食品工艺学复习重点

食品工艺学复习重点

第1章 绪 论

1 食品的3大功能：

营养功能（第一功能）； 感官功能（第二功能）；保健功能（第三功能，新发展的功能） 2 食品的3大特性：

（1）安全性：无毒、无害、无副作用、安全 （2）保藏性： 有一定的货架寿命 （3）方便性： 贮藏、运输、销售、消费

3 食品工艺的定义：

食品工艺就是将原料加工成半成品或将原料和半成品加工成食品的过程和方法，包括了从原料到成品或将配料转变成最终消费品所需要的加工步骤或全部过程。

第2章 食品的腐败变质及其控制 一、 食品腐败变质的主要原因

举例:食品在保藏过程中的变质

蛋白质的分解:导致鱼、肉、蛋类食品的腐败变质； 脂肪的氧化:导致坚果的“走油”、咸鱼、冻肉“哈喇”味； 淀粉的老化”导致面包、糕点的“回生”；

果蔬的呼吸、蒸发、后熟:导致过熟、萎蔫、组织软化、品质下降； 1、生物学因素

引起食品腐败变质的微生物主要是细菌、酵母菌、霉菌 a.细菌：造成的变质一般表现为食品的腐败，主要是细菌将食品中的蛋白质和氨基酸等含氮有机物分解为低分子化合物，使食品带有恶臭或异味，并产生毒性。多发生在富含蛋白质的食品中，如动物性食品、豆制品等

b.酵母菌：在含碳水化合物较多的食品中容易生长；在富含蛋白质的食品中一般不生长；容易受酵母菌作用而变质的食品有蜂蜜、果酱、果冻等。

c.霉菌：易在有氧、水分少的干燥环境中生长发育；在富含淀粉和糖的食品中也容易滋生；霉菌是导致干制品变质的常见菌。

食品的安全和质量依赖于微生物的初始菌数、加工过程中的除菌和保藏过程中的防菌或抑菌。 2、化学因素

a、酶的作用 (多种酶促反应)

酶促褐变发生的必要条件：适当的酚类底物、多酚氧化酶(PPO)和氧。 b、非酶褐变 (美拉德反应、焦糖化反应、抗坏血酸氧化引起的褐变)

非酶褐变对食品的影响:颜色变化；营养物质损失（氨基酸、还原糖和抗坏血酸） c、氧化作用 (脂肪、色素、维生素等的氧化）

d、其他作用 (淀粉的老化、果蔬的呼吸作用、与包装容器反应发生的褐变）

3、物理因素（促进微生物生长繁殖、诱发或加快食品发生化学反应而引起变质的外在原因） 主要因素有： 温度、水分、光、氧气、机械损伤

4、其他：环境污染、农/兽药残留、滥用添加剂和包装材料等

小结：

食品原料属生物材料，导致食品变质腐败的原因错综复杂，有生物学、化学和物理因素，也可以分为：食品内部原因(酶引起的、自身生命活动引起的、食品成分间相互化学反应、食品成分的逸散等)、

食品外部原因(污染微生物引起的、环境条件（温度、光、氧气）引起的、机械损伤、外源污染物等) 其中主要原因可归纳为：微生物污染、酶促生化反应、非酶化学反应。 二、 食品保藏的基本原理 1、保藏原理

制生：停止食品中一切生命活动和生化反应，杀灭微生物，破坏酶的活性。 抑生：抑制微生物和食品的生命活动及生化反应，延缓食品的腐败变质。 促生：促进生物体的生命活动，借助有益菌的发酵作用防止食品腐败变质。 2、基本手段：

a、运用无菌原理：罐藏、冷杀菌、无菌包装……

b、抑制微生物活动：加热、冷冻、干制、腌制、防腐剂…… c、利用发酵原理：发酵……

d、维持食品最低生命活动：冷藏、气调……

可控因素：温度、水分、pH值、氧气等

商业无菌(commercial sterilization)：罐头食品经过适度的杀菌后，不含有致病性微生物，也不含有在通常温度下能在其中繁殖的非致病性微生物。这种状态叫做商业无菌。

低温可抑制酶的活性，但不能使其钝化，解冻时，酶活可能会骤然增强；加热处理可以使酶失活，食品加工中常采用热水或蒸汽热烫来钝化酶。

控制温度加工保存食品的方法: 低温保藏（冷藏、冻藏）、高温处理（烫漂、罐头灭菌、牛奶灭菌等） pH 4.6 是酸性食品和低酸食品的分界限

降低pH的方法：酸化食品（腌渍食品等，常用酸为醋酸、乳酸、柠檬酸）、发酵产酸（发酵泡菜、酸奶等） 水分活度与微生物：AW↓→ 水溶液浓度↑→ 渗透压↑→细胞质壁分离； 水分活度与酶的活性：AW↓→ 底物难以移动到酶的活动中心 → 酶活性↓ 水分活度与其他变质因素：AW↓→ 游离水↓→ 化学反应速度↓

降低水分活度的方法： 去除水分(干制) 、提高渗透压（腌制、糖制、浓缩等） 、控制水分状态（速冻） 3、栅栏技术：通过联合控制多种阻碍微生物生长的因素，以减少食品腐败，保证食品卫生与安全性的技术措施。

