜状物 0.5~1.0min) 果汁、酸渍食 品 霉菌（一般） 发酵变 质 食品表面上长霉菌 果酱、糖浆水 果 纯黄丝衣 霉、 雪白丝衣霉 分解果胶至果实瓦解， 发酵产生 CO2、胀罐 D90℃=1~2min 水果 该表在实际工作中可以作为资料参考、对罐头的腐败现象进行初步判断。 第二节 微生物的耐热性 一、响罐头热杀菌的因素 由学生找出书中重点内容？ A 微生物的耐热性 B 罐头食品的传热 （一）影响微生物的耐热性的因素 微生物的耐热性随其种类、菌株、数量、所处环境及热处理条件等的不同而 异。就罐头的热杀菌而言，微生物的耐热性主要受下列因素的影响。 1 食品在杀菌前的污染状况 食品从原料进厂到装罐密封，不可避免地会遭受到各种微生物的污染。所污 染的微生物的种类和数量与原料状况、运输条件、工厂卫生、生产操作工艺条件 以及操作人员个人卫生等密切相关。 (1)污染微生物的种类 提问：番茄罐头是什么菌？——可参考上页 149 表 食品中污染的微生物种类很多，微生物的种类不同，其耐热性有明显不同。 即使同一种细菌，菌株不同，其耐热性也有较大差异。一般说，非芽胞菌、霉菌、 酵母菌以及芽胞菌的营养细胞的耐热性较低。营养细胞在 70～80℃下加热，很 短时间便可杀死。细菌芽胞的耐热性很强，其中又以嗜热菌的芽孢为最强，厌氧 菌的芽胞次之，需氧菌芽胞最弱。同一种芽胞的耐热性又因热处理前的菌龄、生 产条件等的不同而不同。例如同—菌株芽胞由加热处理后残存芽胞再形成的新生 芽胞的耐热性就比原芽胞的耐热性强。霉菌中只有少数几种具有较高的耐热性， 如纯黄丝衣霉菌能耐 80℃，39min 的加热处理，这种霉菌的孢子在糖水类水果罐 头中经 l00℃，15min 加热处理仍能生存下来，酵母菌的耐热性比霉菌低。 (2)污染微生物的数量 微生物的耐热性还与微生物的数量密切相关。杀菌前食品中所污染的菌数越 多，其耐热性越强，在同温度下所需的致死时间就越长。表 2—6—2 是肉毒杆菌
芽胞的数量与致死时间的关系 数量越多,耐热性越强。见P150、151表,说的都是同一意思。 生产中:加强卫生及消毒管理,减轻杀菌压力。 众所周知,对于一种对象菌来说,在规定的温度下,细菌死灭的数量与杀菌 时间之间存在着对数关系,用数学式表达为 lnb=kt+lna或b=a/ekt 式中t一杀菌时间 k一一细菌死灭速度常数 a—一杀菌前的菌浓度 b—一经t时间杀菌后存活的菌浓度 从上式可以看出,在相同的杀菌条件下(温度和时间为定值时),对于某一种 特定的菌来说,b就取决于a,污染越严重a越大,残存量b也就越大。有人用 184g蘑菇罐头进行实验,具有不同芽胞浓度的罐头杀菌后的酸败情况见表2-6 3。从表中数据可以看岀出,罐头的酸败率随着罐头所含芽胞数量的増加而增加 因此,罐头生产过程中的卫生情况就显得非常重要,也直接影响杀菌效果。 表2-6-2肉毒杆菌芽胞的数量对致死时间的影响 100℃杀菌 100℃杀菌 100C杀菌 芽胞数量/个 芽胞数量/个 芽胞数量/个 时间/min 时间/min 时间/min 72000000000 32000000 110 1640000000 125 650000 328 表2-6-2 肉毒杆菌芽胞的数量对致死时间的影响 100℃杀菌 100℃C杀菌 100C杀菌 芽胞数量/个 芽胞数量/个 芽胞数量/个 时间/min 时间/min 时间/min 72000000000 32000000 1640000000 125 50000 表2—6—-3184g蘑菇罐头经杀菌保温后的酸败情况 凝结芽胞杆菌芽胞浓度(个/克) 杀菌条件 酸败罐 酸败罐/ 酸败罐/ 试验罐 试验罐 试验罐
