食品工艺学导论——食品罐藏原理

时间: 2024-06-02 22:58:41 |   作者: 系统运行错误

  •   纸上是由两条斜率不同的直线组成,两条直线有一个交 点称为转折点,称为转折加热曲线。

      两条直线的斜率不同,说明食品在加热过程中的传 热方式和传热速度发生了改变。

      温度升高对酶的影响表现为两个方面,酶的活性 增大,一般Q10=2~3,酶催化的化学反应速度加快; 酶失活的速度增加,在临界温度范围内Q10>100, 远大于酶的活性增大的Q10,当温度达到某个温度 值时,酶失活的速度将超过催化速度,这个温度就是 酶作用的最适宜温度。

      F值能够反映微生物的耐热性强弱, F值越大,杀死 一定浓度的细菌或芽孢所需要的热力致死时间越长,微 生物的耐热性越强;反之,F值越小,杀死一定浓度的 细菌或芽孢所需要的热力致死时间越短,微生物的耐热 性越弱。

      F与温度和微生物的种类有关,用FzT表示,标准 温度下特定微生物的热力致死时间用F表示。

      依靠分子间的相互碰撞,导致热量从高能量分子 (高温处)向邻近的低能量分子(低温处)依次传递 的传热方式称为导热。

      罐头加热时热量从罐内壁向罐头几何中心传递; 冷却时,热量从罐头几何中心向罐内壁传递,罐内各 点温度不同,每点的温度随加热和冷却时间的变化而 变化。

      在稳定加热条件下,若已知微生物在标准温度下 的D值和Z值,可计算任意温度下所需的杀菌时间。

      例:已知肉毒杆菌在121℃时的D值为0.26min, Z值 为10℃。若要把芽孢数从107减少到105,求在115℃ 下所需的加热时间。

      半流体食品,主要以导热方式传热,升温速度较慢,罐 内温差较大,杀菌效果较差;

      固体食品,完全导热传热,升温缓慢,杀菌效果差; 流体和固体混装食品,对流导热结合型传热

      微生物芽孢与营养细胞的水分含量相差虽然不大, 但是芽孢的游离水含量低于营养细胞,故耐热性较强;

      湿热条件下较低的温度就能杀死微生物,而干热条 件下则需要140~180℃、维持数小时才可以做到湿热条件 下的杀菌效果。

      中性附近微生物细胞及芽孢的耐热性最强, 即相同 的加热温度所需加热致死时间最长,或相同的加热时 间所需加热致死温度最高;

      热处理温度越高,微生物致死所需要的时间越短,相反, 热处理温度越低,微生物致死所需要的时间越长。

      游离水含量越高,即食品的水分活度越高,微生物 受热后越容易死亡,微生物的耐热性越低;

      Z值能够反映微生物的耐热性强弱, Z值越大,加 热气温变化对微生物致死速度的影响越小;反之,Z值 越小,加热温度的变化对微生物致死速度的影响越大。

      将一定浓度的微生物细胞或芽孢制成悬浮液,在不 同温度下进行加热,分别测定微生物细胞或芽孢全部死 亡需要的最短加热时间即热力致死时间。以热力致死时 间为纵坐标(对数坐标),加热温度为横坐标,在半对 数坐标上作图,所得曲线即为热力致死时间曲线。

      容器传热的热阻R=δ/λ,R↑,传热速度↓,对流 传热型罐头食品传热速度的影响较大,对导热传热型罐 头食品传热速度的影响较小。

      影响D值的因素: A.微生物的种类和菌种; B.温度; C.D值与微生物的原始菌数无关。

      不同微生物的耐热性强弱可以用相同温度下的D 值大小进行比较,不一样的温度下的D值不能直接反映微 生物的耐热性强弱。

      例.已知某细菌的初始活菌数为1×104,在110℃下处 理3min后残存的活菌数为1×10,求其D值。

      设某食品的初始活菌数a,杀菌结束时残存的活菌 数为b,直线的斜率为m,加热时间为

      在一定的环境中和在一定的热力致死温度条件下 杀死某细菌群原有活菌数的90%所需要的时间,或热 力致死速率曲线横过一个对数循环所需的时间。

      D值能够反映微生物的耐热性强弱, D值越大, 微生物的数量减少90%需要的时间越长,微生物的耐 热性越强; 反之,D值越小,微生物的数量减少90% 需要的时间越短,微生物的耐热性越弱。

