品发里并县皇味。 原因是致黑梭状芽孢杆菌的作用，只有在杀菌严重不足时才会出现。 4)发 般不常见。只有在容器裂漏或罐内真空度过低时才有可能在低水分及高浓 度糖分的食品表面生长 (5)产毒 ·如肉毒杆菌、金黄色葡萄球菌等 ·从耐热性看，只有肉毒杆菌耐热性较强，其余均不耐热 因此 为 了避免中毒 食品杀菌时必须以肉毒杆菌作 杀菌对象加以考虑 致黑梭状芽孢杆菌的作用，只有在杀菌严重不足时才会出现。 思考题 ·低酸性食品和酸性食品的分界线是什么？为什么？ ·罐头食品主要有哪些腐败变质现象？罐头食品腐败变质的原因有哪些？ 第一节微生物的耐热性 ·微生物对热的敏感性常受各种因素的影响，如种类、数量、环境条件等 ·鉴定微生物的死亡，常以它是否失去了繁殖与变异能力为标准。 影响微生物耐热性的因素 1、菌种与菌株 ,菌种不同、耐热性不同 一同一菌种，菌株不同，耐热性也不同 -正处于生长繁殖的细茵的耐热性比它的芽孢弱 各种芽孢中，嗜热菌芽孢耐热性最强 ,厌氧菌芽孢次之，需氧菌芽孢最弱 -同一种芽孢的耐热性也会因热处理前菌龄、培育条件、贮存环境的不同而 异 2、热处理前细菌芽孢的培育和经历 生物有抵御周围环境的本能。食品污染前腐败菌及其芽孢所处的生长环境对 他们的耐热性有一定影响 含有磷酸或镁的培养基种生长出的芽孢具有较强的耐热性：在含有碳水化 合物和氨基酸的环境中培养芽孢的耐热性很强：在高温下培养比在低温下喂养形 成的芽孢的耐热性要强 菌龄与贮藏期也有一定影响 3、热处理时介质或食品成分的影响 ,酸彦 ·对大多数芽孢杆菌来说 ,在中性范围内耐热性最强，pH低于5时细菌芽孢 就不耐热，此时耐热性的强弱受其它因素控制。 ·因此人们在加工一些蔬菜和汤类时常常添加酸，适当提高内容物酸度，以降 低杀菌温度和时间，保存食品品质和风味。 糖 高浓度的糖液对受热处理的细菌的芽孢有保护作用 ·盐的影响 6
6 品发黑并呈臭味。 原因是致黑梭状芽孢杆菌的作用，只有在杀菌严重不足时才会出现。 （4）发霉 •一般不常见。只有在容器裂漏或罐内真空度过低时才有可能在低水分及高浓 度糖分的食品表面生长 （5）产毒 •如肉毒杆菌、金黄色葡萄球菌等 •从耐热性看，只有肉毒杆菌耐热性较强，其余均不耐热。 •因此，为了避免中毒，食品杀菌时必须以肉毒杆菌作为杀菌对象加以考虑 致黑梭状芽孢杆菌的作用，只有在杀菌严重不足时才会出现。 思考题 •低酸性食品和酸性食品的分界线是什么？为什么？ •罐头食品主要有哪些腐败变质现象？罐头食品腐败变质的原因有哪些？ 第一节 微生物的耐热性 •微生物对热的敏感性常受各种因素的影响，如种类、数量、环境条件等 •鉴定微生物的死亡，常以它是否失去了繁殖与变异能力为标准。 一、 影响微生物耐热性的因素 1、菌种与菌株 –菌种不同、耐热性不同 –同一菌种，菌株不同，耐热性也不同 –正处于生长繁殖的细菌的耐热性比它的芽孢弱 –各种芽孢中，嗜热菌芽孢耐热性最强，厌氧菌芽孢次之，需氧菌芽孢最弱。 –同一种芽孢的耐热性也会因热处理前菌龄、培育条件、贮存环境的不同而 异 2、热处理前细菌芽孢的培育和经历 生物有抵御周围环境的本能。食品污染前腐败菌及其芽孢所处的生长环境对 他们的耐热性有一定影响 在含有磷酸或镁的培养基种生长出的芽孢具有较强的耐热性；在含有碳水化 合物和氨基酸的环境中培养芽孢的耐热性很强；在高温下培养比在低温下喂养形 成的芽孢的耐热性要强 菌龄与贮藏期也有一定影响 3、热处理时介质或食品成分的影响 –酸度 •对大多数芽孢杆菌来说，在中性范围内耐热性最强，pH 低于 5 时细菌芽孢 就不耐热，此时耐热性的强弱受其它因素控制。 •因此人们在加工一些蔬菜和汤类时常常添加酸，适当提高内容物酸度，以降 低杀菌温度和时间，保存食品品质和风味。 •糖 –高浓度的糖液对受热处理的细菌的芽孢有保护作用 •盐的影响