芽胞的数量与致死时间的关系。 数量越多，耐热性越强。见 P150、151 表，说的都是同一意思。 生产中：加强卫生及消毒管理，减轻杀菌压力。 众所周知，对于一种对象菌来说，在规定的温度下，细菌死灭的数量与杀菌 时间之间存在着对数关系，用数学式表达为： 1nb＝-kt+lna 或 b=a/ekt 式中 t——杀菌时间 k——细菌死灭速度常数 a——杀菌前的菌浓度 b——经 t 时间杀菌后存活的菌浓度 从上式可以看出，在相同的杀菌条件下(温度和时间为定值时)，对于某一种 特定的菌来说，b 就取决于 a，污染越严重 a 越大，残存量 b 也就越大。有人用 184g 蘑菇罐头进行实验，具有不同芽胞浓度的罐头杀菌后的酸败情况见表 2—6 —3。从表中数据可以看出，罐头的酸败率随着罐头所含芽胞数量的增加而增加。 因此，罐头生产过程中的卫生情况就显得非常重要，也直接影响杀菌效果。 表 2—6—2 肉毒杆菌芽胞的数量对致死时间的影响 芽胞数量/个 100℃杀菌 时间/min 芽胞数量/个 100℃杀菌 时间/min 芽胞数量/个 100℃杀菌 时间/min 72 000 000 000 1 640 000 000 240 125 32 000 000 650 000 110 82 16 000 328 50 40 表 2—6—2 肉毒杆菌芽胞的数量对致死时间的影响 芽胞数量/个 100℃杀菌 时间/min 芽胞数量/个 100℃杀菌 时间/min 芽胞数量/个 100℃杀菌 时间/min 72 000 000 000 1 640 000 000 240 125 32 000 000 650 000 110 82 16 000 328 50 40 表 2—6—3 184g 蘑菇罐头经杀菌保温后的酸败情况 杀菌条件 凝 结 芽 胞 杆 菌 芽 胞 浓 度（个/克） 5.8 63.6 527 酸败罐/ 试验罐 % 酸败罐/ 试验罐 % 酸败罐/ 试验罐 %
10-20min/121c 18/30 24/30 10-25min/121c 4/31 13 24/30 30/30 10-30min/121c 0 24/30 30/30 100 学习以上内容,生产实际中应该有什么要求? 2食品的酸度(PH 食品的酸度对微生物耐热性的影响很大。对于绝大多数微生物来说,在pH 中性范围内耐热性最强,pH升高或降低都可以减弱微生物的耐热性。特别是在 偏向酸性时,促使微生物耐热性减弱作用更为明显 下图标明:酸度不同,对微生物耐热性的影响程度不同。鱼制品中肉毒杆菌 芽胞在不同温度下致死时间的缩短幅度随pH的降低而增大,在pH5~7时,耐热 性差异不太大,时间缩短幅度不太低,而当pH值降致3.5时,芽胞的耐热性显 著降低,即芽胞的致死时间随着pH值的降低而大幅度缩短。 超 10 乐菌温度/℃ 图2-6-1pH与芽孢致死时间的关系 I pH3.5 2 pH4. 5 3 pH5-7 下表为肉毒杆菌在不同pH的各种果蔬中其芽胞致死条件。从表中可以看 出,同一微生物在同一杀菌温度下,随着pH的下降,杀菌时间可以大大缩短。 以上结果都表明食品的酸度越高,pH越低,微生物及其芽胞的耐热性越弱。酸 使微生物耐热性减弱的程度随酸的种类而异,一般认为乳酸对微生物的抑制作用
