灭菌参数(F值和F0值)

值：（考察对时间的关系）在一定温度下，杀灭90%微生物所需的灭菌时间。杀灭微生物符合一级动力学方程，即有 kt dt dN lglg ：灭菌时间为t时残存的微生物数； 10lg 100 (lg 303 值随微生物的种类、环境和灭菌温度变化而异。Z值：（考察对温度的敏感性）降低一个lgD 值所需升高的温度，即灭菌时间减少到原来的 1/10 所需升高的温度或相同灭菌时间内，杀灭99%的微生物所需提高的温度。 lglg 值：在一定灭菌温度（T）下给定的Z值所产生的灭菌效果与在参比温度（T 10所产生的灭菌效果与121、Z 10产生的灭菌效果相同时所相当的时间（min）。 10121 物理F0值数学表达式：F0 10T-121/ 生物F0值数学表达式： F0=D121(lgN0-lgNt) 为灭菌后预计达到的微生物残存数，即染菌度概率。 F0 F0值仅限于热压灭菌，生物F0 值相当于121热压灭菌时，杀灭容器中全部微生物所需要 的时间。 F0 值体现了灭菌温度与时间对灭菌效果的统一，数值更为精确、实用。 为了确保灭菌效果， 应适当增加安全系数，一般增加理论值 的50%。 键词：罐头，杀菌，F 指某一杀菌条件下的总的杀菌效果。

通常是把不同温度下的杀菌时间折算成121的杀菌时间，即相当于121的杀菌时间，用F 实表示。特别注意：它不是指工人实际操作所花时间， 它是一个理论上折算过的时间。 为了帮助大家理解和记忆，请看下面的例题。 例：蘑菇罐头110杀菌10 min，115杀菌20 min，121杀菌30 min。工人实际杀菌操作 时间等于(或大于)60 min，实际杀菌F 值并不等于60 min。F 实=10L1+20L2+30L3，L 我们把它理解为不同温度下的时间折算系数。L1 肯定小于L2，二者均小于1。由于121 就不存在折算问题，因此， L3 就是1，F 实肯定小于60min。由此可见，实际杀菌F 是工厂杀菌过程的总时间之和。再例：蘑菇罐头100杀菌90 分钟，120杀菌10 分钟，哪个杀菌强度大？折算成相当于 121的杀菌时间，再比较！即：90L100 和10L120 比较，只要找到折算系数就好比较 在某一恒定温度（12l）下杀灭一定数量的微生物或者芽孢所需的加热时间。它被作为判别某一杀菌条件合理性的标准值，也称标准F 安表示满足罐头腐败率要求所需的杀菌时间（121），例如，某罐头F安=30 min，通常 表示罐头要求在121杀菌30min。

每种罐头要求的标准杀菌时间（通常121为标准温度）， 就象其它食品标准一样，拿来作为参照，判断是否合格、是否满足要求。同时也是确定杀菌 公式中恒温时间τ 安的配合应用，F实等于或略大于F 安，杀菌合 实小于F安，杀菌不足，未达到标准，要腐败，必须延长杀菌时间。F 实远大于F 杀菌过度，超标准杀菌，影响色香味形、营养价值，要求缩短杀菌时间。通过这种比较和反复的调整，就可找到合适的恒温时间τ 三、安全杀菌F值的计算 确定杀菌温度t罐头pH值大于4.6，一般采用121杀菌，极少数低于115杀菌。罐头pH值小于4.6，一 般100杀菌，极少数低于85杀菌。实践中可用pH计检测，根据经验也可以粗略地估计， 比如，甜橙汁是酸性，肉是偏中性。也可加柠檬酸适当降低某些罐头pH值。 B选择对象菌 腐败的微生物头目，杀菌的重点对象；耐热性强、不易杀灭，罐头中经常出现、危害最大。 只要杀灭它，其它腐败菌、致病菌、酶也被杀灭或失活。经过微生物检测，选定了罐头杀菌 的对象菌，知道了罐头食品中所污染的对象菌的菌数及对象菌的耐热性参数 值，就可按下面微生物热力致死速率曲线的公式计算安全杀菌F 安=D（lga-lgb）下面以121标准温度讲解，因为高温杀菌情况更具代表性、人们更为关注。

安通常指t温度（121）下标准杀菌时间、要求的杀菌时间。 值通常指t温度（121）下杀灭90%的微生物所需杀菌时间，是微生物耐热的特征参数， 值可查阅本教材或相关手册。为了帮助同学们理解和记忆，请看例题。例：已知蘑菇罐头对象菌D121=4min，欲在121下把对象菌杀灭99.9%，问需多长杀菌时 间？如果使对象菌减少为原来的0.01%，问需多长杀菌时间？ 第一个D 值，杀灭90%；第二个D 值杀菌，杀灭9%（10%中的90%）；第三个D 值，杀灭0.9% （1%中的90%）；第四个D 值，杀灭0.09%（0.1%中的90%）。 答案：12 min，16 min 残存活菌数/罐头的允许腐败率。当残存活菌数小于1时，它与罐头的腐败率是相等的。残 存活菌数为1%，表示每个罐头中有1%个活菌，这是不合乎逻辑的。但从概率的角度理解， 100 个罐头中有1 个罐头存在一个活菌，要腐败，即腐败率就是1%。同理，残存活菌数为 1‰，从概率的角度理解，表示1000 个罐头中有1 个罐头存在一个活菌，要腐败，即腐败率 就是1‰。 安的计算典型例子：某厂生产425g 蘑菇罐头，根据工厂的卫生条件及原料的污染情况， 通过微生物的检测，选择以嗜热脂肪芽胞杆菌为对象菌，并设内容物在杀菌前含嗜热脂肪芽 胞杆菌菌数不超过2 个/克。