第 3 章 食品的低温保藏工艺

冷却食品：不需要冻结，是将食品的温度降到接近冻结点，并在此温度下保藏的食品。 冻结食品：是冻结后在低于冻结点的温度保藏的食品。 冷却食品和冻结食品合称冷冻食品 1、影响微生物低温损伤的因素：

a.温度的高低：温度越低，微生物的活动能力也越低；-12~-2℃对微生物的威胁最大。 b.降温速度：

冻结前，降温越迅速，微生物的死亡率越高；（迅速降温，新陈代谢未能及时迅速调整。） 冻结时，缓冻将导致剩余微生物的大量死亡，而速冻对微生物的致死效果较差。（缓冻时长时间处于-12~-2℃，形成量少粒大的冰晶体，造成机械破坏，促进蛋白质变质）

c.结合状态和过冷状态：

急速冷却时，如果水分能迅速转化成过冷状态，避免结晶而形成固态玻璃体，就有可能避免因介质内水分结冰所遭受的破坏作用。

微生物细胞内原生质含有大量结合水分时，介质极易进入过冷状态，不再形成冰晶体，有利于保持细胞内胶体稳定性，比如芽孢，低温下稳定性比生长细胞高。

d. 介质：高水分、低pH值、紫外线等可促进微生物低温损伤，糖、盐、蛋白质等介质对微生物有保护作用。 e. 贮藏期：

低温贮藏时微生物一般随贮存期的增加而减少；但贮藏温度越低，减少量越少，有时甚至没减少。贮藏初期微生物减少量最大，其后死亡率下降。

f. 交替冻结和解冻：理论上认为交替冻结和解冻将加速微生物的损伤或死亡，实际上效果并不显著。 2、冷却

定义：冷却是将食品的品温降低到接近食品的冰点，但不冻结的一种冷加工的方法，是延长食品保藏期的一种广泛采用的方法。

本质是在尽可能短的时间内，利用低温介质降低食品温度的一种热交换过程 。 目的:a阻止微生物繁殖；b抑制酶的活性和生化反应(植物性食品：呼吸作用、蒸腾作用等采后生理变化;动物性食品：蛋白质的分解、自溶)；c转移生化反应热；d为后续加工提供合适的温度条件。 影响冷却速度的因素:

a食品与冷却介质的温差:温差越大，冷却速度越快;随着冷却的进行，食品温度逐渐降低，食品与冷却介质的温差越来越小，冷却速度越来越小，即食品的冷却速度随时间的延长逐渐减小

b冷却介质的种类及状态:食品表面失去的热量是通过食品表面与冷却介质之间的对流换热传递的，热量传递速

度与对流传热系数α成正比;对流传热系数α的值随流体的种类而不同，一般是液体比气体大得多；流速越大，则α值也显著增大。

当食品厚度很小时，冷却速度主要受对流传热速度的影响，此时增大冷却介质的流速可提高冷却速度。

c食品本身的性质:食品内部的热量传递是以热传导方式进行，导热速度与导热系数λ成正比;λ的值随食品种类不同而不同，主要与食品中的含水量和含脂肪量有关，水的导热系数大于脂肪导热系数，冰的导热系数大于水的导热系数。

当食品厚度很大时，冷却速度主要受导热系数的影响，此时减小食品厚度可提高冷却速度

食品内各部位的温度不一样，冷却速度也不一样，离表面越近，冷却速度越大，所以食品表面冷却速度最快，中心冷却速度最慢。

冷却速度是用来表示食品放热降温快慢的物理量。用平均速率表示。温度/小时 3、冻结

冰点(freezing point)：冰晶开始出现的温度即食品的冰点，也称冻结点。

食品冰点比纯水低；食品冰点受水分含量和食品成分的影响；食品冰点随水分冻结量的增加，温度不断下降 过冷温度：降温过程中，水中开始形成稳定晶核时的温度或温度开始回升的最低温度。

结冰包括晶核的形成和冰晶体的增长两个过程。过冷是水中晶核形成的先决条件。冰结晶形成时，因结晶相变放出热量使水或水溶液的温度由过冷温度上升至冻结点温度。由于食品降温较快，食品冻结中一般不会有稳定的过冷现象产生。过冷度较小时，晶核形成速度小于晶体生长速度，形成少量大晶体；过冷度大时，晶核形成速度大于晶体生长速度，形成大量小晶体。

冻结率(frozen water ratio): 食品中水分的冻结量。书70页

最大冰晶生成带（区）：大部分食品的中心温度从-1降至-5摄氏度时，近80%的水分可冻结成冰的温度范围。 冻结温度曲线(freezing time-temperature curve)：冻结期间食品温度与时间的关系曲线。 冻结过程的三个阶段：

第一阶段：初温到冰点，水降温放出显热，热量值小，降温快，其中还会出现过冷点。 第二阶段：食品大部分水结成冰。 水结冰潜热放出潜热，热量值大，降温慢。

第三阶段：从成冰后到终温。 冰降温的显热和剩余水结冰的潜热，降温不及第一阶段快。 冻结温度曲线的意义（生产上的应用）总之，要尽量缩短冻结时间

冻结速度：食品表面到中心温度点的最短距离L与食品表面达到0℃后，至食品中心温度降到比冻结点温度低10℃所需的时间τ之比。cm/h

冻结速度与冰晶分布:

冻结速度快，细胞内、外几乎同时达到形成冰晶的温度条件，组织内冰层推进速度大于水移动速度，冰晶分布越接近天然食品中液态水的分布情况，且冰晶呈针状结晶体，冰晶小，数量多。

