食品柵欄技術(shù)實用教案

1、教學要求教學要求掌握本章的概述掌握本章的概述(i sh)，了解本章的其它精髓內(nèi)容，了解本章的其它精髓內(nèi)容.第1頁/共30頁第一頁，共30頁。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述(i sh)(i sh)第2頁/共30頁第二頁，共30頁。 柵欄技術(shù)柵欄技術(shù) 是是19761976年由德國年由德國KumbachKumbach肉類研究中心的肉類研究中心的Leistner Leistner 和和Roble Roble 首先提出，首先提出，LeistnerLeistner等人把食品等人把食品防腐技術(shù)方法歸納為柵欄因子，并提出食品防腐就防腐技術(shù)方法歸納為柵欄因子，并提出食品防腐就是調(diào)控柵欄因子，以打破微生物的內(nèi)平衡，從而限

2、是調(diào)控柵欄因子，以打破微生物的內(nèi)平衡，從而限制微生物的活性與食品氧化。這些因子相互作用形制微生物的活性與食品氧化。這些因子相互作用形成了特殊成了特殊(tsh)(tsh)的防止食品腐敗變質(zhì)的柵欄，對的防止食品腐敗變質(zhì)的柵欄，對食品的防腐保持聯(lián)合作用，即柵欄效應，將其命名食品的防腐保持聯(lián)合作用，即柵欄效應，將其命名為柵欄技術(shù)。為柵欄技術(shù)。第3頁/共30頁第三頁，共30頁。柵欄柵欄(zh lan)技術(shù)基本技術(shù)基本原理原理在食品防腐保藏中的一個重要現(xiàn)象是微生物的在食品防腐保藏中的一個重要現(xiàn)象是微生物的內(nèi)平衡，內(nèi)平衡是微生物維持一個穩(wěn)定內(nèi)平衡，內(nèi)平衡是微生物維持一個穩(wěn)定平衡內(nèi)部環(huán)境的固有趨勢。具有平衡內(nèi)

3、部環(huán)境的固有趨勢。具有(jyu)(jyu)防腐防腐功能的柵欄因子擾亂了一個或更多的內(nèi)平衡機功能的柵欄因子擾亂了一個或更多的內(nèi)平衡機制，因而阻止了微生物的繁殖，導致其失去活制，因而阻止了微生物的繁殖，導致其失去活性甚至死亡性甚至死亡. .第4頁/共30頁第四頁，共30頁。p柵欄技術(shù)是多種安全控制技術(shù)協(xié)同作用形成的一種食品柵欄技術(shù)是多種安全控制技術(shù)協(xié)同作用形成的一種食品保藏新理論，有利于保持食品的安全、穩(wěn)定、營養(yǎng)和風味。保藏新理論，有利于保持食品的安全、穩(wěn)定、營養(yǎng)和風味。p食品保藏的目的食品保藏的目的(md)：p抑制微生物的生長，抑制微生物的生長，p縮短微生物的生存時間，縮短微生物的生存時間，p使

4、微生物死亡。使微生物死亡。第5頁/共30頁第五頁，共30頁。 柵欄技術(shù)通過一系列溫和作用使食品微生物指標和食品穩(wěn)定性得到保證。柵欄技術(shù)通過一系列溫和作用使食品微生物指標和食品穩(wěn)定性得到保證。 柵欄技術(shù)可以防止食品品質(zhì)的劣變。將食品的危害性以及在生產(chǎn)柵欄技術(shù)可以防止食品品質(zhì)的劣變。將食品的危害性以及在生產(chǎn)(shngchn)加工和商業(yè)銷售過程中品質(zhì)的惡化降低到最小程度，它是食品保藏的根本所在。加工和商業(yè)銷售過程中品質(zhì)的惡化降低到最小程度，它是食品保藏的根本所在。第6頁/共30頁第六頁，共30頁。（1 1）抑制或降低微生物的生長速度：降低溫度，）抑制或降低微生物的生長速度：降低溫度，減少水分活度（減