-通常食盐的浓度在4%以下时，对芽孢的耐热性有一定的保护作用，而8%以 上浓度时，则可削弱其耐热性。 这种削弱和保护的程度常随腐败菌的种类而异 ·食品中其它成分的影响 -淀粉对芽孢没有直接影响 一蛋白质如明胶、血清等能增强芽孢的耐热性 -脂肪和油能增强细菌芽孢耐热性的作用 如果食品中加入少量的杀菌剂和抑制剂也能大大减弱芽孢的耐热性 4、热处理温度 ·热处理温度越高，杀死一定量腐败菌芽孢所需要的时间越短。 5、原始活菌数 ·腐败菌或芽孢全部死亡所需要的时间随原始菌数而异，原始菌数越多，全部 死亡所需要的时间越长。 ·因此罐头食品杀菌前被污染的菌数和杀菌效果有直接的关系 汪总： ·微生物在热力作用下的死亡特性既然是各种因素综合影响的结果，那么，对 腐败菌耐热性作比较时就应指出比较时所处的条件。 ·利用某对象菌耐热性作为确定某罐头食品的杀菌程度时，测定对象第耐热性 所处的条件和环境应和该罐头食品所含成分基本一致。 微生物的耐热机制 芽孢具有较强的耐热性的机理：孢子的原生质由一层富含C阳”和吡啶二羧酸 的细胞质膜包裹，C和吡啶二羧酸形成凝胶状的钙-吡啶二羧酸盐络合物。由于 孢子的耐热性与原生质的含水量（游离水含量）有很大关系，上述带凝胶状物质 的皮膜在营养细胞形成芽孢之际产生收缩，使原生质脱水，从而增强了芽孢的酮耐 热性 ,微生物耐热性试验方法P82-87 四、有关细菌耐热性的特性1、加热时间与细菌芽孢致死率关系 热力致死速率曲线或活菌残存数曲线 D值、TRT值m=ga-gb T=- 您a-g)m为斜率 (1)D值 微生物及其芽孢的热处理死亡数是按指数递减或按对数循环下降的。 -若以纵坐标为物料单位值内细胞数或芽孢数的对数值，以横坐标为热处理 时间，可得到一直线 一热力致死速率曲线或活菌残存数曲线 ·图表明.直线横讨一个对数循环时所需要的时间（分钟）就是D值(Decimal 1000 直线斜率实际反映了细菌的死亡速 D值的 正一定的热力致死温度条件下某细 菌数群中每方是 的时间。 D=1/m D值可以 100 数循环所需的热处理时间求得。当 然也可以根 斜率的倒数，即 D=t/lo 例：已为 如热时间《分) :121℃下把对象菌杀灭99.9%，问
7 –通常食盐的浓度在 4%以下时,对芽孢的耐热性有一定的保护作用,而 8%以 上浓度时,则可削弱其耐热性. –这种削弱和保护的程度常随腐败菌的种类而异. •食品中其它成分的影响 –淀粉对芽孢没有直接影响 –蛋白质如明胶、血清等能增强芽孢的耐热性 –脂肪和油能增强细菌芽孢耐热性的作用 –如果食品中加入少量的杀菌剂和抑制剂也能大大减弱芽孢的耐热性 4、热处理温度 •热处理温度越高，杀死一定量腐败菌芽孢所需要的时间越短。 5、原始活菌数 •腐败菌或芽孢全部死亡所需要的时间随原始菌数而异，原始菌数越多，全部 死亡所需要的时间越长。 •因此罐头食品杀菌前被污染的菌数和杀菌效果有直接的关系。 注意： •微生物在热力作用下的死亡特性既然是各种因素综合影响的结果，那么，对 腐败菌耐热性作比较时就应指出比较时所处的条件。 •利用某对象菌耐热性作为确定某罐头食品的杀菌程度时，测定对象菌耐热性 所处的条件和环境应和该罐头食品所含成分基本一致。 二、微生物的耐热机制 芽孢具有较强的耐热性的机理：孢子的原生质由一层富含 Ca2+和吡啶二羧酸 的细胞质膜包裹，Ca2+和吡啶二羧酸形成凝胶状的钙-吡啶二羧酸盐络合物。