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栅栏技术篇1:栅栏技术在肉类加工中的应用
栅栏技术是多种保藏方式的科学的结合，应用在肉类加工中，它不仅延长肉类的保质期，还能有效保持肉类的营养和风味。本文主要介绍栅栏技术原理及其在肉类保藏中的应用，并展望了栅栏技术的发展趋势。
一、栅栏技术的原理
栅栏技术是由德国肉类研究中心的Leistner首先提出的，他将食品防腐的常用方法如高温处理、低温冷藏、降低水分活性及酸化等称为栅栏因子，栅栏因子共同防腐作用的内在统一，称作栅栏技术。栅栏技术的目的就是应用栅栏因子的有机结合来延缓食品的变质。
近年来人们对栅栏技术的认识正在逐步扩大，其应用也逐年增加。常用的“栅栏”有以下：
1、温度，高温或低温。
2、pH值，高酸度或低酸度。
3、Aw，高水分活度或低水分活度。
4、Eh，高氧化还原电位或低氧化还原电位。
5、气调，二氧化碳、氧气、氮气等。
6、包装，真空包装、活性包装、无菌包装、涂膜包装。
7、压力，(超)高压或低压。
8、辐照，紫外、微波、放射性辐照等。
9、物理加工法，阻抗热处理、高压电场脉冲、射频能量、振动磁场、荧光灭活、超声处理等。
10、微结构，乳化法等。
11、竞争性菌群，乳酸菌等有益菌固态发酵法等。
12、防腐剂，有机酸、亚硝酸盐、硝酸盐、乳酸盐、醋酸盐、山梨酸盐、抗坏血酸盐、异抗坏血酸盐等。
每一种方法就是一道防止微生物生长繁殖的栅栏。目前认为，任何一种防腐措施都有缺陷，必须采用综合保鲜技术，发挥各自优势，达到优势互补、效果相乘的目的。
以肉品为例，研究表明，肉品中各栅栏因子之间具有协同作用，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。
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，因此只需采取温和措施，每种技术只用到中等水平，可避免营养损失。如何利用栅栏因子特别是它们之间的协同作用是肉品保鲜的关键。
二、肉类加工中常用栅栏因子分析
食品保藏中已经得到应用和有潜在应用价值的栅栏因子的数量已经超过100个，其中最常用的是：温度、pH值、水分活度(Aw)，以及高压、光效应、气调、可食性外包装、竞争性菌群等，而肉品加工中常用的栅栏有以下几类。
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。加热处理就是利用高温对微生物的致死作用。从肉制品保藏的角度，热加工指的是两个温度范畴：即杀菌和灭菌。
1）杀茵
杀菌是指将肉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，杀菌处理应与冷藏相结合，同时要避免肉制品的二次污染。
2）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。
2、低温保藏(t)
低温保藏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。如当温度降到—10一一15℃时，除了少数嗜冷菌外，大多数细菌都已停止发育。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。
肉制品的低温保藏包括冷藏和冻藏。冷藏就是将新鲜肉品保存在其冰点以上但接近冰点的温度，通常为一1~7℃。在此温度下可最大限度地保持肉品的新鲜度，但由于部分微生物仍可以生长繁殖，因此冷藏的肉品只能短期保存。冻藏是把肉进行深度冷冻(内部也结冰)，使其中大部分汁液冻结成冰，中心温度一般降至一18℃为宜。在此温度下可阻止各种酶的活性，延缓氧化作用进程，可进行长期贮藏。
