高温杀菌锅

 

　　高温杀菌是一种旨在生产商业无菌食品的食品处理技术。商业无菌是指可能在食品制成品正常的非冷藏保存期间繁殖的病原体和非病原体都得以消除的状态。
 

　　高温杀菌技术是根据用于处理食品的器皿(即高温杀菌锅)而命名的。高温杀菌锅能够承受压力，实质上就是一种高压蒸锅或高压釜。
 

　　高温杀菌方式
 

　　食品装入包装并进行密封后，立即装入高温杀菌锅中，并在包装周围注满加热介质。商业无菌食品必须进行空气密封包装，以避免热处理之后食品受到污染。
 

　　例如，金属罐头的接缝、玻璃罐的瓶盖和塑料袋的热熔密封等都属于空气密封。
 

　　加热
 

　　高温杀菌的操作温度明显高于食品的沸点，通常在121°C左右。要达到这个温度，蒸气或水必须处于非常高的压力之下(约比大气压高出105千帕)。加压蒸气是常见的加热介质，不过，也可能会使用加压过热水或蒸气空气混合物作为加热介质。
 

　　在高温杀菌处理中，使包装容器在加热介质中保持所需的时间长度。然后，通过向高温杀菌锅注水、将包装容器移至注满水的冷却水道或者空冷等方式，冷却包装容器。
 

　　腐败菌
 

　　高温杀菌处理通常针对的是嗜温性(25°C至40°C下繁殖)腐败菌，因为这种腐败菌的抗热性比病原体微生物强。杀灭嗜温性腐败菌所需的温度比确保杀灭生命力强的食源性病原体A类肉毒梭状芽孢杆菌所需的温度还要高。
 

　　一些需要高温才能生长的微生物在经过高温杀菌处理后仍可能存活。这些嗜热微生物可以在高温储藏条件下的食物中繁殖，导致食品腐败变质。对食品加工厂而言，这不是公共卫生问题，而是经济问题。因为任何食品变质，消费者一眼就可以看出来，不存在健康威胁。
 

　　确立高温杀菌处理流程需要以下三方面的研究结果：抗热性、热渗透和温度分布。抗热性研究确定使食品中的肉毒梭状芽孢杆菌失去活性所需的温度。热渗透研究确定包装容器中低温度点的加热速率。
 

　　温度分布研究确定每个食品包装容器是否均能接触到理想温度下的加工介质(蒸气、水或蒸气/空气混合物)。
 

　　这些研究工作必须由有相关经验且受过培训的人员使用合适设备来进行。本课程稍后将对每类研究做更为详细的阐述。
 

　　抗热性研究方法：进行抗热性研究是为了确定特定食品中特定病原体的抗热性。这些研究可以通过以下三种装置来完成：
 

　　抗热度计：此方法是将食品样品置于高温下，并控制使其在该温度下保持较短的一段时间。使用抗热度计时，首先将目标病原体混合到少量食品中。将混合后的样品放入蒸气室，经过预先设定的时间后，将其移至装有培养基的试管中。利用试管培养基进行培养，然后测试目标病原体，以确定高温杀菌处理是否足以杀灭此病原体。
 

　　受热致死时间高温杀菌锅：此方法中，将盛装食品和目标病原体的微型罐头放置在小型高温杀菌锅中。在所需温度下放置所需的时间后，将这些罐头冷却并加以培养。如有罐头在培养期间出现膨胀，则说明微生物在经过高温杀菌处理后仍有存活。
 

　　油浴锅：此方法中，将少量食品和目标病原体混合，一起装进试管，在设定好温度的油浴锅中快速加热。然后，将这些试管冷却并加以培养。记录每组测试“时间/温度”下微生物的繁殖情况。
 

　　D值、Z值和F值利用相同温度下不同处理时间的抗热性研究结果，可以确定该温度下的D值或指数递减时间。D值是指在的恒温下，杀灭90%微生物所需的时间。
 

　　Z值是指微生物抗热性发生10倍变化(1个对数周期)时的温度差值。Z值代表的是死亡率基于温度的变化。一般认为，对于食品中的微生物菌株，Z值保持一致。利用特定温度下的D值，再结合Z值，就可以确定微生物的抗热性。
 

　　F值是指为将活体的数量减至几乎为零，食品需要在特定温度下保持的时间(分钟)。要成功实现灭菌，在参考温度下的处理时间必须长于或等于所需的F值。
 

　　致死率反映了温度低于处理温度情况下的灭菌效果。例如，如果处理温度为121°C，那么121°C的致死率为1.00。115°C的致死率为0.246，表示115°C时一分钟的灭菌效果是121°C时一分钟灭菌效果的1/4。另一方面，125°C的致死率为2.45，这表示，125°C时一分钟的灭菌效果大约是121°C时一分钟灭菌效果的两倍。