高溫殺菌是一種旨在生產商業無菌食品的食品處理技術。商業無菌是指可能在食品制成品正常的非冷藏保存期間繁殖的病原體和非病原體都得以消除的狀態。
 

　　高溫殺菌技術是根據用于處理食品的器皿(即高溫殺菌鍋)而命名的。高溫殺菌鍋能夠承受壓力，實質上就是一種高壓蒸鍋或高壓釜。
 

　　高溫殺菌方式
 

　　食品裝入包裝并進行密封后，立即裝入高溫殺菌鍋中，并在包裝周圍注滿加熱介質。商業無菌食品必須進行空氣密封包裝，以避免熱處理之后食品受到污染。
 

　　例如，金屬罐頭的接縫、玻璃罐的瓶蓋和塑料袋的熱熔密封等都屬于空氣密封。
 

　　加熱
 

　　高溫殺菌的操作溫度明顯高于食品的沸點，通常在121°C左右。要達到這個溫度，蒸氣或水必須處于非常高的壓力之下(約比大氣壓高出105千帕)。加壓蒸氣是常見的加熱介質，不過，也可能會使用加壓過熱水或蒸氣空氣混合物作為加熱介質。
 

　　在高溫殺菌處理中，使包裝容器在加熱介質中保持所需的時間長度。然后，通過向高溫殺菌鍋注水、將包裝容器移至注滿水的冷卻水道或者空冷等方式，冷卻包裝容器。
 

　　腐敗菌
 

　　高溫殺菌處理通常針對的是嗜溫性(25°C至40°C下繁殖)腐敗菌，因為這種腐敗菌的抗熱性比病原體微生物強。殺滅嗜溫性腐敗菌所需的溫度比確保殺滅生命力強的食源性病原體A類肉毒梭狀芽孢桿菌所需的溫度還要高。
 

　　一些需要高溫才能生長的微生物在經過高溫殺菌處理后仍可能存活。這些嗜熱微生物可以在高溫儲藏條件下的食物中繁殖，導致食品腐敗變質。對食品加工廠而言，這不是公共衛生問題，而是經濟問題。因為任何食品變質，消費者一眼就可以看出來，不存在健康威脅。
 

　　確立高溫殺菌處理流程需要以下三方面的研究結果：抗熱性、熱滲透和溫度分布。抗熱性研究確定使食品中的肉毒梭狀芽孢桿菌失去活性所需的溫度。熱滲透研究確定包裝容器中低溫度點的加熱速率。
 

　　溫度分布研究確定每個食品包裝容器是否均能接觸到理想溫度下的加工介質(蒸氣、水或蒸氣/空氣混合物)。
 

　　這些研究工作必須由有相關經驗且受過培訓的人員使用合適設備來進行。本課程稍后將對每類研究做更為詳細的闡述。
 

　　抗熱性研究方法：進行抗熱性研究是為了確定特定食品中特定病原體的抗熱性。這些研究可以通過以下三種裝置來完成：
 

　　抗熱度計：此方法是將食品樣品置于高溫下，并控制使其在該溫度下保持較短的一段時間。使用抗熱度計時，首先將目標病原體混合到少量食品中。將混合后的樣品放入蒸氣室，經過預先設定的時間后，將其移至裝有培養基的試管中。利用試管培養基進行培養，然后測試目標病原體，以確定高溫殺菌處理是否足以殺滅此病原體。
 

　　受熱致死時間高溫殺菌鍋：此方法中，將盛裝食品和目標病原體的微型罐頭放置在小型高溫殺菌鍋中。在所需溫度下放置所需的時間后，將這些罐頭冷卻并加以培養。如有罐頭在培養期間出現膨脹，則說明微生物在經過高溫殺菌處理后仍有存活。
 

　　油浴鍋：此方法中，將少量食品和目標病原體混合，一起裝進試管，在設定好溫度的油浴鍋中快速加熱。然后，將這些試管冷卻并加以培養。記錄每組測試“時間/溫度”下微生物的繁殖情況。
 

　　D值、Z值和F值利用相同溫度下不同處理時間的抗熱性研究結果，可以確定該溫度下的D值或指數遞減時間。D值是指在的恒溫下，殺滅90%微生物所需的時間。
 

　　Z值是指微生物抗熱性發生10倍變化(1個對數周期)時的溫度差值。Z值代表的是死亡率基于溫度的變化。一般認為，對于食品中的微生物菌株，Z值保持一致。利用特定溫度下的D值，再結合Z值，就可以確定微生物的抗熱性。
 

　　F值是指為將活體的數量減至幾乎為零，食品需要在特定溫度下保持的時間(分鐘)。要成功實現滅菌，在參考溫度下的處理時間必須長于或等于所需的F值。
 

　　致死率反映了溫度低于處理溫度情況下的滅菌效果。例如，如果處理溫度為121°C，那么121°C的致死率為1.00。115°C的致死率為0.246，表示115°C時一分鐘的滅菌效果是121°C時一分鐘滅菌效果的1/4。另一方面，125°C的致死率為2.45，這表示，125°C時一分鐘的滅菌效果大約是121°C時一分鐘滅菌效果的兩倍。