王衛(wèi)　張佳敏　王新惠等

摘要：食品的衛(wèi)生安全性及質(zhì)量特性取決于加工和貯運中的柵欄因子，大多數(shù)肉制品均屬于pH>5.2，aw>0.95的易變質(zhì)甚至腐敗的食品，需要在加工和貯運中予以冷鏈柵欄控制，否則極大增強aw、氧化還原值（Eh）、競爭性菌群（c.f）和防腐劑（Press.）等柵欄因子的作用強度不可避免，這對于產(chǎn)品總體質(zhì)量的保持是極為不利的，以冷鏈控制為主要柵欄的產(chǎn)品綜合質(zhì)量更佳，產(chǎn)品更安全。但在現(xiàn)階段對其重要性的認識嚴重不足，導(dǎo)致產(chǎn)品保質(zhì)問題也成為困擾企業(yè)效益的關(guān)鍵，也是食品安全的重要隱患。本文主要綜述柵欄效應(yīng)的基本原理以及柵欄技術(shù)和冷鏈控制在肉類食品加工業(yè)中的應(yīng)用，以期推進柵欄技術(shù)和冷鏈控制技術(shù)在我國肉類加工業(yè)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：柵欄技術(shù)；冷鏈管理；肉品加工；質(zhì)量控制

中圖分類號：TS251.4 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2013）07-0058-04

現(xiàn)代食品加工的主要目的，是賦予產(chǎn)品良好的感官及營養(yǎng)特性，同時能保證產(chǎn)品安全。所涉及的技術(shù)領(lǐng)域一是加工工藝技術(shù)，二是產(chǎn)品質(zhì)量控制技術(shù)?，F(xiàn)代加工工藝技術(shù)如冷卻、冷凍關(guān)聯(lián)技術(shù)，生物酶解、發(fā)酵技術(shù)，微波、紅外等工業(yè)能源新法技術(shù)，氣調(diào)、無菌、功能性包裝技術(shù)，以及乳化、超微粉碎、質(zhì)構(gòu)調(diào)整技術(shù)等[1]。產(chǎn)品質(zhì)量控制技術(shù)除常規(guī)的危害分析關(guān)鍵控制點（hazard analyse and critical control point，HACCP）和良好生產(chǎn)規(guī)范（good manufacturing practices，GMP）管理外，微生物預(yù)報技術(shù)（predictive microbiology）和柵欄技術(shù)（hurdle technology，HT）等在現(xiàn)代肉制品加工質(zhì)量控制管理中發(fā)揮著越來越重要的作用[2]。

微生物預(yù)報技術(shù)是以大量涉及微生物在食品中的特性資料為依據(jù)，借助于計算機對重要微生物的存活和死亡進行快速預(yù)測，從而確保產(chǎn)品在生產(chǎn)、運輸、貯藏過程中的安全和穩(wěn)定。柵欄技術(shù)是揭示食品防腐保鮮及質(zhì)量保持的基本原理，根據(jù)不同產(chǎn)品的防腐保質(zhì)要求，充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段，設(shè)計或調(diào)節(jié)柵欄因子，優(yōu)化加工工藝，改善產(chǎn)品質(zhì)量，延長保存期，保證產(chǎn)品衛(wèi)生安全性，提高加工效益[3]。隨著經(jīng)濟發(fā)展和消費水平的提高，以及安全營養(yǎng)意識的增強，在食品加工中，即要保持產(chǎn)品兼具良好感官和營養(yǎng)特性，又要有足夠的安全性，同時加工企業(yè)需產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益，為此可應(yīng)用柵欄技術(shù)及加工和貯運流通中的冷鏈控制這一保障產(chǎn)品總體質(zhì)量和安全性的關(guān)鍵柵欄因素[4]。

