高溫保存 Preservation by High Temperature 第三部份：食品保存與微生物 高溫保存 Preservation by High Temperature 黃顯宗 東吳大學 M202

高溫殺菌？

誰殺菌需要熱能多些？

問題 蛤蜊濃湯和香菇雞湯相比，何者需要比較高的熱能殺菌？

教學目標 瞭解微生物的耐熱性 瞭解高溫保存食品考慮的因素 認識罐頭--高溫加工的歷史與過程 瞭解如何確立食品的高溫加工過程？

High Temperature Treatment Canning, sterilization 製罐 Pasteurilization 低溫殺菌 Frying 炒 Deep Frying 炸 Baking, Roasting 烘烤 ….

微生物的適溫性 Psychrophiles Mesophiles Thermophiles Durics vs philics

微生物的適溫性 Ayres et al., 1980

影響微生物耐熱性的因素 孢子數目與營養細胞比 微生物種類 微生物先前的生長歷史 球菌較為抗熱，最適溫度高者較抗熱有capsule者較抗熱，有較多fatty acid者 微生物先前的生長歷史 Culture medium Temperature of incubation Phase of growth Desiccation 額外加入 Starvation (飢餓 )之條件下，會產生許多保護性蛋白質，

培養溫度的影響

環境壓力的適應性 Environmental Stresses Sublethal stress treatment Adaptation Starvation, heat shock, salinity, acidity Sublethal stress treatment Adaptation Cross-protection Mechanisms Sigma S(σS), a RNA polymerase subunit

熱加工考量因素 孢子處理所在的基質 Other constitutent Moisture pH 如糖類，影響熱傳送 Low-acid food pH > 5.3 Medium-acid food pH 4.5 ~ 5.3 High-acid food pH < 3.7 Other constitutent 如糖類，影響熱傳送 a 有溼 氣可以加速熱度的傳導 B 酸鹼度在非乾燥食品中 肉毒桿菌在低酸食物中較不易受影響 c

食品中保護性成分

孢子的耐受性

食品的酸鹼度 Ayres et al., 1980

高溫加工各種參數 TDT：殺死某菌量所須的熱能 D value：在某溫度下殺死1 log值菌所需要的時間 D0:250F F value：加工所需要的總加熱時間 F0:250F Lethality value：在某溫度 1 min 的殺菌效果相當於250F多少分鐘的殺菌力

Thermal Death Time, TDT

細菌細胞的 TDT

細菌孢子的 TDT

D value 定義：在某溫度下殺死1 log值菌所需要的時間 D0:250℉ 怎樣測得D value？ Ayres et al., 1980

問答 殺死1 log值的菌 等於 殺死10個菌 殺死100個菌 殺死10％的菌 殺死90％的菌 殺死2 log值的菌 等於殺死多少％

D value 減少一個對數值菌數所需要的劑量（dosage） UV 藥劑處理，如氯

Ｚ value Ｚ value：減少1 log值時間所需要增加的溫度 描述菌株的耐熱性，需要D value 和 Z value

F value and Lethality value F value：加工所需要的總加熱時間 F0:250F Lethality value：在某溫度 1 min 相當於250F多少分鐘的殺菌力 Ayres et al., 1980

12D CONCEPT Clostridium bitulinum Type A 的Do=0.21 min 12D=12X0.21 Low acid food 的最低公共安全要求便是 Fo=3 min D=一個LOG質得菌量 此即 F value為 2.52 min

History of Canning 1809 Nicholas Appert 發明 (玻璃罐) 1819 Peter Durand 發明鐵罐 1826 William Underwood 大量生產 1839 鐵皮加上Tin-coat 防鏽 內有法郎質 1872 A.K. Shriver 發明 closed steam-pressure retort 1908 發明三片罐 Three-piece can 1938 發明紙盒包裝鮮乳 1960 發明鋁箔塑膠復合材料包裝 如 Pouch

Steps in Canning Preparation Blanching 殺菁 Filling Exhausting Sealing Thermal Processing Cooling Storage Blanching ； 軟化組織 讓酵素失活 趕走空氣

Cans 3-piece and 2-piece cans

Canning Machine

Retort 鍋爐 http://www.foodscience.afisc.csiro.au/fpc/Images/Medium/Retort.jpg

Heat Treaments Pasteurization 過熱會傷害品質，如牛乳只殺部份微生物如病源菌 LTH, low temperature long time (holding) 62.8C 30min 牛乳 HTST, high temperature short time 71.7 C 15 sec 牛乳 http://blog8.fc2.com/h/hsiu/file/milk3.jpg

Heat Treaments Heating above 100C UHT, ultrahigh temp. http://cms.2456.com/mmmv207/adsale/media/20050927200815dairy1.JPG http://www.diversifiedfoods.com/images/DFI__UHT8_Combo_8whiW300h.jpg

加工過程 測罐頭內部品溫的變化 用測試菌株測試效果 Ayres et al., 1980

測試用菌株

討論 甚麼食品不適合製作成罐頭？ 罐頭會有甚麼樣的微生物污染？