食品熱處理中加熱介質(zhì)及其特點(diǎn)?
加熱劑種類 加熱劑特點(diǎn)
蒸汽 易于用管道輸送，加熱均勻，溫度易控制，凝結(jié)潛熱大，但溫度不能太高
熱水 易于用管道輸送，加熱均勻，加熱溫度不高
空氣 加熱溫度可達(dá)很高，但其密度小、傳熱系數(shù)低
煙道氣 加熱溫度可達(dá)很高，但其密度小、傳熱系數(shù)低，可能污染食品
煤氣 加熱溫度可達(dá)很高，成本較低，但可能污染食品
電 加熱溫度可達(dá)很高，溫度易于控制，但成本高
一、 加熱對微生物的影響
（一）微生物和食品的腐敗變質(zhì)
食品中的微生物是導(dǎo)致食品不耐貯藏的主要原因。細(xì)菌、霉菌和酵母都可能引起食品的變質(zhì)。
細(xì)菌、霉菌和酵母
食品中的微生物是導(dǎo)致食品不耐貯藏的主要原因。一般說來，食品原料都帶有微生物。在食品的采收、運(yùn)輸、加工和保藏過程中，食品也有可能污染微生物。在一定的條件下，這些微生物會(huì)在食品中生長、繁殖，使食品失去原有的或應(yīng)有的營養(yǎng)價(jià)值和感官品質(zhì)，甚至產(chǎn)生有害和有毒的物質(zhì)。
細(xì)菌、霉菌和酵母圖譜
細(xì)菌、霉菌和酵母都可能引起食品的變質(zhì)，其中細(xì)菌是引起食品腐敗變質(zhì)的主要微生物。細(xì)菌中非芽孢細(xì)菌在自然界存在的種類最多，污染食品的可能性也最大，但這些菌的耐熱性并不強(qiáng)，巴氏殺菌即可將其殺死。細(xì)菌中耐熱性強(qiáng)的是芽孢菌。芽孢菌中還分需氧性、厭氧性的和兼性厭氧的。需氧和兼性厭氧的芽孢菌是導(dǎo)致罐頭食品發(fā)生平蓋酸敗的原因菌，厭氧芽孢菌中的肉毒梭狀芽孢桿菌常作為罐頭殺菌的對象菌。酵母菌和霉菌引起的變質(zhì)多發(fā)生在酸性較高的食品中，一些酵母菌和霉菌對滲透壓的耐性也較高。
（二）微生物的生長溫度
不同微生物的最適生長溫度不同，當(dāng)溫度高于微生物的最適生長溫度時(shí)，微生物的生長就會(huì)受到抑制，而當(dāng)溫度高到足以使微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生變性時(shí)，微生物即會(huì)出現(xiàn)死亡現(xiàn)象。
最低生長溫度 最適生長溫度 最高生長溫度
嗜熱菌 30～45 50～70 70～90
嗜溫菌 5～15 30～45 45～55
低溫菌 -5～5 25～30 30～55
嗜冷菌 -10～-5 12～15 15～25
微生物的最適生長溫度與熱致死溫度（℃）
（三）濕熱條件下腐敗菌的耐熱性
一般認(rèn)為，微生物細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)受熱凝固而失去新陳代謝的能力是加熱導(dǎo)致微生物死亡的原因。因此，細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)受熱凝固的難易程度直接關(guān)系到微生物的耐熱性。蛋白質(zhì)的熱凝固條件受其它一些條件，如：酸、堿、鹽和水分等的影響。
（四）影響腐敗菌耐熱性的因素
1、 加熱前--腐敗菌的培育和經(jīng)歷對其耐熱性的影響
影響因素主要包括：細(xì)胞本身的遺傳性、組成、形態(tài)，培養(yǎng)基的成分，培育時(shí)的環(huán)境因子，發(fā)育時(shí)的溫度以及代謝產(chǎn)物等。
成熟細(xì)胞要比未成熟的細(xì)胞耐熱。培養(yǎng)溫度愈高，孢子的耐熱性愈強(qiáng)，而且在最適溫度下培育的細(xì)菌孢子具有最強(qiáng)的耐熱性。營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基中發(fā)育的孢子耐熱性強(qiáng)，營養(yǎng)缺乏時(shí)則弱。
2、 加熱時(shí)--加熱溫度、加熱致死時(shí)間、細(xì)胞濃度、細(xì)胞團(tuán)塊存在與否、介質(zhì)性狀和pH值等方面的因素對腐敗菌耐熱性的影響。
（1） 加熱條件：在一定熱致死溫度下，細(xì)菌（芽孢）隨時(shí)間變化呈對數(shù)性規(guī)律死亡；溫度愈高，殺滅它所需的時(shí)間愈短。
（2） 細(xì)菌狀態(tài)：在一定熱致死溫度下，菌數(shù)愈多，殺滅它所需時(shí)間愈長。細(xì)胞團(tuán)塊的存在降低熱殺菌的效果