冻结速度慢，冰晶先在细胞外的间隙中产生，此时细胞内的水分仍以液相形式存在。在蒸汽压差的作用下，细胞内的水分透过细胞膜向细胞外的冰晶移动，使大部分水冻结于细胞间隙内，形成较大冰晶，且分布不均匀。此外，因蛋白质变性，其持水能力降低，细胞膜的透水性增强而使水分转移作用加强，从而产生更多更大的冰晶大颗粒。

冻结对食品品质的影响

冰晶体成长:在冻藏过程中，细微的冰晶体会逐渐减少、消失，而大的冰晶体逐渐成长，变得更大，食品中整个冰晶体数目也大大减少的现象。

冻结对食品品质的影响：食品物性变化；溶质的重新分布；冷冻浓缩的危害；冰晶体的危害（冰晶体成长）； 速冻与缓冻：

速冻形成的冰结晶多且细小均匀，水分从细胞内向细胞外的转移少，不至于对细胞造成机械损伤。冷冻中未被破坏的细胞组织，在适当解冻后水分能保持在原来的位置，并发挥原有的作用，有利于保持食品原有的营养价值和品质。

缓冻形成的较大冰结晶会刺伤细胞，破坏组织结构，解冻后汁液流失严重，影响食品的价值，甚至不能食用。

缩短冻结时间的途径

1．降低冷冻介质温度T∞

2．减小冻品厚度L

3．增大食品表面传热系数α.可采用增大冷空气或制冷剂流速、增大食品与冷却介质的接触程度、采用吸热力大的制冷剂等方法。

悬浮冻结装置

冻品在不锈钢输送带上，冷风从网带下向上吹风，冻品被强风吹起，冻品处于悬浮状态冻结，在短时间内完成冷却，表层冻结，深层冻结，从而获得高品质的单体冻品。

悬浮冻结是实现单体快速冻结(IQF，Individually Quick Freezing )的理想方法。

散态或包装食品和低温介质或超低温制冷剂直接接触下进行冻结的方法，称为直接冻结法，有浸渍冻结和喷雾冻结两种。速度最快

4、 食品在冷藏过程中的质量变化:

a水分蒸发b冷害c后熟作用d移臭和串味e成熟作用f脂类的变化g淀粉老化h微生物的繁殖i寒冷收缩

干耗:冻结食品冻藏过程中因温度的变化造成水蒸气压差，出现冰结晶的升华作用而引起表面出现干燥，质量减少，的现象。

冷害:在冷却贮藏时，有些水果、蔬菜的品温虽然在冻结点以上，但当贮藏温度低于某一界限温度时，果蔬正常的生理机能遇到障碍，失去平衡。（有一些水果、蔬菜，在外观上看不出冷害的症状，但冷藏后再放到常温中，就丧失了正常的促进成熟作用的能力，这也是冷害的一种）

串味:具有强烈气味的食品与其它的食品放在一起进行冷却和贮藏，这些易挥发的气味就会被吸附在其它的食品上，使食品原有风味发生变化的现象。

寒冷收缩:宰后的牛肉在短时间内快速冷却，肌肉会发生显著收缩，以后即使经过成熟过程，肉质也不会十分软化，的现象。

5、冻藏过程中食品质量的变化 a、冰晶的成长和重结晶 重结晶的形成：

温度回升→高浓度区域解冻→产生液态水→温度降低→水分再结晶→细胞间隙中冰晶体长大。 防止措施：提高控温水平，以降低冻藏室内温度波动的幅度和频率。

b、干耗。控制措施：保持低温，减少温度波动，增大空气湿度、适当的密封包装，镀冰衣等。

c、冻结烧：由于干耗的不断进行，食品表面的冰晶升华向内延伸，达到深部冰晶升华，这样不仅使冻结食品脱水减重，造成重量损失，而且由于冰晶升华后的地方成为微细空穴，大大增加了冻结食品与空气接触面积。在氧的作用下，食品中的脂肪氧化酸败，表面变黄褐，使食品外观损坏，风味、营养变差，称为冻结烧。控制措施：低温、镀冰衣、密封包装等

d、化学变化：氧化、营养成分的损失；变色(脂肪组织因氧化而黄褐变;蔬菜的变色（酶促褐变、叶绿素破坏）;红色肉的变色;鱼肉的绿变;虾的酪氨酸氧化黑变??).控制措施：冻前灭酶、低温、隔氧。

e、汁液流失：是指解冻时，冻结食品内部冰结晶融化后，不能回复到原细胞中被吸收，变成液汁流出来，产生大量流失液(drip)。产生原因：冰晶危害，细胞受伤，蛋白质变性，复杂有机物降解，持水力降低。危害：色香味形、营养成分损失。控制措施：速冻、提高冻藏控温水平、解冻方法。汁液流失是考查冻制品质量的重要指标。 TTT概念:冻结食品在生产、贮存及流通各个环节中，经历的时间(Time)和经受的温度(Temperature)对其品质的容许限度(Tolerance)有决定性的影响。

由T.T.T概念可知：

冻结食品的品质变化主要取决于温度，冻结食品的品温越低，优秀品质的保存时间越长。

冻结食品在流通中因时间、温度的经历而引起的品质降低是累积和不可逆的，但与经历的顺序无关。 TTT曲线: 在一定温度范围内，贮藏温度与实用冻藏期之间的关系曲线.

