Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,食品栅栏技术,第1页，共49页。,食品栅栏技术第1页，共49页。,1,2,提纲,第一节 概述,第二节 栅栏技术的发展趋势,第三节 栅栏技术在食品加工,中的应用,第2页，共49页。,2提纲第一节 概述第2页，共49页。,2,传统上，咸肉和其他腌制肉类都使用亚硝酸盐，具有抗肉毒杆菌的特性（加上色泽和风味）。,短期保鲜（数天至数周）,高热处理（相当于在oC处理几分钟）,减慢微生物生长、呼吸、酶反应/化学反应速度,如果没有“安全处理”步骤的控制，例如冷冻原材料，寄生虫可能生存。,氧含量低可以阻止很多腐败菌的生长,栅栏：（低初始微生物量）、氯化钠（aw，防腐剂）、,这些软干酪通过适度的盐、降低的pH和湿度得以保鲜而不变质。,拉美、印度、欧洲发展较快,温度对食物中的细菌生长产生巨大影响,如果没有“安全处理”步骤的控制，例如冷冻原材料，寄生虫可能生存。,plantarum）和一种可发酵的碳水化合物（蔗糖）。,如果温度适当，乳酸菌生长，蔗糖发酵，生成乳酸，降低pH值，阻止病原体的生长。,R=（1+0.,品质Q=（1+0.,3,第一节 概述,栅栏因子理论（Hurdle Technology，HT),1976,年，德国肉类食品专家Leistner博士提出。,定义：,把,高温、低温、高压处理、控制水份活性、调节酸度、采用辐照、控制氧化还原电势、添加防腐剂,等归纳成,栅栏因子,。并提出食品防腐就是,调控这些因子，打破微生物内平衡，从而限制微生物的活性与食品氧化,。这些因子相互作用形成了特殊的防止食品腐败变质的栅栏，对食品的防腐保持联合作用，及栅栏效应，将其命名为栅栏技术。,第3页，共49页。,传统上，咸肉和其他腌制肉类都使用亚硝酸盐，具有抗肉毒杆菌的特,3,4,栅栏因子间的相互作用以及与食品中微生物的相互作用的结果，不仅仅是这些因子单独效应的简单累加，而是,相乘的作用,，这种效应称作,栅栏效应,（hurdle effect）。,第4页，共49页。,4栅栏因子间的相互作用以及与食品中微生物的相互作用的结果，不,4,5,“,栅栏,”,技术,第5页，共49页。,5“栅栏”技术第5页，共49页。,5,6,特点：,多种质量卫生安全控制技术协同作用：叠加效应,根据食品种类、条件不同，施加不同限制因素,采取措施温和：避免营养损失，每种技术只用到中等水平,可将食品劣变降低到最小程度：多靶点干扰微生物体内平衡（如细胞膜、DNA、pH、Eh、Aw）,第6页，共49页。,6特点：多种质量卫生安全控制技术协同作用：叠加效应第6页，共,6,7,应用广泛：,传统产品改进 新产品开发,肉制品,果蔬制品,焙烤食品,乳制品,水产品,第7页，共49页。,7 应用广泛：传统产品改进 新产品开发肉制品第7页，共,7,8,食品腐败的主要原因,细菌、酵母,菌,、霉菌（微生物量）,酶、化学反应,虫鼠侵染,（,昆虫、寄生虫、鼠害）,水分损失/增加,与氧和光的反应,时间,温度,第8页，共49页。,8食品腐败的主要原因细菌、酵母菌、霉菌（微生物量）第8页，共,8,9,食品保藏中施加于微生物的主要限制因素：,抑制或降低微生物生长速度：,低温、,控制水份活性、减少氧气、增加二氧化碳、酸化、乳酸发酵、酒精发酵、添加防腐剂等,杀灭微生物：,加热、辐照、化学的生物杀菌剂、加入酶、高压、电流等,第9页，共49页。,9食品保藏中施加于微生物的主要限制因素：抑制或降低微生物生长,9,10,食品最重要的栅栏因子,1.,高温,2.,低温,3.,低水份活性,4.,氧化还原电势,5.,防腐剂,6.,竞争性微生物,一般食品：降低水分活性和采用温和加热,第10页，共49页。