食品微生物培训材料

1液体食品加工基础知识简介售后服务部李鸿飞2目录1，食品微生物基础2，液体食品热处理工艺简介3，影响食品加工、存储的重要参数4，PLS无菌砖机简介3第一部分食品微生物基础4前言350年前，列文虎克先生用自己发明的显微镜让人类第一次看到雨水、牙垢中居然活着许多微小生物。150年前，法国大科学家巴斯德先生(Pasteur)著名的肉汤试验揭示了微生物的生长繁殖是导致食品腐败变质的根源，为现代食品工业的发展奠定了基础。抑制或促进微生物的生长繁殖是食品工业的重要组成部分。5微生物分类微生物种类繁多，包括细菌、蓝细菌（古细菌）、真菌、立克次氏体、衣原体、显微藻类、原生动物、病毒等等。导致食品腐败变质的微生物主要是细菌和真菌。根据形态细菌可分为杆菌、球菌和螺（旋）菌。真菌包括单细胞的酵母菌和丝状的霉菌。6常见于食品中的腐败微生物简图Cocc球菌iMolds霉菌Bacillus杆菌Vibro弧菌Spirillum螺旋菌Yeast酵母7细菌的繁殖12481632?202122232425…Nt=N0x2nn=tglgNt=lgN0+xlg2tgg=世代周期，既繁殖一代的时间n=世代数t=生长繁殖的时间N0=计时为0时的细菌总数Nt=计时为t时的细菌总数TM-00027:408影响微生物生长的主要因素时间温度微生物初始浓度可获取的营养物质有/无氧气有无抗生素氢离子浓度，即酸度或pH值水活性10水活性aw对微生物生长的影响aw:00.60.70.80.91.0不会腐败霉菌和酵母球菌革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌干的食物肉汁成熟的干奶酪果酱牛奶饮料/果汁炼乳番茄酱炼乳番茄酱牛奶饮料/果汁TM-00027:5811几种典型细菌的世代周期细菌生长介质生长温度(℃)繁殖一代的时间(分钟)E.大肠菌牛奶3712E.大肠菌葡萄糖+矿物质3790乳酸链球菌牛奶3726乳酸杆菌牛奶3775TM-00027:4212芽孢(spore)简介某些种类的杆菌在环境条件不适宜时，细胞中的DNA和少量细胞质聚集在一起形成芽孢。此时细菌处于休眠状态。在原始的芽孢外面，有多层芽孢壳，形成保护层对抗环境的变动。细菌芽孢是自然界中已知具有最大抗性的一种生命形态，它们具有抗热（沸水温度）、抗干旱、抗消毒剂、抗抗生素、存活期长（某些可达百万年）等能力。环境适宜时，芽孢转变为营养细胞，继续生长繁殖。13休眠孢子成熟孢子形成孢子的细胞细菌芽孢示意图营养细胞生长萌芽核皮层繁殖外壳膜TM-00027:2814第二部分液体食品热处理工艺简介15怎么保护食品？阻止或减少微生物进入食物去除食物里的微生物抑制微生物的生长杀死食品中的微生物16消灭或去除微生物的主要方法•过滤•辐射-紫外线,Gamma射线•热加工-蒸汽,干热•化学试剂TM-00027:8717热加工是目前食品工业应用最广泛、最成熟、最安全的杀菌/灭菌方式为什么要热加工？对食物进行热处理以达到希望得到的效果热加工的优点减少有害的微生物（致病菌和腐败菌）钝化酶的反应能力，以减少食品的化学降解保护产品，增加其保质期缺点风味改变，包括产生蒸煮味等营养成分被破坏产品物理性状改变（质地改变）18加热换热冷却水循环热水产品进口产品出口持热管冷却连续式热杀菌/灭菌流程简图19消毒与灭菌消毒是指除去致病微生物，减少微生物总量。不需要杀灭所有细菌芽孢。灭菌是指消灭物体中所有的生物，包括微生物芽孢的一种措施。通常存在的微生物消毒后清洁后灭菌后TM-00027:8320巴氏杀菌：杀死所有的致病菌的营养体。超高温瞬时灭菌(UHT)：杀死所有能导致产品变质的微生物，使产品可以在室温下储存。消毒与灭菌对应的热处理方式21热处理最重要的参数：温度与时间加热温度越高杀菌效果越好高温保持的时间越长杀菌效果越好不同的杀菌温度与时间的组合对应不同的杀菌效率，但微生物的种类成千上万，不同种类的耐热性各有不同，同样的参数组合对不同微生物的杀灭效率也不同。产品经加热处里后产品中残留的微生物数量主要取决于：产品中微生物初始含量、加热温度、保持时间、微生物种类等等，也与产品其它某些特性如pH、颗粒含量等相关。