5、少水分活度（Aw)Aw)，減少氧氣，增加，減少氧氣，增加(zngji)(zngji)二氧化碳，降低二氧化碳，降低pH,pH,乳酸發(fā)酵，酒精發(fā)酵，添加防乳酸發(fā)酵，酒精發(fā)酵，添加防腐劑，微結(jié)構(gòu)控制腐劑，微結(jié)構(gòu)控制（2 2）微生物的滅活：加熱，離子輻射，化學的生）微生物的滅活：加熱，離子輻射，化學的生物殺菌劑，加入分解酶或其它酶，高壓，電流等物殺菌劑，加入分解酶或其它酶，高壓，電流等食品保藏中對微生物的主要限制食品保藏中對微生物的主要限制(xinzh)因素：因素：第7頁/共30頁第七頁，共30頁。 傳統(tǒng)的惡劣加工技術(shù)（如長時間的高溫殺菌等）傳統(tǒng)的惡劣加工技術(shù)（如長時間的高溫殺菌等）對食品營養(yǎng)的破壞越

6、來越受到關(guān)注。對食品營養(yǎng)的破壞越來越受到關(guān)注。 柵欄技術(shù)是將多種食品加工與貯藏技術(shù)同時結(jié)合柵欄技術(shù)是將多種食品加工與貯藏技術(shù)同時結(jié)合應用，每種技術(shù)只用到其中等水平，尤其是對食應用，每種技術(shù)只用到其中等水平，尤其是對食品的組織、品質(zhì)、風味、顏色、保質(zhì)期等有不良品的組織、品質(zhì)、風味、顏色、保質(zhì)期等有不良影響的技術(shù)因子盡量降低其強度，而且影響的技術(shù)因子盡量降低其強度，而且(r qi)(r qi)所獲得的保質(zhì)期不是這幾種技術(shù)所獲保質(zhì)期的算所獲得的保質(zhì)期不是這幾種技術(shù)所獲保質(zhì)期的算術(shù)累加，而是呈現(xiàn)出迭加效應，從而大大延緩食術(shù)累加，而是呈現(xiàn)出迭加效應，從而大大延緩食品的變質(zhì)速度。品的變質(zhì)速度。 第8頁/共

7、30頁第八頁，共30頁。p食品食品(shpn)防腐作用防腐作用:通過暫時或永久的干通過暫時或永久的干擾食品擾食品(shpn)中生物體的內(nèi)平衡而達到的。中生物體的內(nèi)平衡而達到的。p柵欄技術(shù)的本質(zhì)：同時采用幾個不同機理、柵欄技術(shù)的本質(zhì)：同時采用幾個不同機理、多靶點干擾生物體內(nèi)平衡。多靶點干擾生物體內(nèi)平衡。第9頁/共30頁第九頁，共30頁。柵欄因子控制微生物穩(wěn)定性所發(fā)揮的柵欄作用柵欄因子控制微生物穩(wěn)定性所發(fā)揮的柵欄作用(zuyng)(zuyng)不僅與柵欄因子種類、強度有關(guān)，不僅與柵欄因子種類、強度有關(guān)，而且受其作用而且受其作用(zuyng)(zuyng)次序影響，兩個或兩次序影響，兩個或兩個以上因

8、子的作用個以上因子的作用(zuyng)(zuyng)強于這些因子單強于這些因子單獨作用獨作用(zuyng)(zuyng)的累加。某種柵欄因子的組的累加。某種柵欄因子的組合應用還可大大降低另一種柵欄因子的使用強合應用還可大大降低另一種柵欄因子的使用強度或不采用另一種柵欄因子而達到同樣的保存度或不采用另一種柵欄因子而達到同樣的保存效果效果. .第10頁/共30頁第十頁，共30頁。p柵欄因子能使各因子強度下降，對產(chǎn)品質(zhì)量影響?。粬艡谝蜃幽苁垢饕蜃訌姸认陆?，對產(chǎn)品質(zhì)量影響小；p不同的柵欄因子，在保持食品穩(wěn)定性方面不同的柵欄因子，在保持食品穩(wěn)定性方面(fngmin)可互可互相促進相促進p柵欄技術(shù)的目標：

9、阻止微生物的生長和繁殖，而不是殺滅。柵欄技術(shù)的目標：阻止微生物的生長和繁殖，而不是殺滅。第11頁/共30頁第十一頁，共30頁。p最重要的柵欄因子有：溫度，水分最重要的柵欄因子有：溫度，水分(shufn)活活性，氧化還原電勢，防腐劑，競爭性微生物；性，氧化還原電勢，防腐劑，競爭性微生物；p一些柵欄因子在抑制微生物的同時，能夠改善一些柵欄因子在抑制微生物的同時，能夠改善產(chǎn)品風味；產(chǎn)品風味；p同一柵欄因子對食品有消極和積極影響，主要同一柵欄因子對食品有消極和積極影響，主要取決于強度；如果作用強度小，就要加強，如果取決于強度；如果作用強度小，就要加強，如果到了損害食品質(zhì)量的程度，就要減弱；到了損害食品