3、水分活性(Aw)
水分活性是肉品中的水的蒸汽压与相同温度下纯水的蒸汽压之比。当环境中的水分活性值较低时，微生物需要消耗更多的能量才能从基质中吸取水分。基质中的水分活性值降低至一定程度，微生物就不能生长。一般大部分细菌生长的最低Aw均大于0.94，且最适Aw均在0.995以上。如传统的中国腊肠就是通过降低水分活度为主要栅栏因子来保证产品质量的，其Aw值是0.75左右。
随着食品科学技术的发展，食品水分活性的重要性愈来愈受到人们的重视，各国科学家正在研究通过控制水分活性来达到免杀菌保存食品的新途径。
三、栅栏技术应用的发展
在常规栅栏因子之外，近年各国研究人员正在积极研究各种新型实用的栅栏因子，希望以更低的成本获得更合适的保鲜方式。
1、气调技术
气调保鲜技术较多应用在鲜肉保鲜上，其机理是通过在包装内充入一定的气体，破坏或改变微生物赖以生存繁殖的条件，以达到保鲜的目的。气调包装用的气体通常为二氧化碳、氧气和氮气。每种气体对鲜肉的保鲜作用不同，通过这3种气体的不同配比，可达到相应的效果。
1）100%纯二氧化碳气调
在冷藏条件下，充入纯二氧化碳至饱和可大大提高鲜肉的保存期，用这一方式保存猪肉可达15周。纯二氧化碳气调包装适合于批发的、长途运输的、要求较长保存期的销售方式。
2） 75%氧气 25%二氧化碳气调
用75%氧气 25%二氧化碳组成的混合气体充入鲜肉包装内，既可形成氧合肌红蛋白，又可使肉在短期内防腐保鲜。在冷藏条件下，可保存10~14 d，这种气调保鲜适合于在当地销售的零售包装。
3）50%氧气 25%二氧化碳 25%氮气气调
用50%氧气 25%二氧化碳 25氮气组成的混合气体作为保护气体充入鲜肉包装内，既可使肉色鲜红、防腐保鲜，同时又可防止因二氧化碳逸出包装盒受大气压力压蹋。这种气调包装同样是一种适合于在本地超市销售的零售包装形式。在冷藏条件下，保存期可达到14 d。
2、辐照技术
肉品辐射贮藏是利用放射性核素发出的射线，在一定剂量范围内辐照肉，杀灭其中的害虫，消灭病原微生物及其他腐败细菌，或抑制肉品中某些生物活性物质和生理过程，从而达到保藏或保鲜的目的。辐照杀菌又分消毒杀菌和完全杀菌，其主要区别是辐照剂量的差别，通过控制剂量，来达到部分或全部的杀菌效果。
3、细菌素应用
Nisin是第一个被发现的具有杀菌能力的细菌素，也是目前唯一被允许用作肉类食品防腐保鲜剂的细菌素，是从链球菌属的乳酸链球菌发酵产物中提取的一类多肽化合物，又称乳酸链球菌肽。Nisin可抑制大多数革兰氏阳性茵(特别是可生成孢子的细菌)，如乳杆菌、链球菌、明串珠菌、小球菌、葡萄球菌、李斯特菌以及芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌等。它能够有效地阻止肉毒梭状芽孢杆菌的孢子发芽，其在保鲜中的重要价值在于对芽孢杆菌的有效作用，这些孢子是食品腐败的主要微生物。Nisin已在国内外应用于肉制品加工中。
4、超高压
超高压加工是指用100MPa以上(100—1000MPa)的静水压力对食品物料进行处理，达到灭菌、物料改性和改变食品的某些理化反应速度的效果。大部分应用的高压处理过程是纯物理过程，具有瞬间压缩、作用均匀、操作安全和耗能低的特点，其最大优越性在于这种技术是目前人们发现的能最好保持食物天然色、香、味和营养成分的加工技术，同时它也可用来改善食品的组织结构或生成新型食品。
