正如我们在上一篇文章中所讨论的，在罐头厂进行的热验证研究是强制性的，并且在一些促进食品安全的认证机构（如 BRC、IFS、HSEQ、FSSC 22000 等）进行的外部审核中是必需的，因此它们国际卫生控制机构也提出了要求，包括食品和药物管理局 (FDA)、欧洲食品安全局 (EFSA)、欧盟、英国、DIPOA、SENASA 等。
这些研究是在罐头厂实施的 HACCP 计划验证过程的一部分，并保证巴氏杀菌或灭菌的罐头食品，特别是低酸食品或低酸罐头食品 (LACF)，如肉类、鱼类、贝类、芦笋、豌豆、豆类、玉米、无花果、牛奶和其他，最终稳定的 pH 值大于 4.5，已成功完成其商业无菌，并且食品中不存在肉毒杆菌的风险，因为这种微生物是肉毒杆菌毒素会导致消费者死亡。
热验证研究必须由热加工 (PT) 权威机构进行，该权威机构是对食品蜜饯的热处理要求或要求有深入了解的个人或组织，因此它们对消费者完全无害，他们还拥有执行此类过程确定所需的设备和经验。
主要有两项研究，一项是关于温度分布（Heat Distribution）的研究，它是在加热设备或消毒器上进行的，我们在 2022 年 3 月的上一篇出版物中开发，另一项是关于热渗透（Heat Penetration）的研究，即直接在密封金属容器内的食物上进行，我们将在下面处理这项研究。
1. 热渗透研究
这是确定达到的商业无菌或 Fo 水平的科学方法
在预定的热处理期间在食品储藏室中。 这项研究针对每种尺寸的罐头，根据食品的最终稳定 pH 值，旨在破坏可能在该环境中发育的某种微生物，从而导致食源性疾病 (ETA)，这种微生物会感染、中毒或更糟的是可能导致消费者死亡，对公众健康造成严重后果。
在最常见的 ETA 中，我们有肉毒杆菌中毒、肠胃炎、由单核细胞增生李斯特菌引起的李斯特菌病、由沙门氏菌引起的沙门氏菌病、霍乱、肝炎等。 现在考虑到肉毒杆菌中毒是罐头食品工业和手工生产中可能发生的最严重的 FBD，我们将在本文中考虑肉毒杆菌 (Cb) 作为定义一些概念的参考，例如 D 值、z值、最小Fo、计算方法、热破坏曲线、数据分析、商业无菌水平等将在适当时候讨论的话题。
2. 热处理或程序化过程
罐头生产过程中的罐头，在装满食物、液体、抽真空、密封达到密闭后，采用一定的加热介质，加热一定时间和预定温度，加热介质可以是加压饱和蒸汽、热水、或两者的混合物，以实现食品的微生物稳定性或商业无菌（FDA，USDA），其定义为通过加热在保存中实现的条件，以生产不含微生物的产品，能够在不冷藏的正常储存和商业流通条件下在食品中繁殖。
食品蜜饯的热处理，取决于加热介质达到的温度，可定义为巴氏杀菌（低于 100 °C / 212 °F）或灭菌（高于 100 °C），并且由于存活风险高对消费者健康产生不利影响的病原菌数量，它被认为是每个罐头厂 HACCP 计划中的关键控制点 (CCP)。
目前尚不清楚为什么热会杀死细菌，因为某些细菌的抗性与细菌孢子相关的耐热酶蛋白的稳定性有关，但最普遍的观点是细菌死于热。事实上，大量数据表明影响蛋白质凝固的因素对细菌及其孢子的耐热性有显着影响。
计划或建立的过程由 PT 当局设计，它通过热渗透研究确定蜜饯必须经受的时间和温度参数以达到商业无菌，它还在开始过程之前确定食品的初始温度以及其他一些关键因素。
3. 微生物的耐热性
任何高于微生物理想生长最高温度的温度都是致命的。 营养形式的细菌、酵母菌和真菌在 100°C (212°F) 时会迅速被破坏，通常不会在食品蜜饯的热处理中造成危害，但某些细菌种类的孢子具有极强的耐热性，并且可以破坏有必要将它们长时间暴露在高温下。 因此，微生物的致死条件不仅可以通过说它在这样的温度下死亡来表示，而且还需要指明有效的维持时间，即致死暴露时间。
可以使用不同的方法来计算破坏产品中细菌所需的热量，研究它的科学是热细菌学，它在评估微生物的生长特征时，微生物被加热的食物的性质和允许经过热处理的细菌生长或代谢的食物类型。
一种广泛使用的方法是热敏电阻计，它由一个专门设计用于测量在高温和短时间条件下破坏细菌及其孢子所需的热量的装置。 用相同数量的食物制备相同的圆盘或容器，并接种已知负荷的研究微生物，然后将它们引入热电阻计的蒸汽室，在加热时间结束时，将圆盘从蒸汽室中取出将它们冷却，然后将食物立即放入装有细菌培养基的试管中，在研究中的微生物的最佳温度下孵育以评估其存活率。
另一种研究产气微生物的方法是使用 208×006 罐来定义热破坏时间，也称为 TDT 罐。方法与前面的示例相同，不同之处在于在过程结束时，在孵化过程中，微生物的存活率微生物被评估，当这些产生气体使罐膨胀时。
