第13部分：热渗透（热穿透）测试
1 范围
SN/T 0400.的本部分规定了罐头食品热渗透（热穿透）的测试技术要求。罐头容器可
以是刚性的、半刚性的或柔性的材料制成。
本部分适用于罐头食品热渗透（热穿透）的测试作业、热渗透（热穿透）的测试过程的审查。
2.引用标准/文献
US Food Products Association. Thermal Processes for Low-Acid Foods in Metal Containers. Bulletin 26-L(13th Edition. 1996)
US Food Products Association. Guidelines for Thermal Process Development for Foods Packaged in Flexible Containers(1985)
Institute for Thermal Processing Specialists. Protocol for Carrying Out Heat Penetration Studies(2008).
US National Food Processors Association. Laboratory Manual for Food Canners and Processors，Volume One---Microbiology and Processing (3rd printing,1978)
GMA. Principles of Thermal Process Control, Acidification and Container Closure Evaluation---Canned Food (7th ed. ,2007).
US FDA. FDA Fish and Fishery Products Hazards and Controls( 4th Edition, April 2011)
US FPA. FPA Guidance Document: Establishing or Verifying A Heat Process For Cooked, Ready-to-Eat Seafood Products, and Heat Process Monitoring Considerations Under HACCP(Second Edition, April 2005)
3 定义
本标准采用以下定义。
3.1关键因素 Critical Factor
其变化会影响预定杀菌规程的作业和产品商业无菌的任何特质、特性、方面和其
它参数。不包括单纯为控制产品形态、品质和与食品安全无关的因素。
3.2装罐量 Fill Weight
杀菌前的产品重量，不包括容器和汤汁重量。
3.3 F值（Sterilizing Value)
在参照杀菌温度（TRef）时杀灭已知数量的微生物(Z值)所需的分钟数(min)。F值表达为F(TRef,Z)。当TRef=121.1℃,Z=10时，F(121.1,10) = F。。
4. 热渗透（热穿透）测试前的准备
热渗透（热穿透）测试的设计应考虑到实际生产中可能出现的最不良状况。测试设计要包括产品制作方法、探头的位置、食品容器装罐方法、几何形状和杀菌方位、产品初温、杀菌温度和其他各种可能的关键因素。测试人员必须识别各种关键因素，以准确设计热渗透（热穿透）测试方案。关键因素的选择，确定了测试的条件，例如，实际生产中装罐量会重至326克（11.5 Oz）时，测试装罐量应大于326克（11.5 Oz）。本标准列出了潜在关键因素的一览表（见附录A）。
4.1所需基本资料的确定
热渗透（热穿透）测试前需填写热渗透（热穿透）测试的基本资料表(见附录D)，包括：工厂名称、地址、产品、原（辅）料、杀菌锅的种类、装罐容器（罐、瓶、袋）等相关基本资料，以及是否将采用热渗透（热穿透）测试报告向美国FDA申报杀菌工艺规程备案（SID）的意向。
4.2 测温探头的选择
根据热渗透（热穿透）测试前所获得的基本资料，须按照表1选用适用的测温探头。
表1 选择适用的热电偶测温探头
|
序号 |
测试场合 |
适用热电偶种类 |
|
1 |
被测试容器在杀菌全过程中处于固定、静止状态 |
有线或无线测温探头 |
|
2 |
被测试容器在杀菌全过程中处于运动状态 |
无线测温探头 |
|
3 |
状态(静止/运动)不明或杀菌锅穿线条件不明 |
无线测温探头 |
|
备注：杀菌锅有自备Slippering裝置的除外。Slippering装置装有二個园盘，一盘固定 在外，另一盘裝在杀菌锅后端中心，园盘可以滑动，以有线方式联接探头。 | ||
