食品熱殺菌的條件主要是殺菌值和殺菌時(shí)間,目前廣泛應(yīng)用的計(jì)算方法有三種:改良基本法、公式法和列線圖解法。
(一)改良基本法
1920年比奇洛(Bigelow)首先創(chuàng)立了罐頭殺菌理論,提出推算殺菌時(shí)間的基本法(The general mathod),又稱基本推算法。該方法提出了部分殺菌率的概念,它通過計(jì)算包括升溫和冷卻階段在內(nèi)的整個(gè)熱殺菌過程中的不同溫度-時(shí)間組合時(shí)的致死率,累積求得整個(gè)熱殺菌過程的致死效果。1923年鮑爾(Ball)根據(jù)加熱殺菌過程中罐頭中心所受的加熱效果用積分計(jì)算殺菌效果的方法,形成了改良基本法(Improved general method)。該法提高了計(jì)算的準(zhǔn)確性,成為一種廣泛使用的方法。
??在殺菌過程中,食品的溫度會(huì)隨著殺菌時(shí)間的變化而不斷發(fā)生變化,當(dāng)溫度超過微生物的致死溫度時(shí),微生物就會(huì)出現(xiàn)死亡。溫度不同,微生物死亡的速率不同。在致死溫度停留一段時(shí)間就有一定的殺菌效果。可以把整個(gè)殺菌過程看成是在不同殺菌溫度下停留一段時(shí)間所取得的殺菌效果的總和。
(二)公式計(jì)算法
此法是由鮑爾提出,后經(jīng)美國制罐公司熱工學(xué)研究組簡(jiǎn)化,用來計(jì)算簡(jiǎn)單型和轉(zhuǎn)折型傳熱曲線上殺菌時(shí)間和F值。簡(jiǎn)化雖然會(huì)引入一些誤差但影響不大。此法已經(jīng)列入美國FDA的有關(guān)規(guī)定中,在美國得到普遍應(yīng)用。
??公式法是根據(jù)罐頭在殺菌過程中罐內(nèi)容物溫度的變化在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上所繪出的加熱曲線,以及殺菌結(jié)束冷卻水立即進(jìn)入殺菌鍋進(jìn)行冷卻的曲線才能進(jìn)行推算并找出答案。它的優(yōu)點(diǎn)是可以在殺菌溫度變更時(shí)算出殺菌時(shí)間,其缺點(diǎn)是計(jì)算繁瑣、費(fèi)時(shí),還容易在計(jì)算中發(fā)生錯(cuò)誤,又要求加熱曲線必須呈有規(guī)則的簡(jiǎn)單型加熱曲線或轉(zhuǎn)折型加熱曲線,才能求得較正確的結(jié)果。
??近幾十年來許多學(xué)者對(duì)這種方法進(jìn)行了研究,以達(dá)到既正確又簡(jiǎn)單,且應(yīng)用方便的目的。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,公式法和改良適用法一樣準(zhǔn)確,但更為快速、簡(jiǎn)潔。
(三)列線圖法
列線圖法是將有關(guān)參數(shù)制成列線計(jì)算圖,利用該圖計(jì)算出殺菌值和殺菌時(shí)間。該法適用于Z=10℃,m+g=76.66℃的任何簡(jiǎn)單型加熱曲線,快捷方便,但不能用于轉(zhuǎn)折型加熱曲線的計(jì)算。當(dāng)有關(guān)數(shù)據(jù)越出線外時(shí),也不能用此法計(jì)算。