食品科学概论：加热处理的意义与方法

在食品生产过程中，常常采用加热处理。其主要目的是降低微生物和酶的活性，达到对食品进行杀菌的目的，称之为保藏热处理；其二是转化热处理，比如加热过程中出现的物理特性变化（面团转化为面包）。

（一）热杀菌原理

热处理杀菌是食品工业最有效、最经济、最简便，也是使用最广泛的杀菌方法，同时也成为用其他杀菌方法评价杀菌效果的基本参照。一般来说，达到杀菌要求的热处理强度足以钝化食品中的酶活性。但是，热处理也会造成食品的色香味、质构及营养成分等质量因素的不良变化。因此，生产中要求热杀菌处理既要达到杀菌及钝化酶活性的要求，又要尽可能减少食品的质量因素发生变化。

（二）热杀菌温度

在微生物生长温度以上的温度就可以导致微生物的死亡。显然，微生物的种类不同，其最低热致死温度也不同。对于规定种类、规定数量的微生物，确定某一个温度后，微生物的死亡就取决于在这个温度下维持的时间。如对枯草杆菌的试验数据表明，提高温度可以减少致死时间（表5-2）。

表5-2　杀菌温度与致死时间

（三）热杀菌技术

1.商业杀菌

经过商业杀菌的产品俗称“罐头”，采用罐头来保藏的食品称为罐藏食品。是把食品置于罐、瓶或复合薄膜袋中，密封后加热杀菌，借助容器防止外界微生物的入侵，达到在自然温度下长期存放的一种保藏方法。

罐头食品的生产过程由预处理（包括拣选、清洗、去皮核、修整、预煮、漂洗、分级、切割、调味、抽空等工序）、装罐、排气、密封、杀菌、冷却和后处理（包括保温、擦罐、贴标、装箱、仓储、运输）等工序组成。预处理的工序组合可根据产品和原料而有所不同，但是排气、密封和杀菌是罐藏食品必需和特有的工序。

（1）排气：即密封前将罐内空气尽可能除去的处理措施。主要的目的在于降低杀菌时罐内压力，防止罐体变形、裂罐、胀袋等现象；同时也起到防止好氧性微生物的生长。常见的排气方法有热灌装法、加热排气法、喷蒸汽排气法和真空排气法。

（2）密封：根据罐的材质不同，采取的密封方式也不尽相同。对金属罐密封时，在封口机械的作用下，罐盖和罐身的边沿分别形成罐盖钩和罐身钩，并相互钩合和贴紧，形成的卷边结构称为“二重卷边”。对于玻璃瓶罐进行密封时，将瓶口和适当的瓶盖进行旋紧配合，借此形成良好的密封。按照瓶口和瓶盖的结合情况，玻璃瓶的密封有卷封、旋封和套封。复合薄膜袋进行密封时，采用热熔密封原理，通过电加热及加压、冷却，是塑料薄膜之间熔融黏结而密封，两层透明袋的热熔封口温度为160～180℃，三层或四层不透明袋设定为180～220℃。

（3）杀菌：常采用的杀菌方式有常压水杀菌、高压蒸汽杀菌、高压水杀菌、无菌装罐等。商业杀菌系统有很多不同的类型，主要的有间歇式或静止式杀菌锅、连续式杀菌锅系统、无笼杀菌锅、常压连续回转式杀菌锅、静水压杀菌器等。(www.xing528.com)

2.巴氏杀菌

巴氏杀菌是一种温和的热处理过程，主要用于液体食品，最经典的巴氏杀菌过程是液体乳的热处理。进行巴氏杀菌的目的：钝化可能造成产品变质的酶类物质，杀灭食品物料中可能存在的致病菌营养细胞。

3.热烫

热烫应用于水果和蔬菜等固体食品物料，主要目的是钝化食品中的酶类，也可减少残留在产品表面的微生物营养细胞，驱除水果或蔬菜细胞间的空气。热烫通常采用两种类型的加热介质，热水和热蒸汽，现在也有采用组合式热烫的处理技术。

（四）热杀菌与产品质量

一般认为任何热杀菌过程都会降低食品的营养价值和质量特性。强烈的商业杀菌过程会造成产品质量特性的显著改变，并且这些变化通常弊大于利。

1.商业杀菌对产品质量的影响

首先，商业杀菌对食品的色泽造成一定的影响，因为这些色素是热敏性物质，其色度会因热杀菌过程而降低。其次，热杀菌过程会对食品的风味造成负面影响，通常涉及产品中蛋白质结构的变化、淀粉或其他碳水化合物的变化以及脂肪成分的变化。热杀菌对这些产品组分的影响有时会产生消费者难以接受的异味。此外，商业杀菌也影响到食品的质构或黏度，果蔬组织因热处理造成的细胞破裂，使得组织质地发生软化。质构上的这些变化在有些情况下是有利的，但在多数情况下不利于产品质量。热杀菌对质构产生的积极例子如肉类加工，热处理使肉制品更加软嫩，口感更好。热杀菌对液体食品的黏度影响取决于食品的组成，多数情况下，高温可降低产品黏度，而对于富含淀粉的食品，热杀菌可导致产品的黏度增加。

2.巴氏杀菌与产品质量

巴氏杀菌属于相对温和的热杀菌方式，但也会对芳香风味物质造成影响，对牛乳、果汁等产品中热敏性维生素的损失影响显著。目前，在乳制品行业普遍采用的“超高温瞬时（UHT）”技术（用喷射蒸汽加热液态食品物料，使温度迅速上升到120℃甚至更高，经过少于1 min的恒温，再闪蒸冷却到较低的温度）进行巴氏杀菌处理，不仅对食品成分影响小，还可以显著减少微生物的数量，延长货架期。

3.热烫与食品质量

热烫对产品质量的影响与巴氏杀菌相似。果蔬中的芳香物质是热敏性的，在热烫后会有损失，其中的呈味物质如糖和酸等，虽是低热敏性的，但极易在热烫过程中流失到加热的介质中。果蔬中的大多数色素是热敏性的，因此在热烫后色度会降低，质构也会受到热烫处理的影响而发生软化效果。