22灭菌曲线，微生物残存量与时间的关系微生物残存数量残存量的对数log值普通算法半对数算法050010001500200025003000350040004500051015TimeNoofSurvivors00,511,522,533,54051015TimeLogSurvivors23典型非酸性乳制品热处理工艺（1）高巴氏杀菌(15sec@71.3℃)产品/包装非无菌状态杀死所有致病微生物和大多数腐败微生物仅用于保质较短，冷藏存放的产品牛奶处理后可存放15-20天超巴氏杀菌(2sec@138℃)产品/包装非无菌状态杀死所有的致病微生物和微生物营养体，不包括芽孢适用于冷藏储存的长货架期产品(ESL:extendedshelf-life)牛奶处理后最多可存放60天24典型非酸性乳制品热处理工艺（2）UHT灭菌+无菌灌装/热灌装（仅用于酸性或高酸食品）(2-6sec@138-145℃)产品和包装均达到商业无菌大多数酶的活性被破坏导致产品有明显的蒸煮味常温储存，保质期可达1年保持式灭菌–罐头食品或某些塑料瓶装乳饮料(低酸产品45-60min@121℃)商业无菌常温储存，保质期可达3年25牛奶的不同加工工艺ProductPackagingMaterialHeat140oC-2sec.SterilizewithChemicalsorSteamSterileFillCool25oCSterileSealAsepticProcessingMilkHeat73oC-15sec.Cool5oCFillRefrigerateMilkorCreamPasteurizationUltra-PasteurizationHeat138oC-2sec.Cool5oCFillRefrigerate26酸奶饮料工艺流程图/酸奶生产部分水或纯奶高速搅拌5分钟水合20分钟全脂奶粉或脱脂奶粉50-55℃70℃/150bar均质2%蔗糖加热至90℃保持10分钟冷却至42℃接种42℃培养2.5-3小时缓慢搅拌并冷却至15-20℃混料罐27板式热交换器（巴氏消毒、UHT）杂质/脂肪分离机脱气罐均质机泵牛奶加工常用设备简图28第三部分影响食品加工、存储的重要参数29影响产品加工工艺的重要参数粘性热传导率流动特性泵的能力灌装处理工艺的设计颗粒的数量及大小处理工艺的设计颗粒的均匀悬浮热传导率pH热加工参数纸盒的选择产品组成热处理方式处理工艺的设计纸盒的选择30如何区分食品的酸性低酸食品低酸食品的pH值大于4.6，例如牛奶、肉类、肉汁等等许多种致病微生物可以在低酸食品里生长繁殖酸性食品食品的pH值介于4.0和4.6之间，例如番茄汁等某些细菌可以在酸性食品里生长繁殖，但致病微生物通常不能在此繁殖高酸食品食品的pH值低于4.0，例如果汁霉菌和酵母是主要关注的微生物致病微生物无法生长31酸度(pH)与可生长的微生物的关系4.64.6pH:0257914致病菌不繁殖牛奶蔬菜汁肉类,蔬菜,汤等等番茄汁高酸产品低酸产品细菌霉菌酵母TM-00027:54果汁3293℃/15sec.巴氏消毒82℃/15sec商业无菌115℃/15sec.巴氏消毒93℃/15sec商业无菌115℃/15sec.巴氏消毒93℃/15sec商业无菌137~140℃/2~6sec.巴氏消毒72℃/15sec典型热处理工艺l3.83.8,4.64.64.6pH值橙汁果汁番茄制品热带水果汁酸奶沙拉酱酪乳牛奶奶油蔬菜汁举例高酸食品酸性食品酸化食品低酸食品不同酸度食品的典型杀菌/灭菌工艺商业无菌33产品质量因素氧化褐变风味损失微生物繁殖脱水氧化质地改变影响保质期的因素橙汁4个月牛奶6个月果汁6-9个月10%果汁饮料12个月巴氏牛奶12天果汁70天UHT牛奶120天一年或更多典型保质期15℃0℃，10℃-10℃温度范围常温冷藏冷冻参数不同贮存环境产品的常规保质期34存储温度对牛奶内微生物数量的影响MicroorganismContentofMilk234567805101520Time(days)Log(微生物数量)5C10C35MicroorganismContentofPasteurizedMilk1234567805101520253035Time(days)Log(Microorganisms)5C10C存储温度对不同消毒等级牛奶中微生物含量的影响注：通常认为牛奶中的微生物含量超过106CFU/ml后则不宜饮用。36微生物进入产品的路径原材料加工处里部分或包装设备未清洁干净加工中出现偏差不干净（含菌）的包装容器/纸盒灌装区清洁状态被破坏产品包装的密封性被破坏37产品微生物腐败带来的影响腐败微生物的统计学特征85%-涨包/产气微生物10%-不产气，产酸微生物(平酸包)5%-不产气，不产酸，改变产品风味的微生物产品性质可能受到的影响微生物产气而使包装膨胀产品凝结气味改变产品浑浊仅靠感官检查包装和产品不能揭示所有的微生物腐败问题。38第四部分PLS无菌砖简介