（3） 介質(zhì)性狀：包括水分（水分活度）、pH值、碳水化合物、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、無機(jī)鹽等，是影響殺菌效果的最重要的因素。
（4） 各種添加物、防腐劑和殺菌劑的影響
3、 加熱后--熱死效果的檢驗(yàn)
腐敗菌受熱損傷后有如下表現(xiàn)：發(fā)育時(shí)的誘導(dǎo)期延長，營養(yǎng)需求增加；發(fā)育時(shí)最適pH范圍縮??；增殖時(shí)最適溫度范圍縮?。粚σ种苿┑拿舾行栽鰪?qiáng)；細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)產(chǎn)生泄漏；對放射線的敏感性增加；細(xì)胞中酶的活力降低；核酸體的RNA分解等。
判斷腐敗菌是否被殺滅，需測定其熱死效果，常通過對經(jīng)過熱處理后的細(xì)菌芽孢進(jìn)行再培養(yǎng)，以檢查是否仍有存活。選擇適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基，如果腐敗菌沒有再生長，說明殺菌工藝適用。
（一）熱破壞反應(yīng)的反應(yīng)速率
食品中各成分的熱破壞反應(yīng)一般均遵循一級反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，也就是說各成分的熱破壞反應(yīng)速率與反應(yīng)物的濃度呈正比關(guān)系。這一關(guān)系通常被稱為"熱滅活或熱破壞的對數(shù)規(guī)律（logarithmic order of inactivation or destruction）"。這一關(guān)系意味著，在某一熱處理溫度（足以達(dá)到熱滅活或熱破壞的溫度）下，單位時(shí)間內(nèi)，食品成分被滅活或被破壞的比例是恒定的。
DT值
即指數(shù)遞減時(shí)間（Decimal reduction time），是熱力致死速率曲線斜率的負(fù)倒數(shù)，可以認(rèn)為是在某一溫度下，每減少90％活菌（或芽孢）所需的時(shí)間，通常以分
蒸汽 易于用管道輸送，加熱均勻，溫度易控制，凝結(jié)潛熱大，但溫度不能太高
熱水 易于用管道輸送，加熱均勻，加熱溫度不高
空氣 加熱溫度可達(dá)很高，但其密度小、傳熱系數(shù)低
煙道氣 加熱溫度可達(dá)很高，但其密度小、傳熱系數(shù)低，可能污染食品
煤氣 加熱溫度可達(dá)很高，成本較低，但可能污染食品
電 加熱溫度可達(dá)很高，溫度易于控制，但成本高
一、 加熱對微生物的影響
（一）微生物和食品的腐敗變質(zhì)
食品中的微生物是導(dǎo)致食品不耐貯藏的主要原因。細(xì)菌、霉菌和酵母都可能引起食品的變質(zhì)。
細(xì)菌、霉菌和酵母
食品中的微生物是導(dǎo)致食品不耐貯藏的主要原因。一般說來，食品原料都帶有微生物。在食品的采收、運(yùn)輸、加工和保藏過程中，食品也有可能污染微生物。在一定的條件下，這些微生物會(huì)在食品中生長、繁殖，使食品失去原有的或應(yīng)有的營養(yǎng)價(jià)值和感官品質(zhì)，甚至產(chǎn)生有害和有毒的物質(zhì)。
細(xì)菌、霉菌和酵母圖譜
細(xì)菌、霉菌和酵母都可能引起食品的變質(zhì)，其中細(xì)菌是引起食品腐敗變質(zhì)的主要微生物。細(xì)菌中非芽孢細(xì)菌在自然界存在的種類最多，污染食品的可能性也最大，但這些菌的耐熱性并不強(qiáng)，巴氏殺菌即可將其殺死。細(xì)菌中耐熱性強(qiáng)的是芽孢菌。芽孢菌中還分需氧性、厭氧性的和兼性厭氧的。需氧和兼性厭氧的芽孢菌是導(dǎo)致罐頭食品發(fā)生平蓋酸敗的原因菌，厭氧芽孢菌中的肉毒梭狀芽孢桿菌常作為罐頭殺菌的對象菌。酵母菌和霉菌引起的變質(zhì)多發(fā)生在酸性較高的食品中，一些酵母菌和霉菌對滲透壓的耐性也較高。
（二）微生物的生長溫度
不同微生物的最適生長溫度不同，當(dāng)溫度高于微生物的最適生長溫度時(shí)，微生物的生長就會(huì)受到抑制，而當(dāng)溫度高到足以使微生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生變性時(shí)，微生物即會(huì)出現(xiàn)死亡現(xiàn)象。
