软饮料热杀菌工艺.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,软饮料热杀菌工艺,基本概念,灭菌：用物理的或化学的方法清除或杀灭一切活的微生物，包括致病性微生物和非致病性微生物。,消毒：杀灭或去除外环境中各种病原微生物的过程。,防腐：防止和抑制微生物生长繁殖。,商业无菌：食品经过杀菌后，不含有致病的微生物，也不含有在通常温度下能在其中能够繁殖的非致病微生物。,消毒灭菌的方法,物理消毒法：热力、电离辐射、紫外线、微波、红外线与激光等,化学消毒法：消毒剂等,生物消毒法：抗生素等,食品腐败和变质的原因,食品由于微生物的侵入和繁殖而被分解变成低级化合物，称为腐败；微生物分解食品中的碳水化合物、脂肪的过程则称为变质。,食品腐败和变质的原因有以下四个方面：,（一）生物因素：由于昆虫等小动物的侵害和微生物的污染所引起的腐败、变质和产生有毒物质等。,（二）酶活性因素：自身消解、酶褐变、酶分解、酶氧化等。,（三）化学因素：脂类及其他成分的氧化、非酶褐变等。,（四）物理因素：组织发生变化、淀粉老化、蛋白质变性等。,影响热力灭菌的因素,食品成份,水分,pH,热的传递,初温,杀菌前的污染程度,热力对碳水化合物的影响,碳水化合物是食品的主要成分，所占的比重很大，它是由单糖、双糖和多糖组成的。其化学性质不稳定，除了本身单独可发生分解、聚合等反应外，还容易与其他共有物质相互作用，进行反应，发生褐变，产生异臭等，是降低食品品质的一个很重要原因。这种褐变反应在常温下就可以进行，但当温度升高时，其反应速度加快，,Q10,3,3,5,，也就是说，温度每升高,10,，其反应速度就加快,3,3,5,倍。因此，在加热杀菌时，应注意采取相应措施防止或减少这种影响食品品质的反应。,热力对脂类影响,脂类是食品的一个组成部分，性质不稳定，在环境中易引起与食品分解有密切关系的氧化反应。食品因脂类物质的氧化而发生酸败（氧化性酸败），从而使食品产生种种不愉快的酸臭，出现涩味，降低食品品质，有时甚至还会产生对人体有害的物质。脂类物质的氧化还会使维生素,A,和维生素,C,等遭到破坏，减少蛋白质中赖氨酸的有效成分，降低消化酶的功能等，导致食品营养价值下降。光线、水分、金属阳离子等对脂类物质的氧化酸败反应有促进作用，当消毒或灭菌时，温度的促进作用更为明显，温度每升高,10,，其酸败速度就提高,2,倍。,热力对蛋白质的影响,蛋白质食品的营养价值受食品中蛋白质的质量与数量所左右，并且蛋白质的组成成分对食品的特性、加工特性、烹饪性和贮藏性等都有很重要影响。加热、紫外线、放射性以及电离辐射、于燥等物理因素与添加酸、碱、盐类等化学因素作用于蛋白质均可引起蛋白质结构变化而发生变性。蛋白质加热变性而发生凝固，一方面对食品加工有利，另一方面又容易受微生物作用而变质，牛奶经过杀菌处理，可引起牛奶中的乳清蛋白变性，产生热臭，过分的加热又会使其生物效价降低。经过超高温（,UHT,）杀菌处理的乳制品，在热处理及其后贮藏过程中会产生细小的沉淀或发生凝胶化现象，影响牛乳的品质。肌肉中除蛋白质外，并含有丰富的氨基酸，其中一些氨基酸分子的,S,S,基、,SH,基，在,100,以上高温作用下，会被容器罐质材料或肉质还原生成,H2S,，,H2S,再与制罐材料或食品中的铁及其他物质发生反应，生成黑色或褐色的硫化物。这是罐头食品黑变的一个重要原因，影响罐头食品品质。,热力对维生素的影响,维生素在无水状态下，经排除空气中氧气以后，用,100,130,加热处理单纯的维生素，观察其对热的稳定性，结果表明，维生素,E,、核黄素、烟酸最为稳定，维生素,B1,对热最敏感，维生素,A,、,D,、,B12,、,C,则随温度升高分解增加，叶酸、维生素,B6,、泛酸超过某一温度界限后便急速分解。