超高压技术作为一种新兴的食品处理技术，用于肉类加工可以实现成型、杀菌、嫩化，并可以在包装后进行处理，在改善肉品质、抑菌和节能等方面表现出独特的优势，同时也防止了产品的二次污染，为肉品的加工、贮藏和开发提供了新途径。
四、结语
栅栏技术已经广泛应用于肉类食品的保藏，不过它与高新技术结合才是最有效的。现代肉类保藏中，将栅栏技术与关键危害点(HACCP)、良好生产规范(GMP)和微生物预报技术相结合。这样可以有针对性的选择、调整栅栏因子，再利用HACCP的监控体系，保证产品的质量和安全。应用栅栏技术进行肉品设计和加工既可通过此技术预估加工肉品的可贮性和质量特性，也可以几个最重要的栅栏因子作为基础建立模式，较为可靠地预测出肉品内微生物生存情况。栅栏技术与现代新技术的有机结合是未来发展方向。
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栅栏技术篇2:食品生产加工和栅栏技术的应用
什么是栅栏技术？栅栏因子理论是德国肉类食品专家Leistner博士(1976年)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(hurdle factor)。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。
食品中的防腐保质栅栏因子
食品防腐上最常用的栅栏因子(hurdle factor)，无论是通过加工工艺还是添加剂方式设置的，应用时仅有少数几个。随着对食品保鲜研究的发展，至今已经确认可以应用于食品的栅栏因子很多。例如高温处理(F)、低温冷藏(t)、降低水分活性(Aw)、调节酸度(pH值)、降低氧化还原电位(Eh)、应用乳酸菌等竞争性或拮抗性微生物以及应用亚硝酸盐、山梨酸盐等防腐剂(Pres)。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。 栅栏技术与食品的品质
随着人们对食品防腐保鲜研究的深入，发现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才更有效。栅栏技术是将多种食品贮存技术同时应用于一种食品,每种技术只用到其中等水平,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,从而延缓了食品的变质。
例如蔬菜罐头，主要品种有高温杀菌类产品和酸化类产品。我们以热力杀菌、酸化、防腐剂分别作为栅栏因子,每种因子只用中等强度,可有效地解决高温杀菌造成的组织软烂和过度酸化造成的品质下降,产品也能达到商业无菌的要求。
例如在发酵香肠中，pH值需要降低至一定的限度才能有效抑制腐败菌，但过低则对感官质量不利。因而在实际应用中，各种栅栏因子应科学合理地搭配组合，其强度应控制在一个最佳的范围。
栅栏技术在常见食品中的应用
在传统食品的现代化工业加工和新产品的开发中，将栅栏技术与关键危害点控制技术（HACCP）和微生物预报技术结合已经成为必然。可以有针对性地选择、调整栅栏因子，再利用HACCP, 的监控体系，保证产品的质量及安全性。HACCP的引入，使得在选择、调整栅栏因子时有据可依，同时还可检测出所选的栅栏因子是否达到要求。 传统低温肉制品中使用的栅栏因子：防腐剂(硝酸盐或亚硝酸盐、其它防腐剂)、蒸煮杀菌、(烟熏)、(低温保存)。如猪头肉、猪蹄、五香牛肉、烧鸡、扒鸡、熏鸡等。
低温西式肉制品中使用的栅栏因子：防腐剂(硝酸盐或亚硝酸盐、其它防腐剂)、蒸煮杀菌、(烟熏)、低温保存。如低温烤肠、火腿等。
高温肉制品中使用的栅栏因子：防腐剂(硝酸盐或亚硝酸盐、其它防腐剂)、高温杀菌。如高温火腿肠。
