栅栏技术.pptx

第八章栅栏技术基于栅栏因子理论的栅栏技术是德国肉类食品专家（Leistner）提出的一套系统科学地控制食品保质期的理论。主要内容：食品要达到可贮性与卫生安全性其内部必须存在能够阻止食品所含腐败菌和病原菌生长繁殖的因子这些因子通过临时和永久性地打破微生物的内平衡从而抑制微生物的致腐与产毒，保持食品品质-微生物的内平衡微生物的内平衡 微生物的内平衡：是微生物处于正常状态下内部环境的微生物的内平衡：是微生物处于正常状态下内部环境的稳定和统一，并且具有一定的自我调节能力，只有其内稳定和统一，并且具有一定的自我调节能力，只有其内环境处于稳定的状态下环境处于稳定的状态下,微生物才能生长繁殖。微生物才能生长繁殖。食品要达到可贮性与卫生安全性，其内部必须存在能够食品要达到可贮性与卫生安全性，其内部必须存在能够阻止食品所含腐败菌和病原菌生长繁殖的因子，这些因阻止食品所含腐败菌和病原菌生长繁殖的因子，这些因子通过临时和永久性地打破微生物的内平衡，从而抑制子通过临时和永久性地打破微生物的内平衡，从而抑制微生物的致腐与产毒，保持食品品质。微生物的致腐与产毒，保持食品品质。1.栅栏技术与微生物的内平衡栅栏技术与微生物的内平衡栅栏因子栅栏因子能阻止食品所含腐败菌和病原菌生长繁殖的能阻止食品所含腐败菌和病原菌生长繁殖的因子因子被称为栅栏因子。因子因子被称为栅栏因子。2.食品中的防腐保质栅栏因子食品中的防腐保质栅栏因子食品防腐上常用的栅栏因子温度、pH、Aw、氧化还原电位、防腐剂 3.栅栏技术与食品的品质栅栏技术与食品的品质栅栏技术既保证食品的微生物稳定性，还与食品栅栏技术既保证食品的微生物稳定性，还与食品的品质密切相关。食品中存在的栅栏因子将影响的品质密切相关。食品中存在的栅栏因子将影响其可贮性、感官品质、营养品质、工艺特性和经其可贮性、感官品质、营养品质、工艺特性和经济效益。济效益。同一栅栏因子的强度不同，对产品的作用也可能同一栅栏因子的强度不同，对产品的作用也可能是相反的。是相反的。栅栏技术（栅栏技术（hurdle technology）示意图）示意图预报微生物学理论与技术预报微生物学理论与技术(1)预报微生物学的作用。预报微生物学的作用。(2)微生物预报技术的应用。微生物预报技术的应用。预报微生物学理论预报微生物学理论所谓预报微生物学是指借助计算机的所谓预报微生物学是指借助计算机的微生物数据库，在数字模型基础上，微生物数据库，在数字模型基础上，在确定的条件下，快速对重要微生物在确定的条件下，快速对重要微生物的生长、存活和死亡进行预测，从而的生长、存活和死亡进行预测，从而确保食品在生产、运输贮存过程中的确保食品在生产、运输贮存过程中的安全和稳定，打破传统微生物受时间安全和稳定，打破传统微生物受时间约束而结果滞后的特点。约束而结果滞后的特点。微生物数据库和数字模型是微生物预报技微生物数据库和数字模型是微生物预报技术的必要条件术的必要条件(1)预报微生物学的作用预报微生物学的作用1.预测产品的货架期和安全性2.减少了产品开发的时间和资金耗费3.对加工工艺的操作进行客观评估4.对加工工序和储藏控制的食物引起的结果进行评估(2)预测预测微生物学主要内容和研究方法微生物学主要内容和研究方法研究内容：微生物生长和致死两个方面研究方法：1.研究在不同条件下微生物生长情况 2.研究在真实的配送环境中，随着环境因素的改变，食品可能出现的情况。