面包蛋糕、綠豆餅軟麻花的系統(tǒng)防腐技術(shù)，具體是什么方法？

米稻與麥面制作的產(chǎn)品，如何才能系統(tǒng)防腐，做到產(chǎn)品保質(zhì)期保鮮？

首發(fā)|杜德春

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柵欄技術(shù)

食品的防腐保鮮是一個系統(tǒng)工程。隨著人們對食品防腐保鮮砥究的深人，對于防腐保鮮理論也有了更新的認識，研究人員一致認為，沒有任何一種單一的防腐保鮮措施是完美無缺的，必須采用綜合防腐保鮮技術(shù)。

目前防腐保鮮研究的主要理論依據(jù)是柵欄因子理論。

食品的柵欄技術(shù)實際上是一種復(fù)合的應(yīng)用技術(shù)，應(yīng)用最佳的組合，達到要求的效果，避免不必要的浪費。

柵欄因子理論是德國肉類食品專家Leistner博士在第二屆亞太地區(qū)肉類科技大會宣讀了“應(yīng)用'屏障效應(yīng)理論’和HACCP系統(tǒng)進行食品設(shè)計”的論文，提出的一套系統(tǒng)科學(xué)地控制食品保質(zhì)期的理論。

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該理論認為，食品要達到可貯性與衛(wèi)生安全性，其內(nèi)部必須存在能夠阻止食品所含腐敗菌和病原菌生長繁殖的因子，這些因子通過臨時和永久性地打破微生物的內(nèi)平衡(微生物處于正常狀態(tài)下內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定和統(tǒng)一)，從而抑制微生物的致腐與產(chǎn)毒，保持食品品質(zhì)。


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(Eh)、添加防腐劑(Pres)、競爭性菌群及輻照等因子的作用，將這些因子稱為柵欄因子(hurdlefactor)。

這些因子及其協(xié)同作用決定了食品的微生物穩(wěn)定性，這就是柵欄效應(yīng)。


在實際生產(chǎn)中，運用不同的柵欄因子，科學(xué)合理地組合起來，發(fā)揮其協(xié)同作用，從不同的側(cè)面抑制引起食品腐敗的微生物，形成對微生物的多靶攻擊，從而改善食品品質(zhì)，保證食品的衛(wèi)生安全性，這一技術(shù)即為柵欄技術(shù)。

國內(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。

這些柵欄因子都可以在一定范圍內(nèi)影響有害微生物的生長、繁殖，因此它們是有害微生物存活的柵欄，通過調(diào)節(jié)這些柵欄就可以控制有害微生物的存活狀態(tài)。

(1)溫度(t)

每種微生物都有一個最適生存溫度，一般為28~37℃之間，過高或過低的溫度都會影響其生長、繁殖。我們可以用高溫來殺死微生物，也可用低溫來控制微生物，一般微生物的生長、繁殖隨溫度的下降而減慢，并且隨溫度的下降，可繁殖的微生物的種類也在減少。


(2)水分活度(Aw)

水分活度可以廣泛地用來說明食物的穩(wěn)定性和微生物繁殖的可能性，以及能引起食品品質(zhì)變化的化學(xué)酶及物理變化的情況。

將純水的活度定為1，水的活度隨水溶液中溶質(zhì)量的增加而降低。

在真空包裝的食品中，Aw值可以低于0.91。蘭一較低的Aw 值和較低的溫度聯(lián)合使用時，對各種微生物可有明顯的抑制效果。

(3)pH

一般來講，酸性具有很強的抑菌作用，所以酸性是影響有害微生物存活的重要因素。在pH<2時各種有害微生物都不能生長;在pH低于4.2時，多數(shù)有害微生物可被有效抑制。

(4)防腐劑顧名思義

防腐劑作為柵欄突出的是“防”，“防”字有兩層意思:一是防腐劑的效果雖然不是完全取決于微生物存在的數(shù)量，但它絕不能用在已經(jīng)含有大量有害微生物的食品中去制止腐爛或治療腐爛。

只有在有害微生物比較少的時候，或者說不是在有害微生物處于迅速繁殖的時候使用才是有效的;第二層意思是說要區(qū)分開對有害微生物的“殺滅”與“抑制”這兩個概念，防腐劑在通常使用濃度下，首先是抑制，它不但抑制微生物的新陳代謝，而且抑制生長，需要經(jīng)過幾天或幾周的時間才能使被抑制的菌死亡。

如果要使微生物在短時間內(nèi)被殺滅，那要用消毒劑。沒有一種防腐劑能夠在食品中抑制可能出現(xiàn)的所有有害微生物，也沒有一種防腐劑在食品中只抑制一種有害微生物。