测试前，应仔细检查仪器的热电偶/探头及测温仪的零部件是否完好，数量是否足够。测温仪在使用前、使用中和使用后应注意妥为保护，避免受到剧烈振动，造成仪器失准或受损。此外，还应携带数码相机、手电筒、温度计、pH试纸、标记笔、游标卡尺、卷钢尺等常用工具。
4.3 现场杀菌锅的选择和检查
热电偶测温探头装入杀菌锅前，须按照表2对杀菌锅进行选择和检查。一旦发
现以下问题，应予以解决，以便使杀菌锅能符合热渗透（热穿透）测试的要求。
表2 选择适用的杀菌锅
|
序号 |
问题 |
解决办法 |
|
1 |
不能完成杀菌过程 |
选择能正常使用的杀菌锅 |
|
2 |
杀菌锅温度计(MIG)不准确或未校正 |
更换经校正的、准确的MIG |
|
3 |
进水阀/压缩空气阀/排水阀有泄漏 |
更换无泄漏阀门 |
|
4 |
排气阀/泄气阀不能正常工作 |
更换能正常工作的排气阀/泄气阀 |
|
5 |
未安装自动蒸汽阀 |
安装自动蒸汽控制阀后再行测试 |
|
6 |
阀门形式不符合要求 |
更换符合要求的阀门 |
4.4 现场热渗透（热穿透）测试记录的保持
热渗透（热穿透）测试前，填写影响热渗透（热穿透）速度的各项关键因素（见附录D）。热渗透（热穿透）测试时，在测试的工作现场，记录测试的实际作业条件。
4.5 测温探头的位置和数量的确定
热渗透（热穿透）测试时须将测温探头准确地位于被测试罐内传热最慢点（冷点）的位置上。冷点位置会因产品种类和容器大小而异。罐内冷点位置确定的测试必须至少1次，测试时按每罐装入1只测温探头，在每个可能的冷点位置至少测试3个罐头容器，每次冷点测试选择3个可能的冷点位置。如某些产品的冷点位置以前已经确定，也可不再重复测定，但须有妥为存档的历史资料予以佐证。如对容器内冷点的位置存有疑虑时，应通过热渗透（热穿透）测试加以验证。通常，罐内理论冷点，对热传导产品位于罐头的几何中心；对立位杀菌的热对流产品位于罐头的轴向中心线距罐底1/3处；对兼有热对流和热传导的产品位于热对流和热传导理论冷点位置之间。如采用不规则容器，例碗状、碟状等，为确保冷点位置准确，都须进行冷点位置测定。本标准列出了可参照的冷点位置的一览表（见附录B）。
在确定罐内冷点的基础上，须按照表3所列探头数，将测温探头分别插入罐头的冷点位置（每罐装入1只探头）进行热渗透（热穿透）测试。测试至少须进行1次，通常为2次。此外，按测试状况、产品和测试结果，必要时需再作重复测试。
表3 选择每遍测试时所需的探头数/罐数
|
序号 |
罐内被杀菌产品特性 |
每遍测试所需探头数/罐数（只） |
|
1 |
均匀产品，例：单纯的醤类、液计类 |
6--8 |
|
2 |
不均匀产品 |
＞10 |
|
备注1：装有大块形食品的产品探头必须插入食品1/4至1/2英寸（6.4～12.5 mm）处。 备注2：对作业面宽度在3.6m以内的常压连续杀菌机，每遍测试所需探头数/罐数≥6。 | ||
4.6 测试容器的装罐方式
热渗透（热穿透）测试的装罐量为目标装罐量（Fill Weight）的105%。如装罐作业有其他因素会影响传热速率的，例：装罐产品在罐内的排列方向、装罐方法（手工或机器装罐）也应在测试设计中加以控制。
5. 热渗透（热穿透）测试的操作
热渗透（热穿透）测试时的杀菌操作，例：产品初温、杀菌温度，应尽可能接近实际上的商业生产杀菌。
5.1 记录现场热渗透（热穿透）测试作业条件
在测试的工作现场，记录附录内测试的实际作业条件（见附录D）。
5.2 将有线测温探头穿入杀菌锅内
可参照以下步骤进行(如仪器说明书另有规定，则按说明书操作)。
步骤1：在所测试杀菌锅旁选择稳固的工作台，摆放测温仪和手提电脑。工作
台上应有电源供应并接有地线, 所用仪器设备不受水、蒸汽侵袭，保持干燥。
步骤2：对所有有线热电偶的缆线进行编号，以便确认热电偶在锅内的准确位
置。
步骤3: 对所测容器（罐、瓶、袋）进行编号标记，以便确认热电偶测温探头
在哪个容器内。
步骤4：选择在杀菌锅上预留的孔洞将热电偶的缆线小心地穿入杀菌锅内并随
后封闭，防止漏汽。如杀菌锅上未预留热渗透（热穿透）测试的孔洞，则可选择安全阀处穿入热电偶的缆线。
步骤5：如选择安全阀处穿入热电偶的缆线，应用水管钳卸下安全阀，将缆线
嵌入专用橡胶塞中，塞入孔洞中，并用水管钳将螺母旋紧，防止漏汽。
如使用无线热电偶，则可直接放入锅内罐中。
5.3 将测温探头装入容器（罐、瓶、袋）内
按所需测定的位置，将已编号热电偶装入有编号标记的容器内。安装热电偶测温探头前，必须摇均内容物，以使初温充分均匀一致。
可参照以下步骤进行(如仪器说明书另有规定，则按说明书操作)。