10~20min/121℃ 18/30 60 24/30 80 28/28 100 10~25min/121℃ 4/31 13 24/30 80 30/30 100 10~30min/121℃ 0/26 0 24/30 80 30/30 100 学习以上内容，生产实际中应该有什么要求？ 2 食品的酸度（PH） 食品的酸度对微生物耐热性的影响很大。对于绝大多数微生物来说，在 pH 中性范围内耐热性最强，pH 升高或降低都可以减弱微生物的耐热性。特别是在 偏向酸性时，促使微生物耐热性减弱作用更为明显。 下图标明：酸度不同，对微生物耐热性的影响程度不同。鱼制品中肉毒杆菌 芽胞在不同温度下致死时间的缩短幅度随 pH 的降低而增大，在 pH5~7 时，耐热 性差异不太大，时间缩短幅度不太低，而当 pH 值降致 3.5 时，芽胞的耐热性显 著降低，即芽胞的致死时间随着 pH 值的降低而大幅度缩短。 下表为肉毒杆菌在不同 pH 的各种果蔬中其芽胞致死条件。从表中可以看 出，同一微生物在同一杀菌温度下，随着 pH 的下降，杀菌时间可以大大缩短。 以上结果都表明食品的酸度越高，pH 越低，微生物及其芽胞的耐热性越弱。酸 使微生物耐热性减弱的程度随酸的种类而异，一般认为乳酸对微生物的抑制作用 图 2－6－1 pH 与芽孢致死时间的关系 1 pH3.5 2 pH4.5 3 pH5~7
最强,苹果酸次辶,柠檬酸稍弱。罐头食品中常使用的酸是柠檬酸 肉毒杆菌芽胞在不同pH时的致死条件 单位:min 温 品种 100 10 玉米 555 255 菠菜 四季豆 5000 南瓜 4.21 15 梨 3.75 135 75 10 桃 3.6 20 由于食品的酸度对微生物及其芽胞的耐热性的影响十分显著,所以食品酸度 与微生物耐热性这一关系在罐头杀菌的实际应用中具有相当重要的意义。酸度高 的食品与酸度低的食品相比杀菌温度可低一些,杀菌时间短一些。所以在罐头生 产中常根据食品的pH将其分为酸性食品和低酸性食品两大类,一般以pH46为 分界限,pH<46的为酸性食品,pH≥46的为低酸性食品。低酸性食品一般应 采用高温高压杀菌,即杀菌温度高于100℃;酸性食品则可采用常压杀菌,即杀 菌温度不超过100℃。部分罐头食品的pH见表2-6-5,由此可以判断食品的 杀菌温度,是否必需锅炉,新企业对此非常关心,因为锅炉意味着需要较多资金。 柠檬酸(钠)食品工厂普遍添加。酸性食品含量θ.2%左右。提髙酸度能降 低杀菌温度和杀菌时间。 强调:PH46为分界线, 大于46为低酸性食品,采用高压高温杀菌121℃,植物低一点,不耐煮, 115℃左右 小于46为酸性食品。采用100℃杀菌,加酸、酸度大还可低一点,80-90℃, 说明:牛奶巴氏杀菌不是罐藏,只能几天贮藏 定要分清,举例内江果品厂的鹌鹑蛋罐头。 高温杀菌工厂很麻烦,为什么?一一锅炉房 下表供参考,生活中应该有这方面的经验 部分罐头食品的pH 食品名称 食品名称 食品名称 柠檬汁 2.4 巴梨(洋梨) 金枪鱼 5.9
最强，苹果酸次之，柠檬酸稍弱。罐头食品中常使用的酸是柠檬酸。 肉毒杆菌芽胞在不同 pH 时的致死条件 单位：min 品种 pH 温度 ℃ 90 95 100 110 115 玉米 6.45 555 465 255 30 15 菠菜 5.10 510 345 225 20 10 四季豆 5.10 510 345 225 20 10 南瓜 4.21 195 120 45 15 10 梨 3.75 135 75 30 10 5 桃 3.6 60 20 由于食品的酸度对微生物及其芽胞的耐热性的影响十分显著，所以食品酸度 与微生物耐热性这一关系在罐头杀菌的实际应用中具有相当重要的意义。酸度高 的食品与酸度低的食品相比杀菌温度可低一些，杀菌时间短一些。所以在罐头生 产中常根据食品的 pH 将其分为酸性食品和低酸性食品两大类，一般以 pH4.6 为 分界限，pH＜4.6 的为酸性食品，pH≥4.6 的为低酸性食品。低酸性食品一般应 采用高温高压杀菌，即杀菌温度高于 100℃；酸性食品则可采用常压杀菌，即杀 菌温度不超过 100℃。部分罐头食品的 pH 见表 2—6—5，由此可以判断食品的 杀菌温度，是否必需锅炉，新企业对此非常关心，因为锅炉意味着需要较多资金。 