(5)防腐初始的帶菌量我們將食品防腐初始的帶菌量作為一個柵欄，目的在于突出強調(diào)它在食品防腐中的重要作用。

因為任何柵欄在食品防腐中的效果，都與食品初始的帶菌量相關(guān)，初始的帶菌量越低，防腐效果就越滿意。

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隨著保藏技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多新型柵欄因子，如

:① pH類微膠囊酸化劑;
② 壓力類超高壓生產(chǎn)設(shè)備;
③射線類微波、輻射、紫外線;
④ 生化類菌種、酶;
⑤防腐類次氯酸鹽、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、液氯、螯合物、
酒精;
⑥其他類 磁振動場、高頻無線電、熒光、超聲波等。
到目前為止已有三十多種柵欄被應(yīng)用在食品防腐保鮮中。

在實際生產(chǎn)中，可以根據(jù)具體情況，設(shè)計不同柵欄，產(chǎn)生不同協(xié)同效應(yīng)，以達到延長產(chǎn)品貨架期的目的。

如果只有一個柵欄，必然要求這個柵欄很高，但這些強烈的條件是食品所不能接受的，不能靠強一個柵欄來達到防腐目的。如果連低，但各個柵欄的重要性不在于它們的強烈程度，而在于各個之間的相互配合，雖然它們中的任何一個都不能有效地抑制有生物，但是它們的總和效果是可以有效抑制有害微生物的，更益于食品的保質(zhì)。

這一“多靶保藏”技術(shù)將會成為一個大有前途。長期以來，柵欄技術(shù)在食品加工和保藏中就已被廣泛地應(yīng)用，研究領(lǐng)域。

們只是沒有從柵欄技術(shù)的概念上來認識問題，而是將多個柵欄因自覺或不自覺地融匯于經(jīng)驗式的食品加工與保藏中。

自從20世70年代柵欄理論提出后，相繼有許多研究與實踐表明，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，因為抑制食品微生物的柵欄因子在一定程度上可以相互替換。

再例如果面點面食加工中，可通過降低pH值，達到降低殺菌溫度(F)和縮短殺菌時間的目的。

柵欄因子的合理組合應(yīng)是既能抑制微生物活動，又盡可能地改進產(chǎn)品的感官質(zhì)量、營養(yǎng)性和經(jīng)濟效益。

柵欄技術(shù)在國內(nèi)外被廣泛、成功地應(yīng)用于肉類加工，而且在果蔬加工、果蔬儲藏保鮮、糧食及其半成品儲藏、食品包裝等領(lǐng)域已有一定的研究與實踐。

可以預(yù)見，隨著人們對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)。


柵欄技術(shù)可以和HACCP質(zhì)量管理規(guī)程聯(lián)系起來使用以便探求每個產(chǎn)品的最適關(guān)鍵控制點。


目前，工業(yè)化國家有人正運用柵欄技術(shù)進行計算機處理以便進行食品設(shè)計。也就是說:只要將食品有關(guān)參數(shù)(如水分活性、pH值等)輸入計算機，就可推斷出食品的貨架期。

也可根據(jù)需要，有的放矢達到理相的貨架期。

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△食品防腐保鮮的效果評價

食品的防腐保鮮效果決定食品的使用壽命，即食品從生產(chǎn)到失去食用價值的時間間隔。一般消費者判斷食品質(zhì)量的好壞通常通過感官的可接受程度，而在實驗室研究中，一般選擇對感官質(zhì)量影響較大的某些物理、化學(xué)、生物反應(yīng)來精確地量化為評價指標。

一、油脂氧化
食品中油脂自動氧化是導(dǎo)致食品貨架期縮短的一個很重要的因素。

酸價和過氧化值是衡量含油脂食品氧化酸敗程度的重要衛(wèi)生指標，引起油脂酸敗的原因可分為兩個方面:

一是由于微生物產(chǎn)生的酶引起的酶解作用而產(chǎn)生;

二是在空氣、陽光、水等外界條件作用下發(fā)生的水解過程和脂肪酸的自身氧化而產(chǎn)生。

這些變化使油脂分解產(chǎn)生脂肪酸、醛類和酮類等化合物，這不僅使產(chǎn)品的色、香、味發(fā)生改變，而且酸敗的氧化產(chǎn)物如醛、酮等具有毒性，能影響人體正常新陳代謝，從而危害身體健康。因此，超標產(chǎn)品已不適宜銷售，更不適宜食用。

測試儀器:油脂氧化分析儀。
測試作用:研究抗氧化劑及其復(fù)配的抗氧化性能，評估食品的抗氧化穩(wěn)定性及其影響因素，分析食品的貨架期。

二、水分活度aw

食品中的水是以自由態(tài)、水合態(tài)、膠體吸潤態(tài)、表面吸附態(tài)等狀態(tài)存在。不同狀態(tài)的水可分為兩類:由氫鍵等結(jié)合力聯(lián)系著的水合水;以毛細管力聯(lián)系著的水稱為自由水。自由水能被微分稱生物所利用，結(jié)合水則不能。


