提问： 1、 细菌生长繁殖的条件有哪些？ 充足的营养、适宜的温度、合适的酸碱度、必要的气体环境 2、说明P阳与微生物的关系。 每一种微生物的生长繁殖都需要适宜的P阳值。在PH6,6-7.5繁殖速度最快，在低于4.0， 则难以生长繁殖，甚至会死亡。 原因在于影响了徽生物酶系统的功创 和细胞对营养物质的吸收。正常的微生物细胞质膜 上带有一定的电荷，它有助于某些营养物质的吸收。当细胞质膜上的电荷性质因受环境肚 浓度改变的影响而改变后，徽生物吸收营养物质的机能也发生改变，从而影响了细胞正常 物质代谢的进行。微生物酶系统的功能只有在一定的H值范围内才能充分发挥。 第二章食品的热处理技术 学习要求 1、掌握微生物的耐热性及影响因素； 2、掌握食品的热传递方式： 3、掌握罐藏食品杀菌时间的计算方法及杀菌工艺条件的确定： 4、了解食品的加热杀菌及热力杀菌装置。 教学重点与难点 1、微生物的耐热性及影响因素： 2、杀菌强度和杀菌时间的计算及评价： 概述 热加工用于食品保藏的原理？ (1)提高温度以加快食品原料中微生物数量减少的速度： (2)在达到预想的高温时，热量向食品中的传递。商业灭菌过程中罐藏食品量 慢加热点处理的致死性 微生物数量是指在食品中存在的营养细胞数或指一定量食品中的细菌芽孢 数。 热加工的目的是确保产品安全性或获得理想的货架期。 一、加热杀菌条件的确定：(1)食品的物理性质：(2)容器：(3)污染食品的 微生物的种类、数最和习性，(4)食品在加执村程中的传执特性答。 对于热力杀菌而言，温度和时间是最重要的工艺参数。确定正确的杀菌工艺 参数的步骤如下图所示。 微生物耐热特性 食品传热特性 耐热性试验 杀菌条件（温度和时间）的计算 腐败菌分离实罐试验（感官品质和经济性）
1 提问： 1、细菌生长繁殖的条件有哪些 ? 充足的营养 、适宜的温度、合适的酸碱度 、必要的气体环境 2、说明 PH 与微生物的关系。 每一种微生物的生长繁殖都需要适宜的 PH 值。在 PH6.6-7.5 繁殖速度最快，在低于 4.0， 则难以生长繁殖，甚至会死亡。 原因在于影响了微生物酶系统的功能和细胞对营养物质的吸收。正常的微生物细胞质膜 上带有一定的电荷，它有助于某些营养物质的吸收。当细胞质膜上的电荷性质因受环境 H+ 浓度改变的影响而改变后，微生物吸收营养物质的机能也发生改变，从而影响了细胞正常 物质代谢的进行。微生物酶系统的功能只有在一定的 PH 值范围内才能充分发挥。 第二章 食品的热处理技术 学习要求 1、掌握微生物的耐热性及影响因素； 2、掌握食品的热传递方式； 3、掌握罐藏食品杀菌时间的计算方法及杀菌工艺条件的确定； 4、了解食品的加热杀菌及热力杀菌装置。 教学重点与难点 1、微生物的耐热性及影响因素； 2、杀菌强度和杀菌时间的计算及评价； 概述 热加工用于食品保藏的原理? （１）提高温度以加快食品原料中微生物数量减少的速度； （２）在达到预想的高温时，热量向食品中的传递。商业灭菌过程中罐藏食品最 慢加热点处理的致死性 微生物数量是指在食品中存在的营养细胞数或指一定量食品中的细菌芽孢 数。 热加工的目的是确保产品安全性或获得理想的货架期。 一、加热杀菌条件的确定：（1）食品的物理性质 ；（2）容器；（3）污染食品的 微生物的种类、数量和习性；（4）食品在加热过程中的传热特性等。 对于热力杀菌而言，温度和时间是最重要的工艺参数。确定正确的杀菌工艺 参数的步骤如下图所示。 微生物耐热特性 食品传热特性 ↑ ↓ ↓ 耐热性试验 杀菌条件（温度和时间）的计算 ↑ ↓ 腐败菌分离 实罐试验（感官品质和经济性） ↑ ↓
一。腐败 确证性接种试验（和保温试验） 。←腐败 生产线试验（和保温试验） 确定杀菌条件 二、热加工方法 l、灭菌(sterilization) 將所有微生物及孢子，完全杀灭的加热处理 方法，称为杀菌或绝对无菌法 ercia terilzation) 將病原菌、产毒菌及在食品 罐头内允许残留有微生物或芽孢，不过，在常涩 无冷藏状况的商业贮运过程中，在一定的保质期内，不引起食品腐败变质，这种 加热处理方法称为商业灭菌法。 有些罐头食品内容物传热速度相当慢，可能需要几个小时甚至更长时间才能达到 完全无菌，这时食品品质可能以劣变到无法食用。 有人对日本 场销售 头食品进行过普查，在725只肉、鱼、蔬菜和 果罐头中发现有活菌存在的罐头各占20%、10%、8%、和3%。大多数罐头中出现 的细菌为需氧性芽孢菌，曾偶尔在果蔬罐头中发现霉菌孢子，却未发现酵母菌。 但这些罐头并未出现有腐败变质的现象。 ·这主要是罐内缺氧环境抑制了它们生长繁殖的结果。若将这些罐头通气后培 养，不久罐头就出现腐败变质现象 商业无菌 .