柠檬酸（钠）食品工厂普遍添加。酸性食品含量 0.2%左右。提高酸度能降 低杀菌温度和杀菌时间。 强调： PH4.6 为分界线， 大于 4.6 为低酸性食品，采用高压高温杀菌 121℃，植物低一点，不耐煮， 115℃左右。 小于 4.6 为酸性食品。采用 100℃杀菌，加酸、酸度大还可低一点，80—90℃， 说明：牛奶巴氏杀菌不是罐藏，只能几天贮藏。 一定要分清，举例内江果品厂的鹌鹑蛋罐头。 高温杀菌工厂很麻烦，为什么？——锅炉房 下表供参考，生活中应该有这方面的经验。 部分罐头食品的 pH 食品名称 pH 食品名称 pH 食品名称 pH 柠檬汁 2.4 巴梨（洋梨） 4.1 金枪鱼 5.9
甜酸渍品 2.7 鳕鱼 葡萄汁 3.2 番茄汁 葡萄柚汁 番茄酱 小牛肉 6.0 苹果 3.4 无花果 6.1 蓝莓 3.4 南瓜 莓 甘薯 乳糜状玉米 红酸樱桃 3.5 胡罗卜 5.2 青豆(阿拉斯加) 6.2 菠萝汁 青刀豆 青豆(皱皮种) 苹果沙司 甜菜 香肠 橙汁 3.7 菠菜 5.4 6.2 5.5 3.8 芦笋(白) 5.5 鲑鱼 6.4 3.9 5.6 酸渍新鲜黄瓜 3.9 马铃薯 6.8 紫褐樱桃 蘑菇 熟肉橄榄 6.9 学习以上内容,生产实际中应该有什么要求和注意?重点内容。 3食品的化学成分 食品中含有糖、酸、脂肪、蛋白质、盐分等成分,除了上述的酸对微生物耐 热性有重大影响外,其他成分对微生物的耐热件也有不同程度的影响。 (1)糖许多学者认为糖有增强微生物耐热性的作用。糖的浓度越髙,杀灭 微生物芽胞所需的时间越长。糖对微生物芽胞的这一保护作用一般认为是由于糖 吸收了微生物细胞中的水分,导致了细胞内原生质脱水,影响了蛋白质的凝固速 度,从而增强了细胞的耐热性。例如,大肠杆菌在70℃加热时,在10%的糖液 中致死时间比无糖溶液增加5mi,而浓度提髙到30%时致死时间要増加30min 但砂糖的浓度増加到一定程度时,由于造成了髙渗透压的环境而又具有了抑制微 生物生长的作用。 (2)食品中的脂肪脂肪能增强微生物的耐热性,这是因为细菌的细胞是一 种蛋白质的胶体溶液,此种亲水性的胶体与脂肪接触时,蛋白质与脂肪两相间很 快形成一层凝结薄膜,这样蛋白质就被脂肪所包围,妨碍了水分的渗入,造成蛋 白质凝固的困难;同时脂肪又是不良的导热体也阻碍热的传导,因此增强了微生 物的耐热性。例如,大肠杆菌在水中加热至60~65℃即可致死,而在油中加热 100℃下经30min才能杀灭,即使在109℃下也需10min才能致死。含油与不含
甜酸渍品 葡萄汁 葡萄柚汁 苹果 蓝莓 黑莓 红酸樱桃 菠萝汁 苹果沙司 橙汁 桃 李 杏 酸渍新鲜黄瓜 紫褐樱桃 2.7 3.2 3.2 3.4 3.4 3.5 3.5 3.5 3.6 3.7 3.8 3.8 3.9 3.9 4.0 番茄 番茄汁 番茄酱 无花果 南瓜 甘薯 胡罗卜 青刀豆 甜菜 菠菜 芦笋（绿） 芦笋（白） 黄豆猪肉 马铃薯 蘑菇 4.3 4.3 4.4 5.0 5.1 5.2 5.2 5.4 5.4 5.4 5.5 5.5 5.6 5.6 5.8 鳕鱼 鲳鱼 小牛肉 猪肉 炼乳 乳糜状玉米 青豆（阿拉斯加） 青豆（皱皮种） 香肠 鸡 盐水玉米 鲑鱼 蟹肉 牛奶 熟肉橄榄 6.0 6.0 6.0 6.1 6.1 6.1 6.2 6.2 6.2 6.2 6.3 6.4 6.8 6.8 6.9 学习以上内容，生产实际中应该有什么要求和注意？重点内容。 3 食品的化学成分 食品中含有糖、酸、脂肪、蛋白质、盐分等成分，除了上述的酸对微生物耐 热性有重大影响外，其他成分对微生物的耐热件也有不同程度的影响。 (1)糖 许多学者认为糖有增强微生物耐热性的作用。