第五章 食品栅栏技术

Eh(高氧化还原值或低氧化还原值
气调(O2、N2、CO2等)
包装材料及包装方式(真空包装、气调包装、活性包
装和涂膜包装等) 、
压力(高压或低压)
辐照(紫外线、微波、放射性辐照等)
物理法(高电场脉冲、射频能量、震荡磁场、荧光灭 活和超声处理等) 微结构(乳化法、固态发酵法) 竞争性菌群(乳酸菌、双歧杆菌等有益菌)

栅栏技术通过一系列温和作用使食品微生
物指标和食品稳定性得到保证。

栅栏技术可以防止食品品质的劣变。将食
品的危害性以及在生产加工和商业销售过
程中品质的恶化降低到最小程度，它是食 品保藏的根本所在。
食品保藏中对微生物的主要限制因素：
（1）抑制或降低微生物的生长速度：降低温 度，减少水分活度（Aw)，减少氧气，增加二 氧化碳，降低pH,乳酸发酵，酒精发酵，添加 防腐剂，微结构控制 （2）微生物的灭活：加热，离子辐射，化学 的生物杀菌剂，加入分解酶或其它酶，高压，
第五章 食品栅栏技术
教学要求 掌握本章的概述，了解本章的其它精髓内容.
第一节
概述
"栅栏技术"是1976年由德国Kumbach肉类研究中 心的Leistner 和Roble 首先提出，Leistner等 人把食品防腐技术方法归纳为栅栏因子，并提 出食品防腐就是调控栅栏因子，以打破微生物 的内平衡，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
罐头食品被称为第一代调理食品，随着制冷工业
的发展，冷冻食品获得较大发展，出现了第二代
调理食品———速冻调理食品。
真空调理食品加工工艺，在新鲜食品原料经调理后，
先在真空状态下封装于塑料盘中，然后再经加热蒸煮、
冷却后进行冷藏或冷冻。这个工序的调整实际上属于
栅栏技术的范畴，就是将作用于食品的两种栅栏因子
用于包装过程的栅栏因子有：抽真空、充入特殊
气体、气调包装等。真空与充氮包装将阻隔氧气作
为首要目标，气调包装主要控制、调节包装袋内的
氧气和二氧化碳的浓度，并将其稳定在一个狭小范
围内。
在包装过程中调节温度、压强等栅栏因子，也同
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
样可以增强包装的栅栏功效
用作食品包装的材料很少具有防腐性或抗 氧化性，或能吸收C2H4、O2、水蒸气等。 添加栅栏因子：脱氧剂、防腐剂、抗氧化 剂、吸湿剂、C2H4吸收剂等。
食品防腐作用:通过暂时或永久的干扰食
品中生物体的内平衡而达到的。
栅栏技术的本质：同时采用几个不同机
理、多靶点干扰生物体内平衡。
栅栏因子控制微生物稳定性所发挥的栅栏作用 不仅与栅栏因子种类、强度有关，而且受其作 用次序影响，两个或两个以上因子的作用强于
这些因子单独作用的累加。某种栅栏因子的组
合应用还可大大降低另一种栅栏因子的使用强
度或不采用另一种栅栏因子而达到同样的保存
效果.
栅栏因子能使各因子强度下降，对产品质量影响小； 不同的栅栏因子，在保持食品稳定性方面可互相促进 栅栏技术的目标：阻止微生物的生长和繁殖，而不是 杀灭。
最重要的栅栏因子有：温度，水分活性，氧
化还原电势，防腐剂，竞争性微生物； 一些栅栏因子在抑制微生物的同时，能够改 善产品风味； 同一栅栏因子对食品有消极和积极影响，主 要取决于强度；如果作用强度小，就要加强， 如果到了损害食品质量的程度，就要减弱；
在抑制杨桃切片贮存期发生的褐变反应以及营养 成分改变的工艺中，就是以pH作为主要栅栏因子， 采用柠檬酸和抗坏血酸的有效结合调节其切片表
面的pH，并同时利用无氧包装、低温贮存等辅助
性栅栏因子，达到了有效抑制杨桃切片发生褐变
的效果。
三、栅栏技术在食品包装中的应用
食品包装本身就是一个非常重要的栅栏因子。

德国肉类研究中心对筛选出的75种食品应
用栅栏技术的每一类型产品都提出标准化、
优质化加工建议，根据HACCP管理原则制定
每一产品的加工关键控制点，再投入标准
化大规模生产，提高产品品质、安全性和 贮藏性。