由于 孢子的耐热性与原生质的含水量（游离水含量）有很大关系，上述带凝胶状物质 的皮膜在营养细胞形成芽孢之际产生收缩，使原生质脱水，从而增强了芽孢的耐 热性。 三、微生物耐热性试验方法 P82-87 四、 有关细菌耐热性的特性 1、加热时间与细菌芽孢致死率关系 热力致死速率曲线或活菌残存数曲线 D 值、TRT 值 a b m lg − lg = (lg lg ) 1 a b m = − m 为斜率 （1）D 值 –微生物及其芽孢的热处理死亡数是按指数递减或按对数循环下降的。 –若以纵坐标为物料单位值内细胞数或芽孢数的对数值，以横坐标为热处理 时间，可得到一直线——热力致死速率曲线或活菌残存数曲线 •图表明，直线横过一个对数循环时所需要的时间（分钟）就是 D 值（Decimal reduction time）。也就是直线斜率的倒数。直线斜率实际反映了细菌的死亡速 率。 •D 值的定义就是在一定的处理环境中和在一定的热力致死温度条件下某细 菌数群中每杀死 90%原有残存活菌数时所需要的时间。 D=1/m D1100C=5min • D 值可以根据图 1-2-3 中直线横过一个对数循环所需的热处理时间求得。当 然也可以根据直线方程式求得，因为它为直线斜率的倒数，即： D= t/log a – log b 例：已知蘑菇罐头对象菌 D121=4 min，欲在 121℃下把对象菌杀灭 99.9%，问 10 100 1000 10000 0 1 2 3 4 5 加热时间（分） 每毫升芽孢数
需多长杀菌时间？如果使活菌数减少为原来的0.01%，问需多长杀菌时间？ 第一个D值，杀灭90%，第二个D值，杀灭9%， 第三个D值，杀灭0.9%，第四个D值，杀灭0.09%。 答案：l2min,l6min ·D值越大，细菌的死亡速率越慢，即该菌的耐热性越强。 ·因此D值大小和细菌耐热性的强度成正比。 ·注意：D值 不受原 菌数影响 ·D值随热处理温度、菌种、细菌活芽孢所处的环境和其它因素而异。 ·从表1-2-11可以看出，从5D以后，为负指数，也就是说有1/10~1/10000 活菌残存下来的可能。 ·细菌和芽孢按分数出现并不显示，这只是表明理论上很难将活菌完全消灭 掉。 ·实际上，这应该从概率的角度来考虑，如果100支试管中各有1ml悬浮液， 每ml悬浮液中仅含有1个芽孢，经过5D处理后，残存菌数为10~1，即1/10活 10100,也就是100支试管中可能有90支不再有活菌存在，而10支尚有活菌的 可能 (2)TRT值 热力指数递减时间(TRTn)是D值概念的外延。·为了计算杀菌时间，将细菌 指数递减因素考虑在内，将D值概念进一步扩大，提出了热力指数递减时间 (TRTn)概念。 ·TRT1定义就是在任何特定热力致死温度条件下将细菌或芽孢数减少到某 程度如10n(即原来活菌数的1/10)时所需要的热处理时间（分钟）。 ·TRIn=nD即曲线横过n个对数循环时所需要的热处理时间。 =1时，TRT1=D TRTn值与D值一样不受原始菌数的影响 TRT值的应用为运用概率说明细菌死亡情况建立了基础。 ·如121℃温度杀菌时TRT12=12D,即经12D分钟杀菌后罐内致死率为D值的 主要杀菌对象一 芽孢数将降低到1012。 2、加热温度和细菌芽孢的致死率关系 加热致死时间曲线(TDT曲线) 1000 温度保持恒定不变，将处于 戈芽孢全部杀死所必需的最 了不同热力致死温度时细菌 100 黄坐标，以热处理时间为纵 由线。 10 的概念：直线横过一个对数 8 95 1o0茶温g雪120125