解冻速度随解冻的进行而逐渐下降,解冻所需时间比冻结时间长。解冻时要尽快通过0～－5℃这一温度带，以避免冻品品质下降。

解冻时汁液流失的影响因素有：

冻结速度：冻结速度越快，食品在解冻时的汁液流失越少；缓慢冻结的食品经过长期冻藏后，在解冻时就会有大量的水分析出。

冻藏温度：冻藏温度低，汁液流失少。

生鲜食品的pH值：动物组织宰后的成熟度(pH)在解冻时对汁液流失有很大影响。越接近等电点，汁液损失越大 解冻速度：缓慢解冻可减少汁液流失，快速解冻造成汁液大量流失； 不过缓慢解冻也存在着浓缩危害、微生物繁殖、品质下降等不利因素； 解冻时温度的提高以及低温食品遇高温、高湿空气以致它表面上有冷凝水出现，都将会加剧微生物的生长活动，加速生化反应。 第 3 章思考题

基本概念：食品的冷藏、食品的冻结点、共晶点（低共熔点）、过冷点、水分冻结量、最大冰晶生成带、速冻、汁液流失、冻结烧、干耗、TTT概念 食品冷却的目的和方法有哪些？

影响冷藏食品冷藏效果的因素。

影响冻制食品最后的品质及其耐藏性的因素。 速冻与缓冻的优缺点，影响冻结速度的因素。 冻结速度对食品品质有何影响？简述其机理。 举例说明食品的快速冷冻是如何实现的。

食品在低温保藏中易发生哪些变化，如何控制？

第4章 食品的热处理工艺

1、实现商业无菌的三条途径：

先罐装密封后，再加热杀菌、冷却（现在大多数的蔬菜、水果、肉、禽、水产类罐头所采用，是一种最普通的方法。）

先加热，再装入容器密封、冷却

先加热杀菌冷却，再在无菌条件下装入已灭菌的容器中密封（主要用于牛奶制品、果汁饮料、豆奶等液体食品中：如纸盒装的果汁、豆奶等）

2、罐藏容器的种类：金属罐（镀锡板罐、镀铬板罐、铝 罐）、非金属罐（玻璃管、蒸煮袋）

金属罐的分类

（1）按照制罐方式分：三片罐(由罐盖、罐底和罐身三个主要部分连接而成)、两片罐(由连底的罐身和罐盖两个主要部分组成，根据罐径与罐高之比可分为浅冲罐(高径比小于1)和深冲罐(高径比≥1))

（2）按照接缝方式分：焊锡罐、电阻焊罐、粘结罐（有机粘合剂）

（3）按照罐体形状分：圆罐、方罐、椭圆罐、梯形罐、马蹄形罐等，除圆罐外的其他罐都称异形罐。 3、镀锡薄钢板(简称镀锡板，俗称马口铁)：由钢基、锡铁合金层、锡层、氧化层和油膜共5层构成。

三片罐根据罐身制造工艺的不同，可分为焊锡焊接法、电阻焊接法和有机粘合剂粘合法三种。（这三种罐的区别在于罐身侧缝的结合方法不同，而罐盖、罐底，以及罐盖和罐底与罐身的结合方法基本相同。）

4、二重卷边：

定义：金属罐藏容器的一种封口结构，它由五层板材组成，其中盖钩3层，身钩2层，但在罐身接缝叠接部位则为7层板材组成，身钩多2层；在卷边缝的内部则衬垫以富有塑性的胶膜。

二重卷边结构：5层,2层为罐身，3层为罐盖

二重卷边结构对于容器有着良好的封口作用，完善的致密性能，从而保证罐头食品的罐藏效果。

形成：首先将罐身固定在压头和托底盘之间，头道辊轮围绕罐身作圆周旋转和自转，并逐步沿径向切入，将罐盖盖钩与罐身的身钩卷合在一起，随着退出；紧接着二道辊轮作相同运动沿径向切入，盖钩和身钩进一步弯曲钩合，最后紧密钩合，形成五层板材的二重卷边。卷边作业的同时，盖钩内的密封胶紧紧地卷在二重卷边缝隙中，从而加强二重卷边的密封效果。

卷边厚度(T)：卷边五层铁皮总厚度和间隙之和，约1.5 mm;

卷边宽度(W)：卷边顶部至卷边下缘的尺寸，约3.0 mm ； 埋头度(C)：卷边顶部至盖平面的高度，通常为3.1-3.2mm; 身钩宽度(BH)：罐身翻边弯曲后的长度，约2.0 mm；

盖钩宽度(CH)：罐盖的圆边向卷边内部弯曲的长度，约2.0 mm； 身钩间隙(LC) ，盖钩间隙(UC)：尽量小， 约0.3 mm。 技术指标：

叠接率（OL）：卷边内部身钩与盖钩重合的程度，要求不低于50％。 紧密度（TR）：卷边内部盖身钩边紧密结合程度，要求不低于50％。

接缝盖钩完整率（JR）：盖钩与罐身钩接处的接缝完整程度，要求不低于50％。 5、玻璃罐

玻璃罐的封口形式及其相应的罐盖结构可将常用的玻璃罐大致分为：卷封式玻璃罐、螺旋式玻璃罐、压入式玻璃罐、垫塑螺纹式玻璃罐

最大缺点：不能承受较大温差

6、软罐头

蒸煮袋是一种能进行加热处理的复合塑料薄膜袋，属于软质包装容器，适宜于填充多种食品，可热熔封口，并能耐高温高湿热杀菌，常称为“软罐头”