4. 热渗透研究考虑的值 D、Z 和 FO
在微生物耐热性研究中收集的信息定义了这些微生物的 D 值、Z 值和实现食品商业无菌所必需的 Fo。
D 值是特定于每种微生物或孢子的。 它以分钟为单位确定了在恒定温度下实现食品中微生物负荷小数减少的时间，或者相同的时间，在摄氏或华氏温度下消灭 90% 的细菌所需的时间. 微生物在给定温度下的 D 值越高，其耐热性就越大，例如在 121.1 °C (250 °F) 下，肉毒杆菌的 D 值为 0.21 分钟，而在相同温度下嗜热菌 B . 嗜热脂肪杆菌的 D 值等于 5 分钟。
Z值是使热破坏时间曲线经过一个对数循环所需的摄氏度或华氏度数，用于确定在同一曲线上，在哪个温度下，我们可以对微生物获得相同的致死作用。学习。 Cb 的 Z 值是每 10°C 或其等效值每 18°F。
F 值是在设定温度下杀死一定数量的微生物所需的时间（以分钟为单位）。 其通式为 F = D (log a – log b)，其中 D 为参考微生物的抗破坏能力，log a 为该微生物的初始负荷，lob b 为最终负荷。 通过公式得出结论，Fo 必须更大，如果细菌更耐热，并且如果食物中微生物的初始负荷更大，则处理后者，卫生标准操作程序（SSOP）必须很好在罐头厂实施。 获得 12 位小数减少的 Cb 的最小 Fo 值是 2.52 分钟，但在热带保护区的情况下，业界使用 4 和高达 6 或更大的值。
现在，主要用于罐头食品热渗透研究的杀伤力计算方法有两种，Ball公式或数学方法，可以计算程序热过程的其他温度下的交替过程，以及Bigelow描述的一般方法考虑整个加热曲线以及冷却曲线来计算参考微生物的致死率。 我个人认为必须注意食物的生物学贡献，避免蛋白质、维生素和其他营养物质的变性，因此我更喜欢使用通用的 Bigelow 方法来计算罐头食品中的致死率或 Fo。
5. 热渗透研究的性能
最好使用罐头厂产品的商业制备进行热穿透测试，但实验室制备的产品可用于测试，确保产品是在最差的合理条件下制备的。情况或最坏的情况。。 如何增加淀粉的浓度以制造更粘稠的产品，增加食物的粒度，增加包装重量，在使用水和油混合物的产品中，只使用油，因为脂肪物质会增加食物的耐热性孢子，所有这些考虑因素都有助于补偿普通生产中可能发生的意外变化。
热电偶 T 的类型通常是为研究选择的温度传感器，它们按照我们在之前出版物中的评论进行校准，通常安装在罐头的侧面，记录食物温度的热电偶点将位于最冷点或加热最慢的区域。 装满固体或高粘性食品的罐头食品，通过传导传热，一般以容器的几何中心或食品的最大颗粒为最冷点，如果罐头食品已装汤，蔬菜加盐水或液体百分比高的地方，则通过对流进行传热，冷点一般位于容器的几何中心和底部之间。 需要指出的是，对流加热的蜜饯可以加快加热速度，从而缩短加工时间，因为它们在程序加热过程中通过摇晃或旋转容器来促进强制对流。
每个热电偶必须在记录器中用特定的通道编号进行识别，并且必须对应于每个罐内放置的相同编号的传感器，这必须记录在探头位置记录中以供以后分析，至少应定位一个温度传感器在高压釜温度计的灯泡上。 使用的罐头数量必须由 PT 当局规定，以及容器的方向和位置、分隔片的使用、产品的初始温度、高压釜的温度和上升时间。 研究应继续进行，直到最冷的罐头达到传导加热中的甑馏温度的 2.77°C (5°F) 以内，或所有其他产品的甑馏温度的 1.11°C (2°F) 以内。
6. 数据分析研究报告
热渗透研究以书面报告的形式呈现，其中必须记录以下内容：罐头厂的标识、测试的日期、研究的标识、指导测试的个人、高压灭菌器的描述、容器尺寸，加工产品。，嵌套罐或嵌套的可能性，包装重量，带有探头位置的图表，初始温度，时间和过程温度，温度报告以及每个热电偶的 Fo 计算，定义获得的最小 Fo、曲线杀伤力的呈现以及 TP 当局考虑的其他信息或关键因素。
呈现参考或致死微生物的热死亡时间曲线（Thermal Death Time Curve）非常重要，因为它无可辩驳地证明发现的 Fo 或 Po 令人满意地满足目标微生物的小数减少，因此评估的保存物是商业无菌的。
位于所评估的任何罐头产品的冷点处的热电偶中获得的最低温度或最小 Fo 通常用于确定在热过程中达到的致死率。 对于低酸食品 (LACF)，肉毒杆菌获得的最小 Fo 必须在 4 到 6 之间，或者相当于将食品加热到 121.1 °C (250 °F) 的冷点6分钟。
