食品杀菌新技术

1第一章绪论使用橄榄油和芝麻油进行保存食物的原因：该物质含有抗氧化剂，具有润肠和消炎的作用荷兰人列文虎克通过显微镜已经观察到了细菌，并且对细菌进行了描述。第一个意识并发现食品中微生物的存在及其作用的人是L.Pasteur（巴斯德）。1880年，在德国开始对乳制品进行巴斯德杀菌。10ky以下的平均剂量安全食品分类：保藏方法分类灌装食品或罐头食品脱水干制品或干藏食品冷冻食品或冻制食品腌渍食品烟熏食品原料不同分类果蔬制品肉禽制品水产制品乳制品焙烤制品食品杀菌相关名词灭菌：将物体上所有微生物（包括病原体和非病原体）的繁殖和芽孢全部杀灭消毒：杀死微生物营养体和繁殖体的作用防腐：是指在某些化学因子或物理因子的作用下，防止和抑制微生物的一种措施，它能防止食品腐败和其他物质霉变商业无菌：指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超高温瞬时灭菌：采用超高温、短时间、使液体食品中的有害微生物致死的灭菌方法巴氏消毒：采用较低温度（一般60~82℃），在规定时间内，对食品进行加热处理，达到杀死微生物营养体的目的。是一种既能达到消毒目的又不损害食品品质的方法。在无菌条件下进行密封的一种包装方法.。大肠杆菌：在37℃，经24小时能使乳酸发酵、产酸、产气、需氧、兼性厌氧的革兰氏阴性无芽孢杆菌。卫生标准操作程序（SSOP）：食品企业为保证食品卫生质量，在食品加工工程中应遵守的操作规范。危害包括：物理危害化学危害生物危害低酸性罐头食品：指杀菌后平衡PH值在4.6及以下的罐头食品食品标签：预包装食品容器上的文字、图形、符号以及一切说明物危害分析关键控制点（HACCP）：生产（加工）安全视频的一种控制手段：对原料、关键生产工序及影响产品安全的人为因素进行分析；确定加工过程中的关键环节，建立、完善监控程序和监控标准，采取规范的纠正措施。食品污染：在食品生产、经营过程中可能对人体健康产生危害的物质介入食品的现象。（生物性、化学性、放射性）腐败：食品中的蛋白质、碳水化合物、脂肪被微生物分解导致食品变质，失去可食性的过程食物安全毒理学评价：通过动物实验剂对人体的观察、阐明某一事物中可能含有的某种化合物的毒性及其对人体的潜在危害，以便对人类食用这一事物的安全性做出评价，并为制定预防措施和制定卫生标准提供理论依据。常用食品杀菌新技术：1辐射杀菌100—1000ky2紫外线杀菌250—260nm（破坏DNA）3微波杀菌4高压杀菌（100~~1000MPa）膜过滤是由密到疏第二章加热杀菌作用：主要是杀死微生物、钝化酶、；破坏食品中不需要或有害的成分改善食品的品质和特性，提高食品中营养成分的可消化性和可利用率；最低最适最高嗜热菌30~4550~7070~90中温性菌5~1530~4545~55低温性菌-5~525~3030~35嗜冷菌-10~512~1515~25D值：在一定温度下活菌（或芽孢）数的90％死亡所需要的时间，通常以分钟为单位。意义：可以区别不同菌的耐热性大小影响因素：D值不受原始菌数的影响，但随热处理的温度不同而变化，温度越高，菌的死亡速率越大，D值则越小热力致死时间（TDT值):在热力致死温度下杀灭一定浓度的菌所需要的全部时间F值：在121.1℃温度下杀死容器中全部为生物所需要的2时间产芽孢的细菌有：炭疽芽孢杆菌肉毒梭状芽孢杆菌、产气加膜梭菌干热的杀菌不如湿热好加热杀菌原理：是破坏微生物的蛋白质核酸，细胞壁和细胞膜从而导致死亡热活化现象：采用不至于使芽孢死亡的高温来处理芽孢时，可以诱导休眠芽孢发芽的现象微生物加热杀菌死亡曲线是对数曲线食品ph2—7加热过程中无机盐对微生物可能的作用效果有如下几种情况1.不同的盐类对细胞内PH值的影响2.添加不同的盐浓度将细胞内外的渗透压调节的恰到好处，以减少一些重要成分在加热过程中漏出细胞外3.NaCl、KCl之类的盐，对蛋白质的水合作用影响效果明显4.二价阳离子与蛋白质及和生成稳定的复合物而有助于耐热性的增强5.