糖的浓度越高，杀灭 微生物芽胞所需的时间越长。糖对微生物芽胞的这一保护作用一般认为是由于糖 吸收了微生物细胞中的水分，导致了细胞内原生质脱水，影响了蛋白质的凝固速 度，从而增强了细胞的耐热性。例如，大肠杆菌在 70℃加热时，在 10％的糖液 中致死时间比无糖溶液增加 5min，而浓度提高到 30％时致死时间要增加 30min。 但砂糖的浓度增加到一定程度时，由于造成了高渗透压的环境而又具有了抑制微 生物生长的作用。 (2)食品中的脂肪 脂肪能增强微生物的耐热性，这是因为细菌的细胞是一 种蛋白质的胶体溶液，此种亲水性的胶体与脂肪接触时，蛋白质与脂肪两相间很 快形成一层凝结薄膜，这样蛋白质就被脂肪所包围，妨碍了水分的渗入，造成蛋 白质凝固的困难；同时脂肪又是不良的导热体也阻碍热的传导，因此增强了微生 物的耐热性。例如，大肠杆菌在水中加热至 60~65℃即可致死，而在油中加热 100℃下经 30min 才能杀灭，即使在 109℃下也需 10min 才能致死。含油与不含
油的食品在同一温度下杀灭酵母菌所需的时间亦不同,含油的要比不含油的长得 多。对于含油量髙的罐头,如油浸鱼类罐头等,其杀菌温度应髙一些或杀菌时间 要长一些。红烧鲭鱼罐头的杀菌条件为115℃,6σmin,而同罐型的油浸鲭鱼罐 头的杀菌条件则为118℃,60min,杀菌温度提高了3℃ (3)食品中的盐类一般认为低浓度的食盐对微生物的耐热性有保护作用,高浓 度的食盐对微生物的耐热性有削弱的作用。这是因为低浓度食盐的渗透作用吸收 了微生物细胞中的部分水分,使蛋白质凝固困难从而增强了微生物的耐热性。高 浓度食盐的髙渗透压造成微生物细胞中蛋白质大量脱水变性导致微生物死亡;食 盐中的Nat、K+、Ca2和Mg2+等金属离子对微生物有致毒作用;食盐还能降低食 品中的水分活度(Aw),使微生物可利用的水减少,新陈代谢减弱。因此,高浓 度的食盐有削弱微生物耐热性的作用。通常认为食盐浓度在4%以下时能増强微 生物的耐热性,浓度为4%时对微生物耐热性的影响甚微,当浓度髙于10%时, 微生物的耐热性则随着盐浓度的增加而明显降低。10%以上减弱耐热性,15%就 具有明显的保藏效果。盐渍保藏,盐肉、用盐码起的蔬菜 (4)蛋白质食品中的蛋白质在一定的低含量范围内对微生物的耐热性有保 护作用,例如有的细菌芽胞在2%的明胶介质中加热,其耐热性比不加明胶时增 强2倍。高浓度的蛋白质对微生物的耐热性影响极小 (5)食品中的植物杀菌素某些植物的汁液和它所分泌出的挥发性物质对微 生物具有抑制和杀灭的作用,这种具有抑制和杀菌作用的物质称之为植物杀菌 素。植物杀菌素的抑菌和杀菌作用因植物的种类、生长期及器官部位等而不同。 例如红辣洋葱的成熟鳞茎汁比甜辣洋葱鳞茎汁有更髙的活性,经红辣洋葱鳞茎汁 作用后的芽胞残存率为4%,而经甜辣洋葱鳞茎汁作用后的芽胞残存为17%。洋 葱大蒜紫苏。 含有植物杀菌素的蔬菜和调味料很多,如番茄、辣椒、胡萝卜、芹菜、洋葱、 大葱、萝卜、大黄、胡椒、丁香、茴香、芥籽和花椒等。如果在罐头食品杀菌前 加入适量的具有杀菌素的蔬菜或调料,可以降低罐头食品中微生物的污染率,就 可以使杀菌条件适当降低。如葱烤鱼的杀菌条件就要比同规格清蒸鱼的低, 4罐头的杀菌温度 罐头的杀菌温度与微生物的致死时间有着密切的关系,因为对于某一浓度的 微生物来说,它们的致死条件是由温度和时间决定的。试验证明,微生物的热致 死时间随杀菌温度的提高而呈指数关系缩短 第三节罐头的传热 在罐头的加热杀菌过程中,热量传递的速度受食品的物理性质、罐头包装容 器的种类食品的初温、终温以及杀菌温度、杀菌锅的形式等因素的影响。 1罐内食品的物理性质