10、質(zhì)量的程度，就要減弱；第12頁/共30頁第十二頁，共30頁。p對于每一種對于每一種(y zhn)質(zhì)量穩(wěn)定的食品，都有質(zhì)量穩(wěn)定的食品，都有一套固有的柵欄因子，產(chǎn)品不同，柵欄因子的強一套固有的柵欄因子，產(chǎn)品不同，柵欄因子的強度和性質(zhì)也不同，但在任何情況下，柵欄因子都度和性質(zhì)也不同，但在任何情況下，柵欄因子都必須使食品微生物數(shù)量控制在正常狀態(tài)下；必須使食品微生物數(shù)量控制在正常狀態(tài)下；p在產(chǎn)品貯藏過程中，食品中最初微生物數(shù)量不在產(chǎn)品貯藏過程中，食品中最初微生物數(shù)量不能越過最初的柵欄因子。能越過最初的柵欄因子。第13頁/共30頁第十三頁，共30頁。 柵欄技術(shù)中最重要和最常用因子柵欄技術(shù)中最重要和最常用因

11、子 溫度溫度(高溫殺菌或低溫保藏高溫殺菌或低溫保藏(bocng) pH值值(高酸度或低酸度高酸度或低酸度) Aw(高水分活度或低水分活度高水分活度或低水分活度 Eh(高氧化還原值或低氧化還原值高氧化還原值或低氧化還原值 氣調(diào)氣調(diào)(O2、N2、CO2等等) 包裝材料及包裝方式包裝材料及包裝方式(真空包裝、氣調(diào)包裝、活性真空包裝、氣調(diào)包裝、活性包裝和涂膜包裝等包裝和涂膜包裝等) 、第14頁/共30頁第十四頁，共30頁。壓力壓力( (高壓或低壓高壓或低壓) ) 輻照輻照( (紫外線、微波、放射性輻照等紫外線、微波、放射性輻照等) ) 物理法物理法( (高電場脈沖、射頻能量、震蕩磁場、熒高電場脈沖、射

12、頻能量、震蕩磁場、熒光滅活和超聲處理光滅活和超聲處理(chl)(chl)等等) ) 微結(jié)構(gòu)微結(jié)構(gòu)( (乳化法、固態(tài)發(fā)酵法乳化法、固態(tài)發(fā)酵法) ) 競爭性菌群競爭性菌群( (乳酸菌、雙歧桿菌等有益菌乳酸菌、雙歧桿菌等有益菌) ) 防腐劑防腐劑( (包括天然防腐劑和化學合成防腐劑包括天然防腐劑和化學合成防腐劑) )。 第15頁/共30頁第十五頁，共30頁。 具有潛在應用價值的新柵欄因子，如超高壓，調(diào)節(jié)具有潛在應用價值的新柵欄因子，如超高壓，調(diào)節(jié)(tioji)(tioji)包裝氣體、細菌素和可食性外殼等。包裝氣體、細菌素和可食性外殼等。 第16頁/共30頁第十六頁，共30頁。第二節(jié)第二節(jié) 柵欄柵欄(

13、zh lan)(zh lan)技術(shù)的發(fā)展趨勢技術(shù)的發(fā)展趨勢第17頁/共30頁第十七頁，共30頁。目前，柵欄技術(shù)在食品行業(yè)得到廣泛應用，通過這種目前，柵欄技術(shù)在食品行業(yè)得到廣泛應用，通過這種技術(shù)加工和貯存的食品也稱為柵欄技術(shù)食品技術(shù)加工和貯存的食品也稱為柵欄技術(shù)食品(HTF)(HTF)。在。在拉丁美洲，拉丁美洲，HTFHTF食品在食品市場中占有很重要食品在食品市場中占有很重要(zhngyo)(zhngyo)的位置。柵欄技術(shù)在美國、印度、以及的位置。柵欄技術(shù)在美國、印度、以及歐洲一些國家已經(jīng)有較大發(fā)展，近年來歐洲一些國家已經(jīng)有較大發(fā)展，近年來, ,在我國食品加在我國食品加工業(yè)中的應用也已興起。隨著

