第四章罐头杀菌时间的计算(重点和难点) 先看杀菌锅及操作过程,这是一台立式杀菌锅,拧开柄型螺母,打开锅盖, 将装满罐头的杀菌栏吊入锅中,拧紧柄型螺母,开始供应蒸汽。经过三个阶段: 首先经过升温阶段、时间为τ1,达到预定杀菌温度t;再经过恒温杀菌阶段、 时间为τ2;最后进行降温冷却阶段、时间为τa;对于高温杀菌的罐头,有的需 要通入压缩空气反压冷却P。以上参数时间、温度、反压即为杀菌的工艺条件 第一节罐头杀菌条件的表示方法 通常排列成公式的形式,因此也叫杀菌公式,也叫杀菌规程 不是加减乘除的关系。τ1升温时间min,τ2恒温杀菌时间min,τ3降温时 间min,t杀菌(锅)温度℃、注意不是指罐头的中心温度。P冷却时的反压0.12 0.13MPa。τ1一般10min左右,τ3一般10min-20min,快一些为好,即快 速升温和快速降温,有利于食品的色香味形、营养价值。但有时受到条件的限制, 如锅炉蒸汽压力不足、延长升温时间:冷却时罐头易胖听、破损等,不允许过快 目前的主要任务就是要确定τ2、t,最麻烦就是要确定τ2,要求杀菌公式在防止 腐败的前提下尽量缩短杀菌时间。既能防止腐败,又能尽量保护品质。 下面是现有成熟的杀菌公式 午餐肉:10min-60min-10min/121℃,反压力0.12MPa 蘑菇罐头:10min-30min-10min/12l℃ 桔子罐头:5min-15min-5min/100℃
第四章 罐头杀菌时间的计算(重点和难点) 先看杀菌锅及操作过程，这是一台立式杀菌锅，拧开柄型螺母，打开锅盖， 将装满罐头的杀菌栏吊入锅中，拧紧柄型螺母，开始供应蒸汽。经过三个阶段： 首先经过升温阶段、时间为τ1，达到预定杀菌温度 t；再经过恒温杀菌阶段、 时间为τ2；最后进行降温冷却阶段、时间为τ3；对于高温杀菌的罐头，有的需 要通入压缩空气反压冷却 P。以上参数时间、温度、反压即为杀菌的工艺条件。 第一节 罐头杀菌条件的表示方法 20 40 60 80 100 120 0 10 20 30 40 50 通常排列成公式的形式，因此也叫杀菌公式，也叫杀菌规程。 τ1—τ2—τ3 P t 不是加减乘除的关系。 τ1 升温时间 min， τ2 恒温杀菌时间 min，τ3 降温时 间 min，t 杀菌(锅)温度℃ 、注意不是指罐头的中心温度。P 冷却时的反压 0.12 —0.13MPa。τ1一般 10 min 左右，τ3一般 10min —20min，快一些为好，即快 速升温和快速降温，有利于食品的色香味形、营养价值。但有时受到条件的限制， 如锅炉蒸汽压力不足、延长升温时间；冷却时罐头易胖听、破损等，不允许过快。 目前的主要任务就是要确定τ2、t，最麻烦就是要确定τ2，要求杀菌公式在防止 腐败的前提下尽量缩短杀菌时间。既能防止腐败，又能尽量保护品质。 下面是现有成熟的杀菌公式： 午餐肉：10 min—60 min—10 min /121℃，反压力 0.12MPa。 蘑菇罐头：10 min—30 min—10 min /121℃ 桔子罐头：5 min—15 min—5 min /100℃
: 图2-6-4立式高压蒸汽杀菌锅 1蒸汽管2水管3排水管4溢流管5排气阀 6安全阀7压缩空气管8温度计 9压力表10温度记录控制仪 第二节罐头杀菌条件的确定(难点和重点) 首先了解几个概念 1、实际杀菌F值:指某一杀菌条件下的总的杀菌效果 实际杀菌F值:把不同温度下的杀菌时间折算成121℃的杀菌时间,相当于 121℃的杀菌时间,用F实表示。特别注意:它不是指工人实际操作所花时间,它 是一个理论上折算过的时间。为了帮助同学们理解和记忆,请看我为大家设计的 例题。 例:某罐头110℃杀菌10min,115℃杀菌20min,121℃杀菌30min。 工人实际杀菌操作时间等于50min,实际杀菌F值并不等于50min。 F安=10×L1+15×L2+30×L,L我把它叫做折算系数。 L1肯定小于L,二者均小于1。请问同学们L=? F实肯定小于50min, 由此可见,实际杀菌F值不是工厂杀菌过程的总时间之和 例:100℃杀菌90分钟,120℃杀菌10分钟,哪个杀菌强度大? 折算成相当于121℃的杀菌时间,再比较! 90×L和10×L比较!只要找到折算系数就好比较。 2、安全杀菌F值 在某一恒定温度(121℃)下杀灭一定数量的微生物或者芽孢所需的加热时 间。它被作为判别某一杀菌条件合理性的标准值,也称标准F值,用F安表示
