第四章罐头杀菌时间的计算-第一章食品罐藏容器

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2040608010012001020304050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—τ3Pt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/121℃桔子罐头：5min—15min—5min/100℃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×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安=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=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，16mina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（lga-lgb）=4（lg850-lg5×10-4）=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=10min，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=10min，F131=1min，F141=0.1min，F111=100min，F101=1000min。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50min。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=0.72min10×L120=10×0.794=7.94min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，杀菌公式110—23—10min杀菌公式210—25—10min121℃121℃时间中心温度L值F实时间中心温度L值047.9050384.53806104.7610491199118.512120121201512115121181211812121121.221120.524121241212712027120.730120.530120.733121331213611536120.53910839115429942109458045101F实=？4885F实=？例蘑菇罐头F安=24.92min，杀菌公式110—23—10min杀菌公式210—25—10min121℃121℃时间中心温度L值F实时间中心温度L值F实047.900500384.503×L138003×L16104.70.0233×L261040.023×L291190.6313×L39118.50.563×L3121200.7943×L4121200.7943×L4151211.003×L5151211.003×L5181211.003×L6181211.003×L621121.21.0473×L721120.50.893×L7241211.003×L8241211.003×L8271200.7943×L927120.70.933×L930120.50.8913×L1030120.70.933×L10331211.003×L11331211.003×L11361150.2513×L1236120.50.893×L12391080.0503×L13391150.2513×L1342990.0063×L14421090.0633×L14458003×L14451010.013×L15F实=3（0+0+0.023+0.631+0.794+1+…）=25.5min488503×L15F实=3（0+0+0.02+0.56+0.794+1+…）=28.1min杀菌公式1:F实等于或略大于F安，杀菌合理。恒温杀菌时间只有23min，但整个杀菌过程相当于121℃实际杀菌时间25.5min，多2.5min由升温和降温折算得到。工厂实际杀菌过程时间近50min，加上罐头进锅出锅时间，工人完成一个轮回的操作至少要1个小时。杀菌公式2:F实大于F安，杀菌过度，超标准杀菌，影响色香味形。要求缩短杀菌时间。通过这种方式来调整恒温杀菌时间，由此找到了τ2，今天讲课的目的就达到了。目前，一些工厂采用计算机控制杀菌，中心温度的记录、F实的计算全由计算机完成，当F实等于或略大于F安时，自动停止杀菌工序，不需要我们来计算。罐头杀菌的工艺条件的确定：τ1—τ2—τ3Pt杀菌釜的反压力：一般A玻璃瓶、B大罐、C软罐头需要反压杀菌或反压冷却，冷却时采用压缩空气保持压力表读数0.12—0.13Mpa。以上所讲内容，都是在理论上确定罐头杀菌的工艺条件的方法。第三节新产品开发实际问题举例某人工养蛇场欲开发清炖蛇肉罐头，请你拟订杀菌工艺条件？按照以上所讲内容：通过微生物检测，找到对象菌，求出F安，再与F实比较并不断调整，最后得出合理的杀菌公式。同学们走到工作岗位，此方案在实践中很难实施，建议同学们：很多罐头杀菌条件资料已经存在，查阅类似罐头杀菌条件作为资料作为参考。对于新品种，可以大胆估计。估计的经验原则如下：A含酸食品：85—100℃、10—30min，酸性饮料采用85℃、15min，B植物/蔬菜罐头：115—121℃、15—30min，蛋白饮料采用121℃、15min，C动物性罐头：115—121℃、50—90min，说明：①大罐取上限，难煮的取上限，固体的取上限，酸度大取下限。②121℃、100℃是两个标准的杀菌温度，普遍采用。某人工养蛇场欲开发清炖蛇肉罐头，请你拟订杀菌工艺条件？按照以上经验原则，清炖蛇肉罐头杀菌条件拟订如下：清炖蛇肉罐头多半采用小罐包装，可以不要反压杀菌。τ1—τ2—τ3Pt↓杀菌公式一10min—50min—10min118℃杀菌公式二10min—55min—10min116℃实践中做一些杀菌保温实验对恒温时间进行微调。10min—τ2min—10min116℃45min、50min、55min、60min、65min↓52min、54min、55min、57min↓54min课堂作业：写出下列罐头的杀菌公式：5分钟。糖水橘子P190/192，草莓酱P198，青豆P203，香心菜P205，番茄酱P206，红烧扣肉P226。5分钟后，学生翻到下学期待讲的内容对照。同时结合排气、装罐、加汁、反压冷却，加以点评。