巴氏杀菌法(Pasteurization) 在100℃以下的加热介质中的低温杀菌 方法，以杀死病原菌及无芽孢细菌，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。 4.热烫(Blanching) 生鲜的食品原料迅速以热水或蒸气加热处理的方 式，称为热烫。其目的主要为抑制或破坏食品中酶以及减少微生物数量 热加工方法 区别 热烫 灭菌 (Blanching (sterilization) 巴氏杀菌法 Pasteurization) 抑制或破坏酶 所有微生物及孢子 减少微生物数量 商业杀菌法 杀死病原萌及无芽孢细箱 全 无法完全杀灭腐败菌 杀灭 sterilzation) 不引起食品 杀死病原荫、产蠢、腐敗荫 刷，败变质 残留有微生物或等孢 三、罐头食品的腐败及腐败菌 ·凡能导致罐头食品腐败变质的各种微生物都称为腐败菌 正常加工和杀菌的罐头，若在贮藏运输中发生变质时， 就应该找出腐败的 根源，采取根除措施。 2
2 ← 。 腐 败 ← 确 证 性 接 种 试 验 （ 和 保 温 试 验 ） ↓ 。 ← 腐 败 ← 生 产 线 试 验 （ 和 保 温 试 验 ） ↓ 确定杀菌条件 二、热加工方法 1、灭菌(sterilization) —— 將所有微生物及孢子，完全杀灭的加热处理 方法，称为杀菌或绝对无菌法。 2.商业杀菌法(commercial terilzation) —— 將病原菌、产毒菌及在食品 上造成食品腐敗的微生物杀死，罐头内允许残留有微生物或芽孢，不过，在常溫 无冷藏狀況的商业贮运过程中，在一定的保质期内，不引起食品腐败变质，这种 加热处理方法称为商业灭菌法。 有些罐头食品内容物传热速度相当慢，可能需要几个小时甚至更长时间才能达到 完全无菌，这时食品品质可能以劣变到无法食用。 •曾有人对日本市场销售的罐头食品进行过普查，在 725 只肉、鱼、蔬菜和水 果罐头中发现有活菌存在的罐头各占 20%、10%、8%、和 3%。大多数罐头中出现 的细菌为需氧性芽孢菌，曾偶尔在果蔬罐头中发现霉菌孢子，却未发现酵母菌。 但这些罐头并未出现有腐败变质的现象。 •这主要是罐内缺氧环境抑制了它们生长繁殖的结果。若将这些罐头通气后培 养，不久罐头就出现腐败变质现象。——商业无菌 3.巴氏杀菌法(Pasteurization)—— 在 100℃以下的加热介质中的低温杀菌 方法，以杀死病原菌及无芽孢细菌，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。 4.热烫(Blanching)—— 生鲜的食品原料迅速以热水或蒸气加热处理的方 式，称为热烫。其目的主要为抑制或破坏食品中酶以及减少微生物数量。 三、罐头食品的腐败及腐败菌 •凡能导致罐头食品腐败变质的各种微生物都称为腐败菌。 •若正常加工和杀菌的罐头，若在贮藏运输中发生变质时，就应该找出腐败的 根源，采取根除措施
·事实表明，罐头食品种类不同，罐头内出现腐败茵也各有差异 ·各种腐败菌的生活习性不同，故应该采取不同的杀菌工艺要求 因出 弄清罐头 腐败原因及其菌类是正确选择合理加热和杀菌工艺，避免 运中罐头腐败变质的首要条件。 1.食品pH值与腐败菌的关系 ·各种腐败菌对酸性环境的适应性不同，而各种食品的酸度或pH值也各有差 异。 ·根据腐败菌对不同p值的适应情况及其耐热性，罐头食品按照pH不同常分 为四类 低酸性、中酸性、酸性和高酸性食品。 ·在罐头工业中酸性食品和低酸性食品的分界线以p4.6为界线。 ·任何工业生产的罐头食品中其最后平衡pH值高于4.6及水分活度大于0.85 即为低酸性食品。 ·罐头食品的这种分类主要取决于肉毒杆菌的生长习性。 肉毒杆菌有 ,F六种类型，食品中常见的有A、B、E三种 其中A、B类型芽孢的耐酸性较E型强。 ·它们在适宜条件下生长时能产生致命的外毒素，对人的致死率可达65%。 ·肉毒杆菌为抗热厌氧土壤菌，广泛分布于自然界中，主要来自土壤，故存在 于原料中的可能性很大。 ·罐头内的缺氧条件又对它的生长和产毒颇为适宜，因此罐头杀菌时破坏它的 芽孢为最低的要求 pH值低于4.6时肉毒杆菌的生长就受到抑制，它只有在pH大于4.6的食品 中才能生长并有害于人体健康。 ·故肉毒杆菌能生长的最低pH值成为两类食品分界的标准线。 •在低酸性食品中尚存在有比肉毒杆菌更耐热的厌氧腐败菌如P.A.3679生芽 梭状芽孢杆菌的 并 不产生毒素 常被选为低酸性食品罐头杀菌时供试 的对象茵。 一如此确定的杀菌工艺条件显然将有进一步提高罐头杀菌的可靠 性。 不过在低酸性食品中尚有存在抗热性更强的平酸菌如嗜热脂肪芽孢杆菌，它 需要更高的杀菌工艺条件才会完全遭到破坏。 由于中酸性食品的杀菌强度要求与低酸性食品的要求相同，因此它也 入抵在民收家和精在出你于7视 食品 生长，因此p3.7就成为这两类食品的分界线。 ·酸性食品中常见的腐败菌有巴氏固氮梭状芽孢杆菌等厌氧芽孢菌，其耐热性 比低酸性食品中的腐败菌要差得多。 ·高酸性食品中出现的主要腐败菌为耐热性较低的耐酸性细菌、酵母和霉菌 但是热力杀菌时该类食品中的酶比腐败菌显示出更强的耐热性，所以酶的钝化为 其加热的主要问题。例如酸黄瓜罐头杀菌就是这样。 ·食品中常见腐败菌 按p州分类的罐头食品中常见的腐败菌(P109) 食品州腐败菌 罐头食 常见度败对 腐败菌类型 腐败特征 抗热性能 范围 温度习 品腐必 象