,10食品最重要的栅栏因子1.高温一般食品：降低水分活性和,10,11,第二节 栅栏技术的发展趋势,栅栏技术食品（HTF）,拉美、印度、欧洲发展较快,我国开始兴起,第11页，共49页。,11第二节 栅栏技术的发展趋势栅栏技术食品（HTF）第11,11,12,第三节 栅栏技术在食品中的应用,鲜肉保藏中的应用,新鲜果蔬加工中的应用,食品包装中的应用,乳品工业中的应用,调理食品中的应用,第12页，共49页。,12第三节 栅栏技术在食品中的应用鲜肉保藏中的应用第12页，,12,13,鲜肉保藏中的应用,非冷冻条件保藏,低耗能、无污染、品质好,方法：,低温,真空包装,气调包装,天然防腐剂和抗氧化剂,第13页，共49页。,13鲜肉保藏中的应用非冷冻条件保藏第13页，共49页。,13,14,新鲜果蔬加工中的应用,鲜切水果蔬菜,品质新鲜、使用方便、营养卫生,控制方法,温度控制、清洗消毒剂、pH、水分活性、气体成分、臭氧、辐照、包装,第14页，共49页。,14新鲜果蔬加工中的应用鲜切水果蔬菜第14页，共49页。,14,15,食品包装中的应用,应用,抽真空,气调,阻隔紫外线材料,活性包装,信息化包装,第15页，共49页。,15食品包装中的应用应用第15页，共49页。,15,16,乳品工业中的应用,温度,pH,辐射：仓库、车间，可用于乳品冷杀菌,压力：大于100MPa，延长风味、保质期,均质,气调：碳酸、干酪,益生菌：LABS、LGG等,第16页，共49页。,16乳品工业中的应用温度第16页，共49页。,16,17,调理食品中的应用,调理食品（“Preparedfoods”），是“经过洗、切或其他预处理，可直接进行烹饪的预制食品，预加工食品”；在 称为“Processfoods”即加工食品。,根据原料分类，可分为：,菜蔬类调理食品：如脱水蔬菜、五味杏仁、春笋等；,肉类调理食品：如调味肉串、调味肉丸、酱排骨、方块火腿、鸡块等；,水产类调理食品：如调味鱼浆、调味鱼排、烤鱼片、烤鳗等；,混合类调理食品：如水饺、汤圆、汉堡、火锅料等。,第17页，共49页。,17调理食品中的应用调理食品（“Preparedfoods”,17,18,食品保鲜栅栏,高温,1.巴氏灭菌法,中温处理（例如 以63,o,C,处理30分钟；以100,o,C,处理12秒,）,优质的产品质量,破坏植物病原体（致病微生物）,降低总体微生物量，增加保质期,不能,破坏,孢子（,一些细菌的休眠期）,通常与其它栅栏结合,（,例如，冷藏）,第18页，共49页。,18食品保鲜栅栏高温第18页，共49页。,18,19,食品保鲜栅栏,2.,商业灭菌,低酸食品（例如蔬菜和肉类,）,高热处理,（,相当于在,o,C,处理几分钟）,能破坏孢子,提供“耐货架存放”的产品,一些营养及品质遭到破坏,（,色泽、风味和质地,）,第19页，共49页。,19食品保鲜栅栏2.商业灭菌第19页，共49页。,19,20,食品保鲜栅栏,3.,商业灭菌与巴氏灭菌法比较,孢子在,o,C,被破坏的速度比,100,o,C,约快130倍,。,o,C，,而商业灭菌则需要3分钟,（,一种“高压蒸煮“,）。,在100,o,C（,沸水）的温度下，需要小时才能达到同样的灭孢效果。,但是，在,o,C时,品质（营养、质地、色泽等）破坏的速度只比,100,o,C,快约4.3倍。,因此，同等的安全流程,（100,o,C,o,C,的温度3分钟）对品质产生的影响迥然不同,（,o,C时,对品质的破坏远远低于,100,o,C,时）。,第20页，共49页。