1 柵欄技術(shù)（HT）

食品的衛(wèi)生安全以及總的質(zhì)量特性，取決于產(chǎn)品加工及流通過程所涉及的與產(chǎn)品質(zhì)量相關(guān)的技術(shù)和方法，每一種方法可作為產(chǎn)品質(zhì)量和安全控制因子，德國肉類研究中心微生物研究所所長萊斯特博士（Prof. Dr. Leister）將其命名為柵欄因子（hurdle factor）?，F(xiàn)今可用于食品保質(zhì)的技術(shù)和方法，無論是傳統(tǒng)法還是現(xiàn)代法，但按其基本原理主要僅限于少數(shù)幾個柵欄因子，即低溫保藏（t）、熱加工（H）、pH值、水分活度（aw）、氧化還原值（Eh）、競爭性菌群（c.f）和防腐劑（Press.）[5]，所涉及的工藝及技術(shù)手段如表1所示。

一種安全、可貯、優(yōu)質(zhì)的食品，是產(chǎn)品內(nèi)不同柵欄因子相互作用的結(jié)果。如果這些柵欄不足以有效抑菌防腐，也就是說食品內(nèi)柵欄過少或強度太弱，食品在加工或貯藏過程中很快成為不安全或腐敗變質(zhì)。因此食品的安全性，可貯性以及質(zhì)量的優(yōu)劣取決于這些柵欄因子在食品內(nèi)的相互影響，即取決于柵欄效應(yīng)（hurdle effect）的作用結(jié)果[6]。

研究表明，一種優(yōu)質(zhì)可貯的食品內(nèi)，總是有相應(yīng)的柵欄通過單獨或相互作用對其質(zhì)量和安全性起到有效防護作用。例如冷凍食品和中式臘肉與香腸的柵欄因子比較單一，前者主要是t（冷控），后者主要是aw（干燥脫水至aw不大于0.70）。四川泡菜主要是pH值（發(fā)酵產(chǎn)酸降低pH值至不大于5.2）和aw（高鹽降低水分活度）。西式迷你色拉米香腸的保質(zhì)柵欄則較多，包括aw（≤0.85），pH（≤5.8），H（熱加工至中心溫度70℃）和Eh（充氮氣調(diào)包裝）和Press.（添加山梨酸鉀等防腐劑）。最經(jīng)典的柵欄效應(yīng)的例子不是食品，而是埃及法老Rameses Ⅱ木乃伊，其防腐柵欄是aw、pH和Press.（干燥脫水至aw 0.72，堿化使pH值為10.5，香辛料植物提取香精作為防腐劑），3個強度較大的柵欄因子互相作用使防腐對象安全存放數(shù)千年之久[7]。

根據(jù)不同產(chǎn)品的質(zhì)量和防腐保質(zhì)對柵欄因子的要求，充分利用現(xiàn)代工藝學(xué)、微生物學(xué)、營養(yǎng)學(xué)等科學(xué)技術(shù)手段，設(shè)計或調(diào)節(jié)柵欄因子，優(yōu)化加工工藝和產(chǎn)品配方，改善產(chǎn)品質(zhì)量，延長保存期，保證產(chǎn)品衛(wèi)生安全性，提高加工效益，Leistner等將這一綜合技術(shù)命名為柵欄技術(shù)[6]。

2 柵欄技術(shù)與冷鏈控制

根據(jù)柵欄技術(shù)基本原理，產(chǎn)品的aw和pH值是決定食品安全性的主要因素，根據(jù)其可將產(chǎn)品分為極易腐敗食品、易腐敗食品和易貯藏食品3種類型（表2）。對肉制品的aw和pH值進行測定，大多數(shù)產(chǎn)品均為前兩種類型，大都需要在加工和貯運中予以冷鏈柵欄控制，或者需要極度干燥或添加防腐劑，否則在加工和貯運中極易腐敗變質(zhì)[8]。