      对流传热型食品在加热或冷却过程中,罐内传热速 度很快,各点温度比较接近,温差很小,加热升温或冷 却降温过程需要的时间较短。

      罐内传热最慢的一点即温度最低点被称为冷点; 传导型罐头的冷点在罐头的几何中心。

      依靠流体的流动进行热量传递的方式,即依靠流 体各部位发生相对位移产生的热交换称为对流传热。

      加热时与罐壁接触的液态食品受热后迅速膨胀, 密度减小而上浮,内部温度较低的食品密度较大下沉, 导致食品在罐内循环流动,产生热交换。

      D盐 低浓度的食盐随浓度增加,微生物的耐热性增强; 盐浓度为1.0%~2.5%时,芽孢的耐热性最强; 食盐高于4.0%时,随浓度增加,微生物的耐热性减弱。

      E 油脂 油脂对芽孢有一定的保护作用; 原因是脂肪的存在使传热速率下降,水分渗入困

      与微生物一样,也可以作出酶的热失活速率曲线、 时间曲线,用D值、Z值、F值表示酶的耐热性。

      过氧化物酶的Z值大于细菌芽孢的Z值,说 明温度升高对酶的活性的损害比对细菌芽孢的 损害更轻,或杀死细菌芽孢的效果高于钝化酶 的效果。

      细菌>霉菌>酵母菌; 同种微生物:芽孢>营养细胞; 嗜热菌芽孢>厌氧菌芽孢>需氧菌芽孢; 经过热处理后残存的芽孢再形成的芽孢

      微生物的初始数量越多,杀灭全部微生物所需 时间越长、所需温度越高,微生物的耐热性越强; 幻灯片 1

      如一些果块较大的水果罐头(糖水桃子罐头等)加热 时的热传递属这一类,液体部分为对流传热,固体部分 为传导传热。

      对于低酸性罐头食品,在121℃杀菌,取对象菌的 Z=10℃;酸性罐头食品,用80~90℃或沸水杀菌,取 对象菌的Z=8℃。

      在半对数坐标系中,以D值为纵坐标,加热温度 为横坐标作图,得到的曲线称为仿热力致死时间曲线, 这是一条直线—lgD1=(T1—T2)/ Z

      pH相同,但酸的种类不同时,微生物的耐热性也 不同:乳酸>苹果酸>柠檬酸、醋酸;

      将微生物细胞或芽孢制成悬浮液,在一定温度下 加热,每隔一定时间抽样测定残存的细胞或芽孢 数。以横坐标表示一定温度下的加热时间,纵坐标 (对数坐标)表示单位值内的微生物细胞或芽孢数, 在半对数坐标上作图,所得曲线即为热力致死速率曲 线℃=τ/(lga—lgb) =3/〔lg(1×104)—lg(1×10)〕 =3/〔4—1〕 =1.0(min)

      热力致死时间(Thermal Death Time): 热力致死温度保持恒定,将处于一定条件下的食

      在某一特定的热力致死温度下将细菌或芽孢数 减少到某一程度所需的加热处理时间,以TRTn表 示,n称为递减指数。

      TRTn为热力致死速率曲线横过几个对数循环所 需热处理时间,是D的扩大倍数。

      与D一样,TRTn不受原始含菌量的影响,但 受微生物的种类、菌种、加热温度等因素的影 响。

      直线的斜率越大,直线越陡峭,表示传热速度越快; 直线斜率越小,直线越平坦,则传热速度越慢。

      4.3影响罐头食品传热的因素 ①食品的物理性质: 装罐量、罐内顶隙、固液比等; ②罐藏容器的材料和性质; ③罐头食品的初温; ④罐头的大小、在杀菌锅内的位置、排列方式 ⑤杀菌釜的形式