第二节 罐头杀菌条件的确定（难点和重点） 首先了解几个概念。 1、实际杀菌 F 值：指某一杀菌条件下的总的杀菌效果。 实际杀菌 F 值：把不同温度下的杀菌时间折算成 121℃的杀菌时间，相当于 121℃的杀菌时间，用 F 实表示。特别注意：它不是指工人实际操作所花时间，它 是一个理论上折算过的时间。为了帮助同学们理解和记忆，请看我为大家设计的 例题。 例：某罐头 110℃杀菌 10 min，115℃杀菌 20 min，121℃杀菌 30 min。 工人实际杀菌操作时间等于 50 min，实际杀菌 F 值并不等于 50 min。 F 实=10×L1+15×L2+30×L3， L 我把它叫做折算系数。 L1 肯定小于 L2，二者均小于 1。请问同学们 L3=？ F 实肯定小于 50 min， 由此可见，实际杀菌 F 值不是工厂杀菌过程的总时间之和。 例：100℃杀菌 90 分钟，120℃杀菌 10 分钟，哪个杀菌强度大？ 折算成相当于 121℃的杀菌时间，再比较！ 90×L100和 10×L120比较！只要找到折算系数就好比较。 2、安全杀菌 F 值 在某一恒定温度（121℃）下杀灭一定数量的微生物或者芽孢所需的加热时 间。它被作为判别某一杀菌条件合理性的标准值，也称标准 F 值，用 F 安表示。 图 2－6－4 立式高压蒸汽杀菌锅 1 蒸汽管 2 水管 3 排水管 4 溢流管 5 排气阀 6 安全阀 7 压缩空气管 8 温度计 9 压力表 10 温度记录控制仪 11 自动蒸汽控制阀 12 支管 13 蒸汽散布管
“杀灭”具有商业杀菌的含义,允许活菌存在。F安表示满足罐头腐败率要求所 需的杀菌时间(121℃),每种罐头要求的标准杀菌时间(通常121℃为标准温 度),就象其它食品标准一样,拿来作为参照,判断是否合格、是否满足要求 同时也是确定杀菌公式中恒温时间τ2的主要依据。 例如:某罐头F=30min,表示罐头要求在121℃杀菌30min F实和F安的应用举例应用举例: F实等于或略大于F安,杀菌合理 F实小于F安,杀菌不足,未达到标标准,要腐败。必须延长杀菌时间。 F实远大于F安,杀菌过度,超标准杀菌,影响色香味形、营养价值。要求缩 短杀菌时间。由于这种比较和反复的调整,就可找到合适的τ 3、安全杀菌F值的计算 A确定杀菌温度t:罐头門大于4.6,一般121℃杀菌,极少数低于115℃杀菌。 罐头PH小于4.6,一般100℃杀菌,极少数低于85℃杀菌。 实践中可用PH计检测,根据生活经验也可以粗略地估计。比如: B首先选择对象菌:腐败的微生物头目,杀菌的重点对象。耐热性强、不易杀灭, 罐头中经常出现、危害最大。只要杀灭它,其它腐败菌、致病菌、酶肯定杀灭。 根据微生物基础实验可知: 安=D(lga-lgb)下面以121℃标准温度讲解,因为高温杀菌情况 更为复杂、人们更为关注。 F安通常指t温度(121℃)下标准杀菌时间、要求的杀菌时间。 D通常指t温度(121℃)下杀灭90%的微生物所需杀菌时间。是微生物耐热 的特征参数,D值越大耐热性越强。由微生物实验获取D值,常见的D值可査阅 相关手册。见P149表中D值。 为了帮助同学们理解和记忆,请看例题。 例:已知蘑菇罐头对象菌D2=4min,欲在121℃下把对象菌杀灭99.9%,问 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:12min,16min a单位体积原始活菌数/每罐对象菌数。 b残存活菌数/罐头的允许腐败率。 P158页例题:蘑菇罐头一一同学们翻到158页