肉类罐头中使用的栅栏因子：防腐剂(硝酸盐或亚硝酸盐)、高温杀菌。如午餐肉罐头、牛肉罐头。
肉松、肉脯、风干肠、腊肉中使用的栅栏因子：水分活度Aw、(烟熏)。
水果罐头、蔬菜罐头中使用的栅栏因子：pH值、高温杀菌。如橘子罐头、菠萝罐头、桃罐头、梨罐头、芦笋罐头、蘑菇罐头等。
发酵食品、调味品中使用的栅栏因子：优势微生物、pH值、(水分活度Aw)。如豆豉、豆瓣酱、腐乳、酸奶、酱油、醋、泡菜、蒜蓉辣椒酱、东北大酱、虾酱、金华火腿、萨拉米肠等。
半固态食品、调味品中使用的栅栏因子：水分活度Aw、(pH值)。如芝麻酱、花生酱、牛肉酱、老干妈辣椒酱。
碳酸饮料中使用的栅栏因子：pH值、二氧化碳。如雪碧、可乐等。
包装小面包、软蛋糕中使用的栅栏因子：pH值、真空冲氮。如达利园法式小面包、达利园软蛋糕等。
包装月饼中使用的栅栏因子：水分活度Aw、脱氧剂。
饼干、糖果、固体饮料、固体调味料、方便面、面粉、干面条、大米、蜂蜜、干果等中使用的栅栏因子：水分活度Aw。
果酱食品中使用的栅栏因子：pH值、水分活度Aw、加热杀菌。如番茄酱、山楂酱等。
果脯食品中使用的栅栏因子：pH值、水分活度Aw、(加热杀菌)。如枣脯、冬瓜脯等。来源：食品580
栅栏技术篇3:【肉类防腐】栅栏技术在低温肉制品中的应用
低温肉制品中有许多著名的品牌，几百年来尽管工艺不断进步，但始终保持了传统的品种风味，成为具有各种地方风味的特产。因此，低温肉制品是国内外未来发展的主要趋势。
目前低温肉制品生产过程中主要采用化学防腐等技术进行微生物控制。利用栅栏技术中各种栅栏因子的累加作用、交互作用和协同效应可以从生产、流通、贮藏直争销售进行系统的、全面的“多靶保藏”，便可延长低温肉制品的保质期。因此，根据低温肉制品的加工保藏特点，可以设置一系列的栅栏因子，从而延长期保质期。
一、低温肉制品及影响因素
1、定义
低温肉制品是指在常压下蒸煮、熏烤，产品在加工时中心温度在70～80℃，成品的运输、贮藏、销售原则上要求在低温0～4℃条件下进行的一类产品。
近年来，我国在肉制品加工中逐步引进了西式肉制品的加工设备，加工工艺，极大地提高了中式肉制品的技术含量和食用价值，丰富了产品种类。在我国，生产厂家通常为了增加低温肉制品的安全性，往往人为地提高杀菌温度(一般中心温度75—80℃)，生产出来的产品严格地说应属于中温肉制品。我们笼统地将它们都称为低温肉制品。西式肉制品多数属于低温肉制品。
2、低温肉制品与传统高温肉制品的比较
低温肉制品与高温肉制品相比有其明显优势：低温加工中，肉蛋白质适度变性，从而获得较高的消化率，且肉质鲜嫩适口；基本保持原有弹性，肉质结实有咀嚼感，最大限度保持原有营养和固有的风味，在品质上明显优于高温肉制品。低温杀菌营养成分损失少，为人体提供了较高的有效营养成分；低温肉制品的加工过程使得肉类原料可以与多种调料，辅料和其他种类食品配合，从而产生多种受人欢迎的风味。低温肉制品品种非常丰富，适应各种饮食习惯人群的需求。
3、低温肉制品存在的问题
(1) 产品质量参蔗不齐
目前不少龙头企业采用或正在研究HACCP方法来控制产品的卫生质量或用ISO体系论证，产品基本符合质量要求，呈现出良好的发展势头。但仍有相当多的中小企业卫生条件差、加工过程不规范，产品质量难以控制，甚至以次充好、以假乱真，以谋取利润，其结果极大地损害了消费者的利益，破坏了正规厂家的形象，扰乱了市场。
(2) 缺乏包装
由于我国包装机械、包装材料和人们观念的落后，传统风味肉制品几乎没有包装，导致产品的货架期短。现在相当一部分虽然有了包装，但有的产品包装方法不当，破坏了产品原有的风味，有的在经过高温高压后已失去了产品原有的风味。还有，肉制品的小包装在我国尚无系统地、全面地地研究，市场上小包装形式的休闲肉制品，不少是包装后达不到保质期限，甚至出现比非包装的产品货架期还短的怪现象。
