杀菌原理及其杀菌工艺条件
的确定
杀菌原理及其杀菌工艺条件的确定
一、 食品罐藏原理 细菌
㈠．热力杀菌原理： 酵母
微生物 霉菌
1．引起腐败的原因 食品中的酶
其他化学
食品本身含有各种酶。当食品被采收或屠宰后往往会分解食品使
其不堪食用。但一般这比酶的抗热性不强。通常在装罐前的热处理
过程中就失去活性。所以罐头保藏食品的热处理杀菌对象主要是腐
败微生物。
2．何为杀菌：
当食品加热到某一高温，并保持一 段时间使微生物失去生命力，
以保藏食品的过程称之杀菌。
3．商业杀菌：
使罐头在一般正常条件下，运输贮藏和分配销售的时候，罐头不
再遭受腐败微生物破坏致于腐败，同时也不会有害于人体健康的热
力杀菌。
要达到商业无菌，必须借助于密封容器，进行密封。防止再污
染，达到商业无菌。
㈡．杀菌条件的科学确定：
1．杀菌条件的确定，要考虑的因素有：
①． 食品的特性、粘度、颗粒大小
②． 固体与液体的经例
③． 罐头的大小
④． 装罐前预处理过程
⑤． 污染腐败微生物的种类、习性、数量等
2．杀菌条件确定的依据：
⑴．微生物的耐热性及种类：
首先必须对食物对象进行微生物方面的调查，搞清造成污染微生
物有哪些？哪些是腐败和致病菌？它们的耐热程度如何？继而进行
耐热菌的 TDT 值、D 值、Z 值的测定和计算。这对制定杀菌规程来
说，是起决定性作用的关键一步。
对于低酸性食品，其主要危害是肉毒杆菌，因此，低酸性食品罐
头杀菌的中心目的，就是要彻底杀死肉毒杆菌。
⑵．食品的传热、速度：热穿透速度
随着罐头内容物的不同以及固液比基质的粘稠度，固形物在罐内
的排列方式及固形物大小等方面的不同，它们的传热方式和传热速
度也不相同。有的是以对流传热为主，有的是以 传导为主，有的是
两者兼有。传热方式对杀菌效果有着极其重要的影响。这一点我们
绝对不能忽视。
⑶．罐内初菌数
基质中的初菌数对杀菌效果也有着一定的影响。由于微生物的生
长或死亡都是按照对数规律递增或递减的。因此对同一种微生物来
说，如果污染严重，那么要达到一定的安全值，所需的杀菌时间就
长，反之则短。
3．确定热力杀菌工艺条件的过程：
感官 品
质
及
经
济
性
评
价
正常
二、腐败微生物的耐热性
㈠．腐败微生物的一般习性
对环境的要求： ① 空气 ② 温度 ③ PH ④湿度
食品按 PH 分类
① 高酸性 PH＜ ②酸性 ~ ③ 低酸性 PH＞
㈡．要从公共卫生安全 角度分：
① 酸性：在酸性食品中肉毒 杆菌不产生毒素。
② 低酸性：在低酸性食品中肉毒杆菌产生毒素。
总之：a.在低酸性食品中（ PH＞）就有可能使肉毒杆菌芽孢产
腐败微生物的耐热性（F和 Z）
食品的热传导值
（）
杀菌条件的理论计算
实
罐
试
验
确证性接
种试验
保温试验
30~35℃ 1~3 月
正常
生产线
实罐试验
耐热性
试验
腐败微生物
的分离
常年性腐败
腐
败
保温试验
30~35℃ 1~3 月
正确杀菌
工艺条件
确定
生。所以要接受杀死肉毒杆菌的热量 100℃以上。
b.在酸性食品中（ PH＜）它不可能产生肉毒杆菌毒素，所
以一般低于 100℃以下。
c.酸化食品可按酸性食品接受杀菌。
㈢．微生物耐热性的测定：
1．烧瓶法 试管法 罐法
TDT—指测定热力致死时间的试管或罐：
在测定细菌耐热性时，应尽可能避免热传导的因素，所以要求
瞬时加热，瞬时冷却。
在做试验时，温度应达 4~5 个之多，温差一般为 ~℃，
以不同温度进行耐热试验，其杀菌时间要有一定的间隔。
㈣．微生物耐热性的表示法：
1．D 值：在某一温度下，减少活菌数 90%所需的时间（通常用
“分”表示）。
D 值相当于细菌致死曲线斜率的负倒数。
D 值愈大，表示该菌芽孢耐热性愈强。
微生物的死亡规律符合于指数规律 y=ax。
=10-t/D c：表示在某一温度下，经过 t 时间后，该菌的残留浓
0c
c
度。
log - log=- t：致死时间
0c
c
D
t
D
t
D= 或 D=
cc
t
loglog 0 ba
t
loglog
2．F 值和 Z 值：
① F：在特定温度下，将一定数量的菌全部杀死所需的时间