“杀灭”具有商业杀菌的含义，允许活菌存在。F 安表示满足罐头腐败率要求所 需的杀菌时间（121℃），每种罐头要求的标准杀菌时间（通常 121℃为标准温 度），就象其它食品标准一样，拿来作为参照，判断是否合格、是否满足要求。 同时也是确定杀菌公式中恒温时间τ2 的主要依据。 例如：某罐头 F 安=30 min，表示罐头要求在 121℃杀菌 30 min。 F 实和 F 安的应用举例应用举例： F 实等于或略大于 F 安，杀菌合理 F 实小于 F 安，杀菌不足，未达到标标准，要腐败。必须延长杀菌时间。 F 实远大于 F 安，杀菌过度，超标准杀菌，影响色香味形、营养价值。要求缩 短杀菌时间。由于这种比较和反复的调整，就可找到合适的τ2。 3、安全杀菌 F 值的计算 A 确定杀菌温度 t：罐头 PH 大于 4.6，一般 121℃杀菌，极少数低于 115℃杀菌。 罐头 PH 小于 4.6，一般 100℃杀菌，极少数低于 85℃杀菌。 实践中可用 PH 计检测，根据生活经验也可以粗略地估计。比如： B 首先选择对象菌：腐败的微生物头目，杀菌的重点对象。耐热性强、不易杀灭， 罐头中经常出现、危害最大。只要杀灭它，其它腐败菌、致病菌、酶肯定杀灭。 根据微生物基础实验可知： F 安=D（lga-lgb） 下面以 121℃标准温度讲解，因为高温杀菌情况 更为复杂、人们更为关注。 F 安通常指 t 温度（121℃）下标准杀菌时间、要求的杀菌时间。 D 通常指 t 温度（121℃）下杀灭 90%的微生物所需杀菌时间。是微生物耐热 的特征参数，D 值越大耐热性越强。由微生物实验获取 D 值，常见的 D 值可查阅 相关手册。见 P149 表中 D 值。 为了帮助同学们理解和记忆，请看例题。 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 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 a 单位体积原始活菌数/每罐对象菌数。 b 残存活菌数/罐头的允许腐败率。 P158 页 例题： 蘑菇罐头——同学们翻到 158 页
F安=D(1ga-1gb)=4(1g850-1g5×10)=24.92min, 由此得到了蘑菇罐头在121℃需要杀菌的标准时间--24.92min 解决了蘑菇罐头F这个杀菌标准的问题。 4、实际杀菌F值的计算F实=? (1)求和法 根据罐头的中心温度计算F实,把不同温度下的杀菌时间折算成121℃的杀 菌时间,然后相加起来。 F实=t1×L1+t2×L2+t3×L3+t4×L4+…… L致死率值,某温度下的实际杀菌时间转换为121℃C杀菌时间的折算系数, 下面我们来解决L致死率、折算系数的问题 由公式L=10-12/2计算得到,嫌麻烦可由P19表中查阅。 t是罐头杀菌过程中某一段时间的中心温度, Z是对象菌的另一耐热性特征参数。还有一个是什么? 热力致死时间变化10倍所需要的温度变化即为Z值。F表示热力致死时间, 凡不是注明F实、F,均指热力致死时间。 请看例题:对象菌Z=10℃,F2=10min,求 Fu=? min, Fu=? min, Fo=? 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℃,F2=10min, F131=1min,F14=0.1min, =100 min, Fo=1000 min. 解决L致死率、折算系数的取值问题。刚才的例题 例:某罐头110℃杀菌10min,115℃杀菌20min,121℃杀菌30min 工人实际杀菌操作时间等于60min,实际杀菌F值并不等于50mins F实=10×L1+20×L2+30×L3=10×0.079+20×0.251+30×1=38.32min 由此可见,实际杀菌F值不是工厂杀菌过程的总时间之和 例:100℃杀菌90分钟,120℃杀菌10分钟,哪个杀菌强度大? 折算成相当于121℃的杀菌时间,再比较! 90×L和10×L12比较, 90×L10=90×0.008=0.72min 10×L120=10×0.794=7.94min
