超高温灭菌技术.ppt

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1、超高温灭菌技术孔旭东MG10020021常见的物理灭菌包括热灭菌和冷灭菌。热灭菌是食品工业常用的方法，有巴氏灭菌法、高温短时灭菌发和超高温瞬时灭菌法。巴氏灭菌法（Pasteurization）：中低温、62-65℃（低于100℃）、30min；高温短时灭菌（HTST）：低于100℃，保持时间短；超高温瞬时灭菌（UltraHighTemperaturetreated，UHT）：120℃，几秒。UHT发展史UHT杀菌法是英国于1956年首创，在1957-1965年间，通过大量的基础理论研究和细菌学研究后，才用于生产。UHT杀菌装置由荷兰的斯托克（Stork）公司在20世

2、纪50年代初率先研制。20世纪60年代初，无菌灌装技术获得成功，与UHT技术相结合，从而发展了灭菌乳生产工艺。20世纪80年代后，UHT技术得到了更大的发展。欧姆加热装置、气流式杀菌装置、塔式杀菌装置等的研发又进一步发展了UHT技术。超高温瞬时（UHT）灭菌关于超高温瞬时（UHT）灭菌，尚没有十分明确的定义。习惯上，把加热温度为135-150℃，加热时间为2-8s，加热后产品达到商业无菌要求的杀菌过程称为UHT灭菌。是利用热交换或直接蒸汽加热杀菌后，迅速冷却的杀菌方法，该方法杀菌效率高，物料产生的物理、化学变化小。商业杀菌（Sterilization）又简称为杀菌,

3、是一种较强烈的热处理形式，通常是将食品加热到较高的温度并维持一定的时间以达到杀死所有致病菌、腐败菌和绝大部分微生物,一般也能钝化酶，使杀菌后的食品达到较长的贮期。但它同样对食品营养成分和品质的破坏也较大。超高温瞬时灭菌机原理按照微生物的一般热致死原理，当微生物在高于其耐受温度的热环境中时，必然受到致命的伤害。加热促使微生物死亡的原因是由于高温导致蛋白质的不可逆变化，随后一些球蛋白变得不溶解，酶失去活力，从而造成新陈代谢能力的丧失，因此，细胞内蛋白质凝固变性的难易程度直接关系到微生物的耐热性，而且这与杀菌条件的选择密切相关。大量实验证明，微生物的热致死率是加热温度和受

4、热时间的函数。原理在温度有效范围内，热处理温度每升高10℃，细菌孢子的破坏速度提高11-30倍，温度越高，起灭菌效果越明显，而引起的化学变化很小。当温度在135℃以上，灭菌效果比褐变的增长要快得多。140℃，3.6s条件下灭菌效果与褐变速率之比为2000：1。150℃，0.36s条件下，灭菌效果与褐变速率之比为5000：1。温度超过150℃，相应加热时间必须随之更加缩短，这在工艺操作上，准确控制这样的加热时间是很困难的，因为流速稍微有一点波动就会产生相当的影响。微生物的耐热性腐败菌是食品杀菌的对象，其耐热性与食品的杀菌条件有直接关系。影响微生物耐热性的因素有：热处理

5、时的环境条件⑴pH和缓冲介质：由于多数微生物生长于中性或偏碱性环境中，过酸和过碱均使微生物耐热性下降，故一般芽孢在极端pH值环境下的耐热性较中性条件下差。⑵离子环境：食品中低浓度食盐对芽孢耐热性有一定的增强作用，但随着浓度提高到8%以上会使芽孢耐热性减弱。盐浓度的这种保护作用和削弱作用的程度，常随腐败菌种类而异。；⑶水分活性：芽孢对干热的抵抗能力比湿热的强，湿热下的蛋白质变性和干热下的氧化是导致芽孢死亡的原因，由于氧化所需要的能量高于蛋白质变性的能量，故相同热处理条件下，湿热下的杀菌效果高于干热。；⑷其它介质组成分。典型芽孢菌的耐热性参数具体原理食品热破坏的反应动力

6、学在某一热处理条件下食品成分的热处理破坏速率；温度对这些破坏反应的影响。微生物、酶等热处理的破坏速率热破坏反应一级反应动力学对数规律—dc=kcdt式中：-dc/dt为食品成分浓度减少的速率；c为食品成分的浓度；k为一级反应的速率常数。Dc11010010001000010000001020304050加热时间（min）微生物浓度（每毫升芽孢数）微生物热力致死速率曲线Logc=logc1-kt2.303斜率为–k/2.303=-1/D，则D=2.303kD值又称为指数递减时间(decimalreductiontime)，为微生物的活菌数每减少90％，也就是在对数坐标

7、中c的数值每跨过一个对数坐标值所对应的时间(min)。D值的标注：DrD值的意义：D值的大小可以反映微生物的耐热性。在同一温度下比较不同微生物的D值时，D值愈大，表示在该温度下杀死90%微生物所需的时间愈长，即该微生物愈耐热。例：110℃热处理时，原始菌数为1×104，热处理3分钟后，残存的活菌数为1×10，求该热处理的D值。TDT值：热力致死时间(thermaldeathtime)值，是指在某一恒定温度条件下，将食品中的某种微生物活菌（细菌和芽孢）全部杀死所需要的时间（min）。试验时以热处理后接种培养时无微生物生长作为全部活菌已被杀死的标准。TDT值的意义：