3 •事实表明，罐头食品种类不同，罐头内出现腐败菌也各有差异。 •各种腐败菌的生活习性不同，故应该采取不同的杀菌工艺要求。 •因此，弄清罐头腐败原因及其菌类是正确选择合理加热和杀菌工艺，避免贮 运中罐头腐败变质的首要条件。 1. 食品 pH 值与腐败菌的关系 •各种腐败菌对酸性环境的适应性不同，而各种食品的酸度或 pH 值也各有差 异。 •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 不同常分 为四类：低酸性、中酸性、酸性和高酸性食品。 •在罐头工业中酸性食品和低酸性食品的分界线以 pH4.6 为界线。 •任何工业生产的罐头食品中其最后平衡 pH 值高于 4.6 及水分活度大于 0.85 即为低酸性食品。 •罐头食品的这种分类主要取决于肉毒杆菌的生长习性。 •肉毒杆菌有 A、B、C、D、E、F 六种类型，食品中常见的有 A、B、E 三种。 其中 A、B 类型芽孢的耐酸性较 E 型强。 •它们在适宜条件下生长时能产生致命的外毒素，对人的致死率可达 65%。 •肉毒杆菌为抗热厌氧土壤菌，广泛分布于自然界中，主要来自土壤，故存在 于原料中的可能性很大。 •罐头内的缺氧条件又对它的生长和产毒颇为适宜，因此罐头杀菌时破坏它的 芽孢为最低的要求。 •pH 值低于 4.6 时肉毒杆菌的生长就受到抑制，它只有在 pH 大于 4.6 的食品 中才能生长并有害于人体健康。 •故肉毒杆菌能生长的最低 pH 值成为两类食品分界的标准线。 •在低酸性食品中尚存在有比肉毒杆菌更耐热的厌氧腐败菌如 P.A.3679 生芽 梭状芽孢杆菌的菌株，它并不产生毒素，常被选为低酸性食品罐头杀菌时供试验 的对象菌。——如此确定的杀菌工艺条件显然将有进一步提高罐头杀菌的可靠 性。 不过在低酸性食品中尚有存在抗热性更强的平酸菌如嗜热脂肪芽孢杆菌，它 需要更高的杀菌工艺条件才会完全遭到破坏。 •另外，由于中酸性食品的杀菌强度要求与低酸性食品的要求相同，因此它也 被并入低酸性食品一类。 •食品严重污染时某些腐败菌如酪酸菌和凝结芽孢杆菌在 pH 低于 3.7 时仍能 生长，因此 pH3.7 就成为这两类食品的分界线。 •酸性食品中常见的腐败菌有巴氏固氮梭状芽孢杆菌等厌氧芽孢菌，其耐热性 比低酸性食品中的腐败菌要差得多。 •高酸性食品中出现的主要腐败菌为耐热性较低的耐酸性细菌、酵母和霉菌， 但是热力杀菌时该类食品中的酶比腐败菌显示出更强的耐热性，所以酶的钝化为 其加热的主要问题。例如酸黄瓜罐头杀菌就是这样。 •食品中常见腐败菌 按 pH 分类的罐头食品中常见的腐败菌（P109） 食品 pH 范围 腐败菌 温度习 腐败菌类型 罐头食 品腐败 腐 败 特 征 抗热性能 常见腐败对 象
性 类型 青豆、青刀 产酸（乳酸、甲酸 豆、芦笋、唐 嗜热脂肪芽平盖酸 酯酸)不产气或产微主 =4.0-50mim 菇、红烧肉， 孢杆菌 气体，不胀端食品有 Z=10c 猪肝酱、卤猪 酸味 低 产气(0+),不产气 嗜热解糖梭高温缺 =30-40min 芦笋、蘑菇 HS,胀，产酸（酪酸 和 嗜热 状芽孢杆带 氢发时 (偶尔达 食品有酪酸味 中 50min) 致黑 产HS,平盖或轻胖，有 致黑梭状芽 (或琉 Dizt.t 硫臭味，食品和罐壁有 青豆、玉米 食 孢杆菌 臭)腐 =20-30mir 黑色沉淀物 ( 肉类、肠制 产毒素、产酸（酪酸） Di.re=6-12s 4.5以 肉毒杆菌A 品、油鱼、青 产气(HS)、胀罐、食品 ( 上) 嗜活 型和B型 刀豆、芦笋 缺氧腐有酪酸味 0.1-0.2min 青豆、脑菇 败 生芽孢梭状 不产素、产酸、产气 =6-40s 肉类、鱼类 芽孢 (S),明显胀罐，有 (不常见) 菌.P.A3679 味 0.1-1.5min】 耐热芽孢杆 Di=1-4s 番茄及莓茄 平盖酸产酸（乳酸）、不产气 菌（或凝结 制品（蕃茄 不胀罐、变味 酸性食 芽孢杆菌) 0.01-0.07mind 汁) 巴氏固氨梭 产酸（酪酸）、产气 =6-30s 菠萝、蒌茄 (pH3. 状芽孢杆菌 缺氧发 (C0+州)，胀罐、有酪 至4.5) 温 酪酸梭状芽 酵 0.1-0.5mim) 整茄 孢杆菌
