食品在水浴式殺菌鍋中的最佳殺菌溫度和時(shí)間并非固定值,需根據(jù)食品類型、包裝形式、微生物特性、初始污染水平及目標(biāo)貨架期等綜合確定。以下是通用原則和典型案例,供參考:
一、核心影響因素
1. 食品特性
pH 值:
低酸性食品(pH>4.6):如肉類、水產(chǎn)品、蔬菜罐頭等,需采用高溫殺菌(110~121℃),殺滅肉毒梭菌等強(qiáng)耐熱芽孢菌。
酸性 / 高酸性食品(pH≤4.6):如水果、果醬、腌制品等,可采用低溫殺菌(70~100℃),主要?dú)缃湍?、霉菌及部分耐熱菌(如嗜酸菌)?/span>
質(zhì)地與成分:
固體含量高、導(dǎo)熱性差的食品(如大塊肉類)需延長(zhǎng)殺菌時(shí)間或提高溫度;液態(tài)食品(如果汁)導(dǎo)熱快,可縮短時(shí)間。
2. 微生物風(fēng)險(xiǎn)
目標(biāo)菌:
低酸性食品以肉毒梭菌(芽孢耐熱性極強(qiáng),D121℃=0.2~0.4 分鐘)為殺菌對(duì)象,需確保F0 值≥3 分鐘(F0 值:121℃下的等效殺菌時(shí)間)。
酸性食品以霉菌孢子(如曲霉,85℃下 10~15 分鐘可殺滅)或耐熱乳酸菌(如乳球菌,90℃下 5~10 分鐘殺滅)為目標(biāo)。
初始菌量:原料污染嚴(yán)重時(shí)需提高殺菌強(qiáng)度(如延長(zhǎng)時(shí)間或升高溫度)。
3. 包裝材料與熱傳導(dǎo)
容器類型:
金屬罐 / 玻璃瓶:導(dǎo)熱較慢,需預(yù)留中心升溫時(shí)間;
塑料袋 / 鋁箔袋:導(dǎo)熱較快,但需注意耐高溫性(如普通 PE 袋耐溫≤90℃,需用耐高溫 PA/PE 復(fù)合膜)。
包裝體積:大規(guī)格包裝(如 5kg 桶裝醬料)需比小包裝(如 200g 袋裝)殺菌時(shí)間延長(zhǎng) 30% 以上。
二、關(guān)鍵操作要點(diǎn)
1. 升溫階段控制
從常溫升至設(shè)定溫度的時(shí)間應(yīng)≤30 分鐘(低酸性食品),避免微生物在升溫過(guò)程中繁殖或產(chǎn)生耐熱性更強(qiáng)的芽孢。
建議通過(guò)循環(huán)水泵強(qiáng)制對(duì)流提高升溫速度,減少冷點(diǎn)區(qū)域。
2. 恒溫階段精準(zhǔn)性
殺菌鍋溫度波動(dòng)需控制在±0.5℃以內(nèi)(參考 ISO 20156:2019),可通過(guò)多組熱電偶實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
示例:某企業(yè)對(duì) 121℃殺菌的罐頭采用前 10 分鐘快速升溫至 121℃,恒溫 30 分鐘,后 10 分鐘快速降溫的程序,F(xiàn)0 值達(dá) 8 分鐘,確保安全冗余。
3. 降溫與冷卻要求
反壓冷卻:對(duì)于金屬罐或玻璃瓶,需在冷卻時(shí)通入壓縮空氣維持鍋內(nèi)壓力(如 1.2~1.5 倍大氣壓),防止容器變形或爆瓶。
冷卻介質(zhì)衛(wèi)生:使用經(jīng)氯化處理的冷卻水(余氯≥3ppm),避免二次污染,冷卻后產(chǎn)品中心溫度需≤40℃。
三、常見(jiàn)誤區(qū)與風(fēng)險(xiǎn)提示
1. 盲目追求高溫短時(shí)間
可能導(dǎo)致表面過(guò)度加熱而中心殺菌不足(尤其固體食品),需通過(guò)熱穿透數(shù)據(jù)確定最低必要時(shí)間。
2. 忽略海拔高度影響
海拔每升高 1000 米,水沸點(diǎn)降低約 3℃,需適當(dāng)提高殺菌溫度(如海拔 2000 米地區(qū),100℃水煮實(shí)際殺菌溫度僅 93℃,需調(diào)整至 105℃)。
3. 包裝材料耐溫性不足
軟包裝若耐溫<121℃,需改用低溫殺菌工藝(如 105℃/60 分鐘),但需延長(zhǎng)時(shí)間補(bǔ)償殺菌強(qiáng)度。
水浴式殺菌的核心是通過(guò)科學(xué)驗(yàn)證確定 “溫度 - 時(shí)間 - 微生物致死” 的平衡:
低酸性食品:以 121℃為基準(zhǔn),通過(guò) F0 值計(jì)算確保殺滅肉毒梭菌,時(shí)間通常 30~90 分鐘;
酸性食品:以 pH 值為導(dǎo)向,采用 70~100℃,時(shí)間 5~30 分鐘,優(yōu)先保護(hù)風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng);
所有工藝需經(jīng)熱分布、熱穿透及微生物驗(yàn)證,避免經(jīng)驗(yàn)主義導(dǎo)致安全或品質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)。建議參考 GB 14881-2013《食品生產(chǎn)通用衛(wèi)生規(guī)范》及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如罐頭 GB 7098、飲料 GB 7101)制定具體參數(shù)。