食品百科

5.9.3 高温短时杀菌

2023-02-14

5.9.3.1 定义

对高温短时杀菌,目前国际上还没有明确的定义,但一般都认为对于pH大于4.6的 低酸性食品杀菌温度138~145℃,时间为1~30s,是高温短时杀菌,这也是大多数无菌包 装低酸性食品杀菌常用的工艺规程。杀菌温度150~166℃,时间0.1~0.01s,称之为超 高温瞬时杀菌。对于pH≤4.6的酸性食品,93~96℃,时间为15~30s,称之为高温短时 杀菌,更确切地说,应该是高温巴氏杀菌,这是大多数无菌包装酸性食品杀菌系统采用的 杀菌规程。

这里需要指出的是,酸性食品和低酸性食品的杀菌条件差别如此之大,是因为经过温 和的热杀菌之后的酸性食品中残存的细菌受到pH的抑制不会生长繁殖,因此这样的杀 菌条件是以杀灭影响公众健康的致病菌和在常温下能导致食品酸败的腐败菌,也即足以 使食品达到商业无菌。对于低酸性食品来说,情况就不一样。在低酸性食品中存在许多 耐热菌及其芽孢,如果这些微生物得以残存,就可能生长繁殖危害公众健康或造成食品腐 败变质。因此,对于低酸性食品,必须采取严格的杀菌条件才能保证其达到商业无菌。在 确定无菌包装产品的杀菌条件时,区分酸性食品和低酸性食品是非常重要的。

5.9.3.2 高温短时杀菌的优越性

高温短时杀菌的优越性是在保证杀菌充分的前提下能最大限度地保存食品原有的 色、香、味和营养素,这是因为微生物的热致 死特性和食品的感官质量包括营养素的热破 坏特性有很大的差别所致。按一般规律,温 度每升高10℃,细菌的致死速率增大10倍, 而食品的感官质量和营养素的破坏速率则提 高3倍。因此,杀菌温度越高,两者的差别就 越大,这也就是高温短时甚至超高温瞬时杀 菌的优越性的原因所在。其理论依据可以从 图5-53中更直观地看出。

图5-53是牛乳杀菌时牛乳产生褐变的 温-时曲线。图中曲线1是牛乳发生褐变的 温-时曲线,在此曲线上的任何温度和时间组合的热处理发生的褐变的程度都相同。曲线下面表示褐变的程度轻,越向下,褐变程度 越轻。曲线2是细菌的热致死时间曲线,在这条曲线上的任何温度和时间组合的热处理 都达到杀菌充分的目的。由于这两条曲线的斜率不同,在高温下两条曲线的间距较大,温 度越高,间距越大。也即是,温度越高,在保证杀菌充分的情况下,褐变程度越轻,牛乳的 色泽就越好。

图5-53 牛乳杀菌时的温-时曲线

1—褐变温-时曲线 2—灭菌温-时曲线

3—灭酶温-时曲线

同样,由于酶的热钝化特性与微生物的热致死特性不同,在采用高温短时杀菌时有可 能将细菌杀死了,但酶的活力还存在,这同样可以从图5-53中看出,曲线3是酶钝化曲 线,在曲线2和曲线3的交点以上的温度下细菌杀死了,但酶的活力却没有完全钝化,这 是高温短时杀菌,尤其是超高温瞬时杀菌时容易出现的问题。为了克服这个问题,在高温 短时杀菌之前常常需要有一个灭酶工序。