油的食品在同一温度下杀灭酵母菌所需的时间亦不同，含油的要比不含油的长得 多。对于含油量高的罐头，如油浸鱼类罐头等，其杀菌温度应高一些或杀菌时间 要长—些。红烧鲭鱼罐头的杀菌条件为 115℃，60min，而同罐型的油浸鲭鱼罐 头的杀菌条件则为 118℃，60min，杀菌温度提高了 3℃。 (3)食品中的盐类 一般认为低浓度的食盐对微生物的耐热性有保护作用，高浓 度的食盐对微生物的耐热性有削弱的作用。这是因为低浓度食盐的渗透作用吸收 了微生物细胞中的部分水分，使蛋白质凝固困难从而增强了微生物的耐热性。高 浓度食盐的高渗透压造成微生物细胞中蛋白质大量脱水变性导致微生物死亡；食 盐中的 Na+、K+、Ca2+和 Mg2+等金属离子对微生物有致毒作用；食盐还能降低食 品中的水分活度(Aw)，使微生物可利用的水减少，新陈代谢减弱。因此，高浓 度的食盐有削弱微生物耐热性的作用。通常认为食盐浓度在 4％以下时能增强微 生物的耐热性，浓度为 4％时对微生物耐热性的影响甚微，当浓度高于 10％时， 微生物的耐热性则随着盐浓度的增加而明显降低。10%以上减弱耐热性，15%就 具有明显的保藏效果。盐渍保藏，盐肉、用盐码起的蔬菜 (4)蛋白质 食品中的蛋白质在一定的低含量范围内对微生物的耐热性有保 护作用，例如有的细菌芽胞在 2％的明胶介质中加热，其耐热性比不加明胶时增 强 2 倍。高浓度的蛋白质对微生物的耐热性影响极小。 (5)食品中的植物杀菌素 某些植物的汁液和它所分泌出的挥发性物质对微 生物具有抑制和杀灭的作用，这种具有抑制和杀菌作用的物质称之为植物杀菌 素。植物杀菌素的抑菌和杀菌作用因植物的种类、生长期及器官部位等而不同。 例如红辣洋葱的成熟鳞茎汁比甜辣洋葱鳞茎汁有更高的活性，经红辣洋葱鳞茎汁 作用后的芽胞残存率为 4％，而经甜辣洋葱鳞茎汁作用后的芽胞残存为 17％。洋 葱 大蒜 紫苏。 含有植物杀菌素的蔬菜和调味料很多，如番茄、辣椒、胡萝卜、芹菜、洋葱、 大葱、萝卜、大黄、胡椒、丁香、茴香、芥籽和花椒等。如果在罐头食品杀菌前 加入适量的具有杀菌素的蔬菜或调料，可以降低罐头食品中微生物的污染率，就 可以使杀菌条件适当降低。如葱烤鱼的杀菌条件就要比同规格清蒸鱼的低。 4 罐头的杀菌温度 罐头的杀菌温度与微生物的致死时间有着密切的关系，因为对于某—浓度的 微生物来说，它们的致死条件是由温度和时间决定的。试验证明，微生物的热致 死时间随杀菌温度的提高而呈指数关系缩短。 第三节 罐头的传热 在罐头的加热杀菌过程中，热量传递的速度受食品的物理性质、罐头包装容 器的种类食品的初温、终温以及杀菌温度、杀菌锅的形式等因素的影响。 1 罐内食品的物理性质
与传热有关的食品物理特性主要有形状、大小、浓度、粘度、密度等,食品 的这些性质不同,传热的方式就不同,传热速度自然也不同。 热的传递有传导、对流和辐射三种,罐头加热时的传热方式主要是传导和对 流两种式。传热的方式不同,罐内热交换速度最慢一点(常称其为冷点)舶位置就 不同。传导传热的罐头的冷点在罐头的几何中心,对流传热的罐头的冷点在罐头 中心轴上离罐底约20~40mm处(见图2-6-2)。对流传热的速度比传导传热快, 冷点温度的变化也较快,因此加热杀菌需要的时间较短;传导传热速度较慢,冷 点温度的变化也慢,故需要较长的热杀菌时间。 (1)流体食品这类食品的粘度和浓度不大,如果汁、肉汤、清汤类罐头等。 加热杀菌时产生对流,传热速度较快。罐头中心温度(在实际罐头生产中,常把 冷点温度通称为罐头中心温度)很快地上升达到杀菌温度: (2)半流体食品这类食品(如番茄酱、果酱等罐头)虽非固体,但由于浓度 大,粘度髙,流动性很差,在杀菌时很难产生对流,或对流很小,主要靠传导传 热,这类罐头中心温度上升较慢。 某些半流体食品在杀菌受热的过程中,一些性质发生改变,如粘度变化等, 从而导致传热方法改变。