8 需多长杀菌时间？如果使活菌数减少为原来的 0.01%，问需多长杀菌时间？ 第一个 D 值，杀灭 90%，第二个 D 值，杀灭 9%， 第三个 D 值，杀灭 0.9%，第四个 D 值，杀灭 0.09%。 答案：12 min，16 min •D 值越大，细菌的死亡速率越慢，即该菌的耐热性越强。 •因此 D 值大小和细菌耐热性的强度成正比。 •注意：D 值不受原始菌数影响 •D 值随热处理温度、菌种、细菌活芽孢所处的环境和其它因素而异。 •从表 1-2-11 可以看出，从 5D 以后，为负指数，也就是说有 1/10～1/10000 活菌残存下来的可能。 •细菌和芽孢按分数出现并不显示，这只是表明理论上很难将活菌完全消灭 掉。 •实际上，这应该从概率的角度来考虑，如果 100 支试管中各有 1ml 悬浮液， 每 ml 悬浮液中仅含有 1 个芽孢，经过 5D 处理后，残存菌数为 10-1，即 1/10 活 10100，也就是 100 支试管中可能有 90 支不再有活菌存在，而 10 支尚有活菌的 可能。 （2）TRT 值 热力指数递减时间（TRTn）是 D 值概念的外延。•为了计算杀菌时间,将细菌 指数递减因素考虑在内，将 D 值概念进一步扩大，提出了热力指数递减时间 （TRTn）概念。 •TRTn 定义就是在任何特定热力致死温度条件下将细菌或芽孢数减少到某 一程度如 10-n（即原来活菌数的 1/10n）时所需要的热处理时间（分钟）。 •TRTn=nD 即曲线横过 n 个对数循环时所需要的热处理时间。 N=1 时，TRT1=D •TRTn 值与 D 值一样不受原始菌数的影响。 •TRT 值的应用为运用概率说明细菌死亡情况建立了基础。 •如 121℃温度杀菌时 TRT12=12D，即经 12D 分钟杀菌后罐内致死率为 D 值的 主要杀菌对象——芽孢数将降低到 10-12。 2、加热温度和细菌芽孢的致死率关系 加热致死时间曲线（TDT 曲线） •加热致死时间 Thermal Death Time：热力致死温度保持恒定不变，将处于 一定条件下的孢子悬浮液或食品中某一菌种的细胞或芽孢全部杀死所必需的最 短热处理时间 min。 •细菌的热力致死时间随致死温度而异。它表示了不同热力致死温度时细菌 芽孢的相对耐热性。 •与热力致死速率曲线一样，若以热处理温度为横坐标，以热处理时间为纵 坐标（对数值），就得到一条直线，即热力致死时间曲线。 •表明热力致死规律同样按指数递降进行。•Z 值的概念：直线横过一个对数 1 10 100 1000 95 100 105 110 115 120 125 杀菌温度(℃) 杀菌加热时间(分钟)
循环所需要改变的温度数（℃）。·换句话说：Z值为热力致死时间按照1/10，或 10倍变化时相应的加热温度变化（℃）。 热力致死时间变化10倍所需要的温度变化即为Z值。 反过来理解：温度变化1个Z值热力致死时间变化将变化10倍 请看例题：对象菌Z=10℃，Fz=10min, Fi=1 min, F10,1m1n, Fi=100 min, Fo=l000min。 ·Z值越大，因温度上升而取得的杀菌效果就越小。 ·通常用121℃（国外用250F。或12L.1℃）作为标准温度，该温度下的热 力致死时间用符号F来表示，并称为F值。 ·F值的定义就是在121.1℃温度条件下杀死一定浓度的细菌所需要的时间 一一F值与原始菌数是相关的。 