最低生長溫度 最適生長溫度 最高生長溫度
嗜熱菌 30～45 50～70 70～90
嗜溫菌 5～15 30～45 45～55
低溫菌 -5～5 25～30 30～55
嗜冷菌 -10～-5 12～15 15～25
微生物的最適生長溫度與熱致死溫度（℃）
（三）濕熱條件下腐敗菌的耐熱性
一般認(rèn)為，微生物細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)受熱凝固而失去新陳代謝的能力是加熱導(dǎo)致微生物死亡的原因。因此，細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)受熱凝固的難易程度直接關(guān)系到微生物的耐熱性。蛋白質(zhì)的熱凝固條件受其它一些條件，如：酸、堿、鹽和水分等的影響。
（四）影響腐敗菌耐熱性的因素
1、 加熱前--腐敗菌的培育和經(jīng)歷對其耐熱性的影響
影響因素主要包括：細(xì)胞本身的遺傳性、組成、形態(tài)，培養(yǎng)基的成分，培育時(shí)的環(huán)境因子，發(fā)育時(shí)的溫度以及代謝產(chǎn)物等。
成熟細(xì)胞要比未成熟的細(xì)胞耐熱。培養(yǎng)溫度愈高，孢子的耐熱性愈強(qiáng)，而且在最適溫度下培育的細(xì)菌孢子具有最強(qiáng)的耐熱性。營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基中發(fā)育的孢子耐熱性強(qiáng)，營養(yǎng)缺乏時(shí)則弱。
2、 加熱時(shí)--加熱溫度、加熱致死時(shí)間、細(xì)胞濃度、細(xì)胞團(tuán)塊存在與否、介質(zhì)性狀和pH值等方面的因素對腐敗菌耐熱性的影響。
（1） 加熱條件：在一定熱致死溫度下，細(xì)菌（芽孢）隨時(shí)間變化呈對數(shù)性規(guī)律死亡；溫度愈高，殺滅它所需的時(shí)間愈短。
（2） 細(xì)菌狀態(tài)：在一定熱致死溫度下，菌數(shù)愈多，殺滅它所需時(shí)間愈長。細(xì)胞團(tuán)塊的存在降低熱殺菌的效果
（3） 介質(zhì)性狀：包括水分（水分活度）、pH值、碳水化合物、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、無機(jī)鹽等，是影響殺菌效果的最重要的因素。
（4） 各種添加物、防腐劑和殺菌劑的影響
3、 加熱后--熱死效果的檢驗(yàn)
腐敗菌受熱損傷后有如下表現(xiàn)：發(fā)育時(shí)的誘導(dǎo)期延長，營養(yǎng)需求增加；發(fā)育時(shí)最適pH范圍縮??；增殖時(shí)最適溫度范圍縮?。粚σ种苿┑拿舾行栽鰪?qiáng)；細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)產(chǎn)生泄漏；對放射線的敏感性增加；細(xì)胞中酶的活力降低；核酸體的RNA分解等。
判斷腐敗菌是否被殺滅，需測定其熱死效果，常通過對經(jīng)過熱處理后的細(xì)菌芽孢進(jìn)行再培養(yǎng)，以檢查是否仍有存活。選擇適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基，如果腐敗菌沒有再生長，說明殺菌工藝適用。
（一）熱破壞反應(yīng)的反應(yīng)速率
食品中各成分的熱破壞反應(yīng)一般均遵循一級反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，也就是說各成分的熱破壞反應(yīng)速率與反應(yīng)物的濃度呈正比關(guān)系。這一關(guān)系通常被稱為"熱滅活或熱破壞的對數(shù)規(guī)律（logarithmic order of inactivation or destruction）"。這一關(guān)系意味著，在某一熱處理溫度（足以達(dá)到熱滅活或熱破壞的溫度）下，單位時(shí)間內(nèi)，食品成分被滅活或被破壞的比例是恒定的。
DT值
即指數(shù)遞減時(shí)間（Decimal reduction time），是熱力致死速率曲線斜率的負(fù)倒數(shù)，可以認(rèn)為是在某一溫度下，每減少90％活菌（或芽孢）所需的時(shí)間，通常以分
