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国际食品研究华人编辑有哪些专家
陈全胜教授 陈全胜教授,本科和硕士均毕业于安徽农业大学,获学士和硕士学位;2007年6月博士毕业于江苏大学,学位论文先后获江苏省优秀博士论文和全国百篇优秀博士论文
2. 成军虎副教授 主要研究方向:1. 食品新型非热加工及食品贮藏与保鲜技术;2. 食品微波加工与食品营养与健康;3.食品光学成像与食品安全快速检测检测技术。
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食品防腐保鲜的原则和方法有哪些?
食品防腐保鲜理论――栅栏技术
食品防腐保鲜理论――栅栏技术
随着人们对食品防腐保鲜研究的深入,对于保鲜理论也有了更新的认识,研究人员一致认为,没有任何一种单一的保鲜措施是完美无缺的,必须采用综合保鲜技术。目前保鲜研究的主要理论依据是栅栏因子理论。
栅栏因子理论是德国肉类食品专家Leistner博士提出的一套系统科学地控制食品保质期的理论。该理论认为,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(微生物处于正常状态下内部环境的稳定和统一),从而抑制微生物的致腐与产毒,保持食品品质。这些因子被称为栅栏因子。这些因子及其互作效应决定了食品的微生物稳定性,这就是栅栏效应。在实际生产中,运用不同的栅栏因子,科学合理地组合起来,发挥其协同作用,从不同的侧面抑制引起食品腐败的微生物,形成对微生物的多靶攻击,从而改善食品品质,保证食品的卫生安全性,这一技术即为栅栏技术。
一、栅栏技术的基本概念
1、 栅栏技术
栅栏技术是由Leistner(德国肉类研究中心微生物和毒理学研究所所长)在长期研究的基础上率先提出。食品要达到可贮性和卫生安全性,这就要求在其加工中根据不同的产品采用不同的防腐技术,以阻止残留的腐败菌和致病菌的生长繁殖。已知的防腐方法根据其防腐原理归结为高温处理(H),低温冷藏或冻结(t),降低水分活性(aw),酸化(pH),降低氧化还原值和添加防腐剂等几种,即可归结为少数几个因子。我们把存在于肉制品中的这些起控制作用的因子,称作栅栏因子(Hurdle Factor)。栅栏因子共同防腐作用的内在统一,称作栅栏技术(Hurdle Technology Leistner,1994)。
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)。
二、肉制品中几种主要的栅栏因子
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的,总计已在40个以上,这些因子均可用来保证食品微生物稳定性以及改善产品的质量。现将肉制品中几种主要的栅栏因子简介如下:
1、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?#65308;尤却�砭褪抢�酶呶露晕⑸�锏闹滤雷饔谩4尤庵破繁2氐慕嵌龋�燃庸ぶ傅氖橇礁鑫露确冻耄杭瓷本�兔鹁�?nbsp;
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。
2、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。
食品保鲜技术
栅栏技术应用于食品保藏是德国肉类研究中心Leistner(1976)提出的,他把食品防腐的方法或原理归结为高温处理(F)、低温冷藏(t)、降低水分活度(Aw)、酸化(pH值)、降低氧化还原电势(Eh)、添加防腐剂(Pres)、竞争性菌群及辐照等因子的作用,将这些因子称为栅栏因子(hurdle factor)。国内也有将栅栏技术和栅栏因子相应译为障碍技术和障碍因子。
影响食品稳定性的微生物主要是细菌、酵母和霉菌,这些微生物的生长、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这一要求,微生物的生长、繁殖就会受到抑制。在水分活度底于0.60时,绝大多数微生物就无法生长。
部分微生物生长必需的最低水分活度(aw值)
最低Aw值 细 菌 酵 母 菌 霉 菌
0.96 假单孢杆菌(Pseudomonas)
0.95 沙门氏菌(Salmonella)埃希氏杆菌(Escherichia)芽孢杆菌(Bacillus)梭状芽孢杆菌(Clostridium)
0.90
0.88
0.85
0.62 接合酵母(Zygosaccharomyces)
0.60 耐干霉菌(Xeromyces)
CO2在食品包装中的应用
最近,美国专家采用新技术,用CO2制塑料包装材料。即使用特殊的催化剂,将CO2和环氧乙烷(或环氧丙烷)等量混合,制成新的塑料包装材料,其特点具有玻璃般的透明度和不通气性;类似聚碳酸酯和聚酰胺树脂;在240℃温度下不会完全分解成气体;有生物分解性能不会污染环境与土壤等特点。
我国已研究成功利用纳米技术,高效催化CO2合成可降解塑料。即利用CO2制取塑料的催化剂“粉碎”到纳米级,实现催化分子与CO2聚合,使每克催化剂催化130克左右的CO2,合成含42%CO2的新包装材料。其作为降解性优异的环保材料,应用前景广阔。
氮气在食品包装中的应用
氮气(N2)是理想的惰性气体,在食品包装中有特有功效:不与食品起化学反应与不被食品吸收,能减少包装内的含氧量,极大地抑制细菌、霉菌等微生物的生长繁殖,减缓食品的氧化变质及腐变,从而使食品保鲜。充氮包装食品还能很好地防止食品的挤压破碎、食品粘结或缩成一团,保持食品的几何形状、干、脆、色、香味等优点。目前充氮包装正快速取代传统的真空包装,已应用于油炸薯片及薯条、油烹调食品等。受到消费者特别是儿童、青年的喜爱,充氮包装可望应用于更多的食品包装。
复合气体在包装食品中的应用
复合气调保鲜包装国际上统称为MAP包装,所用的气调保鲜气体一般由CO2、N2、O2及少量特种气体组成。CO2能抑制大多需氧腐败细菌和霉菌的生长繁殖;O2抑制大多厌氧的腐败细菌生长繁殖;保持鲜肉色泽、维持新鲜果蔬富氧呼吸及鲜度;N2作充填气。复合气体组成配比根据食品种类、保藏要求及包装材料进行恰当选择而达到包装食品保鲜质量高、营养成分保持好、能真正达到原有性状、延缓保鲜货架期的效果。