德國及其他發(fā)達國家食品加工和貯運質(zhì)量安全控制柵欄主要是以冷卻或凍結(jié)不中斷冷鏈控制t柵欄為主，巴氏熱加工（H）、真空包裝、氣調(diào)包裝降低氧化還原值（Eh）等柵欄為輔。我國則多種方式并用，首先是aw（通過干燥脫水或添加食鹽等降低aw值）；二是Press.（添加硝鹽、山梨酸鉀等防腐劑或煙熏）；三是H（高溫或超高溫?zé)釟⒕?；四是pH值（加酸酸化）；最后輔以Eh（真空包裝降低氧化還原值）[9]。2種體系下的產(chǎn)品質(zhì)地、感官特性、營養(yǎng)特性、微生物特性、可貯性（保質(zhì)期）等比較，顯然以冷鏈控制為主要柵欄的產(chǎn)品綜合質(zhì)量更佳，產(chǎn)品更安全[10]。

一般微生物生長繁殖溫度范圍是5～45℃，較適溫度20～40℃，嗜冷菌5～―1℃，特耐冷菌―1～―18℃，45℃以上及―18℃以下一般微生物不再具有生長勢能。食品中主要有害微生物抑制溫度如表3所示。有效控制溫度，采用低溫冷鏈控制，可有效抑制食品中殘存的微生物的生長繁殖。溫度越低，產(chǎn)品保質(zhì)期越長，安全性越高（表4）。而從防腐保鮮的意義上講，低溫冷鏈是食品保鮮最重要，也是最主要的方法，其他方法則是防腐法。這也是先進國家在保證食品可貯性和衛(wèi)生安全性上主要采用冷鏈控制的原因之一，也是食品質(zhì)量控制和安全保障的核心[11]。

3 現(xiàn)代肉品加工貯運柵欄控制中的冷鏈管理

在現(xiàn)代肉類加工和貯運流通中，嚴格的冷鏈控制管理成為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品質(zhì)量保持和產(chǎn)品安全性保障最為重要的技術(shù)手段[12]。在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，企業(yè)均嚴格遵守制定的產(chǎn)品加工貯運關(guān)鍵控制值[13]。根據(jù)德國肉類專家出版的《肉類加工標準控制手冊》，在肉品加工中，企業(yè)操作規(guī)范應(yīng)遵守的標準控制參數(shù)主要是溫度，其次是濕度、空氣流速和光照，對產(chǎn)品的控制主要是aw值和pH值。尤其是冷鏈控制貫穿與各類型產(chǎn)品。從原料處理、絞制斬拌、腌制、冷卻、包裝、貯運全過程，涉及產(chǎn)品加工環(huán)境溫控和原輔料及產(chǎn)品溫控[14]。以下就德國肉品加工為例，對現(xiàn)代肉品加工關(guān)鍵控制點及控制值分別概述。

3.1 冷鮮肉及預(yù)調(diào)理保鮮肉

1）屠宰后鮮肉―1～2℃冷卻至肉塊中心溫度低于7℃，―1～2℃貯運；2）避光條件下非包裝產(chǎn)品：豬肉保質(zhì)期7～14d，牛肉14～21d，真空包裝產(chǎn)品3～6周。

3.2 速凍肉及預(yù)調(diào)理保鮮速凍肉品

1）―25℃以下快速凍結(jié)至中心溫度―25℃以下；2） ―18℃貯藏流通，避光條件下保質(zhì)期瘦豬肉6～8月，豬肥肉4～5月，小牛肉5～6月，羊肉6～8月，牛肉10～12月；3）―24℃貯藏流通，避光條件下保質(zhì)期瘦豬肉8～10月，牛肉18個月；4）―30℃貯藏流通，避光條件下保質(zhì)期瘦豬肉12月，牛肉24月。

