文档介绍：第一节微生物的耐热性
食品生产过程中,加热处理有多种好处:
使蛋白质变性,淀粉糊化,减轻消化系统压力
杀菌作用
为科学有效地运用加热杀菌技术,应注意两方面内容:
将有害微生物全部杀死
对食品不应有不利影响
加热杀菌理想效果:
对物料操作及其品质影响控制在最小限度内
迅速杀死存在于其中的有害微生物
选择最适合食品特性的热交换方式及装置,严格操作
确定加热杀菌条件需考虑:
食品物性,容器,污染食品的微生物种类,数量,习性,加热过程中食品传热特性等。
温度是微生物生存及繁殖最重要因素之一,微生物可能繁殖总体范围在-10℃~90℃之间。不同种属微生物其生长和繁殖的温度范围不同。微生物的繁殖期,繁殖速度,最终细胞量,营养要求,细胞中的酶及细胞的化学组成成分都受温度范围的制约。按微生物繁殖所需最适温度可将微生物分为:
细菌繁殖的温度范围
细菌种类
最低(℃)
最适(℃)
最高(℃)
嗜热菌
30~45
50~70
70~90
嗜温菌
中温性菌
5~15
30~45
45~55
低温性菌
-5~5
25~30
30~35
嗜冷菌
-10~-5
12~15
15~25
真菌在最低温度条件下,其繁殖能力与细菌相同,然而,真菌能够繁殖的最高温度却很低,霉菌约为60℃,酵母菌繁殖的最高温度约为45℃。
微生物繁殖速度,随着偏离最短温度范围的程度增大而下降。特别在高温条件下,繁殖速度急剧下降。加热杀菌对象确定可根据产芽孢细菌耐热确定,此外要考虑食品种类,加工方法及所要求的贮藏性等因素来确定
微生物耐热性可用实际使用的温度和时间表示,常用加热致死时间来表示。
D值:一定温度条件下,杀死微生物所需时间,常用原数死亡90%所需时间来表示。
影响微生物耐热性因素
首先受遗传性影响,与所处环境有关。加热前,加热时,加热后对微生物耐热性均有影响。
菌种和菌株
微生物种类不同,其耐热程度也不同。即使是同一菌种,其耐热性也因菌株而异。
其中,产芽孢菌芽孢耐热性>营养体,
不同的细菌其芽孢的耐热性也不同。嗜热菌>厌氧菌>需氧菌芽孢
同一菌种芽孢的耐热性也会因热处理前菌龄、培养条件、贮存环境的不同而异
加热前微生物所经历培养条件
内因:微生物细胞遗传性,细胞组成成分,细胞形态,细胞培养时间
外因:培养基组成成分,培养温度,代谢产物
菌龄与耐热性的关系
稳定期细胞耐热性>对数期,成熟芽孢耐热性>未成熟芽孢
培养温度与耐热性的关系
一般情况下,培养温度越高,所培养的细胞及芽孢耐热性越强。有的在最适温度下培养时,表现最强耐热性,有的则不受培养温度影响。
培养基组成与耐热性关系
培养基成分的影响效果与菌种,菌株及其他多种因素相关:
在营养丰富的培养基上发育的芽孢,耐热性强
在高温下培养的在低温下培养形成的芽孢耐热性要强。
在发芽前,繁殖的温度范围与死亡温度范围之间,存在对芽孢产生影响的温度条件。采用不使芽孢死亡的高温处理芽孢,可诱导芽孢发芽(热活化现象)
经热活化处理过的芽孢,其热敏感性增强
加热时的相关因素
如加热温度,时间,细胞浓度,加热时环境情况(水分,食品成分,添加物等),氧气。
在一定条件下,将微生物细胞及孢子加热时,其死亡曲线一般按对数法则变化。达到预计杀菌水平所需要的时间随温度上升而缩短。最初微生物数量越大,加热所需的时间也越长。
加热方式:湿热杀菌(100℃,几十分钟)>干热杀菌(140-180℃,数小时)。另外,芽孢,孢子的耐热性>营养体
热处理温度:热处理温度提高,杀死一定量腐败菌芽孢所需要的时间愈短。
原始活菌数:如原始活菌数大,则全部杀死所需时间愈长。
水分:Aw ~ ,经调湿的芽孢具有的耐热性
Aw<,耐热性减弱
Aw>,耐热性显著降低
pH值:细菌一般在微酸至中性范围内耐热性最强,超过这一范围,耐热性下降。
营养物质
碳水化合物对细菌有保护作用,蔗糖>葡萄糖>山梨醇>果糖>甘油
脂类对细菌也有保护作用。长链脂肪酸保护效果>短链脂肪酸
蛋白质也有保护作用
无机盐对细菌的作用随无机盐种类、浓度及菌种等变化而异。出现这种现象的原因可能是:盐类透过阻碍层的移动性因盐种类而变,对细胞内pH有影响
调节渗透压,防止重要成分在加热时漏出细胞外
盐具有水合作用,对酶及重要蛋白质稳定性有影响
二价离子可以和蛋白质形成稳定复合体,有助于细菌耐热性的增强
高浓度盐类使Aw降低,从而使细胞耐热性增强,其原理与干燥作用相同。
目前,食盐对微生物耐热性影响较多。一般情况下,低浓度食盐对细胞的芽孢有一定保护作用,而高浓度(5%)则使其耐热性减弱。当浓度加大到10%左右时,其影响