F 安= D（lga-lgb）= 4（lg850-lg5×10-4）=24.92 min， 由此得到了蘑菇罐头在 121℃需要杀菌的标准时间——24.92 min。 解决了蘑菇罐头 F 安这个杀菌标准的问题。 4、实际杀菌 F 值的计算 F 实=？ （1）求和法 根据罐头的中心温度计算 F 实，把不同温度下的杀菌时间折算成 121℃的杀 菌时间，然后相加起来。 F 实=t1×L1+t2×L2+t3×L3+t4×L4+ …… L 致死率值，某温度下的实际杀菌时间转换为 121℃杀菌时间的折算系数， 下面我们来解决 L 致死率、折算系数的问题。 由公式 L=10t-121/Z 计算得到，嫌麻烦可由 P159 表中查阅。 t 是罐头杀菌过程中某一段时间的中心温度， Z 是对象菌的另一耐热性特征参数。还有一个是什么？ 热力致死时间变化 10 倍所需要的温度变化即为 Z 值。F 表示热力致死时间， 凡不是注明 F 实、F 安，均指热力致死时间。 请看例题：对象菌 Z=10℃，F121=10 min，求 F131 = ？ min， F141 = ？ min， F111 =？ min， F101= ？ min。 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。 解决 L 致死率、折算系数的取值问题。刚才的例题 例：某罐头 110℃杀菌 10 min，115℃杀菌 20 min，121℃杀菌 30 min。 工人实际杀菌操作时间等于 60 min，实际杀菌 F 值并不等于 50 min。 F 实=10×L1+20×L2+30×L3=10×0.079+20×0.251+30×1 =38.32min 由此可见，实际杀菌 F 值不是工厂杀菌过程的总时间之和。 例：100℃杀菌 90 分钟，120℃杀菌 10 分钟，哪个杀菌强度大？ 折算成相当于 121℃的杀菌时间，再比较！ 90×L100和 10×L120 比较， 90×L100=90×0.008=0.72 min 10×L120=10×0.794=7.94 min
由此可见,该高温杀菌的罐头,100℃杀菌基本没有效果,生产上一定要注 意。讲解内江鹌鹑蛋罐头实例。 例 蘑菇罐头F安=24.92min, 10-23-10min 10-25-10min 杀菌公式1 杀菌公式2 121℃ 121℃ 时间中心温度L值 F 实 时间中心温度L值 47.9 0 50 84.5 3 80 104.7 104 119 118.5 120 12 120 121 15 121 18 121 18 121 21 121.2 21120.5 24 121 24 121 27 120 27 120.7 30 120.5 30 120.7 33 121 33 121 36 115 36 120.5 39 108 115 42 99 109 45 80 45 101 48 85 蘑菇罐头F=24.92min, 10-23-10min 10-25-10mi 杀菌公式1 杀菌公式2 21℃ 时间中心温度L值 时间中心温度L值 47.9
由此可见，该高温杀菌的罐头，100℃杀菌基本没有效果，生产上一定要注 意。讲解内江鹌鹑蛋罐头实例。 例 蘑菇罐头 F 安=24.92 min， 杀菌公式 1 10—23—10 min 杀菌公式 2 10—25—10 min 121℃ 121℃ 时间 中心温度 L 值 F 实 时间 中心温度 L 值 0 47.9 0 50 3 84.5 3 80 6 104.7 6 104 9 119 9 118.5 12 120 12 120 15 121 15 121 18 121 18 121 21 121.2 21 120.5 24 121 24 121 27 120 27 120.7 30 120.5 30 120.7 33 121 33 121 36 115 36 120.5 39 108 39 115 42 99 42 109 45 80 45 101 F 实=？ 48 85 F 实=？ 例 蘑菇罐头 F 安=24.92 min， 杀菌公式 1 10—23—10 min 杀菌公式 2 10—25—10 min 121℃ 121℃ 时间 中心温度 L 值 F 实 时间 中心温度 L 值 F 实 0 47.9 0 0 50 0