(3) 低温制品保质期问题
由于杀菌不彻底，货架期相对较短，不便于长途运输和贮存，如何控制低温肉制品的微生物以保证其食品安全与质量是我国低温肉制品发展的瓶颈。低温肉制品的加工特点决定了它在生产销售中也存在一些缺陷：由于杀菌温度低，虽然可以杀灭所有致病菌，但是不能杀灭形成芽胞的细菌，因此对原料肉的质量要求高，只有品质好无污染的原料肉，才能生产出合格的低温肉制品，并且应加强防止在生产加工过程中各环节的污染。
由于低温杀菌不完全，要求销售过程中采用冷藏保藏，因此相应增大了成本。低温制品保质期短(冷藏条件下也只有30d)严重制约着生产企业的发展。低温肉制品的保质期太短，季节性很强，经营周期太短，损耗大，贮藏运输很不方便，并且过期的肉制品不容易得到处理。
4、低温肉制品中的微生物来源和控制
肉和肉制品由于其高蛋白及较高水分特性而易于腐败，尤其是在其贮存过程中易腐败变质而失去食用价值。污染肉制品的微生物可分为病原菌和腐败菌，前者一般源于禽畜肉本身，而后者一般来自于环境。
防腐保鲜的基本原理主要是在尽可能减少肉品中微生物的残留量的前提下，抑制肉品中微生物的生长代谢和酶的活性。腐败菌则主要引起肉制出的变质，一般的杀菌强度难以使其全部死亡，而且某些腐败菌还会产生毒素，这些都会影响肉制品的质量和货架期。研究表明，低温肉制品中的微生物主要有霉菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肉毒梭状芽孢杆菌、李斯特菌、志贺氏菌、沙门氏菌和产气杆菌等。
低温肉制品蛋白质、脂肪含量丰富，水分活度较高，本身利于腐败微生物生长和繁殖；加工原、辅料以及生产环境的卫生状况都会影响微生物的生长繁殖；加之熟制热加工的温度较低，杀菌不彻底，仍有一部分耐热微生物残存，导致低温肉制品极容易发生微生物性腐败，因而减少微生物污染，延长低温肉制品货架期是肉类工业中普遍关注的问题。
低温肉制品是肉制品未来发展的方向，由于其本身营养丰富以及杀菌难彻底等原因而易受微生物的污染，对产品质量控制和食品安全均有较高的风险，通过研究低温肉制品微生物基本数据与预测模型，了解低温肉制品中微生物在不同条件下的动态变化，建立相应的栅栏技术，可为低温肉制品的生产、运输、销售等提供良好的建议与参考，是低温肉制品的重要研究方向。
二、栅栏技术(Hurdle Technology，HT)
1、栅栏技术的提出和相关概念简介
随着人们对食品防腐保鲜研究的深入，对保鲜理论有了更深入、全面的认识。目前，防腐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一位专家提出的一套系统地、科学地控制食品保质期的理论。
目前，工业化国家有人正将“栅栏技术”理论进行计算机处理以便进行食品设计。也就是说：只要将食品有关参数(如水分活性、pH值等)输入计算机，就可推断出食品的货架期。也可根据需要，适当改变各种参数，以使食品达到理想的货架期。因此，有人断定： “栅栏技术”将对二十一世纪食品上业发展产生重要影响。
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防止食品所含腐败菌和病原菌生长繁殖的因子，这些因子通过临时或永久性打破微生物的内平衡而抑制微生物的腐败与产生毒素，保持食品的品质。这些因子被称为栅栏因子(tlurdle)。