但是食品加工中维生素的稳定性与之不同，要受到加热温度、时间以及其他因素的影响，情况比较复杂。食品加工中，由于受到天然的抗氧化剂和蛋白质受体的保护，因而加工处理造成的维生素损失同单纯的维生素溶液加热处理造成的损失相比还是比较小的。（,1,）脂溶性维生素：维生素,A,在经低温杀菌或高温杀菌的牛奶中损失很少。一般在绿色蔬菜罐头中维生素,A,的活性为,15,20,，在黄色蔬菜罐头中为,30,35,。作为着色添加剂的,胡萝卜素在肉汤罐头中稳定性很好，维生素,D,在食品中的稳定性与维生素,A,相似。维生素,E,在家庭烹饪中损失不大，但经装罐杀菌等处理后，蔬菜罐头中损失则相当大。（,2,）水溶性维生素；缓慢加热和长时间烹饪可使维生素,C,大量损失。为防止维生素,C,损失，常采取热烫处理措施。,热力对维生素的影响,果品、蔬菜经热烫处理，稳定性得到保护。若热烫技术使用得当，可使维生素,C,的损失控制在,1,以内。酸性食品如柑橘汁罐头有利于维生素,C,的稳定，其活性可保持在,90,以上。天然的类黄酮化合物是一种抗氧化物质，对某些果品、蔬菜中的维生素,C,有保护作用。相反，为使着色稳定而添加的铜盐，则可促进维生素,C,的分解。牛奶经装瓶杀菌处理，维生素C,可损失,50,以上，经低温杀菌或超高温杀菌约损失,20,，若经脱气处理，除去牛奶中的氧，则可提高维生素,C,的稳定性。维生素,B1,在食品加工中，因食品种类不同加热条件变化较大，因而其损失化况有很大不同。蔬菜罐头中可保留,60,90,，而肉类罐头中损失竟高达,70,左右。牛奶经装瓶杀菌处理，维生素,B1,要损失,25,左右，经高温或超高温短时间杀菌处理，损失则可控制在,10,以内。维生素,B2,耐高温性比维生素,B1,强，经加热处理，在食品中维生素,B2,的损失可以忽略不计。但它对光十分敏感。因此，在受到光和高温这两个因素同时作用时，就会大量损失。维生素,B6,和泛酸均比维生素,B1,稳定。在豆类、牛肉、牛奶等食品中的损失不到,1,。烟酸则是维生素,B,族中最稳定者。叶酸在牛奶中，经装瓶杀菌处理损失为,50,，经超高温杀菌处理损失为,10,20,。维生素,B12,在前一种杀菌方法中损失达,100,，在后一种杀菌方法中损失仅为,20,。,热力对酶的影响,食品原料中含有多种酶。这些酶对生鲜状态下进行贮藏的食品品质如风味、着色、组织硬度、营养价值等会产生一定的影响。一般情况下，加热处理很容易使酶钝化，避免在贮藏过程中酶对食品品质的影响。但是有一些酶由于本身酶活性蛋白具有耐热性结构，同时受到食品中各种成分及,pH,值、水分活度等因素影响，因而对热力耐受性较强。试验结果表明，来源于蔬菜中的过氧化物酶、来源于微生物的脂肪酸、蛋白酶、淀粉酶等，耐热性比较强，作用,1min,使酶活性降低,90,的温度，在,100,或,100,以上来源于动植物的蛋白酶、多酚氧化酶、淀粉酶等，对热力则比较敏感，作用,1min,使酶活性降低,90,的温度，低于,100,。来源于微生物的淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶，是由假单孢细菌产生的。这些酶对热力有很强的抗性，在,150,时，,D,值分别为,5s,、,84s,和,4,8min,。因而食品高温短时间杀菌时，这些耐热性很强的酶常常难以被灭活，在其后的食品贮藏过程中，这些残留的酶往往会再度恢复活性，从而影响食品的品质。因此，在选择确定食品杀菌条件时，不仅要考虑杀灭污染食品的微生物，还要考虑灭活来自食品原料的酶，以及污染微生物产生的酶的活性。