,20食品保鲜栅栏3.商业灭菌与巴氏灭菌法比较第20页，共49,20,21,食品保鲜栅栏,低温,1.,冷藏,对大多数食品而言，理想温度为,0,o,C 4,o,C,短期保鲜（数天至数周）,优质的产品质量（新鲜、最低程度的加工、,真空）,减慢微生物生长、呼吸、酶反应/化学反应速度,一些病原体仍能生长,（,例如：,肉毒杆菌（E,型）、,李斯特氏杆菌,）,第21页，共49页。,21食品保鲜栅栏低温第21页，共49页。,21,22,食品保鲜栅栏,2.,冷冻,通常温度为-18,o,C,至-30,o,C,品质取决于产品、时间和温度,长期保鲜,（,数月至数年,）,阻止微生物生长和呼吸,减慢化学反应速度,须有精良包装,第22页，共49页。,22食品保鲜栅栏2.冷冻第22页，共49页。,22,23,食品保鲜栅栏,降低水活性（,a,w,）,a,w,是水的,“,可用性,微生物生长、酶反应/化学反应需要水,干藏（脱水,）,或（加溶质）将食品扎紧,通常,a,w,越低，保鲜期限越长,酸性增加（,pH,值降低）,酸性减缓腐败菌和病原体的生长,pH,值在4.5以下，不会滋生,病原体，,也不会生出孢子,（,例如果汁和泡菜,）,pH,值高于，必须灭菌，保证耐储存性,pH,值低于,4.5，,可用巴氏法灭菌,第23页，共49页。,23食品保鲜栅栏降低水活性（aw）第23页，共49页。,23,24,食品保鲜栅栏,对氧气进行控制,氧含量低可以阻止很多腐败菌的生长,但是:,有些病原体要求厌氧条件,（,例如：,肉毒杆菌,）,防腐剂,抑制细菌、酵母菌、霉菌,特定情况下可少量应用（毫克/公斤）,例如：苯甲酸盐,（,软饮料）、丙酸盐,（,烘焙食品）、亚硝酸盐,（,肉类）、亚硫酸盐,（,葡萄酒）、抗坏血酸盐,（,果汁）,第24页，共49页。,24食品保鲜栅栏对氧气进行控制第24页，共49页。,24,25,食品保鲜栅栏,竞争性微生物,“,有益的,”,细菌抑制,“,有害的,”,细菌（腐败菌、病原体）,可通过下列方式实现：,“,排挤出,产生酸,产生抗生素（细菌素）,例如：乳酸菌,（,泡菜、酸奶）,第25页，共49页。,25食品保鲜栅栏竞争性微生物第25页，共49页。,25,26,“,栅栏,”,技术,a,w,和pH在细菌生长方面的相互作用。,10,1.0,0.9,a,w,pH,5,抑制区,生长区,*酸化食品与酸性食品,联邦条例,在密封容器中热加工低酸食品包装,酸性与,a,w,控制的食品,a,w,控制的食品,酸化食品,第26页，共49页。,26“栅栏”技术aw和pH在细菌生长方面的相互作用。101,26,27,“,栅栏,”,技术,综合使用几种保鲜方法,（,次优级）：,-,使产品可在货架上长期存放,-,改进品质,-,如果主要栅栏失败，可提供额外的安全保护,也被称为,“,综合方法,”,技术,（Leistner,1987）,图13.3 此天平演示：不同的栅栏即使稍有改进，综合起来也可以对食品的微生物稳定性起到显著作用。,（Leistner，1987年）,稳定,不确定,不稳定,第27页，共49页。,27“栅栏”技术综合使用几种保鲜方法（次优级）：（Leis,27,28,“栅栏”技术,图13.1 用9个例子演示栅栏效果。标记含义如下：F-加热，t-制冷，a,w,-,水活性，pH-酸度，Eh-氧化还原势，pres.-防腐剂，V-维他命，N-营养素,（Leistner，1987年）,第28页，共49页。,28“栅栏”技术图13.1 用9个例子演示栅栏效果。标记含,28,29,食品保鲜栅栏,图13.1 用9个例子演示栅栏效果。标记含义如下：F-加热，t-制冷，a,w