栅栏技术与食品保藏

栅栏技术

栅栏理论是德国食品专家L.Leistner提出的一套系统科学地控制食品贮藏保鲜期的理论。栅栏技术(hurdle techlogy)是指在食品设计、加工和贮藏过程中,利用食品内部能阻止微生物生长繁殖方面,栅栏技术已经得到广泛应用。

1、栅栏因子

食品防腐上最常用的栅栏因子,都是通过加工工艺或添加剂方式设置来保证食品微生物稳定性以及改善产品的质量。

肉制品中几种主要的栅栏因子简介如下:

热加工(H)

高温热处理是最安全和最可靠的肉制品保藏方法之一。加热处理就是利用高温对微生物的致死作用。从肉制品保藏的角度,热加工指的是两个温度范畴:即杀菌和灭菌。

A、 杀菌

杀菌是指将肉制品的中心温度加热到65-75℃的热处理操作。在此温度下,肉制品内几乎全部酶类和微生物均被灭活或杀死,但细菌的芽孢仍然存活。因此,杀菌处理应与产后的冷藏相结合,同时要避免肉制品的二次污染。

B、 灭菌

灭菌是指肉制品的中心温度超过100℃的热处理操作。其目的在于杀死细菌的芽孢,以确保产品在流通温度下有较长的保质期。但经灭菌处理的肉制品中,仍存有一些耐高温的芽孢,只是量少并处于抑制状态。在偶然的情况下,经一定时间,仍有芽孢增殖导致肉制品腐败变质的可能。因此,应对灭菌之后的保存条件予以重视。灭菌的时间和温度应视肉制品的种类及其微生物的抗热性和污染程度而定。

低温保藏(t)

低温保藏环境温度是控制肉类制品腐败变质的有效措施之一。低温可以抑制微生物生长繁殖的代谢活动,降低酶的活性和肉制品内化学反应的速度,延长肉制品的保藏期。但温度过低,会破坏一些肉制品的组织或引起其它损伤,而且耗能较多。因此在选择低温保藏温度时,应从肉制品的种类和经济两方面来考虑。

肉制品的低温保藏包括冷藏和冻藏。

冷藏(refrigeration)就是将新鲜肉品保存在其冰点以上但接近冰点的温度,通常为–1-7℃。在此温度下可最大限度地保持肉品的新鲜度,但由于部分微生物仍可以生长繁殖,因此冷藏的肉品只能短期保存。另外,由于温度对嗜温菌和嗜冷菌的延滞生长期和世代时间影响不同,故在这二类微生物的混合群体中,低温可以起很重要的选择作用,引起肉品加工和储藏中微生物群体构成改变,使嗜温菌的比例下降。例如在同样的温度下,热带加工的牛肉就较寒带加工的牛肉保质期长,这主要是因为前者污染菌多为嗜温菌而后者多为嗜冷菌。

水分活性(aw)

水分活性是肉制品中的水的蒸汽压与相同温度下纯水的蒸汽压之比。当环境中的水分活性值较低时,微生物需要消耗更多的能量才能从基质中吸取水分。基质中的水分活性值降低至一定程度,微生物就不能生长。一般地,除嗜盐性细菌(其生长最低aw值为0.75)、某些球菌(如金黄色葡萄球菌,aw值为0.86)以外,大部分细菌生长的最低aw均大于0.94且最适aw均在0.995以上;酵母菌为中性菌,最低生长aw在0.88-0.94;霉菌生长的最低aw为0.74-0.94,aw在0.64以下任何霉菌都不能生长。

2、栅栏效应

研究表明,肉制品中各栅栏因子之间具有协同作用(即“魔方”原理,Leistner,1985)。当肉制品中有两个或两个以上的栅栏因子共同作用时,其作用效果强于这些因子单独作用的叠加。这主要是因为不同栅栏因子进攻微生物细胞的不同部位,如细胞壁、DNA、酶系统等,改变细胞内的pH值、aw、氧化还原电位,使微生物体内的动平衡被破坏,即“多靶保藏”效应(Leistner,1979)。但是对于某一个单独的栅栅栏因子来说,其作用强度的轻微增加即可对肉制品的货架稳定性产生显著的影响(即“天平”原理)。

3、栅栏技术应用

基于栅栏技术的食品在发达国家和发展中国家都很流行。栅栏技术在过去以及现在常常是根据经验来应用的,而不懂其原理。现在通过更好地理解原理和开发先进的监控设备,其深入应用在不断增加。