3.3 蒸煮香腸

1）原料肉處理：瘦肉冷卻至2℃冷鮮肉或者―30℃凍結(jié)肉，肥肉冷卻至―1～2℃冷鮮肉；分割整理車間溫度不高于12℃；2）絞制斬拌：絞制斬拌后肉餡溫度不高于10℃，特殊產(chǎn)品不高于18℃；3）灌裝：灌裝打卡后準備蒸煮前肉餡溫度不高于20℃；4）熱加工：蒸煮加熱至肉中心溫度72～75℃；5）冷卻：冷卻車間溫度―1～2℃，冷卻至腸體中心溫度―1～2℃（最高不超過5℃）；6）包裝：包裝車間溫度不高于15℃，產(chǎn)品溫度不高于5℃；7）貯運流通：貯藏間、運輸車和營銷環(huán)境溫度―1～2℃，特型產(chǎn)品不超過7℃。

3.4 肝香腸和血香腸

1）原料處理：瘦肉冷卻至2℃冷鮮肉或者―30℃凍結(jié)肉，肥肉冷卻至2℃冷鮮肉或者―30℃凍結(jié)肉，豬肝鮮肝，冷卻至2℃冷鮮肝或者―30℃凍結(jié)肝，豬血完全新鮮貨冷卻至0～2℃冷鮮血；2）預(yù)熱加工：瘦肉和肥肉，80～90℃熱加工至中心溫度65℃；3）分割整理：車間溫度不高于12℃；4）絞制斬拌：熱斬拌，肉餡溫度30～60℃；5）灌裝：熱灌裝，肉餡溫度30～40℃；6）熱加工：至中心溫度75℃；7）冷卻：冷卻間溫度―1～2℃，冷卻至腸體中心溫度―1～2℃（最高不超過5℃）；8）包裝：包裝車間溫度不高于15℃，產(chǎn)品溫度不高于5℃；9）貯運流通：再包裝車間、貯藏間、運輸車和營銷環(huán)境溫度―1～5℃，特型產(chǎn)品不超過7℃。

3.5 鹽水火腿、壓縮火腿或腌臘醬鹵肉

1）原料肉：冷卻至―1～2℃冷鮮肉；2）分割整理：車間溫度不高于12℃；3）絞制斬拌：制作后肉餡溫度不高于10℃，特型產(chǎn)品不高于18℃；4）腌制：腌制間0～5℃，腌制劑注射腌制鹽水0～5℃；5）切塊或壓縮灌裝：車間溫度不高于15℃；熱加工：至中心溫度68～70℃；6）冷卻：冷卻間溫度―1～2℃，冷卻至腸體中心溫度―1～2℃（最高不超過5℃）；7）包裝：包裝車間溫度不高于15℃，產(chǎn)品溫度不高于5℃；8）貯運流通：貯藏間、運輸車和營銷環(huán)境溫度―1～2℃，特殊產(chǎn)品最高不超過5℃。

3.6 發(fā)酵生香腸

1）原料肉：瘦肉冷卻至0℃冷鮮肉或者至―30℃凍結(jié)肉，肥肉―10～―30冷卻至2℃冷鮮肉或者―3℃凍結(jié)肉；2）原料肉分割整理：車間溫度不高于12℃；3）絞制：肉餡溫度―5～0℃；4）灌裝：肉餡溫度―3～1℃；5）發(fā)酵：18～25℃發(fā)酵2～4d，18～22℃發(fā)酵5～10d，15℃發(fā)酵4～8周；6）干燥成熟：10～15℃，干燥至制品要求，發(fā)酵干燥全程避光，相對濕度前期高至85%左右，后期75%～80%，至產(chǎn)品aw 0.80～0.94；7）包裝：包裝車間溫度不高于15℃，產(chǎn)品溫度10～15℃；8）貯運流通：再包裝車間、貯藏間、運輸車和營銷環(huán)境溫度不高于15℃，產(chǎn)品10～15℃。