4-1思考题

1、对罐头食品容器有哪些要求，为什么？

2、简述镀锡薄钢板的结构，各层主要成分及性能特点？ 3、镀锡板的抗腐蚀性能有哪几项指标？

4、高频电阻焊的原理及影响焊接质量的主要因素？ 5、罐盖生产中膨胀圈与埋头度作用？

6、何谓二重卷边，有哪些主要部件，相应的作用如何？

7、二重卷边的技术要求(三率)。

8、玻璃罐有何特点，封口形式有几种？ 9、蒸煮袋的典型结构。 第4章（二）

食品罐藏的基本工艺过程

罐藏容器的准备→装罐与注液→预封→排气→密封→杀菌→冷却→检测→包装

1、罐藏容器的准备：罐头食品加工前，应先根据食品的种类、特性、产品的规格要求及有关规定选择罐藏容器，再进行清洗（人工清洗和机械清洗）、消毒、罐盖打印等处理。

2、装罐与注液：装罐的方法分为：人工装罐、机械装罐。应根据产品的性质、形状和要求等不同选用不同的装罐方法。

人工装罐：多用于肉类、禽类、水产和水果等块状、固体的装罐。优点：简单，有广泛适应性并能选料装罐。缺点：装量偏差较大；劳动生产率低；清洁卫生条件较差；生产过程连续性较差。

机械装罐：主要用于颗粒状、粉末状、半固体和液体状食品的装罐。如：青豆、甜玉米、午餐肉、番茄酱、果汁、调味汁等。优点：劳动生产率高；劳动强度低，能保证食品卫生；适宜于连续化生产。缺点：不能满足式样装罐的要求，适应性小。

3、预封：是在食品罐装后进入加热排气之前，用封口机将罐盖与罐身初步钩连上，其松紧度以能允许罐盖沿罐身旋转而又不会脱开为度。可采用手扳式或自动式预封机

作用：便于排气时罐内空气、水蒸汽及其它气体自由溢出；防止排气时排气箱顶上蒸汽冷凝落入罐内污染食品；防止排气后冷空气的侵入，保持顶隙内的温度，处于较高温度下封罐，提高罐头的真空度；可防止罐头在排气过程中食品过度膨胀和汁液外溢。

预封并非所有产品所必须，一般用于需要热力排气的产品。 4、排气

排气：是指将罐头顶隙间、装罐时带入的空气以及原料组织细胞内空气尽量从罐内排除，从而使密封后罐头顶隙内形成部分真空的过程。

作用：

1．防止或减轻罐头在高温杀菌时发生容器的变形和损坏，防止玻璃罐跳盖； 2．防止需氧菌和霉菌的生长繁殖；

3．有利于食品色、香、味的保存和减少维生素和其他营养素的破坏； 4．防止或减轻罐头在贮藏过程中罐内壁的腐蚀；

5．有助于“打检”，检查识别罐头质量的好坏。 方法： （1）、热力排气法（最早、最基本、仍有应用）：是利用空气、水蒸气以及食品受热膨胀的原理，通过对装罐后食品的加热，使罐内食品和气体膨胀，罐内部分水汽化，水蒸汽分压提高来排出罐内空气。

排气后立即密封，罐头经杀菌冷却后由于食品的收缩和水蒸气的冷凝而获得一定的真空度。 常用热力排气法有：热装罐排气、加热排气

a、热装罐排气：先将食品加热到一定温度，然后趁热装罐并密封的方法。

适用于流体、半流体食品，如番茄汁、番茄酱、糖浆苹果等，可先将食品加热到一定温度(70~75℃)，趁热装罐、密封并及时杀菌，以防嗜热菌的生长繁殖而使食品败坏变质。

b、加热排气(食品装罐后再加热排气的方法)：将预封或不经预封的罐头送入排气箱内，经一定时间的加热(一般为90~100℃加热5~20min)，使罐内中心温度达到70~90℃左右，食品内部的气体充分外逸后封罐。

对于含气量低的食品，加热排气主要排出的是顶隙中的空气，因此封罐温度是关键因素；

对于含气量高的食品，在达到预定排气温度后还要适当延长排气时间，使存在于食品组织中的气体有充分的时间外逸。

热力排气的优点：

适用于各种食品的排气，尤其适用于含气量高的食品，能使食品组织内部的空气得到较好地排除； 能起到一定的杀菌作用；

可以起到某种程度的脱臭作用，尤其是对于水产品罐头，如鲭鱼罐头。 热力排气的缺点：

劳动强度大，生产效率低；

对食品色香味有不良影响，对某些水果罐头有不利的软化作用（如糖水桃）或造成破裂（如整装番茄）。

排气设备占地面积大；

耗能高，水蒸汽利用率仅10%。

(2)、真空封罐排气法（后来发展、目前应用最广）：利用密封室内的真空度，使罐内空气外逸后在真空环境中封罐。是一种真空条件下进行的排气封罐方法，它将排气和封罐两道工序在真空封罐机内完成

优点：速度快，效率高；适用于各种食品的排气，对于不宜加热的食品尤其适宜，能较好地保存维生素和其他营养成分；设备占地少。

缺点：不能很好地将食品组织内部和罐头中下部空隙的空气加以排除，不适合组织含气量高的食品；容易产生暴溢现象，造成净重不足。

(3)、蒸汽喷射排气法（近年发展、应用较少）：蒸汽喷封排气是在罐头封罐的同时向罐头顶隙内喷射具有一定压力的高压蒸汽，利用蒸汽驱赶、置换顶隙内的空气，密封、杀菌冷却后顶隙内蒸汽的冷凝而形成一定的真空度。

