1. 引起食品的腐敗變質(zhì)的主要因素 1)生物學(xué)因素 a)微生物:影響微生物生長(zhǎng)發(fā)育的主要因子有水分活度、pH值、氧氣、營(yíng)養(yǎng)成分、溫度 b)害蟲和嚙齒動(dòng)物 2) 化學(xué)因素 a) 酶的作用 b) 非酶作用(非酶褐變)c) 氧化作用 3)物理因素 a) 溫度b) 水分活度 c)光 4) 其它因素
2.食品保藏的基本原理 1) 微生物的控制 a) 加熱/冷卻 b) 控制水分活度c) 控制水分狀態(tài)——玻璃化儲(chǔ)藏理論 d)控制pH值 e) 控制滲透壓 f) 煙熏 g) 改變氣體組成 h) 使用添加劑 i) 輻照 j) 微生物發(fā)酵 2) 酶和其他因素的控制
3.柵欄技術(shù) 食品在加工、儲(chǔ)藏、運(yùn)輸、銷售和消費(fèi)過程中,由于微生物污染而常常造成大量腐敗變質(zhì)。長(zhǎng)期以來,為了控制微生物的生長(zhǎng)發(fā)育,減少食品因腐敗變質(zhì)而造成的損失,保證食品的保藏性及衛(wèi)生與安全,人們?cè)谑称繁2刂胁捎昧嗽S多物理的、化學(xué)的以及生物的技術(shù)措施,例如低溫保藏、脫水保藏、罐藏、腌制保藏、濃縮保藏、化學(xué)保藏、發(fā)酵保藏、輻照保藏等。這些技術(shù)在食品加工和保藏中得到了廣泛、成功的應(yīng)用。
柵欄技術(shù)應(yīng)用于食品保藏是德國(guó)肉類研究中心Leistner(1976)提出的,他把食品防腐的方法或原理歸結(jié)為高溫處理(F)、低溫冷藏(t)、降低水分活度(Aw)、酸化(pH值)、降低氧化還原電勢(shì)(Eh)、添加防腐劑(Pres)、競(jìng)爭(zhēng)性菌群及輻照等因子的作用,將這些因子稱為柵欄因子(hurdle factor)。國(guó)內(nèi)也有將柵欄技術(shù)和柵欄因子相應(yīng)譯為障礙技術(shù)和障礙因子。
柵欄技術(shù)的應(yīng)用 長(zhǎng)期以來,柵欄技術(shù)在食品加工和保藏中就已被廣泛地應(yīng)用,人們只是沒有從柵欄技術(shù)的概念上來認(rèn)識(shí)問題,而是將多個(gè)柵欄因子自覺或不自覺地融匯于經(jīng)驗(yàn)式的食品加工與保藏中。自從20世紀(jì)70年代柵欄理論提出后,相繼有許多研究與實(shí)踐表明,柵欄技術(shù)不但可用于食品加工和保藏中的微生物控制,還可用于食品加工、保藏中的工藝改造以及新產(chǎn)品開發(fā)。
例如肉制品在儲(chǔ)存過程中要降低能耗,可以考慮用耗能少的因子(如Aw和pH值等)替代耗能大的因子t,因?yàn)橐种剖称肺⑸锏臇艡谝蜃釉谝欢ǔ潭壬峡梢韵嗷ヌ鎿Q。再例如果蔬罐頭加工中,可通過降低pH值,達(dá)到降低殺菌溫度(F)和縮短殺菌時(shí)問的目的。
柵欄因子的合理組合應(yīng)是既能抑制微生物活動(dòng),又盡可能地改進(jìn)產(chǎn)品的感官質(zhì)量、營(yíng)養(yǎng)性和經(jīng)濟(jì)效益。 柵欄技術(shù)在國(guó)內(nèi)外被廣泛、成功地應(yīng)用于肉類加工,而且在果蔬加工、果蔬儲(chǔ)藏保鮮、糧食及其半成品儲(chǔ)藏、食品包裝等領(lǐng)域已有一定的研究與實(shí)踐?梢灶A(yù)見,隨著人們對(duì)柵欄理論研究的深化和柵欄技術(shù)在生產(chǎn)中的成功應(yīng)用,柵欄理論與技術(shù)將成為食品加工與保藏的重要指導(dǎo)依據(jù)。
4. 水分活度 影響食品穩(wěn)定性的微生物主要是細(xì)菌、酵母和霉菌,這些微生物的生長(zhǎng)、繁殖都要求有最底限度的水分活度。如果食品的水分活度低于這一要求,微生物的生長(zhǎng)、繁殖就會(huì)受到抑制。在水分活度底于0.60時(shí),絕大多數(shù)微生物就無法生長(zhǎng)。 當(dāng)食品的水分活度降低到一個(gè)數(shù)值時(shí),就會(huì)抑制要求水分活度高于此數(shù)值的微生物的生長(zhǎng)、繁殖或產(chǎn)生毒素,使食品加工得以順利進(jìn)行。
在發(fā)酵食品加工中,必須把水分活度提高到有利于有益微生物生長(zhǎng)、繁殖、分泌代謝產(chǎn)物所需的水分活度值以上。 食品中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)和酶促反應(yīng)是引起食品品質(zhì)變化的重要原因之一,降低食品的水分活度可以延緩酶促褐變和非酶褐變的進(jìn)行。低水分活度能抑制食品的化學(xué)變化,穩(wěn)定食品質(zhì)量。 水分活度除影響化學(xué)反應(yīng)和微生物生長(zhǎng)外,還影響干燥和半干燥食品的質(zhì)地。例如,欲保持餅干、膨化玉米和油炸馬鈴薯的脆性,防止砂糖、奶粉和速溶咖啡結(jié)塊,以及硬糖果、蜜餞等粘結(jié),均應(yīng)保持適當(dāng)?shù)偷乃只疃取?
綜上所述,水分活度測(cè)量?jī)x主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面: 1. 各類食品的保鮮與儲(chǔ)藏,如:米、面、豆類、脫水蔬菜等; 2. 生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制,如:各類肉制品、餡料、發(fā)酵、罐頭等; 3. 保證食品的脆性,防止結(jié)塊、粘結(jié),如:餅干、奶粉、蜜餞等; 4. 預(yù)測(cè)各類食品的保質(zhì)期,合理添加防腐劑(0.85左右,可貯藏幾天,0.72左右可貯藏2~3個(gè)月,0.65以下,可貯藏1~3年)。 部分微生物生長(zhǎng)必需的最低水分活度(aw值) 最低Aw值 細(xì) 菌 酵 母 菌 霉 菌 0.96 假單孢桿菌(Pseudomonas) 0.95 沙門氏菌(Salmonella) 埃希氏桿菌(Escherichia) 芽孢桿菌(Bacillus) 梭狀芽孢桿菌(Clostridium) 0.90 0.88 0.85 0.62 接合酵母(Zygosaccharomyces) 0.60 耐干霉菌(Xeromyces)。