4 性 类型 低 酸 性 和 中 酸 性 食 品 （pH 4.5 以 上） 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 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 发酵变产酸、产气也产丙酮和 0ame-6-30s 水果及其制 软化芽孢杆 质 酒精，胀罐 品（桃、茄 0.10.5min) 乳酸菌明串 产酸（乳酸）、产气(C0) 水果、梨、水 Dare 珠菌 胀罐 果（粘质） 高酸性 非 产酒精、产气(0,)、有 果汁、酸渍食 酵母 0.5-1.0min 食品 孢嗜 的食品表面形成膜状物 品 (oH3.7 温菌 果酱、糖浆水 霉菌（一般〉 食品表面上长霉南 以下 果 发酵型 纯黄丝衣 质 分解果胶至果实瓦解 Dac=1-2min 水果 发酵产生C0、胀罐 雪白丝衣需 2.常见的罐头食品腐败变质的现象和原因 ·罐头食品贮运过程中常会出现胀罐 ,平盖酸坏、黑变和发霉等腐败变质的现 象。此外还有中毒事故。 (1)胀罐 ·物理性胀罐：装填过度 ·化学性胀罐：化学反应产生2等气体 ·微生物原因胀罐：产酸、产气 ·低酸性食品胀罐时常见的腐败菌大多数属于 ·专性伏氧增热芽饱什菌。 -厌氧嗜温芽孢菌。 ·酸性食品胀罐时常见的有专性厌氧嗜温芽孢杆菌如巴氏固氮芽孢杆菌、酪酸 梭状芽孢杆菌等解糖菌，常见于梨、菠萝、番茄罐头中。 ·高酸性食品胀罐时常见的有小球菌以及乳杆菌、明串珠菌等非芽孢菌。 (2)平盖酸败 概念：外观正常，内容物变质，呈轻微或严重酸味，pH可能可以下降到 0.1-0.3。 导致平盖酸坏的微生物称为平酸菌，平酸菌常因受到酸的抑制而自然消失， 即使采用分离培养也不一定能分离出来。 平酸菌在自然界中分布很广。糖、面粉及香辛料是常见的平酸菌污染源 一低酸性食品中常见的平酸菌为嗜热脂肪芽孢杆菌 酸性食品中常见的平酸菌为凝结芽孢杆菌，它是番茄制品中重要的腐败变 质菌。 (3)黑变或蓝臭腐败 ·在细菌的活动下，含硫蛋白质分解并产生唯一的2S气体，与罐内壁铁发生 反应生成黑色硫化物，沉积于罐内壁（硫化斑）或食品上（硫化铁），以致食
5 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 高酸性 食品 (pH3.7 以下) 非 芽 孢 嗜 温菌 乳酸菌明串 珠菌 产酸（乳酸）、产气（CO2）、 胀罐 D65.5℃ (约 0.5~1.0min) 水果、梨、水 果（粘质） 酵母 产酒精、产气（CO2）、有 的食品表面形成膜状物 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 2. 常见的罐头食品腐败变质的现象和原因 •罐头食品贮运过程中常会出现胀罐、平盖酸坏、黑变和发霉等腐败变质的现 象。此外还有中毒事故。 （1）胀罐 •物理性胀罐：装填过度 •化学性胀罐：化学反应产生 H2 等气体 •微生物原因胀罐：产酸、产气 •低酸性食品胀罐时常见的腐败菌大多数属于 –专性厌氧嗜热芽孢杆菌。 –厌氧嗜温芽孢菌。 •酸性食品胀罐时常见的有专性厌氧嗜温芽孢杆菌如巴氏固氮芽孢杆菌、酪酸 梭状芽孢杆菌等解糖菌，常见于梨、菠萝、番茄罐头中。 •高酸性食品胀罐时常见的有小球菌以及乳杆菌、明串珠菌等非芽孢菌。 （2）平盖酸败 概念：外观正常，内容物变质，呈轻微或严重酸味，pH 可能可以下降到 0.1-0.3。 导致平盖酸坏的微生物称为平酸菌，平酸菌常因受到酸的抑制而自然消失， 即使采用分离培养也不一定能分离出来。 ––平酸菌在自然界中分布很广。糖、面粉及香辛料是常见的平酸菌污染源。 –低酸性食品中常见的平酸菌为嗜热脂肪芽孢杆菌 –酸性食品中常见的平酸菌为凝结芽孢杆菌，它是番茄制品中重要的腐败变 质菌。 （3）黑变或硫臭腐败 •在细菌的活动下，含硫蛋白质分解并产生唯一的 H2S 气体，与罐内壁铁发生 反应生成黑色硫化物，沉积于罐内壁（硫化斑）或食品上（硫化铁） ，以致食
