食品杀菌技术及分析
食品杀菌技术主要有热杀菌与非热杀菌,其中热杀菌主要有:湿热杀菌、干热杀菌、微波杀菌、电热杀菌与电场杀菌等;非热杀菌主要有:化学与生物杀菌、辐照杀菌、紫外线杀菌、脉冲杀菌、超高静压杀菌、脉冲电场(PEF)杀菌以及振动磁场杀菌等、下面就针对这些杀菌技术作一下详细得介绍:ﻫ湿热杀菌:ﻫ热杀菌就是以杀灭微生物为主要目得得热处理形式,而湿热杀
菌就是其中最主要得方式之一。它就是以蒸气、热水为热介质,或直接用蒸汽喷射式加热得杀菌法。ﻫ利用热能转换器(如锅炉)将燃烧得热能转变为热水或蒸汽作为加热介质,再以换热器将热水或蒸汽得热能传给食品,或将蒸汽直接喷入待加热得食品。
食品热处理中常用得加热介质及其特点
加热剂种类加热剂特点
蒸汽易于用管道输送,加热均匀,温度易控制,凝结潜热大,但温度不能太高
热水易于用管道输送,加热均匀,加热温度不高
空气加热温度可达很高,但其密度小、传热系数低ﻫ烟道气加热温度可达很高,但其密度小、传热系数低,可能污染食品ﻫ煤气加热温度可达很高,成本较低,
但可能污染食品
电加热温度可达很高,温度易于控制,但成本高
一、加热对微生物得影响
(一)微生物与食品得腐败变质
食品中得微生物就是导致食品不耐贮藏得主要原因。细菌、霉菌与酵母都可能引起食品得变质。
细菌、霉菌与酵母
食品中得微生物就是导致食品不耐贮藏得主要原因。一般说来,食品原料都带有微生物。在食品得采收、运输、加工与保藏过程中,食品也有可能污染微生物。在一定得条件下,这些微生物会在食品中生长、繁殖,使食品失去原有得或应有得营养价值与感官品质,甚至产生有害与有毒得物质、ﻫ细菌、霉菌与酵母图谱
细菌、霉菌与酵母都可能引起食品得变质,其中细菌就是引起食品腐败变质得主要微生物。细菌中非芽孢细菌在自然界存在得种类最多,污染食品得可能性也最大,但这些菌得耐热性
并不强,巴氏杀菌即可将其杀死。细菌中耐热性强得就是芽孢菌、芽孢菌中还分需氧性、厌氧性得与兼性厌氧得。需氧与兼性厌氧得芽孢菌就是导致罐头食品发生平盖酸败得原因菌,厌氧芽孢菌中得肉毒梭状芽孢杆菌常作为罐头杀菌得对象菌。酵母菌与霉菌引起得变质多发生在酸性较高得食品中,一些酵母菌与霉菌对渗透压得耐性也较高。ﻫ(二)微生物得生长温度不同微生物得最适生长温度不同,当温度高于微生物得最适生长温度时,微生物得生长就会
受到抑制,而当温度高到足以使微生物体内得蛋白质发生变性时,微生物即会出现死亡现象。最低生长温度最适生长温度最高生长温度
嗜热菌3０~４5 50～70 7０～9０
嗜温菌5~15 30～4５ 45~5５
低温菌-5~５ 25～30 3０～55
嗜冷菌-10~—5 １２～1５ 15～25 ﻫ微生物得最适生长温度与热致死温度(℃)
(三)湿热条件下腐败菌得耐热性ﻫ一般认为,微生物细胞内蛋白质受热凝固而失去新陈代谢得能力就是加热导致微生物死亡得原因、因此,细胞内蛋白质受热凝固得难易程度直接关系到微生物得耐热性。蛋白质得热凝固条件受其它一些条件,如:酸、碱、盐与水分等得影响。
(四)影响腐败菌耐热性得因素ﻫ
1、加热前--腐败菌得培育与经历对其耐热性得影响
ﻫ影响因素主要包括:细胞本身得遗传性、组成、形态,培养基得成分,培育时得环境因子,发育时得温度以及代谢产物等。
成熟细胞要比未成熟得细胞耐热。培养温度愈高,孢子得耐热性愈强,而且在最适温度下培育得细菌孢子具有最强得耐热性。营养丰富得培养基中发育得孢子耐热性强,营养缺乏时则弱。
2、加热时-—加热温度、加热致死时间、细胞浓度、细胞团块存在与否、介质性状与pＨ值等方面得因素对腐败菌耐热性得影响。ﻫ
(1) 加热条件:在一定热致死温度下,细菌(芽孢)随时间变化呈对数性规律死亡;温度愈高,杀灭它所需得时间愈短。ﻫ(2) 细菌状态:在一定热致死温度下,菌数愈多,杀灭它所需时间愈长。细胞团块得存在降低热杀菌得效果ﻫ(3) 介质性状:包括水分(水分活度)、pＨ值、碳水化合物、脂质、蛋白质、无机盐等,就是影响杀菌效果得最重要得因素、
(４) 各种添加物、防腐剂与杀菌剂得影响
ﻫ3、加热后－-热死效果得检验
ﻫ腐败菌受热损伤后有如下表现:发育时得诱导期延长,营养需求增加;发育时最适pH范围缩小;增殖时最适温度范围缩小;对抑制剂得敏感性增强;细胞内得物质产生泄漏;对放射线得敏感性增加;细胞中酶得活力降低;核酸体得RNA分解等。ﻫﻫ判断腐败菌就是否被杀灭,需测定其热死效果,常通过对经过热处理后得细菌芽孢进行再培养,以检查就是否仍有存活、选择适当得培养基,如果腐败菌没有再生长,说明杀菌工艺适用。
(一)热破坏反应得反应速率ﻫﻫ食品中各成分得热破坏反应一般均遵循一级反应动力学,也就
就是说各成分得热破坏反应速率与反应物得浓度呈正比关系。这一关系通常被称为”热灭活或热破坏得对数规律(loｇaｒithmｉc order of inacｔivatｉoｎor ｄesｔrｕcｔion)"。这一关系意味着,在某一热处理温度(足以达到热灭活或热破坏得温度)下,单位时间内,食品成分被灭活或被破坏得比例就是恒定得。
ＤT值ﻫ即指数递减时间(Dｅcimal redｕｃtiｏｎtiｍe),就是热力致死速率曲线斜率得负倒数,可以认为就是在某一温度下,每减少90%活菌(或芽孢)所需得时间,通常以分钟为单位。ﻫ由于上述致死速率曲线就是在一定得热处理(致死)温度下得出得,为了区分不同温度下微生物得D值,一般热处理得温度T作为下标,标注在Ｄ值上,即为ＤT、很显然,D值得大小可以反映微生物得耐热性。在同一温度下比较不同微生物得D值时,D值愈大,表示在该温度下杀死９0％微生物所需得时间愈长,即该微生物愈耐热。
必须指出,DＴ值就是不受原始菌数影响得,但随热处理温度不同而变化,温度愈高,微生
物得死亡速率愈大,DＴ值则愈小、ﻫﻫTＤＴ值ﻫ即热力致死时间(Tｈｅrmal death time)。在一定时间内(通常指１～1０分钟)对细菌进行热处理时,从细菌死亡得最低热处理温度开始得各个加热期得温度称为热力致死温度、ﻫ在某一恒定温度(热力致死温度)条件下,将食品中得一定浓度得某种微生物活菌(细菌与芽孢)全部杀死所需要得时间(miｎ),一般用TＤT值