14、對柵欄技術(shù)的深入研究，工業(yè)中的應用也已興起。隨著對柵欄技術(shù)的深入研究，它必將為未來食品保藏提供可靠的理論依據(jù)及更多的它必將為未來食品保藏提供可靠的理論依據(jù)及更多的關(guān)鍵參數(shù)。關(guān)鍵參數(shù)。第18頁/共30頁第十八頁，共30頁。 德國肉類研究中心對篩選出的德國肉類研究中心對篩選出的7575種食品應用柵欄技術(shù)的每一類型產(chǎn)品都提出標種食品應用柵欄技術(shù)的每一類型產(chǎn)品都提出標準化、優(yōu)質(zhì)化加工建議準化、優(yōu)質(zhì)化加工建議(jiny)(jiny)，根據(jù)，根據(jù)HACCPHACCP管理原則制定每一產(chǎn)品的加工關(guān)管理原則制定每一產(chǎn)品的加工關(guān)鍵控制點，再投入標準化大規(guī)模生產(chǎn)，提高產(chǎn)品品質(zhì)、安全性和貯藏性。鍵控制點，再投入標準化

15、大規(guī)模生產(chǎn)，提高產(chǎn)品品質(zhì)、安全性和貯藏性。 CYTED-DCYTED-D項目項目可非制冷儲藏加工制品，降低可非制冷儲藏加工制品，降低AwAw值，提高產(chǎn)品防腐性能。值，提高產(chǎn)品防腐性能。第19頁/共30頁第十九頁，共30頁。第三節(jié)第三節(jié) 柵欄柵欄(zh lan)(zh lan)技術(shù)在食品加工中的應用技術(shù)在食品加工中的應用第20頁/共30頁第二十頁，共30頁。一、柵欄一、柵欄(zh lan)技術(shù)在鮮肉保藏中的應技術(shù)在鮮肉保藏中的應用用傳統(tǒng)方法：冷凍傳統(tǒng)方法：冷凍缺點：成本缺點：成本(chngbn)(chngbn)高，影響肉的品質(zhì)高，影響肉的品質(zhì)柵欄技術(shù)：真空包裝，氣調(diào)包裝，加天然抑菌劑、柵欄技術(shù)：

16、真空包裝，氣調(diào)包裝，加天然抑菌劑、 抗氧化劑、復合保鮮劑，復合包裝抗氧化劑、復合保鮮劑，復合包裝第21頁/共30頁第二十一頁，共30頁。二、在新鮮果蔬加工二、在新鮮果蔬加工(ji gng)中的中的應用應用p從原料選擇、加工、包裝到配送、銷售，每一環(huán)節(jié)都從原料選擇、加工、包裝到配送、銷售，每一環(huán)節(jié)都應直接或間接地采取應直接或間接地采取“柵欄柵欄”措施，以達到措施，以達到(d do)(d do)預期的保存目的。預期的保存目的。p柵欄因子：溫度控制、適宜的清洗消毒劑、柵欄因子：溫度控制、適宜的清洗消毒劑、pHpH、水分、水分活性、氣體成分、臭氧、輻照、包裝活性、氣體成分、臭氧、輻照、包裝第22頁/共

17、30頁第二十二頁，共30頁。p在抑制楊桃在抑制楊桃(yn to)(yn to)切片貯存期發(fā)生的褐變反應切片貯存期發(fā)生的褐變反應以及營養(yǎng)成分改變的工藝中，就是以以及營養(yǎng)成分改變的工藝中，就是以pHpH作為主要柵欄作為主要柵欄因子，采用檸檬酸和抗壞血酸的有效結(jié)合調(diào)節(jié)其切片因子，采用檸檬酸和抗壞血酸的有效結(jié)合調(diào)節(jié)其切片表面的表面的pHpH，并同時利用無氧包裝、低溫貯存等輔助性，并同時利用無氧包裝、低溫貯存等輔助性柵欄因子，達到了有效抑制楊桃柵欄因子，達到了有效抑制楊桃(yn to)(yn to)切片發(fā)切片發(fā)生褐變的效果。生褐變的效果。第23頁/共30頁第二十三頁，共30頁。三、柵欄三、柵欄(zh l