to-一标准温度t-一杀菌温度 t一t下致死时间 t'-一to下致死时间 Z为时的t0t值，也即热力致死时间曲线越过一个对 数循环所对应的温度差。 采用121℃为标准温度，与此对应的热力致死时间t称为F 值，也叫杀菌致死值 1gr-lgF 121-1 3、D、F、Z三者关系 D值表示在某个恒定的温度下使菌失去其原有活性的90%时所需要的时间。Z 值是使热失活时间曲线越过一个对数循环所需改变的温度。下值是指在某个特定 不变环境条件下便来种闲的活性完全夜尖所箱要的时阿。拟藕 1000 100 ·纵坐标为D对数值，横坐标为加热温度，加热温度与其对应的D对数值呈 直线关系。 ·这样，已知T温度下的D值，乙值，再针对罐头产品需要确定n值后，就 可计算得到相应的F值。 9
9 循环所需要改变的温度数（℃）。•换句话说：Z 值为热力致死时间按照 1/10，或 10 倍变化时相应的加热温度变化（℃）。 热力致死时间变化 10 倍所需要的温度变化即为 Z 值。 反过来理解：温度变化 1 个 Z 值热力致死时间变化将变化 10 倍。 请看例题：对象菌 Z=10℃，F121=10 min， F131 =1 min， F141 =0.1 min， F111 =100 min， F101=1000 min。 •Z 值越大，因温度上升而取得的杀菌效果就越小。 •通常用 121℃（国外用 250F°或 121.1℃）作为标准温度，该温度下的热 力致死时间用符号 F 来表示，并称为 F 值。 •F 值的定义就是在 121.1℃温度条件下杀死一定浓度的细菌所需要的时间 ——F 值与原始菌数是相关的。 Z t − t = 0 lg to-标准温度 t-杀菌温度 τ—t 下致死时间 τ'- to 下致死时间 Z 为 lg =1 时的 to-t 值，也即热力致死时间曲线越过一个对 数循环所对应的温度差。 采用 1210 C 为标准温度，与此对应的热力致死时间τ'称为 F 值，也叫杀菌致死值。 Z t F − = 121 lg t F z − − = 121 1 lg lg 3、D、F、Z 三者关系 D 值表示在某个恒定的温度下使菌失去其原有活性的 90%时所需要的时间。Z 值是使热失活时间曲线越过一个对数循环所需改变的温度。F 值是指在某个特定 温度和不变环境条件下使某种菌的活性完全丧失所需要的时间。拟热力致死时间 曲线 •纵坐标为 D 对数值，横坐标为加热温度，加热温度与其对应的 D 对数值呈 直线关系。 •这样，已知 T 温度下的 D 值，Z 值，再针对罐头产品需要确定 n 值后，就 可计算得到相应的 F 值。 1 10 100 1000 95 100 105 110 115 120 125 加热温度(℃) D值(分钟)
eD:-lgD.= 假如gD,-gD,=1,则该直线的斜率为Z值的倒数 即tana=gD-gD,1 TRT,=nD=to 若t=tn=nD 则由-12变为2=12号 Z Z 2-121- D=5x10学 n 因出，在121C时求得的D值乘以n就可得F值】 但值并非固定不变，要根据工厂和食品的原始菌数或者污染菌的重要程度而 定 ·比如在美国，对肉毒杆菌，要求n=12,(12D的概念，P93) ·对生芽梭状芽孢杆菌，n=5。 ·例题：某罐头净重500克，测得杀菌前原始菌数为2个/克，其D121=2.5分钟 试求F值， ·解： ·a=500X2=1000(个/罐) b<5/10000(取1/10000) *n=lg -1gb=1g100-1g1/1000=7 ·F=nD=7X2. F=17.5(分钟) F值可用来比较Z值相同的细菌的耐热性。