品发里并县皇味。 原因是致黑梭状芽孢杆菌的作用，只有在杀菌严重不足时才会出现。 4)发 般不常见。只有在容器裂漏或罐内真空度过低时才有可能在低水分及高浓 度糖分的食品表面生长 (5)产毒 ·如肉毒杆菌、金黄色葡萄球菌等 ·从耐热性看，只有肉毒杆菌耐热性较强，其余均不耐热 因此 为 了避免中毒 食品杀菌时必须以肉毒杆菌作 杀菌对象加以考虑 致黑梭状芽孢杆菌的作用，只有在杀菌严重不足时才会出现。 思考题 ·低酸性食品和酸性食品的分界线是什么？为什么？ ·罐头食品主要有哪些腐败变质现象？罐头食品腐败变质的原因有哪些？ 第一节微生物的耐热性 ·微生物对热的敏感性常受各种因素的影响，如种类、数量、环境条件等 ·鉴定微生物的死亡，常以它是否失去了繁殖与变异能力为标准。 影响微生物耐热性的因素 1、菌种与菌株 ,菌种不同、耐热性不同 一同一菌种，菌株不同，耐热性也不同 -正处于生长繁殖的细茵的耐热性比它的芽孢弱 各种芽孢中，嗜热菌芽孢耐热性最强 ,厌氧菌芽孢次之，需氧菌芽孢最弱 -同一种芽孢的耐热性也会因热处理前菌龄、培育条件、贮存环境的不同而 异 2、热处理前细菌芽孢的培育和经历 生物有抵御周围环境的本能。食品污染前腐败菌及其芽孢所处的生长环境对 他们的耐热性有一定影响 含有磷酸或镁的培养基种生长出的芽孢具有较强的耐热性：在含有碳水化 合物和氨基酸的环境中培养芽孢的耐热性很强：在高温下培养比在低温下喂养形 成的芽孢的耐热性要强 菌龄与贮藏期也有一定影响 3、热处理时介质或食品成分的影响 ,酸彦 ·对大多数芽孢杆菌来说 ,在中性范围内耐热性最强，pH低于5时细菌芽孢 就不耐热，此时耐热性的强弱受其它因素控制。 ·因此人们在加工一些蔬菜和汤类时常常添加酸，适当提高内容物酸度，以降 低杀菌温度和时间，保存食品品质和风味。 糖 高浓度的糖液对受热处理的细菌的芽孢有保护作用 ·盐的影响 6
6 品发黑并呈臭味。 原因是致黑梭状芽孢杆菌的作用，只有在杀菌严重不足时才会出现。 （4）发霉 •一般不常见。只有在容器裂漏或罐内真空度过低时才有可能在低水分及高浓 度糖分的食品表面生长 （5）产毒 •如肉毒杆菌、金黄色葡萄球菌等 •从耐热性看，只有肉毒杆菌耐热性较强，其余均不耐热。 •因此，为了避免中毒，食品杀菌时必须以肉毒杆菌作为杀菌对象加以考虑 致黑梭状芽孢杆菌的作用，只有在杀菌严重不足时才会出现。 思考题 •低酸性食品和酸性食品的分界线是什么？为什么？ •罐头食品主要有哪些腐败变质现象？罐头食品腐败变质的原因有哪些？ 第一节 微生物的耐热性 •微生物对热的敏感性常受各种因素的影响，如种类、数量、环境条件等 •鉴定微生物的死亡，常以它是否失去了繁殖与变异能力为标准。 一、 影响微生物耐热性的因素 1、菌种与菌株 –菌种不同、耐热性不同 –同一菌种，菌株不同，耐热性也不同 –正处于生长繁殖的细菌的耐热性比它的芽孢弱 –各种芽孢中，嗜热菌芽孢耐热性最强，厌氧菌芽孢次之，需氧菌芽孢最弱。 –同一种芽孢的耐热性也会因热处理前菌龄、培育条件、贮存环境的不同而 异 2、热处理前细菌芽孢的培育和经历 生物有抵御周围环境的本能。食品污染前腐败菌及其芽孢所处的生长环境对 他们的耐热性有一定影响 在含有磷酸或镁的培养基种生长出的芽孢具有较强的耐热性；在含有碳水化 合物和氨基酸的环境中培养芽孢的耐热性很强；在高温下培养比在低温下喂养形 成的芽孢的耐热性要强 菌龄与贮藏期也有一定影响 3、热处理时介质或食品成分的影响 –酸度 •对大多数芽孢杆菌来说，在中性范围内耐热性最强，pH 低于 5 时细菌芽孢 就不耐热，此时耐热性的强弱受其它因素控制。 •因此人们在加工一些蔬菜和汤类时常常添加酸，适当提高内容物酸度，以降 低杀菌温度和时间，保存食品品质和风味。 •糖 –高浓度的糖液对受热处理的细菌的芽孢有保护作用 •盐的影响
-通常食盐的浓度在4%以下时，对芽孢的耐热性有一定的保护作用，而8%以 上浓度时，则可削弱其耐热性。 这种削弱和保护的程度常随腐败菌的种类而异 ·食品中其它成分的影响 -淀粉对芽孢没有直接影响 一蛋白质如明胶、血清等能增强芽孢的耐热性 -脂肪和油能增强细菌芽孢耐热性的作用 如果食品中加入少量的杀菌剂和抑制剂也能大大减弱芽孢的耐热性 4、热处理温度 ·热处理温度越高，杀死一定量腐败菌芽孢所需要的时间越短。 5、原始活菌数 ·腐败菌或芽孢全部死亡所需要的时间随原始菌数而异，原始菌数越多，全部 死亡所需要的时间越长。 ·因此罐头食品杀菌前被污染的菌数和杀菌效果有直接的关系 汪总： ·微生物在热力作用下的死亡特性既然是各种因素综合影响的结果，那么，对 腐败菌耐热性作比较时就应指出比较时所处的条件。 ·利用某对象菌耐热性作为确定某罐头食品的杀菌程度时，测定对象第耐热性 所处的条件和环境应和该罐头食品所含成分基本一致。 微生物的耐热机制 芽孢具有较强的耐热性的机理：孢子的原生质由一层富含C阳”和吡啶二羧酸 的细胞质膜包裹，C和吡啶二羧酸形成凝胶状的钙-吡啶二羧酸盐络合物。由于 孢子的耐热性与原生质的含水量（游离水含量）有很大关系，上述带凝胶状物质 的皮膜在营养细胞形成芽孢之际产生收缩，使原生质脱水，从而增强了芽孢的酮耐 热性 ,微生物耐热性试验方法P82-87 四、有关细菌耐热性的特性1、加热时间与细菌芽孢致死率关系 热力致死速率曲线或活菌残存数曲线 D值、TRT值m=ga-gb T=- 您a-g)m为斜率 (1)D值 微生物及其芽孢的热处理死亡数是按指数递减或按对数循环下降的。 -若以纵坐标为物料单位值内细胞数或芽孢数的对数值，以横坐标为热处理 时间，可得到一直线 一热力致死速率曲线或活菌残存数曲线 ·图表明.直线横讨一个对数循环时所需要的时间（分钟）就是D值(Decimal 1000 直线斜率实际反映了细菌的死亡速 D值的 正一定的热力致死温度条件下某细 菌数群中每方是 的时间。 D=1/m D值可以 100 数循环所需的热处理时间求得。当 然也可以根 斜率的倒数，即 D=t/lo 例：已为 如热时间《分) :121℃下把对象菌杀灭99.9%，问