有线热电偶测温探头的金属罐装入方法：
步骤 1：在已封罐的被测容器的侧壁或罐盖/罐顶的适宜位置处开1小孔。
步骤2：在开孔处将热电偶测温探头装入罐内，用接管调节热电偶长度使探头
穿至罐内轴向中心处（如表3的要求），然后用螺母旋紧予以固定。
步骤 3:记录热电偶测温探头在容器内的位置（见附录D）。
有线热电偶测温探头的玻璃容器装入方法：
步骤 1：在已封罐的被测玻璃容器的罐盖适当位置上开1小孔。
步骤2：在开孔处将热电偶测温探头装入玻璃容器内，用接管调节热电偶长度使探头穿至罐内冷点处，然后用螺母旋紧予以固定。
步骤 3:记录热电偶测温探头在容器内的位置（见附录D）。
无线热电偶测温探头装入容器内的方法:
步骤 1: 按容器大小，利用无线热电偶专用支架将热电偶探头准确固定于金属
罐/玻璃容器/软包装袋的冷点处。所测容器应在外壁用标记笔做出标志，以便测试后寻找。
步骤 2: 在容器内装入内容物，有较大块形的食品时，必须将热电偶测温探头
置入食品内（如表3的要求），然后按商业生产正常的密封方式，将容器予以密封。
步骤 3:记录热电偶在容器内的位置（见附录D）。
5.4使用有线测温探头作热渗透（热穿透）测试
进行热渗透（热穿透）测试时，杀菌锅的作业应同实际生产相一致,测试2遍。
步骤 1：对测温仪和手提电脑进行预热，使之进入稳定的工作状态。
步骤 2: 将已装入热电偶的容器装入杀菌篮中，并放置在锅内的同一区域内（如热分布测试表明锅内有冷点存在，则热渗透（热穿透）测试时被测试容器须置于冷点处）。记录容器在锅内的位置并绘制成图表，列入测试报告内。
步骤 3: 在被测试罐头容器间装入1只热电偶测温探头监控杀菌温度，以便作为杀菌计算时的参照温度使用。热电偶探头不得与任何金属表面相接触。此外，在杀菌锅水银温度计（MIG）处须装入1只热电偶探头。应记录杀菌锅MIG的读数。
步骤 4: 记录在关闭杀菌锅前能记录的热渗透（热穿透）测试的作业条件（见附录D）。
步骤 5：在测温仪上读取各被测试容器的初温，待初温值稳定后可以关闭杀菌
锅。
步骤 6: 测温仪进入工作状态后，关闭杀菌锅门，开启蒸汽阀，测试计时开始。
杀菌锅进入升温、恒温、冷却操作，直至冷却结束开启杀菌锅。按附录D的要求, 记录热渗透（热穿透）测试的作业条件。
步骤 7: 进行热渗透（热穿透）测试时，须按照表4所列时间间隔，设定温度记录仪记录频率。
表4设定温度记录仪记录的时间间隔
|
序号 |
预期的杀菌时间（min） |
记录仪记录的时间间隔（min） |
|
1 |
＜15 |
0.25-0.5 |
|
2 |
15-40 |
1.0 |
|
3 |
41-80 |
2.0 |
|
4 |
81-120 |
4.0 |
|
5 |
＞120 |
5.0 |
|
注：每个罐头容器须至少有15个时间/温度的记录数据。 | ||
步骤8：随加热时间的增加，罐内冷点测温探头温度读数也不断升高，并逐步接近杀菌恒温温度。对热传导产品热渗透（热穿透）测试应持续至冷点测温探头温度读数与杀菌温度间的差值不大于2.8℃（5℉），对其它产品则不大于1.1℃（2℉），方可进入冷却操作阶段。如杀菌计算需要使用冷却数据，还应完成冷却操作阶段的测试，方可结束测试工作。
步骤 9: 打开杀菌锅门，卸出被杀菌容器。小心取出被测试容器，并进行检查，
重点是传热最快和最慢的罐头容器（见附录D），并记录在表内。将测试孔洞封闭或将安全阀复位如前。
5.5使用无线测温探头作热渗透（热穿透）测试
当使用无线测温探头对杀菌锅内产品作热渗透（热穿透）测试时，必须按杀菌操作，完成所有作业后方可取出读数，完成测试工作。测试步骤可按5.4的要求，结合无线测温探头的使用特点进行。塑料固定支架在测试结束后应小心清洗并擦干，以备下次重复使用。
6. 热渗透（热穿透）测试后数据的处理和应用
根据热渗透（热穿透）测试所获得的数据，就可以确定传热最慢罐头容器热渗透（热穿透）的传热参数(fh、f2、fc、jh、jc、x、CW、RT、IT)。传热参数的确定和杀菌计算须使用共同认可的方法（Ball公式法或一般法）用手工或热处理数据软件完成。杀菌计算的目的是确定给定杀菌过程的杀菌值，或按规定的计算杀菌值确定在设定初温和杀菌温度下所需的杀菌时间(min)。本标准在附录中列出了主要的计算杀菌值数据表（见附录C）。
传热参数也用于杀菌偏差的科学评估。热渗透（热穿透）测试数据及其报告（格式实例可参见附录E），作为确定杀菌的来源，应用于对美FDA杀菌SID备案使用。资料按美方要求，须永久保存。
________________________________________________________________________