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栅栏技术

栅栏理论是德国食品专家L.Leistner提出的一套系统科学地控制食品贮藏保鲜期的理论。栅栏技术(hurdle techlogy)是指在食品设计、加工和贮藏过程中,利用食品内部能阻止微生物生长繁殖方面,栅栏技术已经得到广泛应用。

1、栅栏因子

食品防腐上最常用的栅栏因子,都是通过加工工艺或添加剂方式设置来保证食品微生物稳定性以及改善产品的质量。

肉制品中几种主要的栅栏因子简介如下:

热加工(H)

高温热处理是最安全和最可靠的肉制品保藏方法之一。加热处理就是利用高温对微生物的致死作用。从肉制品保藏的角度,热加工指的是两个温度范畴:即杀菌和灭菌。

A、 杀菌

杀菌是指将肉制品的中心温度加热到65-75℃的热处理操作。在此温度下,肉制品内几乎全部酶类和微生物均被灭活或杀死,但细菌的芽孢仍然存活。因此,杀菌处理应与产后的冷藏相结合,同时要避免肉制品的二次污染。

B、 灭菌

灭菌是指肉制品的中心温度超过100℃的热处理操作。其目的在于杀死细菌的芽孢,以确保产品在流通温度下有较长的保质期。但经灭菌处理的肉制品中,仍存有一些耐高温的芽孢,只是量少并处于抑制状态。在偶然的情况下,经一定时间,仍有芽孢增殖导致肉制品腐败变质的可能。因此,应对灭菌之后的保存条件予以重视。灭菌的时间和温度应视肉制品的种类及其微生物的抗热性和污染程度而定。

低温保藏(t)

低温保藏环境温度是控制肉类制品腐败变质的有效措施之一。低温可以抑制微生物生长繁殖的代谢活动,降低酶的活性和肉制品内化学反应的速度,延长肉制品的保藏期。但温度过低,会破坏一些肉制品的组织或引起其它损伤,而且耗能较多。因此在选择低温保藏温度时,应从肉制品的种类和经济两方面来考虑。

肉制品的低温保藏包括冷藏和冻藏。

冷藏(refrigeration)就是将新鲜肉品保存在其冰点以上但接近冰点的温度,通常为–1-7℃。在此温度下可最大限度地保持肉品的新鲜度,但由于部分微生物仍可以生长繁殖,因此冷藏的肉品只能短期保存。另外,由于温度对嗜温菌和嗜冷菌的延滞生长期和世代时间影响不同,故在这二类微生物的混合群体中,低温可以起很重要的选择作用,引起肉品加工和储藏中微生物群体构成改变,使嗜温菌的比例下降。例如在同样的温度下,热带加工的牛肉就较寒带加工的牛肉保质期长,这主要是因为前者污染菌多为嗜温菌而后者多为嗜冷菌。

水分活性(aw)

水分活性是肉制品中的水的蒸汽压与相同温度下纯水的蒸汽压之比。当环境中的水分活性值较低时,微生物需要消耗更多的能量才能从基质中吸取水分。基质中的水分活性值降低至一定程度,微生物就不能生长。一般地,除嗜盐性细菌(其生长最低aw值为0.75)、某些球菌(如金黄色葡萄球菌,aw值为0.86)以外,大部分细菌生长的最低aw均大于0.94且最适aw均在0.995以上;酵母菌为中性菌,最低生长aw在0.88-0.94;霉菌生长的最低aw为0.74-0.94,aw在0.64以下任何霉菌都不能生长。

2、栅栏效应

研究表明,肉制品中各栅栏因子之间具有协同作用(即“魔方”原理,Leistner,1985)。当肉制品中有两个或两个以上的栅栏因子共同作用时,其作用效果强于这些因子单独作用的叠加。这主要是因为不同栅栏因子进攻微生物细胞的不同部位,如细胞壁、DNA、酶系统等,改变细胞内的pH值、aw、氧化还原电位,使微生物体内的动平衡被破坏,即“多靶保藏”效应(Leistner,1979)。但是对于某一个单独的栅栅栏因子来说,其作用强度的轻微增加即可对肉制品的货架稳定性产生显著的影响(即“天平”原理)。

3、栅栏技术应用

基于栅栏技术的食品在发达国家和发展中国家都很流行。栅栏技术在过去以及现在常常是根据经验来应用的,而不懂其原理。现在通过更好地理解原理和开发先进的监控设备,其深入应用在不断增加。

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