7 –通常食盐的浓度在 4%以下时,对芽孢的耐热性有一定的保护作用,而 8%以 上浓度时,则可削弱其耐热性. –这种削弱和保护的程度常随腐败菌的种类而异. •食品中其它成分的影响 –淀粉对芽孢没有直接影响 –蛋白质如明胶、血清等能增强芽孢的耐热性 –脂肪和油能增强细菌芽孢耐热性的作用 –如果食品中加入少量的杀菌剂和抑制剂也能大大减弱芽孢的耐热性 4、热处理温度 •热处理温度越高，杀死一定量腐败菌芽孢所需要的时间越短。 5、原始活菌数 •腐败菌或芽孢全部死亡所需要的时间随原始菌数而异，原始菌数越多，全部 死亡所需要的时间越长。 •因此罐头食品杀菌前被污染的菌数和杀菌效果有直接的关系。 注意： •微生物在热力作用下的死亡特性既然是各种因素综合影响的结果，那么，对 腐败菌耐热性作比较时就应指出比较时所处的条件。 •利用某对象菌耐热性作为确定某罐头食品的杀菌程度时，测定对象菌耐热性 所处的条件和环境应和该罐头食品所含成分基本一致。 二、微生物的耐热机制 芽孢具有较强的耐热性的机理：孢子的原生质由一层富含 Ca2+和吡啶二羧酸 的细胞质膜包裹，Ca2+和吡啶二羧酸形成凝胶状的钙-吡啶二羧酸盐络合物。由于 孢子的耐热性与原生质的含水量（游离水含量）有很大关系，上述带凝胶状物质 的皮膜在营养细胞形成芽孢之际产生收缩，使原生质脱水，从而增强了芽孢的耐 热性。 三、微生物耐热性试验方法 P82-87 四、 有关细菌耐热性的特性 1、加热时间与细菌芽孢致死率关系 热力致死速率曲线或活菌残存数曲线 D 值、TRT 值 a b m lg − lg = (lg lg ) 1 a b m = − m 为斜率 （1）D 值 –微生物及其芽孢的热处理死亡数是按指数递减或按对数循环下降的。 –若以纵坐标为物料单位值内细胞数或芽孢数的对数值，以横坐标为热处理 时间，可得到一直线——热力致死速率曲线或活菌残存数曲线 •图表明，直线横过一个对数循环时所需要的时间（分钟）就是 D 值（Decimal reduction time）。也就是直线斜率的倒数。直线斜率实际反映了细菌的死亡速 率。 •D 值的定义就是在一定的处理环境中和在一定的热力致死温度条件下某细 菌数群中每杀死 90%原有残存活菌数时所需要的时间。 D=1/m D1100C=5min • D 值可以根据图 1-2-3 中直线横过一个对数循环所需的热处理时间求得。当 然也可以根据直线方程式求得，因为它为直线斜率的倒数，即： D= t/log a – log b 例：已知蘑菇罐头对象菌 D121=4 min，欲在 121℃下把对象菌杀灭 99.9%，问 10 100 1000 10000 0 1 2 3 4 5 加热时间（分） 每毫升芽孢数
需多长杀菌时间？如果使活菌数减少为原来的0.01%，问需多长杀菌时间？ 第一个D值，杀灭90%，第二个D值，杀灭9%， 第三个D值，杀灭0.9%，第四个D值，杀灭0.09%。 答案：l2min,l6min ·D值越大，细菌的死亡速率越慢，即该菌的耐热性越强。 ·因此D值大小和细菌耐热性的强度成正比。 ·注意：D值 不受原 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。 ·从表1-2-11可以看出，从5D以后，为负指数，也就是说有1/10~1/10000 活菌残存下来的可能。 ·细菌和芽孢按分数出现并不显示，这只是表明理论上很难将活菌完全消灭 掉。 ·实际上，这应该从概率的角度来考虑，如果100支试管中各有1ml悬浮液， 每ml悬浮液中仅含有1个芽孢，经过5D处理后，残存菌数为10~1，即1/10活 10100,也就是100支试管中可能有90支不再有活菌存在，而10支尚有活菌的 可能 (2)TRT值 热力指数递减时间(TRTn)是D值概念的外延。·为了计算杀菌时间，将细菌 指数递减因素考虑在内，将D值概念进一步扩大，提出了热力指数递减时间 (TRTn)概念。 ·TRT1定义就是在任何特定热力致死温度条件下将细菌或芽孢数减少到某 程度如10n(即原来活菌数的1/10)时所需要的热处理时间（分钟）。 ·TRIn=nD即曲线横过n个对数循环时所需要的热处理时间。 =1时，TRT1=D TRTn值与D值一样不受原始菌数的影响 TRT值的应用为运用概率说明细菌死亡情况建立了基础。 ·如121℃温度杀菌时TRT12=12D,即经12D分钟杀菌后罐内致死率为D值的 主要杀菌对象一 芽孢数将降低到1012。 2、加热温度和细菌芽孢的致死率关系 加热致死时间曲线(TDT曲线) 1000 温度保持恒定不变，将处于 戈芽孢全部杀死所必需的最 了不同热力致死温度时细菌 100 黄坐标，以热处理时间为纵 由线。 10 的概念：直线横过一个对数 8 95 1o0茶温g雪120125