高浓度盐类的存在使水分活度降低，从而使细胞的耐热性增加，其原理与干燥作用相同微生物细胞遭受热力损伤可出现下列现象：1.发育诱导期延长2.营养要求扩大3事宜与发育的PH值范围缩小4.繁殖温度范围缩小5.对抑制剂、选择剂的敏感性增强6细胞内容物向外泄露7.对放射性的敏感性增强8.酶活性下降9.rRNA分解食品的传导类型及其举例1.传导型糊状玉米、南瓜2对流型果汁、蔬菜汁3混合型苹果沙司罐头加热处理对食品的成分的影响1.对碳水化合物的影响2.对蛋白质的影响3.对脂肪的影响4对微生物的影响（Ve最稳定，Vc的热敏性最强）5对酶的影响（过氧化物酶作为标示酶）6对食品颜色的影响计算题课本49页加热杀菌条件确定过程：1.找出指示菌2.耐热性实验，找到对象菌的耐热特性值3.测定食品加热时的传热情况4.加热条件的理论计算5.经过实罐实验选出理想的温度与时间的组合6.微生物接种实罐实验并进行生产中的接钟实验7.保藏贮藏实验8.确定该种食品的加热杀菌条件9.若产生腐败，重复上述步骤在低酸性食品中，首先要保证杀灭肉毒梭状芽孢杆菌，这是最低的杀菌要求。食品低温杀菌技术（巴氏杀菌）指低于水的沸点（100“C）以下的加热处理，以结核杆菌为主要的对象菌常用于PH4.5以下的食品食品的高温杀菌（阿佩尔杀菌发）指食品经100℃以上的杀菌处理应用于PH4.5以上的低酸性食品杀菌超高温瞬时杀菌将135~150℃的温度下保湿2~8s的处理工艺引起的物理变化：沉淀物生成蛋白质的不稳定和脂肪的分离清凉饮料：包括碳酸饮料在内的凡具有清凉感且解渴的饮料低醇饮料：pH较低且含少量酒精的具有特殊风味的颜料酒第三章化学药物杀菌化学杀菌剂最早是应用于饮用水的消毒消毒剂研究目的：1.提高杀菌效果2.改进消毒剂其他性能消毒剂的发展方向;1.开发应用广谱、高效低毒、适用范围广并对环境安全的多功能制剂2加强开发复合配方制剂3加强老药剂新用及杀菌机制的研究杀菌剂在食品工业上的利用并不是直接用于食品本身，而主要是用于水的消毒和环境消毒。抗药物质：把具有阻碍微生物繁殖或杀灭微生物作用的化学药物原菌数与残存活菌数比值的对数值与作用时间呈直线关系药物对微生物的作用过程：先是药物分子与胞外膜相接触，进行吸附，药物分子穿过细胞膜进入原生质内，然后才能在各个作用部位发挥药效，阻碍细胞繁殖或将细胞杀死。杀菌剂对微生物的作用实质：是与微生物细胞相关的生物、生化反应和代谢活动受到了干扰和破坏，最终导致微生物的生长繁殖被抑制，抗微生物作用阻碍微生物发育的作用（抑菌作用）抑制细菌抑制真菌抑制细胞芽孢杀死微生物的作用(杀菌作用）杀死细菌杀死真菌杀死细菌芽孢3甚至死亡。消毒剂破坏菌体的结构对细胞壁的作用细胞壁上的物质被溶解破坏；紧接与壁附近的一些酶类如糖酶受抑制；细胞壁的生物合成过程受到影响对原生质膜的作用破坏原生质膜中脂质分子与蛋白质的定向排列，损害正常质膜的脂质-蛋白质结构的基本骨架，使菌形变化，直至死亡通过改变原生质膜的表面电荷，破坏其通透性，致使各种代谢物质渗出胞外抑制细胞膜的合成对细胞内容物的作用对细胞器的作用对蛋白质和核酸等结构物质的作用以杀菌剂对DNA合成的影响有以下几种形式：1.掺假作用2.有些杀菌剂可以阻止核苷结合到核酸中去而抑制核酸合成3.有的杀菌剂可以与DNA上的核苷残基连接起来形成复合物，从而影响DNA的转录及复制化学杀菌剂对代谢和生理作用的影响1.杀菌剂对酶体系的作用对酶活性的抑制1.破坏酶的立体结构2.竞争性作用3.假反馈作用4.辅酶的抑制5.作用物改变2.抑制呼吸作用3.对有丝分裂的影响杀菌剂影响药物杀菌作用的因素1.菌种乙醇和季铵盐等虽对细菌芽孢的发育有阻碍作用，但一般认为没有杀菌作用2.化学药物的浓度一般认为杀菌剂的使用浓度越高，对微生物的抑杀作用越大，3.温度对药效的影响水分对乙醇和气体杀菌影响对大4pH值对药效的影响a环境PH愈低，卤素类杀菌剂的杀菌效果随之增大，这也和次氯酸本身的存在率与pH的关系有关b季铵盐的杀菌作用在中性或偏酸性中更强C一些有机酸类防腐剂如苯甲酸、山梨酸、脱氢醋酸等是以分子形式起抑制作用，它们在pH7以上会分解成负离子，失去抑菌活性4.