搜索
灭菌参数（F值和F0值）D值：（考察对时间的关系）在一定温度下，杀灭90%微生物所需的灭菌时间杀灭微生物符合一级动力学方程，即有或igNoigNtkt2.303式中，Nt:灭菌时间为t时残存的微生物数；No:原有微生物数；k:灭菌常数D值随微生物的种类、环境和灭菌温度变化而异Z值：（考察对温度的敏感性）降低一个lgD值所需升高的温度，即灭菌时间减少到原来的1/10所需升高的温度或相同灭菌时间内，杀灭99%勺微生物所需提高的温度。即D2DiT210丁F值：在一定灭菌温度（T）下给定的Z值所产生的灭菌效果与在参比温度（卞）下给定的Z值所产生的灭菌效果相同时所相当的时间。常用于干热灭菌F0值：在一定灭菌温度（T）、Z值为10C所产生的灭菌效果与121C、Z值为10C产生的灭菌效果相同时所相当的时间（min）。物理F0值数学表达式：F0=△t刀10T-121/Z生物F0值数学表达式：F0=D121CX（lgN0-lgNt）为灭菌后预计达到的微生物残存数，即染菌度概率。F0值F0值仅限于热压灭菌，生物F0值相当于121C热压灭菌时，杀灭容器中全部微生物所需要的时间。F0值体现了灭菌温度与时间对灭菌效果的统一，数值更为精确、实用。为了确保灭菌效果，应适当增加安全系数，一般增加理论值键词：罐头，杀菌，F值，D值，Z值一、实际杀菌F值指某一杀菌条件下的总的杀菌效果。通常是把不同温度下的杀菌时间折算成的50%。121C的杀菌时间，即相当于121C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。为了帮助大家理解和记忆，请看下面的例题。例：蘑菇罐头110C杀菌10min,115C杀菌20min,121C杀菌30min。工人实际杀菌操作时间等于（或大于）60min,实际杀菌F值并不等于60min。F实=10XL1+20XL2+30XL3,L我们把它理解为不同温度下的时间折算系数。L1肯定小于L2,二者均小于1。由于121C就不存在折算问题，因此，L3就是1,F实肯定小于60min。由此可见，实际杀菌F值不是工厂杀菌过程的总时间之和。再例：蘑菇罐头100C杀菌90分钟，120C杀菌10分钟，哪个杀菌强度大折算成相当于121C的杀菌时间，再比较！即：90XL100和10XL120比较，只要找到折算系数就好比较了。二、安全杀菌F值在某一恒定温度（121C）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，也称标准示。F值，用F安表F安表示满足罐头腐败率要求所需的杀菌时间（121C）,例如，某罐头F安=30min,通常表示罐头要求在121C杀菌30min。每种罐头要求的标准杀菌时间（通常121C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T2的主要依据。F实和F安的配合应用，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。通过这种比较和反复的调整，就可找到合适的恒温时间T三、安全杀菌F值的计算2。A确定杀菌温度t罐头pH值大于，一般采用121C杀菌，极少数低于115C杀菌。罐头pH值小于，一般100C杀菌，极少数低于85C杀菌。实践中可用pH计检测，根据经验也可以粗略地估计,比如,甜橙汁是酸性,肉是偏中性。也可加柠檬酸适当降低某些罐头pH值。B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、酶也被杀灭或失活。经过微生物检测,选定了罐头杀菌的对象菌,知道了罐头食品中所污染的对象菌的菌数及对象菌的耐热性参数D值，就可按下面微生物热力致死速率曲线的公式计算安全杀菌F值。F安=D（lga-lgb）下面以121C标准温度讲解，因为高温杀菌情况更具代表性、人们更为关注。F安通常指t温度（121C）下标准杀菌时间、要求的杀菌时间。D值通常指t温度（121C）下杀灭90%勺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，常在右下角标明具体试验温度。由微生物实验获取D值，常见的D值可查阅本教材或相关手册。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121C下把对象菌杀灭%问需多长杀菌时间如果使对象菌减少为原来的%，问需多长杀菌时间第一个D值，杀灭90%第二个D值，杀灭9%（10%^的90%;第三个D值,杀灭%（1%中的90%）；第四个D值，杀灭%（%中的90%）。答案：12min，16mina每罐对象菌数/单位体积原始活菌数。b残存活菌数/罐头的允许腐败率。当残存活菌数小于1时，它与罐头的腐败率是相等的。残存活菌数为1%，表示每个罐头中有1%个活菌，这是不合乎逻辑的。但从概率的角度理解，100个罐头中有1个罐头存在一个活菌，要腐败，即腐败率就是1%同理，残存活菌数为1%。