适用于罐内顶隙能加以调整的罐头食品；不适用于空气含量较多的食品；不适合于干装食品 优点： 蒸汽使用量少；排气速度快，排气封罐一起进行；

缺点：对顶隙要求较高；排气效果受食品含气量的影响较大，只能排除顶隙中的空气，不能将食品组织中的空气排净，常需与真空排气或热力排气相结合。不适用于干装食品。

无论采用哪种排气方法，其排气效果的好坏都以杀菌冷却后所获得的真空度大小来评定。

影响排气效果的因素就是影响真空度的因素。这些影响因素主要有：a排气温度和时间b食品的密封温度c罐内顶隙大小d食品原料的种类、新鲜度和酸度e气温、气压与海拔

5、杀菌

罐头食品杀菌的目的和要求：

a、达到商业无菌：杀死食品中所污染的致病菌、产毒菌、腐败菌，并破坏食物中的酶，使食品耐藏2年以上而不变质。

b、尽可能保持食品原有色泽、风味和营养：杀菌除了实现商业无菌目的外，还必须注意尽可能保存食品品质和营养价值，最好还能做到有利于改善食品品质。

罐头食品中的微生物

罐藏食品中的微生物很多，但杀灭对象主要是致病菌和腐败菌。

在致病菌中危害最大的是肉毒梭状芽孢杆菌，常以肉毒梭状芽孢杆菌的芽孢作为pH＞4.6的低酸性食品杀菌的对象。

腐败菌是能引起食品腐败变质的各种微生物的总称。

不同种类的食品的酸度或pH值是不同的，而各种腐败菌对酸性环境的适应性不同，所以在各食品中出现的腐败菌也不同。

根据腐败菌对不同pH值的适应情况及其耐热性，可按照pH值将罐头食品分为4类：

低酸性食品:pH>5.0 虾、蟹、贝类、禽、牛肉、猪肉、火腿、羊肉、蘑菇、青豆 嗜热菌、嗜温厌氧菌、嗜温兼性厌氧菌

中酸性食品:pH4.6~5.0 蔬菜肉类混合制品、汤类、面条、无花果 嗜热菌、嗜温厌氧菌、嗜温兼性厌氧菌 酸性食品:pH3.7~4.6 荔枝、龙眼、樱桃、苹果、枇杷、草莓、番茄酱、各类果汁 非芽孢耐酸菌、耐酸芽孢菌 高酸性食品:pH3.7以下 菠萝、杏、葡萄、柠檬、果酱、果冻、酸泡菜、柠檬汁等 酵母、霉菌 影响罐头热杀菌的因素:影响微生物耐热性的因素,影响罐头传热的因素

腐败菌和致病菌是罐头食品杀菌的对象，其耐热性与罐头食品的杀菌条件的选择有着直接的关系。

食品杀菌方法很多，如加热法、电离辐射法、高压处理、高频脉冲电场、高频脉冲磁场以及化学法等。罐头杀菌通常采用的是热力杀菌。

pH值：是对微生物耐热性影响最大的因素之一.pH值偏离中性的程度越大，耐热性越低。 酸性食品 pH<4. 6 采用常压杀菌，即杀菌温度<100℃ 低酸性食品pH≥4. 6 采用高温高压杀菌，即杀菌温度>100℃ 应用举例：热敏性食品通过酸度调整后采用常压杀菌

酸化食品：某些低酸性食品不宜采用高温加热，可通过加酸或酸性食品的办法，将整罐产品的最终平衡pH控制在4.6以下，称为“酸化食品”。酸化食品可按照酸性食品杀菌要求处理。

植物杀菌素：有些植物的汁液以及它们分泌的挥发性物质对微生物有抑制或杀灭作用 。如番茄、辣椒、大蒜、洋葱、芥末、花椒等.

D值：指数递减时间(Decimal reduction time)：在一定的环境和一定的热力致死温度条件下，杀死某细菌群中90%原有活菌数所需加热时间。

D值反映微生物的抗热能力，D值大小与细菌耐热性的强度呈正比；

D值的大小取决于直线的斜率，与原始菌数无关；D值与加热温度、菌种及环境的性质有关。

热力指数递减时间(Thermal Reduction Time, TRT)：在任何热力致死温度条件下将细菌或芽孢数减少到原有残存活菌数的10-n（1/10n）时所需的热处理时间(min)，以TRTn表示，n称为递减指数，表示在TRT的右下角。即：从a个/mL至a×10-n 个/mL 所需热处理时间。

热力致死时间(TDT)曲线

热力致死时间(Thermal Death Time，TDT)

定义：是指热力致死温度保持不变，将处于一定条件下的食品中的某一对象菌(或芽孢)全部杀死所必须的最短的热处理时间。

判断活菌全部被杀死的标准：以热处理后接种培养时无菌生长，作为活菌全被杀死的标准。 由于杀死全部细菌所需时间因原始菌数的不同而有差异，因此TDT值受原始菌数的影响。