这些因子及其交互效应决定了食品微生物的稳定性，即栅栏效应。在实际生产中常运用不同的栅栏因子科学组合发挥协调作用，从不同方面抑制食品中腐败菌的生长和繁殖，对这些微生物形成多靶攻击，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(HurdleTechnology，HT)。
2、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(Homeostasis)，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二。几乎所有的食品保藏都是几种保藏方法的结合，如加热，冷却、干燥、腌渍或熏制、蜜饯、酸化、除氧、发酵、加防腐剂等，这些方法及其内在原理已经被人们以经验为依据广泛应用了许多年。
栅栏技术囊括了这些方法，并从其作用基理上予以研究，而这些方法即所谓栅栏因子。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，即“魔方”原理。
食品保藏中某一单独栅栏因子的轻微增加即可对其货架稳定性产生显著影响。如肉制品的稳定性可能取决于F值是0.3还是0.4，aw值是0.975还是0.970，pH值是6.4还是6.2等，而这些因子重量的总和决定了该食品是微生物稳定的、不稳定的或不定的。此外，通过这些栅栏的互效性使食晶达到微生物稳定性，比应用单一而高强度的栅栏更有效、更益于食品防腐保质。
3、常用栅栏因子及其分类
在提出“栅栏”这个专业术语之前，许多的食品科学家和技术专家实际上已经开始应用“栅栏因子”来进行食品的防腐与保藏，如在肉类的加工中使用的腌、熏、加香料、加热、冷冻等措施。到目前为止，食品保藏中已经得到应用和有潜在应用价值的栅栏因子的数量已经超过100个，其中已用于食品保藏的大约50个。
根据Leistner和Gorris指出在法规安全考虑，目前可应用的栅栏因子计有50多种，可分类为：①物理性栅栏：包括温度(杀菌、消毒、冷藏、冷冻)；照射(UV、微波、离子)；电磁能(高电场脉冲、振动磁场脉冲)；超音波；压力(高压、低压)；气调包装(真空包装、充氮包装、二氧化碳包装)；活性包装；包装材料(积层袋、叮食性包膜)。
②化学性栅栏：包括水分活度(高或低)；ph值(高或低)；氧化还原电位(高或低)；烟熏；气体(二氧化碳，氧气，臭氧)；防腐剂(有机酸、醋酸钠、磷酸钠、已二烯酸钾等)。
③微生物栅栏：包括益生菌；保护性培养基；抗菌素、抗生素。
④其他栅栏：包括游离脂肪酸，脱乙酰壳多糖，氯化物等。
肉品要达到可贮存性和卫生安全性，其内部必需存在能阻止残留的致腐菌和病原菌生长繁殖的因子，这些因子即是加工防腐方法。在这些栅栏因子中最重要和最常用的是：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)、Eh(高氧化还原值或低氧化还原值)、气调(氧气，二氧化碳，氮气等)，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)和防腐剂(包括天然防腐剂和化学合成防腐剂)等。
有些栅栏因子会同时影响食品的安全和品质，因为它们不但有抗微生物的特性，同时又能改善食品的风味。但依据栅栏强度的不同，食品中同一栅栏可能有正面或负面影响。如果食品中的一种栅栏强度太小，将不能阻止微生物的生长，太强又有可能影响风味，因此，既要考虑食品的安全，又应考虑品质，而使食品中的栅栏因子及强度保持在最佳范围内。因此，在不同条件下，联合栅栏的作用方式可以是叠加的，甚至是协同的，后者值得特殊的关注，可作为选择抑制因子的方法，以便最好的取得微生物学的稳定和安全。