18、an)技術(shù)在食品包裝技術(shù)在食品包裝中的應用中的應用p食品包裝本身就是一個非常重要的柵欄因子。食品包裝本身就是一個非常重要的柵欄因子。p用于包裝過程的柵欄因子有：抽真空、充入特殊氣用于包裝過程的柵欄因子有：抽真空、充入特殊氣體、氣調(diào)包裝等。真空與充氮包裝將阻隔氧氣作為首體、氣調(diào)包裝等。真空與充氮包裝將阻隔氧氣作為首要目標，氣調(diào)包裝主要控制、調(diào)節(jié)要目標，氣調(diào)包裝主要控制、調(diào)節(jié)(tioji)包裝袋內(nèi)包裝袋內(nèi)的氧氣和二氧化碳的濃度，并將其穩(wěn)定在一個狹小范的氧氣和二氧化碳的濃度，并將其穩(wěn)定在一個狹小范圍內(nèi)。圍內(nèi)。p在包裝過程中調(diào)節(jié)在包裝過程中調(diào)節(jié)(tioji)溫度、壓強等柵欄因子，溫度、壓強等柵欄因子，

19、也同樣可以增強包裝的柵欄功效也同樣可以增強包裝的柵欄功效第24頁/共30頁第二十四頁，共30頁。p用作食品包裝的材料很少具有用作食品包裝的材料很少具有(jyu)(jyu)防腐性防腐性或抗氧化性，或能吸收或抗氧化性，或能吸收C2H4C2H4、O2O2、水蒸氣等。、水蒸氣等。p添加柵欄因子：脫氧劑、防腐劑、抗氧化劑、添加柵欄因子：脫氧劑、防腐劑、抗氧化劑、吸濕劑、吸濕劑、C2H4C2H4吸收劑等。吸收劑等。第25頁/共30頁第二十五頁，共30頁。p溫度溫度(wnd)(wnd)因子在乳品工業(yè)中的應因子在乳品工業(yè)中的應用用ppHpH值控制在乳品工業(yè)中的應用值控制在乳品工業(yè)中的應用p照射因子在乳品工業(yè)中

20、的應用照射因子在乳品工業(yè)中的應用p壓力因子在乳品工業(yè)中的應用壓力因子在乳品工業(yè)中的應用p氣調(diào)技術(shù)在乳品工業(yè)中的應用氣調(diào)技術(shù)在乳品工業(yè)中的應用p包裝材料在乳品工業(yè)中的應用包裝材料在乳品工業(yè)中的應用p益生菌在乳品工業(yè)中的應用益生菌在乳品工業(yè)中的應用四、柵欄技術(shù)在乳品工業(yè)四、柵欄技術(shù)在乳品工業(yè)(gngy)中應用中應用第26頁/共30頁第二十六頁，共30頁。現(xiàn)代現(xiàn)代(xindi)方便食品，又稱速食食品或調(diào)理食方便食品，又稱速食食品或調(diào)理食品，其最大特點是有一定的配方要求和工程設(shè)計品，其最大特點是有一定的配方要求和工程設(shè)計程序，程序，罐頭食品被稱為第一代調(diào)理食品，隨著制冷工業(yè)罐頭食品被稱為第一代調(diào)理食品，隨著制冷工業(yè)的發(fā)展，冷凍食品獲得較大發(fā)展，出現(xiàn)了第二代的發(fā)展，冷凍食品獲得較大發(fā)展，出現(xiàn)了第二代調(diào)理食品調(diào)理食品速凍調(diào)理食品。速凍調(diào)理食品。五、柵欄技術(shù)在調(diào)理五、柵欄技術(shù)在調(diào)理(tio l)食品中的應用食品中的應用第27頁/共30頁第二十七頁，共30頁。p真空調(diào)理食品加工工藝，在新鮮食品原料經(jīng)調(diào)理后，先在真空調(diào)理食品加工工藝，在新鮮食品原料經(jīng)調(diào)理后，先在真空狀態(tài)下封裝于塑料盤中，然后再經(jīng)加熱蒸煮、冷卻后進真空狀態(tài)下封裝于塑料盤中，然后再經(jīng)加熱蒸煮、冷卻后進行冷藏或冷凍。這個工序的調(diào)整實際上屬