8 需多长杀菌时间？如果使活菌数减少为原来的 0.01%，问需多长杀菌时间？ 第一个 D 值，杀灭 90%，第二个 D 值，杀灭 9%， 第三个 D 值，杀灭 0.9%，第四个 D 值，杀灭 0.09%。 答案：12 min，16 min •D 值越大，细菌的死亡速率越慢，即该菌的耐热性越强。 •因此 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。 •从表 1-2-11 可以看出，从 5D 以后，为负指数，也就是说有 1/10～1/10000 活菌残存下来的可能。 •细菌和芽孢按分数出现并不显示，这只是表明理论上很难将活菌完全消灭 掉。 •实际上，这应该从概率的角度来考虑，如果 100 支试管中各有 1ml 悬浮液， 每 ml 悬浮液中仅含有 1 个芽孢，经过 5D 处理后，残存菌数为 10-1，即 1/10 活 10100，也就是 100 支试管中可能有 90 支不再有活菌存在，而 10 支尚有活菌的 可能。 （2）TRT 值 热力指数递减时间（TRTn）是 D 值概念的外延。•为了计算杀菌时间,将细菌 指数递减因素考虑在内，将 D 值概念进一步扩大，提出了热力指数递减时间 （TRTn）概念。 •TRTn 定义就是在任何特定热力致死温度条件下将细菌或芽孢数减少到某 一程度如 10-n（即原来活菌数的 1/10n）时所需要的热处理时间（分钟）。 •TRTn=nD 即曲线横过 n 个对数循环时所需要的热处理时间。 N=1 时，TRT1=D •TRTn 值与 D 值一样不受原始菌数的影响。 •TRT 值的应用为运用概率说明细菌死亡情况建立了基础。 •如 121℃温度杀菌时 TRT12=12D，即经 12D 分钟杀菌后罐内致死率为 D 值的 主要杀菌对象——芽孢数将降低到 10-12。 2、加热温度和细菌芽孢的致死率关系 加热致死时间曲线（TDT 曲线） •加热致死时间 Thermal Death Time：热力致死温度保持恒定不变，将处于 一定条件下的孢子悬浮液或食品中某一菌种的细胞或芽孢全部杀死所必需的最 短热处理时间 min。 •细菌的热力致死时间随致死温度而异。它表示了不同热力致死温度时细菌 芽孢的相对耐热性。 •与热力致死速率曲线一样，若以热处理温度为横坐标，以热处理时间为纵 坐标（对数值），就得到一条直线，即热力致死时间曲线。 •表明热力致死规律同样按指数递降进行。•Z 值的概念：直线横过一个对数 1 10 100 1000 95 100 105 110 115 120 125 杀菌温度(℃) 杀菌加热时间(分钟)
循环所需要改变的温度数（℃）。·换句话说：Z值为热力致死时间按照1/10，或 10倍变化时相应的加热温度变化（℃）。 热力致死时间变化10倍所需要的温度变化即为Z值。 反过来理解：温度变化1个Z值热力致死时间变化将变化10倍 请看例题：对象菌Z=10℃，Fz=10min, Fi=1 min, F10,1m1n, Fi=100 min, Fo=l000min。 ·Z值越大，因温度上升而取得的杀菌效果就越小。 ·通常用121℃（国外用250F。或12L.1℃）作为标准温度，该温度下的热 力致死时间用符号F来表示，并称为F值。 ·F值的定义就是在121.1℃温度条件下杀死一定浓度的细菌所需要的时间 一一F值与原始菌数是相关的。 to-一标准温度t-一杀菌温度 t一t下致死时间 t'-一to下致死时间 Z为时的t0t值，也即热力致死时间曲线越过一个对 数循环所对应的温度差。 采用121℃为标准温度，与此对应的热力致死时间t称为F 值，也叫杀菌致死值 1gr-lgF 121-1 3、D、F、Z三者关系 D值表示在某个恒定的温度下使菌失去其原有活性的90%时所需要的时间。Z 值是使热失活时间曲线越过一个对数循环所需改变的温度。下值是指在某个特定 不变环境条件下便来种闲的活性完全夜尖所箱要的时阿。拟藕 1000 100 ·纵坐标为D对数值，横坐标为加热温度，加热温度与其对应的D对数值呈 直线关系。 ·这样，已知T温度下的D值，乙值，再针对罐头产品需要确定n值后，就 可计算得到相应的F值。 9