有的在杀菌过程中粘度变大,流动性减小,传热的方式 X 传导加热(体食品)对流加热(液体食品) 图2-6-2罐头传热的冷点 由开始的对流转变为传导;而有的则相反,这些罐头的传热曲线呈折线型, 传热速度随多种因素而变。 (3)固体食品这类食品呈固态或高粘度状态,如红烧类、糜状类、果酱类 罐头、整竹笋等,加热杀菌时不可能形成对流,主要靠传导传热,传热速度很慢, 罐头中心温度上升很慢。 (4)流体和固体混装食品这类罐头食品中既有流体又有固体.传热情况较 为复杂,如糖水水果罐头、清渍类蔬菜罐头等。这类罐头加热杀菌时传导和对流
与传热有关的食品物理特性主要有形状、大小、浓度、粘度、密度等，食品 的这些性质不同，传热的方式就不同，传热速度自然也不同。 热的传递有传导、对流和辐射三种，罐头加热时的传热方式主要是传导和对 流两种式。传热的方式不同，罐内热交换速度最慢一点(常称其为冷点)的位置就 不同。传导传热的罐头的冷点在罐头的几何中心，对流传热的罐头的冷点在罐头 中心轴上离罐底约 20~40mm 处（见图 2－6－2）。对流传热的速度比传导传热快， 冷点温度的变化也较快，因此加热杀菌需要的时间较短；传导传热速度较慢，冷 点温度的变化也慢，故需要较长的热杀菌时间。 (1)流体食品 这类食品的粘度和浓度不大，如果汁、肉汤、清汤类罐头等。 加热杀菌时产生对流，传热速度较快。罐头中心温度(在实际罐头生产中，常把 冷点温度通称为罐头中心温度)很快地上升达到杀菌温度； (2)半流体食品 这类食品(如番茄酱、果酱等罐头)虽非固体，但由于浓度 大，粘度高，流动性很差，在杀菌时很难产生对流，或对流很小，主要靠传导传 热，这类罐头中心温度上升较慢。 某些半流体食品在杀菌受热的过程中，一些性质发生改变，如粘度变化等， 从而导致传热方法改变。有的在杀菌过程中粘度变大，流动性减小，传热的方式 由开始的对流转变为传导；而有的则相反，这些罐头的传热曲线呈折线型， 传热速度随多种因素而变。 (3)固体食品 这类食品呈固态或高粘度状态，如红烧类、糜状类、果酱类 罐头、整竹笋等，加热杀菌时不可能形成对流，主要靠传导传热，传热速度很慢， 罐头中心温度上升很慢。 (4)流体和固体混装食品 这类罐头食品中既有流体又有固体．传热情况较 为复杂，如糖水水果罐头、清渍类蔬菜罐头等。这类罐头加热杀菌时传导和对流 图 2－6－2 罐头传热的冷点
同时存在。一般来说,颗粒、条形、小块形食品在杀菌时罐内液体容易流动,以 对流为主,传热速度比大粒、大块形的快。层片装食品(如菠萝旋片罐头)的传热 比竖条装食品(如芦笋罐头)的慢。 2罐藏容器的物理性质 (1)容器材料的物型性质和厚度罐头加热杀菌时,热量从罐外向罐内食品 传递,罐藏容器的热阻自然要影响传热速度。容器的热阻σ取决于罐壁的厚度δ 和热导率λ,它们的关系式为σ=δ/λ,可见罐壁厚度的增加和热导率的减小 都将使热阻増大。罐头生产常用的镀锡薄板罐和玻璃罐的罐壁厚度、热导率及其 热阻见表2-6-6 表2—6-—6镀锡薄板罐和玻璃罐的热阻 容器 厚度/mm 热导率λ/w/m·K) 热阻σ/(W/K) 镀锡罐 0.240.36 602.5-677.8 3.98*5.98* 玻璃罐 2-6 7.531-12.05 2.66*-7.97* 表中数据表明,玻璃罐罐壁厚度较铁罐大,热导率较铁罐小,热阻较铁罐大 得多,所以镀锡薄板罐的传热速度要比玻璃罐大得多。铝罐的罐壁厚度与镀锡薄 板罐相近,但它的热导率约为203.53W/(m·K),所以铝罐的热阻比镀锡薄板 罐还小。 需要指出的是,容器的热阻对整个杀菌效果的影响还与罐内食品的传热方式 有关。加热杀菌时,热量的传递是加热介质首先把热量传递给罐壁,然后以导热 方式通过罐壁再向罐内传递。