有机物等环境对药效的影响含有高浓度蛋白质的产品，一方面能通过对细菌的包裹保护作用而降低杀菌剂的抗菌活性；另一方面又能促进微生物的生长，使季铵盐、酚类、含汞类杀菌剂的抑杀菌作用大大降低卤素类杀菌剂杀菌机理1.次氯酸的氧化作用2新生氧作用3.氯化作用影响因素浓度与作用时间酸碱度温度有机物还原性物质水质硬化PH4—7.5次氯酸最多7.5—9.5次氯酸根较多10以上全部是次氯酸根二氧化氯有很强的杀菌作用二氧化氯杀灭病毒的效果比氯和臭氧都好（绿色消毒剂）优点a二氧化氯的消毒效果在pH值6.0~10.0的范围内，不受pH值升高的影响b.用二氧化氯消毒后的器具或食物无需清洗即可使用或食用c至今没有产生抗性菌的报道d除臭e解毒作用缺点a二氧化氯不稳定，通常现制现用b高浓度的二氧化氯及其消毒后在水中形成的产物对动物具有一定的潜在毒性c至今为止还没有一种方法能连续、稳定、高效、低廉的生产二氧化氯来满足大水厂消毒的需要d目前二氧化氯的分析方法很难适应要求e二氧化氯的消毒成本高次氯酸钠有机氯杀菌剂碘类杀菌剂碘是在低pH值情况下杀菌力强，在碱性溶液中，几乎没有杀菌作用碘以碘的水溶液、碘酒和界面碘剂三种形式作为杀菌剂使用，前两种仅用作皮肤消毒剂使用碘是广谱杀菌剂应用情况1.消毒饮用水2.消毒游泳池水3.消毒空气4.食品工业生产设备及环境消毒2.医疗和医疗器械消毒6.餐具消毒氧化剂类杀菌剂1.过氧化氢有轻度致癌作用2.过氧乙酸其稀释液更易分解，宜随配随用臭氧呈现出突出的杀菌、消毒、降解农药的作用，是一种高效广谱杀菌剂臭氧氧化反应两种：直接反应和间接反应应用情况1.冷库消毒2.加工车间杀菌净化3.水果蔬菜贮藏防霉保鲜4蔬菜加工4臭氧发生器多是利用交变高压电场产生电晕、放电，使空气的部分氧气分解、聚合成臭氧的（边生产边用）表面活性剂杀菌剂表面活性剂是具有降低表面张力这种能力的化合物之总称分类阳离子型表面活性剂阴离子型表面活性剂非离子型表面活性剂两性型表面活性剂杀菌机理1.可改变细胞的渗透压，使菌体破裂2.具有良好的表面活性作用，高浓度聚集于菌体表面，影响细菌的新陈代谢3.使蛋白质变性4.灭活细菌体内的酶系统季铵盐消毒剂主要有新洁尔灭、度米芬和消毒净三种杂环类气体杀菌剂甲醛环氧乙烷（目前采用最多的）环氧丙烷环氧乙烷对食品杀菌，最主要的是残留量的驱除及与食品中的成分反应后生成物的安全性问题醇类消毒剂应用较多的是乙醇和异丙醇乙醇是一种中效消毒剂，对芽孢无杀灭作用杀灭作用蛋白质变性对微生物代谢的干扰作用对细胞的溶解作用乙醇能抑制细菌的快速繁殖，这种作用是通过抑制细菌的酶来实现的适当浓度的乙醇，可渗透到微生物细胞内，使细菌细胞破坏溶解乙醇对细菌繁殖体、病毒、分枝杆菌、真菌均有杀灭作用，对革兰氏阳性菌较革兰氏阴性菌的抗菌性要强，而对细菌芽孢仅能抑制其发芽一般常用75％的乙醇溶液涂擦皮肤进行消毒异丙醇杀菌机理蛋白质变性作用对菌体细胞蛋白和酶蛋白的破坏防腐剂指在防止食品腐败、变质，延长食品保存期，抑制食品中微生物繁殖的物质第四章电离辐射杀菌辐射对脂类产生的影响：①整个理化性质发生变化②受辐射感应而自动氧化变化③发生自动氧化性的辐射分解。在脂溶性维生素中，维生素E的辐射敏感性最强，水溶性维生素中维生素B1和维生素C对辐射最不稳定。、第五章紫外线，微波，超声波杀菌微波杀菌机理：热效应理论和非极性热效应理论微波消毒优点：①作用时间短，消毒速度快②热损坏物品栏较轻，适用于已经包装好的，不耐高热的物品进行消毒清理。③设备简单，操作方便，效率高缺点：①基本建设费用高，耗电量大②微波照射对人体内有一定的伤害。超声波波形：纵波，横波，瑞利波，兰姆波。超声波杀菌机理：①机械作用②空化作用（空化和沸腾是不同现象，尽管都是气化，沸腾是由于升高温度导致的，空化是由于压力降低导致的）③热学作用④化学效应⑤弥散效应⑥声流效应⑦毛细效应⑧