用一般食品水分測定方法測量的水分即含水量，不能說明這些水是否能被微生物所利用，對食品生產(chǎn)和保藏缺乏科學(xué)的指導(dǎo)作用;而水分活度則反映食品與水的親和能力大小，表示食品中所含的水分作為生物化學(xué)反應(yīng)和微生物生長的可用價值。

它影響物質(zhì)物理、機械、化學(xué)、微生物特性，這些包括流淌性、凝聚、內(nèi)聚力和靜態(tài)現(xiàn)象。

水分活度對食品保藏具有重要的意義。含有水分的食物等由于其水分活度之不同，其儲藏期的穩(wěn)定性也不同;總的趨勢是，水分活度越小的食物越穩(wěn)定，較少出現(xiàn)腐敗變質(zhì)現(xiàn)象;水分活度越高，越有更多的細菌可能繁殖。

目前水分活度已成為關(guān)于食品防霉和防止霉菌產(chǎn)毒的一個安全指標，它可以影響食品中微生物的繁殖、代謝、抗性和生存。

測試儀器:水分活度測試儀。
測試作用:利用水分活度的測試，反映食品的保質(zhì)期;通過調(diào)節(jié)水分活度，可以延長食品的保質(zhì)期。

三、微生物

菌落總數(shù)和霉菌都是反映食品受微生物污染程度大小的重要指標。

細菌總數(shù)超標將會破壞食品的營養(yǎng)成分，加速食品腐敗變質(zhì)，使食品失去食用價值，人體食用后會引起嘔吐、腹瀉和胃腸炎等消化道疾病危害。

測試作用:通過對不同儲存時間的食品中菌落總數(shù)的測定，研究防腐劑及復(fù)配性能，分析食品的貨架期。


四、感官

這一指標是對產(chǎn)品進行綜合的感官評定的結(jié)果。一組經(jīng)過特廣訓(xùn)練的成員定期對產(chǎn)品質(zhì)量的外觀、質(zhì)地、風(fēng)味、口感、可接受程度等各方面進行評價。

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△食品防腐常見問題

1. 把防腐劑當殺菌劑

降低初始帶菌量是防腐效果的關(guān)鍵。

原料經(jīng)加工制成產(chǎn)品最的帶菌量，就是儲藏開始的帶菌量，這個帶菌量對防腐劑來講稱初始帶菌量。防腐劑的作用在于“防”，不在“殺”。防腐劑的作是對加工食品在儲藏期間的防腐，它只能在產(chǎn)品帶菌量很小的情下來保護食品，而不能在帶菌量很高的情況下來防腐。

從食品防的角度來講，整個加工過程，包括原料的選擇、加工條件、包等，都要注意到對產(chǎn)品帶菌量的影響，使初始帶菌量盡量降低，是提高防腐劑防腐效果的關(guān)鍵。


2.防腐劑用量超標

常見的是苯甲酸鈉的用量超標，甚至能嘗出它的味。茶多配為防腐劑使用時，濃度過高會使人感到苦澀味，還會由于氧化而食品變色。

3. 超范圍使用防腐劑

例如，在饅頭面條中使用山梨酸防腐劑，在蛋糕月餅中使用苯用鈉等。

4.對限制范圍的誤解
如，“罐頭里面是不加防腐劑的”，其實應(yīng)該弄清是“不加防腐劑”，還是“不能加某種防腐劑”，現(xiàn)在有些防腐劑本身就是天然成分，完全可以添加。現(xiàn)在很多人一說防腐劑就是“山梨酸鉀”或者“苯甲酸鈉”，其實這是一個誤解。


5.沒有進行配合防腐

把防腐問題全部寄托在防腐劑的身上，沒有進行配合處理。結(jié)果容易造成防腐劑超量使用，異味太重，嚴重損害產(chǎn)品風(fēng)味，還沒有起到防腐效果。


6.使用違禁用品
例如，在面包制品中使用溴酸鉀?；蛘呙鏃l中用硼砂，硼砂的學(xué)名是硼酸鈉，是一種用途廣泛的化工原料。一些不良商販將其用到食品加工中作為防腐用。

人體若攝入過多的硼，會產(chǎn)生惡心、嘔吐、血痢和腹痛等中毒癥狀，嚴重的會導(dǎo)致死亡。這是我國《食品安全法》和《食品添加劑衛(wèi)生管
理辦法》所禁止的行為。

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杜德春：

焙烤食品工藝技術(shù)首席工程師博士；

面點面食、焙烤食品技術(shù)資深防腐專家工程師博士。