F值愈大则表明细菌耐热性越强。 非标准温度下的F值须在右下角表明温度，F=4.5min,表示在加热温度为105℃ 下的下值为4.5min。标准温度下可用下表示。F值的倒数也叫致死率。 因为 Z值就是热力致死时间曲线和仿热 力致死时间曲线越过 对数循 时所需改变的温 ，所以对Z值较大的细菌及其芽孢，如果采用与Z值较小的细 菌及其芽孢相同的温度杀菌时，则效果就会变差。 由g2-1211得F=rx10罗 若21，则6=×102兴 to是保温时间。 五、酶的耐热性·一般认为：T>80℃，多数酶遭到不可逆破坏·但罐头食品热力杀茵 向高温短时，特别是超高温瞬时(121-150℃)方向发展后，罐头食品贮藏过程中 常出现了因活动而引混的变质间职 .pg5☒1 (T>125℃后，灭酶成为主要目标) ·过氧化物酶、果胶酯酶 ··酶钝化程度有时也被用做食品杀菌的测定指标，例牛乳巴氏杀菌的效果 可以根据磷酸酶活力测定的结果判定。这是因为牛乳中磷酸酶热处理时的钝化程 度和肺结核菌及其他病原菌热处理时的死亡程度相互一致。 0
10 Z t t D D 1 2 2 1 lg lg − − = 假如 lg D2 − lg D1 =1 ，则该直线的斜率为 Z 值的倒数。 即 Z Z lg D lg D 1 tan 2 1 = − = TRTn nD n = = 若 = n = nD 则由 Z t F − = 121 lg 变为 Z t F nD − = 121 lg F nD t Z lg 121− = Z t n F D − = 121 10 因此，在 121℃时求得的 D 值乘以 n 就可得 F 值。 但 n 值并非固定不变，要根据工厂和食品的原始菌数或者污染菌的重要程度而 定。 •比如在美国，对肉毒杆菌，要求 n=12，(12D 的概念,P93) •对生芽梭状芽孢杆菌，n=5。 •例题:某罐头净重 500 克,测得杀菌前原始菌数为 2 个/克,其 D121=2.5 分钟, 试求 F 值. •解: •a=500X2=1000(个／罐) •b<5/10000 (取 1/10000) •n=lga-lgb=lg1000-lg1/10000=7 •F=nD=7X2.5 •F=17.5(分钟) F 值可用来比较 Z 值相同的细菌的耐热性。F 值愈大则表明细菌耐热性越强。 非标准温度下的 F 值须在右下角表明温度，F105=4.5min,表示在加热温度为 105℃ 下的 F 值为 4.5 min。标准温度下可用 F 表示。F 值的倒数也叫致死率。 因为 Z 值就是热力致死时间曲线和仿热力致死时间曲线越过一个对数循环 时所需改变的温度，所以对 Z 值较大的细菌及其芽孢，如果采用与 Z 值较小的细 菌及其芽孢相同的温度杀菌时，则效果就会变差。 由 Z t F − = 121 lg 得 Z t F 121 10 − = 若 t=121， 则 Z F t 121.1 121.1 0 0 10 − = to 是保温时间。 五、酶的耐热性•一般认为:T>80℃,多数酶遭到不可逆破坏•但罐头食品热力杀菌 向高温短时，特别是超高温瞬时(121-150℃)方向发展后，罐头食品贮藏过程中 常出现了因酶活动而引起的变质问题。 •P95 图 1-2-7 (T>125℃后,灭酶成为主要目标) •过氧化物酶、果胶酯酶 • •酶钝化程度有时也被用做食品杀菌的测定指标，例牛乳巴氏杀菌的效果 可以根据磷酸酶活力测定的结果判定。这是因为牛乳中磷酸酶热处理时的钝化程 度和肺结核菌及其他病原菌热处理时的死亡程度相互一致