3.7 發(fā)酵生火腿、臘肉

1）原料肉處理：冷卻至―1～2℃（冷鮮肉）；分割車間溫度不高于12℃；2）腌制：腌制間不高于5℃，腌制鹽水0～5℃；3）整理、切割：加工間不高于15℃；4）煙熏：冷熏法，溫度不高于18℃；5）干燥成熟：貯藏車間5～12℃，發(fā)酵干燥全程盡可能避光，相對濕度前期高至85%左右，后期75%，至產(chǎn)品aw 0.80～0.94；6）包裝：切割預(yù)包裝車間溫度10～12℃；7）貯運流通：貯藏間、運輸車和營銷環(huán)境溫度10～15℃。

3.8 罐頭制品

1）熱加工溫度68～75℃的低溫肉制品罐頭：5℃下貯運銷售，保質(zhì)期6個月；2）熱加工Fc值0.4的肉制品罐頭（大約為肉制品熱加工至中心溫度達110℃后保溫10min），10℃下貯運銷售，保質(zhì)期12個月；3）熱加工Fc值4.0～5.5的高溫罐頭（大約為熱加工至中心溫度121℃后保溫50min左右）：25℃條件下貯運銷售，保質(zhì)期4年；4）熱加工Fc值12～15的超高溫罐頭：25℃條件下貯運銷售保質(zhì)期5年以上，40℃下保質(zhì)期1年。

4 討 論

我國肉類產(chǎn)銷量居世界首位，占世界總量的25%。肉類產(chǎn)量以5.4%的速度持續(xù)增長，2011年達到7957萬噸[15]。據(jù)中國物流與采購聯(lián)合會統(tǒng)計，全國肉類冷鏈比例為15%，產(chǎn)后損耗達25%，即1/4以上的（近2000萬噸）肉品是被損耗掉的。全國冷鮮肉和低溫肉制品覆蓋率約為10%，大約有800萬噸是經(jīng)過冷鏈運輸銷售的，其市場容量占肉類制品總產(chǎn)量的10%[16]。除物流環(huán)節(jié)外，在加工中的冷鏈管理缺失所造成的微生物超標、腐敗、質(zhì)量下降等難以估量，僅僅占比例甚少的凍肉產(chǎn)品和低溫肉制品雖然注意了冷鏈過程控制，但也難以形成不中斷控制冷鏈[17-18]。由于冷鏈的缺乏和冷控意識的淡薄，產(chǎn)品保質(zhì)問題成為長期困擾企業(yè)效益的關(guān)鍵，為此不得不通過添加防腐劑、酸化、高溫處理等增強其他柵欄來達到產(chǎn)品保質(zhì)目的，但對于產(chǎn)品質(zhì)量特性和安全性的不利影響和風(fēng)險是顯而易見的，也是導(dǎo)致食品安全的重要隱患[19-20]。

我國臘肉、臘腸、火腿傳統(tǒng)加工是立冬后至開春自然低溫控制，風(fēng)吹干燥。規(guī)模化企業(yè)加工是快速腌制干燥、整理、包裝和貯運流通均無冷鏈控制。醬鹵等高水分肉制品：腌制、整理、包裝和貯運流通均無冷鏈控制。規(guī)?；髽I(yè)加工是快速腌制、熱加工，通過真空包裝、添加防腐劑等，即使有了冷控也形不成鏈。罐頭肉制品分為2種類型：一是121℃及以上高溫產(chǎn)品，包括金屬罐、玻罐、軟罐頭和高溫火腿腸，二是80～100℃熱處理（巴氏殺菌），作為與防腐劑、調(diào)酸劑等方法的補充，如泡鳳爪、層層脆（鹵豬耳）等加工均缺乏有效冷鏈控制，常溫斬拌、整理、灌裝，常溫貯藏，可能出現(xiàn)的風(fēng)險是顯而易見的。

柵欄技術(shù)揭示了食品保藏的基本原理，冷鏈是保證食品，尤其是肉品總體質(zhì)量和安全性最重要的控制柵欄，也是目前我國食品安全的軟肋所在。要充分認識冷鏈控制作為肉制品加工產(chǎn)業(yè)質(zhì)量改善、技術(shù)提升、安全保障的重要意義，加工與貯運流通的冷鏈必須貫通和延長，相關(guān)設(shè)施設(shè)備建設(shè)和技術(shù)提升已刻不容緩，冷鏈控制的相關(guān)規(guī)范和實施應(yīng)逐步成為企業(yè)的共識。

參考文獻：

[1] LEISTNER L， GORRIS L G M. Food preservation by hurdle technology[J]. Trends in Food Science and Technology， 1995， 6（2）： 41-46.