三、在低温肉制品中涉及的栅栏因子及其应用
1、低温肉制品中涉及的栅栏因子
栅栏技术的基本原理是具有防腐作用的栅栏因子，通过协同作用干扰保持食品稳定的一个或多个平衡机制，抑制微生物的生长繁殖，甚至致其死亡。
栅栏技术应用于食品生产中腐败微生物的防治已经得到许多国家的认可。目前，研究目标集中在原料肉卫生控制、降低产品水分活性、改变酸性、溶菌酶包埋技术、天然和化学防腐保鲜剂、辐射保鲜、气调包装技术等拉列方面，并根据协同效应理论和“栅栏技术”进行综合保鲜。
肉类保鲜应为一个复杂的系统工程。单方面考虑某些因素对延长鲜肉货架期无明显效果，应该综合考虑影响肉货架期的因素及各因素在延长肉货架期中的重要性。鲜肉要有效延长货架期，就必须使肉本身具有阻止残留微生物生长和自身酶作用的因素，这些因子其实就是控制微生物生长及酶活动环境的方法，采用栅栏技术可有效地将这些因子相互结合，产生栅栏效应，使肉具有良好的保鲜效果。在新产品开发中，栅栏技术(HT)与关键点控制管理(HACCP)及微生物预报技术(PM)的结合将成为先进食品设计及其加工不可缺少的工具，而HT主要用于设计，HACCP主要用于加工管理，PM主要用于产品优化。
2、低温肉制品中栅栏因子的设置
(1)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。杀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。
另外，由于温度对嗜温菌和嗜冷菌的延滞生长期和世代时间影响不同，故在这二类微生物的混合群体中，低温可以起很重要的选择作用，引起肉品加工和储藏中微生物群体构成改变，使嗜温菌的比例下降。低温肉制品在-18℃以下保存才能保证肉的新鲜，一般保质为4-5个月，如果降至-23度以下，那么保质期加长一倍。
(3)水分活度(aw)
水分活度是肉制品中的水的蒸汽压与相同温度下纯水的蒸汽压之比。当环境中的水分活度值较低时，微生物需要消耗更多的能量才能从基质中吸取水分。基质中的水分活度值降低至一定程度，微生物就不能生长。一般地，除嗜盐性细菌(其生长最低aw值为0.75)、某些球菌(如金黄色葡萄球菌，aw值为0.86)以外，火部分细菌生长的最低aw均大于0.94且最适aw均在0.995以上；酵母菌为中性菌，最低生长aw。在0.88-0.94；霉菌生长的最低aw为0.74-0.94，aw在0.64以下任何霉菌都不能生长。最常见的低水分活性保鲜方法有干燥处理及添加食盐和糖。
(4)保鲜剂和辐照综合运用
栅栏技术是根据食品内不同栅栏因子的协同作用或交互效应使食品的微生物达剑稳定性的食品防腐保鲜技术。有学者研究辐照对肉品微生物及牛羊肉品质的影响，发现辐射保鲜的技术性强，成本高，会产生一种辐射味，影响肉的感官品质。绿色食品规定，辐射食品不属于绿色食品，人们对它的接受存在心理上的抗拒性，对于其是否存在基因突变，摄入后是否对人体有害，还需要进一步研究。
(5)臭氧
臭氧是一种高效消毒剂，具有强大的杀菌作用，可以杀灭各种微生物。臭氧可以杀灭各种细菌繁殖体，但不同的细菌的敏感性不同。比较敏感的细菌有：枯草杆菌、肠系膜杆菌、金黄色葡萄球菌等；抵抗力中等的细菌有：普通变形杆菌、大肠杆菌等；抵抗力较强的细菌有：无色杆菌，假单胞菌等。
根据测试：敏感菌和抵抗力强的菌之间杀灭浓度相差约两倍。所以，根据不同的菌种，不同的场合，选择不同的浓度、杀灭时间，才能取得预期的效果。臭氧对空气、表面和水中的芽胞和许多病毒均有杀灭作用。另外，臭氧对寄生包囊的杀灭作用也很好。环境、器具卫生、重要环节卫生控制如解冻环节、斩拌环节都可以用臭氧进行微生物的控制。