,高温短时间杀菌有利于保持食品品质和营养成分,早在,1967,年，,Feiliciotti,和,Esselen,研究了加热处理杀灭食品中微生物时，温度对食品品质和营养成分的影响。他们将指示菌芽孢和维生素,B1,加在同一食品中进行加热处理，结果在,116,下，作用,2,2min,或在,136,下，作用,0,18min,，均可杀灭细菌芽孢。但是，前者维生素,B1,破坏率为,20,。后者仅为,1,，两者有很大差异，表明高温短时间杀菌有利于保持食品中的维生素。,Frandlin,等研究了加热处理时，杀灭牛乳中细菌芽孢的速率和牛乳发生褐变的速率的比较，结果温度每上升,10,，杀灭嗜热脂肪杆菌芽孢的速率约上升了,11,倍，而牛乳发生褐变的速率上升却不到,3,倍，两者之比为,113,，而且当温度上升到,140,150,时，两者之比值可增大,2000,5000,倍，表明杀菌效应比褐变效应增长快得多。因此，可以通过升高处理温度，缩短作用时间的方法，提高杀菌效果并减轻对食品品质和成分的影响,pH,对杀菌温度的影响,（,1,）低酸性食品（,pH,值高于,4,6,者）如水产类、肉类、禽类、部分蔬菜罐头，一般杀菌温度为,115,125,。,（,2,）酸性食品（,pH,值,4,0,4,5,者）如糖水水果及部分蔬菜罐头，一般杀菌温度为,100,或,100,以上。,（,3,）高酸性食品（,pH,值,4,0,以下者）如一般水果类罐头，一般杀菌温度为,95,100,。,F,值的计算,要正确地计算罐头食品杀菌温度和杀菌时间，首先需要弄清以下基本概念。,F,值：是指一定的热力致死温度下（常用,121,或,100,），杀灭一定数量的细菌繁殖体或芽孢，所需要的时间（,min,）。例如,F,20,121,5,，表示作用温度为,121,时，对,Z,值为,20,的对象菌，其致死时间为,5min,。,D,值：是指在指定的温度条件下，杀灭,90,原有细菌繁殖体或芽孢所需要的时间（,min,）。例如,D,16,121,1,16,，表示在,121,作用下，杀灭,Z,值为,16,的细菌芽孢，使其杀灭率达到,90,时，作用时间需要,1,16min,。,Z,值：是指要使加热致死时间作增加或减少,10,倍变化时，所需降低或提高加热的温度。例如，,Z,16,，表示当加热时间减少为,1,10,时，则杀菌温度需要提高,16,。设,Z,15,的某细菌芽孢，加热,100,，致死时间为,30min,。作用时间缩短为,1,10,即从,30min,缩短至,3min,，那么，加热温度应升高,15,，即为,100,15,115,。,TDT,值（微生物致死时间）：是指在一定温度作用下，使微生物全部杀灭所需的时间。,罐头食品的热力杀菌方法,常压水杀菌：水果罐头,加压蒸汽杀菌：肉类、蔬菜罐头,加压水杀菌：玻璃瓶（,115,跳盖和破碎）,火焰加热杀菌：蘑菇、蔬菜罐头,乳制品的杀菌方法,保持式巴氏消毒：,62,65,，,30,分钟，,15,分钟冷却到,5,连续式巴氏消毒：,72,75,，,15,16,秒，,80,85,，,10,15,秒,超高温瞬时消毒（,UHTST,）：,135,150,，,2,8,秒,直接加热法：,a.,喷射式：蒸汽喷入牛乳中,b.,注入式：牛乳注入蒸汽中,间接加热法：,a.,片式热交换器,b.,环形管式加热器,c.,刮面式加热器,无菌包装,果汁的杀菌,果汁中存在的微生物：细菌、霉菌和酵母,瞬时杀菌法：,93,2,，,15,30,秒，特殊,120,以上，,3,10,秒,装填前杀菌,高温装填法和低温装填法,高温装填法,15,热交换,30,加热,95,保持,15,秒,95,热交换,80,低温装填法,15,热交换,80,加热,95,保持,15,秒,95,热交换,30,第一次冷却,23,第二次冷却,5,