9 循环所需要改变的温度数（℃）。•换句话说：Z 值为热力致死时间按照 1/10，或 10 倍变化时相应的加热温度变化（℃）。 热力致死时间变化 10 倍所需要的温度变化即为 Z 值。 反过来理解：温度变化 1 个 Z 值热力致死时间变化将变化 10 倍。 请看例题：对象菌 Z=10℃，F121=10 min， F131 =1 min， F141 =0.1 min， F111 =100 min， F101=1000 min。 •Z 值越大，因温度上升而取得的杀菌效果就越小。 •通常用 121℃（国外用 250F°或 121.1℃）作为标准温度，该温度下的热 力致死时间用符号 F 来表示，并称为 F 值。 •F 值的定义就是在 121.1℃温度条件下杀死一定浓度的细菌所需要的时间 ——F 值与原始菌数是相关的。 Z t − t = 0 lg to-标准温度 t-杀菌温度 τ—t 下致死时间 τ'- to 下致死时间 Z 为 lg =1 时的 to-t 值，也即热力致死时间曲线越过一个对 数循环所对应的温度差。 采用 1210 C 为标准温度，与此对应的热力致死时间τ'称为 F 值，也叫杀菌致死值。 Z t F − = 121 lg t F z − − = 121 1 lg lg 3、D、F、Z 三者关系 D 值表示在某个恒定的温度下使菌失去其原有活性的 90%时所需要的时间。Z 值是使热失活时间曲线越过一个对数循环所需改变的温度。F 值是指在某个特定 温度和不变环境条件下使某种菌的活性完全丧失所需要的时间。拟热力致死时间 曲线 •纵坐标为 D 对数值，横坐标为加热温度，加热温度与其对应的 D 对数值呈 直线关系。 •这样，已知 T 温度下的 D 值，Z 值，再针对罐头产品需要确定 n 值后，就 可计算得到相应的 F 值。 1 10 100 1000 95 100 105 110 115 120 125 加热温度(℃) D值(分钟)
eD:-lgD.= 假如gD,-gD,=1,则该直线的斜率为Z值的倒数 即tana=gD-gD,1 TRT,=nD=to 若t=tn=nD 则由-12变为2=12号 Z Z 2-121- D=5x10学 n 因出，在121C时求得的D值乘以n就可得F值】 但值并非固定不变，要根据工厂和食品的原始菌数或者污染菌的重要程度而 定 ·比如在美国，对肉毒杆菌，要求n=12,(12D的概念，P93) ·对生芽梭状芽孢杆菌，n=5。 ·例题：某罐头净重500克，测得杀菌前原始菌数为2个/克，其D121=2.5分钟 试求F值， ·解： ·a=500X2=1000(个/罐) b80℃，多数酶遭到不可逆破坏·但罐头食品热力杀茵 向高温短时，特别是超高温瞬时(121-150℃)方向发展后，罐头食品贮藏过程中 常出现了因活动而引混的变质间职 .pg5☒1 (T>125℃后，灭酶成为主要目标) ·过氧化物酶、果胶酯酶 ··酶钝化程度有时也被用做食品杀菌的测定指标，例牛乳巴氏杀菌的效果 可以根据磷酸酶活力测定的结果判定。这是因为牛乳中磷酸酶热处理时的钝化程 度和肺结核菌及其他病原菌热处理时的死亡程度相互一致。 0
10 Z t t D D 1 2 2 1 lg lg − − = 假如 lg D2 − lg D1 =1 ，则该直线的斜率为 Z 值的倒数。 即 Z Z lg D lg D 1 tan 2 1 = − = TRTn nD n = = 若 = n = nD 则由 Z t F − = 121 lg 变为 Z t F nD − = 121 lg F nD t Z lg 121− = Z t n F D − = 121 10 因此，在 121℃时求得的 D 值乘以 n 就可得 F 值。 但 n 值并非固定不变，要根据工厂和食品的原始菌数或者污染菌的重要程度而 定。 •比如在美国，对肉毒杆菌，要求 n=12，(12D 的概念,P93) •对生芽梭状芽孢杆菌，n=5。 •例题:某罐头净重 500 克,测得杀菌前原始菌数为 2 个/克,其 D121=2.5 分钟, 试求 F 值. •解: •a=500X2=1000(个／罐) •b80℃,多数酶遭到不可逆破坏•但罐头食品热力杀菌 向高温短时，特别是超高温瞬时(121-150℃)方向发展后，罐头食品贮藏过程中 常出现了因酶活动而引起的变质问题。 •P95 图 1-2-7 (T>125℃后,灭酶成为主要目标) •过氧化物酶、果胶酯酶 • •酶钝化程度有时也被用做食品杀菌的测定指标，例牛乳巴氏杀菌的效果 可以根据磷酸酶活力测定的结果判定。这是因为牛乳中磷酸酶热处理时的钝化程 度和肺结核菌及其他病原菌热处理时的死亡程度相互一致