4、栅栏技术的发展历程、栅栏技术的发展历程 栅栏技术（栅栏技术（Hurdle Technology）1976年年Leistner和和Roble德国肉类研究中心德国肉类研究中心“栅栏效应栅栏效应”现代栅栏技术现代栅栏技术危害分析与关键点控制技术（危害分析与关键点控制技术（HACCP）微生物预报技术（微生物预报技术（Predictive Microbiology）栅栏因子栅栏因子(Hurdle Factor)物理性栅栏因子物理性栅栏因子温度、照射、电磁能、超音波、压力温度、照射、电磁能、超音波、压力包装：气调、色调、活性包装、包装材质包装：气调、色调、活性包装、包装材质物理化学栅栏因子：物理化学栅栏因子：水分活度水分活度aw、pH值、氧化还原电位、烟熏、防腐剂等值、氧化还原电位、烟熏、防腐剂等微生物栅栏因子微生物栅栏因子有益的优势菌、保护性培养基、抗菌素及抗生素等有益的优势菌、保护性培养基、抗菌素及抗生素等其它栅栏因子其它栅栏因子游离脂肪酸、甲壳素、氯化物等游离脂肪酸、甲壳素、氯化物等栅栏效应（栅栏效应（Hundle Effect)食品的保藏性食品的保藏性实质：微生物实质：微生物栅栏因子栅栏因子微生物的内平衡微生物的内平衡栅栏效应模式栅栏效应模式理论化理论化实际型实际型多靶共效防腐技术(Multitarget Preservation)温和而有效的保藏方法不同栅栏协同作用扰乱微生物体内多个方面的动态平衡通过温和加工保证产品的感官质量栅栏技术在肉制品中的应用栅栏技术在肉制品中的应用针对导致肉腐败变质的微生物污染和脂肪酸败针对导致肉腐败变质的微生物污染和脂肪酸败香肠类产品香肠类产品在意大利传统的蒙特拉香肠、德国的布里道香肠在意大利传统的蒙特拉香肠、德国的布里道香肠降低水分活度降低水分活度aw荷兰的格德斯香肠荷兰的格德斯香肠降低降低pH值至值至5.45.6（葡萄糖醛酸内酯）（葡萄糖醛酸内酯）真空包装真空包装中国传统腊肠中国传统腊肠迅速降低水分活度迅速降低水分活度台湾腊肠（台湾腊肠（aw0.94）防腐剂（3.5乳酸钠和0.1醋酸钠）栅栏技术在肉制品中的应用栅栏技术在肉制品中的应用l天然肠衣天然肠衣降低水分活度 辐射处理 l中等水分羊肉串中等水分羊肉串降低水分活度真空包装-辐射l膏状肉类香精膏状肉类香精反应性产品反应性产品aw0.76，酶解物，酶解物aw0.74气调、无菌包装气调、无菌包装低温保存低温保存辐射辐射l重组肉干重组肉干降低水分活度降低水分活度真空包装或添加吸氧剂（霉菌）真空包装或添加吸氧剂（霉菌）100，2min的微波加热或的微波加热或68，30min巴氏杀菌巴氏杀菌栅栏技术在果蔬生产中的应用栅栏技术在果蔬生产中的应用鲜切片类产品问题鲜切片类产品问题l褐变、营养成分降解褐变、营养成分降解鲜切片类产品栅栏因子鲜切片类产品栅栏因子lpH值值柠檬酸和抗坏血酸的有效结合调节表面柠檬酸和抗坏血酸的有效结合调节表面pH值值l气体气体无氧包装无氧包装l温度温度低温贮存低温贮存 栅栏技术在印度乳制品中的应用栅栏技术在印度乳制品中的应用 Paneer添加番茄酱、洋葱和香辛料添加番茄酱、洋葱和香辛料印度传统农家干酪型乳制品印度传统农家干酪型乳制品在室温在室温(35)下下2天内腐败天内腐败建立两种栅栏因子模式建立两种栅栏因子模式aw=0.97，F值值=0.8，pH=5.0aw=0.96，F值值=0.4，pH=5.0品质和食品安全常温可良好保持数周品质和食品安全常温可良好保持数周 