CYTED-D项目——可非制冷储藏加工制品， 降低Aw值，提高产品防腐性能。
第三节
栅栏技术在食品加工中的应用
的作用次序调整，从而获得了更加优良的产品。
选择恰当种类和数量的栅栏因子，并严格控制其强
度，以达到加工保藏目的的重要措施。
栅栏因子的种类选择、作用强度、作用次序的确定
必须通过实验来完成。
实验设计步骤:
确定产品的感官特性及货架寿命； 提出加工产品的技术要点和工艺流程； 分析并确定加工阶段每一环节的关键控制点,包括对 食品微生物种类，初菌数及耐热性的研究； 根据确定的关键控制点选择栅栏因子； 从产品微生物环境和总数量上考虑，对选择的栅栏进 行调整和改进； 根据产品特性及工艺流程中的关键点设臵栅栏限值； 确定加工及检测方法的可行性；
一、栅栏技术在鲜肉保藏中的应用 传统方法：冷冻 缺点：成本高，影响肉的品质 栅栏技术：真空包装，气调包装，加天然抑菌
剂、 抗氧化剂、复合保鲜剂，复合包装
二、在新鲜果蔬加工中的应用
从原料选择、加工、包装到配送、销售，每一 环节都应直接或间接地采取“栅栏”措施，以达 到预期的保存目的。 栅栏因子：温度控制、适宜的清洗消毒剂、pH、 水分活性、气体成分、臭氧、辐照、包装
对于每一种质量稳定的食品，都有一套固
有的栅栏因子，产品不同，栅栏因子的强度
和性质也不同，但在任何情况下，栅栏因子 都必须使食品微生物数量控制在正常状态下； 在产品贮藏过程中，食品中最初微生物数 量不能越过最初的栅栏因子。

栅栏技术中最重要和最常用因子
温度(高温杀菌或低温保藏) pH值(高酸度或低酸度) Aw(高水分活度或低水分活度
防腐剂(包括天然防腐剂和化学合成防腐剂)。

具有潜在应用价值的新栅栏因子，如超高 压，调节包装气体、细菌素和可食性外壳 等。
第二节 栅栏技术的发展趋势
目前，栅栏技术在食品行业得到广泛应用，通过这种
技术加工和贮存的食品也称为栅栏技术食品(HTF)。
在拉丁美洲，HTF食品在食品市场中占有很重要的位 臵。栅栏技术在美国、印度、以及欧洲一些国家已经 有较大发展，近年来,在我国食品加工业中的应用也 已兴起。随着对栅栏技术的深入研究，它必将为未来 食品保藏提供可靠的理论依据及更多的关键参数。
电流等

传统的恶劣加工技术（如长时间的高温杀菌等）
对食品营养的破坏越来越受到关注。

栅栏技术是将多种食品加工与贮藏技术同时结合
应用，每种技术只用到其中等水平，尤其是对食
品的组织、品质、风味、颜色、保质期等有不良
影响的技术因子尽量降低其强度，而且所获得的 保质期不是这几种技术所获保质期的算术累加， 而是呈现出迭加效应，从而大大延缓食品的变质 速度。
四、栅栏技术在乳品工业中应用
温度因子在乳品工业中的应用
pH值控制在乳品工业中的应用 照射因子在乳品工业中的应用 压力因子在乳品工业中的应用 气调技术在乳品工业中的应用 包装材料在乳品工业中的应用 益生菌在乳品工业中的应用
五、栅栏技术在调理食品中的应用
现代方便食品，又称速食食品或调理食品，其最 大特点是有一定的配方要求和工程设计程序，
变质的栅栏，对食品的防腐保持联合作用，即
栅栏效应，将其命名为栅栏技术。
栅栏技术基本原理
在食品防腐保藏中的一个重要现象是微生物 的内平衡，内平衡是微生物维持一个稳定 平衡内部环境的固有趋势。具有防腐功能的 栅栏因子扰乱了一个或更多的内平衡机制， 因而阻止了微生物的繁殖，导致其失去活性 甚至死亡.
栅栏技术是多种安全控制技术协同作用形成的一 种食品保藏新理论，有利于保持食品的安全、稳定、 营养和风味。 食品保藏的目的： 抑制微生物的生长， 缩短微生物的生存时间， 使微生物死亡。