经121杀菌、保温、贮藏后，允许变败率为万分之五以下，问 在此条件下蘑菇罐头的安全杀菌F 值为多大？ 解：查表得知嗜热脂肪芽胞杆菌在蘑菇罐头 中的耐热性参数D121＝4.00 min。 杀菌前对象菌的菌数：a＝425(克/罐)2(个/罐)＝850(个 允许变败率：b＝5／l0000＝510-4 安＝D121(lga－lgb)＝4(1g850－1g510-4)＝4(2.9294－0.699＋4)＝24.92min 由此得到了蘑菇罐头在121需要杀菌的标准时间24.92 min，解决了该蘑菇罐头F 安这个 标准杀菌时间问题。 四、实际杀菌F 值的计算方法 为计算 实值必须先测出杀菌过程中罐头中心温度的变化数据。一般用罐头中心温度测定仪测定。根据罐头的中心温度计算F 实，把不同温度下的杀菌时间折算成121的杀菌时间， 然后相加起来。 致死率，即折算系数的问题。由热力致死时间公式 L=10(t-121)/Z 计算得到。该计算值已经有列表，嫌麻烦可在相关资 料中查阅。式中： 值是对象菌的另一耐热性特征参数，如嗜热脂肪芽胞杆菌Z=10。还有一个是前面讲的 值。在一定温度下杀灭罐头中全部对象菌所需时间为热力致死时间，热力致死时间变化10 倍所需要的温度变化即为Z 通常121下的热力致死时间用F表示，右下角注明温度。

凡不是注明F 安，均指热力致死时间。请看例题： 对象菌Z=10，F121=10 min，求131、141、111、101 的热力致死时间？ 值热力致死时间变化将变化10倍。从上面温度看，它 们分别是上升了1 值。因此，上面F值应该分别在121 的基础上下降10 倍和100 倍、上升10 倍和100 倍，即热力致死时间依次为1min、0.1 min、 100 min、1000 min。 解决L 致死率、折算系数的取值问题。返回前面的例题！ 例：蘑菇罐头110杀菌10 min，115杀菌20 min，121杀菌30 min。工人实际杀菌操作 时间等于或大于60min，实际杀菌F 值并不等于60 min。 实=10L1+20L2+30L3L1 ＝10(110-121)/10=0.079 L2=10(115-121)/10=0.251 L3=10(121-121)/10=1 实=100.079+200.251+301=35.81 min 由此可见，实际杀菌F 值不是工厂杀菌过程的总时间之和。 再例：蘑菇罐头100杀菌90 分钟，或120杀菌10 分钟，哪个杀菌强度大？ 折算成相当 于121的杀菌时间，再比较！ 90L100 和10L120 比较，L100=10(100-121)/10=0.008 L120=10(120-121)/10=0.794 90L100=900.008=0.72 min 10L120=100.794=7.94 min 由此可见，后者杀菌强度更大，可能与一般的估计相反。

同时说明，应该高温杀菌的罐头， 100杀菌基本没有效果，生产上一定要注意。 五、实际杀菌F 值的计算举例 某厂生产425g 蘑菇罐头，根据前面计算的F 安(24.92min)值制订的两个杀菌式为10 一23— 10min／121和 10—25—10min／12l，分别进行杀菌试验，并测得罐头中心温度的变化 数据如下表，试问所拟杀菌条件是否合理? 根据已经测定的不同时间的中心温度，代入公式 L=10(t-121)/Z 计算，蘑菇罐头选择嗜热脂 肪芽胞杆菌为对象菌，Z=10。有一个中心温度就对应一个L 值，计算后填入 值这一列对应位置，F 实这一列表示每对应3 分钟折算成121的杀菌时间。 杀菌公式110—23—10 min 杀菌公式210—25—10 min 121121 时间中心温度L 实=28.1min 杀菌公式1，F 实略大于F 安，杀菌合理。恒温杀菌时间只有23 min，但整个杀菌过程相当 于121实际杀菌时间25.5 min，多2.5min 由升温和降温折算得到。工厂实际杀菌过程时间 近50 min，加上罐头进锅出锅时间，工人完成一个轮回的操作至少要1 个小时。 杀菌公式2，F 实大于F 安，杀菌过度，超标准杀菌，影响色香味形，要求缩短恒温杀菌时 间。通过这种方式来调整恒温杀菌时间，由此找到了τ 本题测定中心温度的间隔时间为3分钟，间隔越小F 实越准确，但计算会更加麻烦。目前杀菌， 一些工厂采用计算机控制杀菌，中心温度的记录、F 实的积分计算全由计算机完成，当F

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