或：在 ℃时，杀死一定量的菌所需的时间，也就是 ℃
的 TDT 值，与环境、数量菌种、菌类有关。
② Z：每一种 D 值变化 10 倍或 时的温差。
10
1
或：热力致死时间曲线 ，斜率的倒数。
或：热力致死时间每变化 10 倍或 所供给的温度差，它与环境数
10
1
量、菌种、菌类有关。
温度
温度
内视性热力致死时间曲线 热力致死时间曲线
z 值的求法：
①．根据内视性热致死时间曲线求 z
log = Dr—参照的 D 值（即 ℃时的 D 值）
Dr
D
z
TrTr
D—任意温度下的 D 值
②．根据热力致死时间曲线，在曲线上找出对应于一个对数循环的
值或计算某斜率的倒数。
③．D、F、Z 值的大小对杀菌速度的影响
D、F、Z 值的增大，说明杀菌速度慢，微生物本身耐热性强
时间
100
10
在这条曲线每一点上的细菌总数
是相等的。也就是讲任何一点杀
菌总数是相等的
④．热力致死时间曲线议程
log = ∑r：对应于 Tr 该菌致死时间（或特定温度
r
Z
TrT
℃）
∑：对应于 T 该菌致死时间（任意温度）
Z：热力致死时间穿过一个对数周期所需的温度差
T：任意一个致死温度
⑤．杀菌值的确定：
罐头食品杀菌的目的在于使罐内腐败微生物失去活力，以便在商
品流通过程中保持食品不变质。
为了确定杀菌值，首先要知道引起该罐头食品变质的微生物及其
耐热性最强的是哪一种和它的耐热程度多高，即 D 值和 Z 值如何？
其次根据 T=D（loga－logb），还要了解被污染的程度。低酸性食品
罐头中常有肉毒杆菌数生长产生毒素，所以首先要保证杀灭肉类杆
菌，这是低酸性罐头食品杀菌时的最低要求。
根据许多学者的试验测定：肉毒杆菌芽孢的耐热性较高，为杀菌
的对象菌，其浓度指标下降到
C0 C=10-12C0 a10 时间
C010
B10-12
C
计算说明：
例 1：设某一低酸性食品罐头中，每罐含有肉毒杆菌芽孢 1 个，而希
望产品 1012 罐中，经杀菌只有一罐残存，这样在 ℃下，杀菌需
要多长热处理时间？
解：a=1012 b=1 求 t=? 根据 D=
ba
t
loglog
t=D(loga－logb)=D(log10-12－log1)=12D
根据科学试验证明：肉毒杆菌的耐热性较高 D=（分）
代入上式得： t=12×=(分)
根据 T 值的定义： D 值如果是 Dr 即 ℃，则上式中的 t 值就
相当于 F 值，F=12Dr，这主要是考虑到肉毒杆菌在公共卫生上的因
素，的以必须先用 12D 值才安全，根据美国等国的实际经验，这样
的杀菌值才不会有中 毒问题发生。
但是低酸性食品中，引起腐败变质的其他微生物的耐热性还有
比肉毒杆菌更强的，如嗜热菌芽孢， Dr 可达 3~4 分钟，如同样采用
12D 值杀菌强度，虽可以使其腐败率降低到非常小的程度，但对感官
品质极为不利，甚至不能食用，以采用 4~5D 的杀菌值为宜， 6D 也可
以接受。
虽然 Dr 值知道后，就很快求得在 ℃对杀菌的时间，但要
求其他杀菌温度时要达到同样的杀菌效果所需的时间，还必须用微
生物特性的另一个值，即热力致死时间曲线的斜率 Z 值。
log =
Dr
D
Z
TTr
例 2：某产品每克含 Z=10℃，℃= 的芽孢 10 个，罐重
570 克，杀菌温度为 ℃，问欲用多长加热时间才能达到正常的
腐败率（ %）?如果半成品严重腐败，使腐败率变成 %，若仍
要达到正常的腐败率，问需要对该半成品用多长的加热时间？每克
半成品芽孢数增加了多少个？
解：①已知：Z=10℃,℃=，a=10×570 个，b=%，
求∑=?
t= ℃(loga－log5)=2(log5700－)
=2(log5700－log10-4)=2(+4)
=(分) ∵t=∑r
log∑r－log∑=
Z
TrT
－log∑=
10
－ =log∑
10
+=log∑
?+=log∑
∑=（分）
答：温度为 ℃时需要 分钟的时间才能达到正常腐败率
（%）。
②已知：t= 分 a=10×570 b= 求 =？
=(loga－logb)
=
ba
t
loglog
=
410log5700log