水产品加工现状水产品加工现状世界水产品世界水产品年产量：年产量：1亿吨左右亿吨左右变质而丢弃：变质而丢弃：10%动物饲料：动物饲料：30%人类食用：不充分人类食用：不充分我国水产品我国水产品淡水渔业产量占总渔获量的淡水渔业产量占总渔获量的40左右左右水产品加工产品的出口量急剧增加，水产品加工产品的出口量急剧增加，生鱼片、调味鱼干、烤鳗、模拟蟹肉、鱼肝油制品生鱼片、调味鱼干、烤鳗、模拟蟹肉、鱼肝油制品加工的基础理论与应用基础科学的研究薄弱加工的基础理论与应用基础科学的研究薄弱深、精加工和综合利用能力较低深、精加工和综合利用能力较低淡水鱼及海水低值鱼的加工还处于较低层次淡水鱼及海水低值鱼的加工还处于较低层次水产食品特点传统水产加工品传统水产加工品罐藏品、腌制品、晒干制品品种单调且档次低质地粗硬，感官质量差l新型水产加工品新型水产加工品低值水产品为原料鱼卷、鱼饼、鱼丸 等营养丰富、价格便宜模拟蟹肉、人造虾仁等风味独特、可调鱿鱼丝、鱼松等附加值高水产食品中的栅栏因子水产食品中的栅栏因子水分含量和水分活度（水分含量和水分活度（aw）水分活度(aw)反映制品中水分存在的状态及微生物对水分的可利用性 水分含量高水分含量高经济效益、产品品质芽孢杆菌生长受抑制、球菌生长设置其他栅栏高水分扇贝制品高水分扇贝制品Aw0.90，45，8590杀菌即食龙虾即食龙虾Aw0.90，36，真空包装，常压杀菌水产食品中的栅栏因子水产食品中的栅栏因子PH值水产品大多为低酸性食品水产品大多为低酸性食品细菌的最适细菌的最适PH值值67鱼肉香肠鱼肉香肠Aw0.94，PH6.5，30贮藏63d，异常、腐败Aw0.94，PH6.0，30贮藏63d，正常南美白对虾制品南美白对虾制品调整PH在5.85.9（柠檬酸）口感好，风味正常抑菌效果好水产食品中的栅栏因子水产食品中的栅栏因子杀菌处理杀菌处理温度过高、时间过长温度过高、时间过长口感软糜,风味不佳,色泽变深包装袋卷曲变形 高水分扇贝调味干制品高水分扇贝调味干制品真空包装后低温处理减少杀菌前初菌数杀菌温度在8590，时间在3040分钟 残留少量芽孢菌和耐热性强的球菌结合其他栅栏 水产食品中的栅栏因子水产食品中的栅栏因子氧化还原值氧化还原值需氧性芽孢杆菌属高水分调味干制品高阻隔性深拉伸包装材料真空包装机保质期达6个月以上防腐剂防腐剂热力杀菌不足、水分活度高的制品国际允许的无害防腐剂Nisin和乳酸钠（南美白对虾温和加工）栅栏技术在水产食品的应用设想栅栏技术在水产食品的应用设想 低值鱼蛋白高附加值利用低值鱼蛋白高附加值利用现有技术现有技术 鱼粉、水解鱼蛋白、鱼糜制品等鱼粉、水解鱼蛋白、鱼糜制品等新技术新产品新技术新产品低值鱼肉蛋白质重组低值鱼肉蛋白质重组热塑挤压重组热塑挤压重组新产品研发新产品研发风味系列食品（中等水分食品）风味系列食品（中等水分食品）栅栏技术在水产食品中应用的设想栅栏技术在水产食品中应用的设想产品保藏性能与食用品质的关系产品保藏性能与食用品质的关系保藏期长，食用质量下降（质地粗硬）保藏期长，食用质量下降（质地粗硬）合理设计栅栏因子合理设计栅栏因子 感官质量好、货架稳定且附加值高的产品感官质量好、货架稳定且附加值高的产品栅栏技术在水产食品中应用的设想栅栏技术在水产食品中应用的设想 确定研究目标确定研究目标感官特性与货架寿命感官特性与货架寿命制定技术路线和工艺流程制定技术路线和工艺流程分析确定关键栅栏因子分析确定关键栅栏因子选择适当栅栏因子的交互模式选择适当栅栏因子的交互模式设置栅栏限值设置栅栏限值采集试验数据、进行统计分析采集试验数据、进行统计分析建立产品的保质栅栏模式建立产品的保质栅栏模式