(6)真空包装
真空包装采用非透气性材料，降低肉周围空气密度，从而抑制肉中肌红蛋白和脂肪氧化及需氧微生物生长，真空包装在冷藏条件下可使肉的货架期延长到20d以上，真空包装的主要问题是包装材料及包装前肉的卫生质量，同时真空包装必须配冷链销售。真空收缩包装是目前西方生鲜肉类市场使用的主流包装形式，但国内将真空热收缩包装技术用于鲜肉的保鲜很少有报道。
(7)气调包装
气调包装也称换气包装，是在密封材料中放入食品，抽掉空气，用选择好的气体代替包装内的气体环境，以抑制微生物的生长，从而延长食品货架期。气调包装常用的气体有三种：二氧化碳，氧气、氮气。二氧化碳可抑制细菌和真菌的生长，尤其是细菌繁殖的早期；氧气的作用是维持氧合肌红蛋白，使肉色鲜艳，并能抑制厌氧细菌；氮气是一种惰性填充气体，不影响肉的色泽，能防止氧化腐败、霉菌的生长和寄生虫害。
(8)肉制品加丁中温度与时间的控制
生产车间的温度控制，如腌制车间的温度控制应为0℃一4℃，其他车间如原料修整车间、灌制车间、配料间以及斗车等工具存放间的温度不应高于14℃。这样不但能在很大程度上控制空间微生物数量的生长，而且能够较好地防止半成品物料在工艺流程中温度的升高，从而减少环境对半成品造成污染及半成品物料中微生物的大量繁殖。
微生物的繁殖也需要一定的时间，滚揉嫩化需要有足够的时间要求，其余的工序如原料肉修整、绞制、注射，灌制等的加工时间越短越好。在同样的条件下，用30min修整的原料肉与用60min修整的原料肉带菌量是不一样的，因为随着时间的延长，微生物数量由于生长繁殖而不断增加，所以紧凑的工艺技术、工人的熟练操作，不但能提高工作效率，而且对微生物的控制有着蠹要的意义。
(9)选用合理的配方
产品的配方是使产品具有适宜的ph值、合适的eH和水活度的保证，因此产品的配方与防腐密切相关。肉制品的ph值可直接影响产品的货架期，而pH值直接涉及产品的口味，一般人能感觉出酸味的pH值为5—6，因此可根据口味的需要适当选择产品的pH值。pH值也可影响防腐剂的效果，山梨酸钾等防腐剂在酸性条件下效果好。
(10)二次灭菌与包装
肉制品从熟制到包装需在常温下暴露一段时间，在此期间可能造成二次污染，若包装好后直接出厂，质量得不到保证，因此二次灭菌是非常重要的。在二次灭菌时，装好的产品最好是单层摆放，必要时也可双层摆放。肉制品应采用避光包装和在避光条件下贮藏，因为光是影响产品货架期的因素之 ，光照可刺激有害微生物的代谢，提高分解脂肪的解脂酶的活性，从而促进肉制品中脂肪的酸败，另外还可导致产品外观褪色。
四、展望
栅栏技术已经广泛应用于肉类食品的保藏，然而它与高新技术相结合才是最有效的。现代肉类保藏中，将栅栏技术与天键危害点控制技术(HACCP)、良好生产规范(GMP)和微生物预报技术相结合已经成为必然。这样，我们可以有针对性地选择、调整栅栏因子，再利用HACCP的监控体系，保证产品的质量及安全性。HACCP的引入，使得在选择，调整栅栏因子时有据可依，同时还可检测出所选的栅栏因子是否达到要求。
微生物预报技术是建立于计算机对食品中微生物的生长、残存，死亡进行的数量化预测方法，在不进行微生物检测分析条件下快速对产品货架寿命进行分析预测。应用栅栏技术进行肉品设计和加工即可通过此技术预估加工肉品的可贮性和质量特性，也可以几个最重要的栅栏因子作为基础建立模式，较为可靠地预测出肉品内微生物生存、死亡情况。栅栏技术与现代高新技术和现代化科学管理机制的有机结合是栅栏技术的未来发展方向。
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