[2] LEISTNER L. Further developments in the utilization of hurdle technology for food preservation[J]. Journal of Food Engineering， 1994， 22（1/4）： 421-432.

[3] LEISTNER L. Basic aspects of food preservation by hurdle technology[J]. International Journal of Food Microbiology， 2000， 55（1/3）： 181-186.

[4] 付曉， 王衛(wèi)， 張佳敏， 等. 柵欄技術(shù)及其在我國食品加工中的應(yīng)用進展[J]. 食品研究與開發(fā)， 32（5）： 179-181.

[5] LEISTNER L， GOULD G. Hurdle technology， combination treatments for food stability， safety and quality[M]. New York： Kluwer Academic/Plenum Publishers， 2001.

[6] 王衛(wèi). 柵欄技術(shù)在肉食品開發(fā)中的應(yīng)用[J]. 食品科學(xué)， 1997， 18（3）： 9-13.

[7] 王衛(wèi). 柵欄技術(shù)在中國傳統(tǒng)肉制品加工中的應(yīng)用研究[D]. 成都： 四川大學(xué)， 2001.

[8] ADRIE J. Food safety and transparency in food chains and networks： relationships and challenges[J]. Food Control， 2005， 9（6）： 481-486.

[9] GALHOTRA A， GOEL N K， PATHAK R， et al. Surveillance of cold chain system during intensified pulse polio programme-2006 in Chandigarh[J]. Indian Journal of Pediatrics， 2007， 74（8）： 751-753.

[10] 王衛(wèi)， 黃鄧萍. 香豉兔肉防腐保質(zhì)柵欄因子的調(diào)控研究[J]. 食品工業(yè)科技， 2003， 24（2）： 31-33.

[11] SHABANI A， SAEN R F， TORABIPOUR S M R. A new benchmarking approach in cold chain[J]. Applied Mathematical Modeling， 2011， 36（1）： 212-224.

[12] DE-LA-FUENTE M V， ROS L. Advances in Information and communication technology[M]. Valencia： Springer Berlin Heidelberg， 2010.

[13] SARKIS J. A strategic decision framework for green supply chain management[J]. Journal of Cleaner Production， 2003， 11（4）： 397-409.

[14] 王衛(wèi)， 趙勤. 優(yōu)質(zhì)豬肉冷鏈運輸及物流配送關(guān)鍵技術(shù)[M]. 成都： 四川科學(xué)技術(shù)出版社， 2011.

[15] 郝書池. 我國冷鏈物流發(fā)展前景及對策[J].中國物流與采購， 2010（7）： 74-75.

[16] 崔忠付. 中國冷鏈物流發(fā)展報告[M]. 北京： 中國財富出版社， 2012.

[17] 譚兆濤. 淺述中國冷鏈物流的現(xiàn)狀與提升[J]. 肉類工業(yè)， 2010（3）： 43-45.

[18] 李學(xué)農(nóng). 我國農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 綜合運輸， 2010（4）： 45-49.

[19] 龍昊， 劉成國. 柵欄技術(shù)在中式香腸加工中的研究進展[J]. 肉類研究， 25（2）： 45-47.

[20] THOMAS R， ANJANEYULU A S R， KONDAIAH N. Quality of hurdle treated pork sausages during refrigerated （4±1） ℃ storage[J]. Journal of Food Science and Technology， 2011， 47（3）： 266-272.