在对流传热型食品罐头内,热量以对流方式从罐壁 传递到内部,传热速度快。在这种情况下,由于食品传热的速度大于罐壁传热的 速度,所以罐壁的传热速度是决定加热杀菌时间长短的主要因素。在传导型食品 罐头内,热量以导热方式从罐壁传递到罐的几何中心,食品的传热速度小于罐壁 传热速度好几倍,此时加热杀菌所需时间的长短取决于食品的导热性,容器传热 的快慢对杀菌时间的影响相对就小,已成为次要因素。 (2)容器的几何尺寸和容积大小容器的大小对传热速度和加热时间也有影 响,其影响取决于罐头单位容积所占有的罐外表面积⑧S八值)及罐壁至罐中心的 距离。罐型大,其单位容积所占有的罐外表面积小,即S/V值小,单位容积的受 热面积小,单位时间单位容积所接受的热量就少,升温就慢:同时,大型罐的罐 表面至罐中心的距离大,热由罐壁传递至罐中心所需的时间就要长。而小罐型则 相反 3罐内食品的初温 罐内食品的初温是指杀菌开始时,也即杀菌锅开始加热升温时罐内食品的温 度。根据FDA的要求,加热开始时,每一锅杀菌的罐头其初温以其中第一个密 封完的罐头的温度为计算标准。一般说,初温越高,初温与杀菌温度之间的温差
同时存在。一般来说，颗粒、条形、小块形食品在杀菌时罐内液体容易流动，以 对流为主，传热速度比大粒、大块形的快。层片装食品(如菠萝旋片罐头)的传热 比竖条装食品(如芦笋罐头)的慢。 2 罐藏容器的物理性质 (1)容器材料的物型性质和厚度 罐头加热杀菌时，热量从罐外向罐内食品 传递，罐藏容器的热阻自然要影响传热速度。容器的热阻σ取决于罐壁的厚度δ 和热导率λ，它们的关系式为σ＝δ/λ，可见罐壁厚度的增加和热导率的减小 都将使热阻增大。罐头生产常用的镀锡薄板罐和玻璃罐的罐壁厚度、热导率及其 热阻见表 2—6—6。 表 2—6—6 镀锡薄板罐和玻璃罐的热阻 容器 厚度/mm 热导率λ／(W/ m·K) 热阻σ/（W/K） 镀锡罐 玻璃罐 0.24~0.36 2~6 602.5~677.8 7.531~12.05 3.98*~5.98* 2.66*~7.97* 表中数据表明，玻璃罐罐壁厚度较铁罐大，热导率较铁罐小，热阻较铁罐大 得多，所以镀锡薄板罐的传热速度要比玻璃罐大得多。铝罐的罐壁厚度与镀锡薄 板罐相近，但它的热导率约为 203.53W／(m·K)，所以铝罐的热阻比镀锡薄板 罐还小。 需要指出的是，容器的热阻对整个杀菌效果的影响还与罐内食品的传热方式 有关。加热杀菌时，热量的传递是加热介质首先把热量传递给罐壁，然后以导热 方式通过罐壁再向罐内传递。在对流传热型食品罐头内，热量以对流方式从罐壁 传递到内部，传热速度快。在这种情况下，由于食品传热的速度大于罐壁传热的 速度，所以罐壁的传热速度是决定加热杀菌时间长短的主要因素。在传导型食品 罐头内，热量以导热方式从罐壁传递到罐的几何中心，食品的传热速度小于罐壁 传热速度好几倍，此时加热杀菌所需时间的长短取决于食品的导热性，容器传热 的快慢对杀菌时间的影响相对就小，已成为次要因素。 (2)容器的几何尺寸和容积大小 容器的大小对传热速度和加热时间也有影 响，其影响取决于罐头单位容积所占有的罐外表面积(S/V 值)及罐壁至罐中心的 距离。罐型大，其单位容积所占有的罐外表面积小，即 S/V 值小，单位容积的受 热面积小，单位时间单位容积所接受的热量就少，升温就慢；同时，大型罐的罐 表面至罐中心的距离大，热由罐壁传递至罐中心所需的时间就要长。而小罐型则 相反。 3 罐内食品的初温 罐内食品的初温是指杀菌开始时，也即杀菌锅开始加热升温时罐内食品的温 度。根据 FDA 的要求，加热开始时，每一锅杀菌的罐头其初温以其中第一个密 封完的罐头的温度为计算标准。一般说，初温越高，初温与杀菌温度之间的温差