Z 值：热力致死时间成10倍增加或减小时，所对应的杀菌温度的变化值。在热力致死时间曲线上，Z值为直线横过一个对数周期所对应的温度差(℃)。

Z 值的实际含义：致死时间缩短一个对数周期应提高的温度度数。即：致死时间要缩短一个对数周期，杀菌温度应提高Z℃。

Z 值的性质:Z值表示微生物耐热性的强弱，Z 值越大微生物耐热性越强；Z值与D值一样，与原始菌数无关，是微生物耐热性特征值；不同的微生物有不同的Z值，同一种微生物只有在相同的环境条件下才有相同的Z值；当已知某一温度下的致死时间时，用Z值可以估算任意温度下的致死时间。

F值

定义：在一定的标准致死温度(一般为121℃)下，杀死一定数量的微生物所需的加热时间(min)； 又称杀菌效率值，杀菌致死值，杀菌强度等。

意义：如F=5min表示在121℃下杀死一定数量的微生物所需时间为5min。 F值的性质

F值可用来比较Z值相同的微生物的耐热性，Z值不同时则不适用。F值越大，细菌耐热性越强。 F值表示杀菌强度，随微生物和食品的种类不同而异，一般必须通过试验测定。 对于低酸性食品，一般取标准杀菌温度为 121℃， Z=10℃

对于 酸性食品， 一般取标准杀菌温度为 100℃， Z=8℃

非标准温度下的F值须在其右下角标明温度，如：F105℃=5min，表示在加热温度为105℃下杀死一定数量的微生物所需时间为5min。

罐头杀菌条件的表达方式 杀菌操作过程中罐头食品杀菌工艺条件主要由温度、时间、反压三个重要因素组合而成。在工厂常用杀菌公式表示对杀菌操作的工艺要求，也叫杀菌规程。

杀菌公式(书130页)

t1—升温时间，即杀菌锅内加热介质由环境温度升到规定的杀菌温度θ所以需要的时间，默认单位min； t2—恒温时间，杀菌锅内介质温度达到θ后维持的时间，默认单位min； t3—冷却时间，即杀菌温度由θ降低到出罐温度所需时间，默认单位min； θ —杀菌操作温度，即规定的杀菌锅温度，℃;

P—反压，加热杀菌或反压冷却时杀菌锅内需要施加的压力。 罐头杀菌强度的计算（书124页）

理论杀菌强度F安的计算：

杀菌条件的合理性通常通过罐头杀菌值F的计算来判别。

罐头杀菌值又称杀菌致死值、杀菌强度，它包括安全杀菌F值（ F安）和实际杀菌条件下的F值（ F实）两个内容。

F安是指在某一恒定的杀菌温度下（通常以121℃为标准温度）杀灭一定数量的微生物或芽孢所需要的加热时间。

F实是指在某一杀菌条件下的总的杀菌效果，在实际杀菌过程中罐头中心温度是变化的。

安全杀菌F值（ F安）也称为标准F值，用作判别某一杀菌条件合理性的标准值。

若F实＜F安，则杀菌不足或强度不够。

若F实等于或略大于F安，则杀菌条件合理，达到了商业灭菌的要求。 若F实>>F安，则杀菌过度。

实际杀菌强度的计算：比奇洛基本推算法、鲍尔改良法

比奇洛基本推算法：A小于1.0，杀菌不足；A=1.0，杀菌完全；A大于1.0，杀菌过度 杀菌公式1: F实略大于F安，杀菌合理。 杀菌公式2: F实大于F安，杀菌过度。

罐头的中心温度(冷点)：加热杀菌过程中，罐内食品最后达到所要求温度的部位，即加热或冷却过程中温度变化最缓慢的部位。在冷点处，加热时是罐内温度最低点，而在冷却时是最高点。

反压：为了抵消杀菌或冷却时罐内过高的压力，向杀菌锅内补充的罐外压力叫做反压。

罐头食品的传热方式:传导、对流、对流传导

传导：固态的，粘度或稠度大的罐头食品，半流体食品，多为传导方式传热.冷点位置：罐头的几何中心。

对流：对流传热一般多出现在多汁液的罐头中，流体食品。例如糖水、盐水以及其它低粘度的罐头。罐头内的对流一般为自然对流

对流传导：糖水或盐水的小块状或颗粒状果蔬罐头食品属于对流和传导同时存在，液体是对流传热，固体是传导传热。

糊状玉米等含淀粉较多的罐头食品是先对流传热，加热后由于淀粉糊化，便由对流转为传导传热，冷却时也是传导传热。

盐水玉米、稍浓稠的汤和番茄汁：先对流后传导。

苹果沙司等有较多沉积固体的罐头食品，是先传导后对流。罐头传热类型举例：完全传导型：午餐肉、烤鹅；完全对流型：果汁，蔬菜汁；诱发对流型：八宝粥；先传导后对流型：果酱、巧克力酱；先对流后传导型：甜玉米.

6、冷 却 目的：避免内容物色泽变差、组织软化、风味受损；减缓罐头内壁腐蚀；减少嗜热性微生物的繁殖；防止减轻水产罐头内容物磷酸铵镁结晶(MgNH4PO4˙6H2O)的形成。

目前罐头生产普遍采用常压喷淋冷却和常压浸水冷却。从冷却的效果来看，喷淋冷却的效果较好，能使罐头较快地冷却。

.玻璃罐冷却速度不能太快，常采用分段冷却方式，每次水的温差不超过25℃。经冷却的罐头应充分冷透：罐头冷却后的温度一般控制在38-40℃。

7、罐头的检验、包装

保温检验：将罐头放置在微生物的最适生长温度以足够的时间，观察罐头有无胀罐和真空度下降等现象，借以判别杀菌是否充分，确保食品安全。

保温检查的温度和时间：肉禽水产类罐头：37±2℃，保温7d； 思考题 基本概念：顶隙、排气、罐头的冷点、 D值、Z值、F值、TRT值、TDT值、商业无菌、反压力、安全杀菌值F安、实际杀菌值F实。

1、试述罐头食品加工的工艺过程，其中关键的工序有哪些？ 2、罐头为何要排气？常见的排气方法有哪些？

3、什么叫罐内真空度？影响罐内真空度的因素有哪些？

4、为什么在罐头工业中酸性食品和低酸性食品以pH值4.6为分界线？ 5、影响微生物耐热性的主要因素?