，从概率的角度理解，表示1000个罐头中有1个罐头存在一个活菌，要腐败，即腐败率就是1%°。F安的计算典型例子：某厂生产425g蘑菇罐头，根据工厂的卫生条件及原料的污染情况，通过微生物的检测，选择以嗜热脂肪芽胞杆菌为对象菌，并设内容物在杀菌前含嗜热脂肪芽胞杆菌菌数不超过2个/克。经121C杀菌、保温、贮藏后，允许变败率为万分之五以下，问在此条件下蘑菇罐头的安全杀菌F值为多大解：查表得知嗜热脂肪芽胞杆菌在蘑菇罐头中的耐热性参数D121=min。杀菌前对象菌的菌数：a=425（克/罐）X2（个/罐）=850（个/罐)允许变败率：b=5/10000=5X10-4F安=D121(lga—Igb)=4(1g850—1g5X10-4)=4—+4)=min由此得到了蘑菇罐头在121C需要杀菌的标准时间min，解决了该蘑菇罐头F安这个标准杀菌时间问题。四、实际杀菌F值的计算方法为计算F实值必须先测出杀菌过程中罐头中心温度的变化数据。一般用罐头中心温度测定仪测定。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121C的杀菌时间，然后相加起来。F实二t1XL1+t2XL2+13XL3+14XL4+……L致死率值，某温度下的实际杀菌时间折算为121C杀菌时间的折算系数，下面我们来解决L致死率，即折算系数的问题。由热力致死时间公式L=10(t-121)/Z计算得到。该计算值已经有列表，嫌麻烦可在相关资料中查阅。式中：t是罐头杀菌过程中某一时间的中心温度，不是指杀菌锅内温度。Z值是对象菌的另一耐热性特征参数，如嗜热脂肪芽胞杆菌Z=10C。还有一个是前面讲的D值。在一定温度下杀灭罐头中全部对象菌所需时间为热力致死时间，热力致死时间变化10倍所需要的温度变化即为Z值。通常121C下的热力致死时间用F表示，右下角注明温度。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=10C,F12仁10min,求131C、141C、111C、101C的热力致死时间对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。从上面温度看，它们分别是上升了1个和2个Z值、下降了1个和2个Z值。因此，上面F值应该分别在121C的基础上下降10倍和100倍、上升10倍和100倍，即热力致死时间依次为1min、min、100min、1000min。解决L致死率、折算系数的取值问题。返回前面的例题！例：蘑菇罐头110C杀菌10min,115C杀菌20min,121C杀菌30min。工人实际杀菌操作时间等于或大于60min,实际杀菌F值并不等于60min。F实=10XL1+20XL2+30XL3L1=10(110-121)/10=L2=10(115-121)/10=L3=10(121-121)/10=1F实=10x+20X+30X1=min由此可见,实际杀菌F值不是工厂杀菌过程的总时间之和。再例：蘑菇罐头100C杀菌90分钟，或120C杀菌10分钟，哪个杀菌强度大折算成相当于121C的杀菌时间，再比较！90XL100和10XL120比较，L120=10(120-121)/10=90XL100=90X=min10XL120=10X=minL100=10(100-121)/10=由此可见,后者杀菌强度更大,可能与一般的估计相反。同时说明,应该高温杀菌的罐头，100C杀菌基本没有效果，生产上一定要注意。五、实际杀菌F值的计算举例某厂生产425g蘑菇罐头，根据前面计算的F安值制订的两个杀菌式为10一23—10min/121C和10—25—10min/12lC,分别进行杀菌试验，并测得罐头中心温度的变化数据如下表,试问所拟杀菌条件是否合理根据已经测定的不同时间的中心温度,代入公式L=10(t-121)/Z计算,蘑菇罐头选择嗜热脂肪芽胞杆菌为对象菌，Z=10C。有一个中心温度就对应一个L值，计算后填入L值这一列对应位置，F实这一列表示每对应3分钟折算成121C的杀菌时间。杀菌公式110—23—10min杀菌公式210—25—10min121C121C时间中心温度L值F实时间中心温度L值F实二min杀菌公式1,F实略大于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121C实际杀菌时间min，多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,要求缩短恒温杀菌时间。通过这种方式来调整恒温杀菌时间，由此找到了T2。本题测定中心温度的间隔时间为3分钟，间隔越小F实越准确，但计算会更加麻烦。目前,一些工厂采用计算机控制杀菌,中心温度的记录、F实的积分计算全由计算机完成，当F实等于或略大于F安时，自动结束杀菌工序，不需要我们手工来计算，并且得到的F实更准确，杀菌时间更合理。