食品熱殺菌技術(shù)及其基本原理（1）

熱殺菌是以殺滅微生物為主要目的的熱處理形式，而濕熱殺菌是其中最主要的方式之一。它是以蒸氣、熱水為熱介質(zhì)，或直接用蒸汽噴射式加熱的殺菌法。

利用熱能轉換器（如鍋爐）將燃燒的熱能轉變?yōu)闊崴�或蒸汽作為加熱介質(zhì)，再以換熱器將熱水或蒸汽的熱能傳給食品，或將蒸汽直接噴入待加熱的食品。

加熱劑種類(lèi)	加熱劑特點(diǎn)
蒸汽	易于用管道輸送，加熱均勻，溫度易控制，凝結潛熱大，但溫度不能太高
熱水	易于用管道輸送，加熱均勻，加熱溫度不高
空氣	加熱溫度可達很高，但其密度小、傳熱系數低
煙道氣	加熱溫度可達很高，但其密度小、傳熱系數低，可能污染食品
煤氣	加熱溫度可達很高，成本較低，但可能污染食品
電	加熱溫度可達很高，溫度易于控制，但成本高

 

 

一、加熱對微生物的影響

（一）微生物和食品的腐敗變質(zhì)

食品中的微生物是導致食品不耐貯藏的主要原因。細菌、霉菌和酵母都可能引起食品的變質(zhì)。

細菌、霉菌和酵母

食品中的微生物是導致食品不耐貯藏的主要原因。一般說(shuō)來(lái)，食品原料都帶有微生物。在食品的采收、運輸、加工和保藏過(guò)程中，食品也有可能污染微生物。在一定的條件下，這些微生物會(huì )在食品中生長(cháng)、繁殖，使食品失去原有的或應有的營(yíng)養價(jià)值和感官品質(zhì)，甚至產(chǎn)生有害和有毒的物質(zhì)。

細菌、霉菌和酵母都可能引起食品的變質(zhì)，其中細菌是引起食品腐敗變質(zhì)的主要微生物。細菌中非芽孢細菌在自然界存在的種類(lèi)最多，污染食品的可能性也最大，但這些菌的耐熱性并不強，巴氏殺菌即可將其殺死。細菌中耐熱性強的是芽孢菌。芽孢菌中還分需氧性、厭氧性的和兼性厭氧的。需氧和兼性厭氧的芽孢菌是導致罐頭食品發(fā)生平蓋酸敗的原因菌，厭氧芽孢菌中的肉毒梭狀芽孢桿菌常作為罐頭殺菌的對象菌。酵母菌和霉菌引起的變質(zhì)多發(fā)生在酸性較高的食品中，一些酵母菌和霉菌對滲透壓的耐性也較高。

（二）微生物的生長(cháng)溫度

不同微生物的最適生長(cháng)溫度不同，當溫度高于微生物的最適生長(cháng)溫度時(shí)，微生物的生長(cháng)就會(huì )受到抑制，而當溫度高到足以使微生物體內的蛋白質(zhì)發(fā)生變性時(shí)，微生物即會(huì )出現死亡現象。

微生物的最適生長(cháng)溫度與熱致死溫度（℃）

（三）濕熱條件下腐敗菌的耐熱性

一般認為，微生物細胞內蛋白質(zhì)受熱凝固而失去新陳代謝的能力是加熱導致微生物死亡的原因。因此，細胞內蛋白質(zhì)受熱凝固的難易程度直接關(guān)系到微生物的耐熱性。蛋白質(zhì)的熱凝固條件受其它一些條件，如：酸、堿、鹽和水分等的影響。

（四）影響腐敗菌耐熱性的因素

1、 加熱前--腐敗菌的培育和經(jīng)歷對其耐熱性的影響

影響因素主要包括：細胞本身的遺傳性、組成、形態(tài)，培養基的成分，培育時(shí)的環(huán)境因子，發(fā)育時(shí)的溫度以及代謝產(chǎn)物等。

成熟細胞要比未成熟的細胞耐熱。培養溫度愈高，孢子的耐熱性愈強，而且在最適溫度下培育的細菌孢子具有最強的耐熱性。營(yíng)養豐富的培養基中發(fā)育的孢子耐熱性強，營(yíng)養缺乏時(shí)則弱。

2、 加熱時(shí)--加熱溫度、加熱致死時(shí)間、細胞濃度、細胞團塊存在與否、介質(zhì)性狀和pH值等方面的因素對腐敗菌耐熱性的影響。

（1） 加熱條件：在一定熱致死溫度下，細菌（芽孢）隨時(shí)間變化呈對數性規律死亡；溫度愈高，殺滅它所需的時(shí)間愈短。

（2） 細菌狀態(tài)：在一定熱致死溫度下，菌數愈多，殺滅它所需時(shí)間愈長(cháng)。細胞團塊的存在降低熱殺菌的效果

（3） 介質(zhì)性狀：包括水分（水分活度）、pH值、碳水化合物、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、無(wú)機鹽等，是影響殺菌效果的最重要的因素。

（4） 各種添加物、防腐劑和殺菌劑的影響

3、 加熱后--熱死效果的檢驗

腐敗菌受熱損傷后有如下表現：發(fā)育時(shí)的誘導期延長(cháng)，營(yíng)養需求增加；發(fā)育時(shí)最適pH范圍縮��；增殖時(shí)最適溫度范圍縮��；對抑制劑的敏感性增強；細胞內的物質(zhì)產(chǎn)生泄漏；對放射線(xiàn)的敏感性增加；細胞中酶的活力降低；核酸體的RNA分解等。

判斷腐敗菌是否被殺滅，需測定其熱死效果，常通過(guò)對經(jīng)過(guò)熱處理后的細菌芽孢進(jìn)行再培養，以檢查是否仍有存活。選擇適當的培養基，如果腐敗菌沒(méi)有再生長(cháng)，說(shuō)明殺菌工藝適用。