6、罐头常见的传热方式有哪几类？哪些因素会影响传热效果？ 7、罐头杀菌受哪些因素的影响？

8、罐头食品的杀菌与微生物学中的灭菌有何区别？ 9、杀菌式及其意义。

10、如何计算罐头的合理杀菌时间？

11、罐头食品杀菌的方法有哪些？其中热力杀菌有哪几类？杀菌条件有何不同？ 第4章（三）-（四）

罐头食品的变质现象：胀罐、平盖酸坏、硫化黑变、发霉、产毒

胀罐：又称胖听(swell)，是指罐头底盖不像正常情况下呈平坦或内凹状，而出现外凸的现象。胀罐是罐头食品最常见的腐败变质现象。

平盖酸坏(Flat sours)是指罐头外观正常，而内容物却已在细菌活动下发生腐败，呈轻微或严重酸味的变质现象。细菌(平酸菌)在罐头中生长，代谢产酸但不产气，导致食品pH下降(可下降至0.1～0.3)，却不出现胀罐。

硫化黑变(Sulphide spoilage) ：是由致黑梭状芽孢杆菌(Clostridium nigrificans)分解含硫蛋白质并产生唯一的H2S气体，H2S与罐内壁铁质反应生成黑色的FeS，沉积于罐内壁或食品上，使食品发黑并呈有臭味，此现象称硫化黑变。

罐头食品腐败变质的原因：初期腐败、杀菌不足、杀菌后污染、嗜热菌生长 思考题

基本概念：胀罐、平盖酸败、硫化黑变 罐头食品的变质现象有哪些？

造成罐头食品腐败变质的原因有哪些？ 各类罐头加工工艺

果蔬装罐前的处理，一般包括分选、洗涤、去皮、修整、热烫、抽空等。

热烫目的：1. 破解酶活性，稳定品质，改善风味与质地；2. 软化组织，脱去水分，保持开罐时固形物含量稳定；3. 杀死附于表面的部分微生物，洗涤作用；4. 排出原料组织中的空气。

热烫也是一种温和强度的热处理，与巴氏杀菌的区别在于热烫应用于固体食品物料如水果和蔬菜。

热烫的作用：1、钝化食品中的酶，避免在冷藏食品、冻藏食品或脱水食品中因为酶促反应而造成的品质下降，这是热烫处理的首要目的；2、热烫处理可以减少残留在产品表面的微生物营养细胞；3、可以驱除水果或蔬菜细胞间的空气（对于罐藏制品，在密封前这一处理非常重要）；4、还有利于保持或巩固大部分水果和蔬菜的色泽。

巴氏杀菌是用于液体食品的温和热处理过程。

巴氏杀菌的目的：一是钝化可能造成产品变质的酶类物质，以延长冷藏产品的货架期；二是杀灭食品物料中可能存在的致病菌营养细胞，以保护消费者的健康不受危害。

与商业杀菌同样理由，巴氏杀菌处理的强度取决于产品的pH值，高pH值的产品需要较强烈的热处理。

巴氏杀菌也会造成食品质量特性的某些降低，但与商业杀菌之类的高强度热处理相比影响较小。 思考题

巴氏杀菌的目的？

热烫有何作用？

热处理对食品质量有何影响？

第5章 食品的干制保藏 一、食品的干制过程

食品的干制过程实际上是食品从外界吸收足够的热量使其所含水分不断向环境中转移，从而导致其含水量不断降低的过程。该过程包括了热量交换和质量交换，因而也称作湿热传递。实质上是热量和水分的传递过程。干燥过程是湿热传递过程：表面水分扩散到空气中，内部水分转移到表面；而热则从表面传递到食品内部。

湿热传递过程

食品表面：给湿过程

食品内部：导湿过程

干制过程中潮湿食品表面水分受热后首先由液态转化为气态，即水分蒸发，而后，水蒸气从食品表面向周围介质扩散，此时表面湿含量比物料中心的湿含量低，出现水分含量的差异，即存在水分梯度。水分扩散一般总是从高水分处向低水分处扩散，亦即是从内部不断向表面方向移动。这种水分迁移现象称为导湿性。

食品在热空气中，食品表面受热高于它的中心，因而在物料内部会建立一定的温度差，即温度梯度。温度梯度将促使水分（无论是液态还是气态）从高温向低温处转移。这种现象称为导湿温性。

干制过程中，湿物料内部同时会有水分梯度和温度梯度存在，因此，水分流动的方向将由导湿性和导湿温性共同作用的结果。

给湿过程：在蒸汽压差的推动下，水分从物料表面向周围空气的蒸发转移。

导湿过程：导湿性：在水分梯度的推动下，水分以液体或蒸汽的形式向表面的扩散转移。导湿温性：在温度梯度的推动下，水分从高温处向低温处移动。

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