柵欄技術在復合調味醬開發中的應用
01
復合調味醬的腐敗變質與保質期
無論是動物性源性復合調味醬、還是植物性性復合調味醬，它們都會在原料、配料、加工、包裝、儲存、消售、消費的過程中以一定的速度和方式喪失其原有品質。其原因包括物理、化學、酶及微生物四個方面。前三個方面造成的品質喪失一般是較小的，最重要的是由微生物引起的食品腐爛變質，變質不僅喪失原有的色、香、味、形及營養價值，而且可能引起食物中毒，有害微生物的作用是導致復合調味醬腐爛變質的主要原因。
通常將蛋白質的變質稱為腐敗，由于生成低級的硫化物或氮化物，所以特征表現為發臭；碳水化合物的變質稱為發酵，由于產生低級醇、羧酸，所以特征表現為有醇或酸味；脂肪的變質稱為酸敗，由于產生低級的醛、酮類物質所以特征表現為有哈敗味。
復合調味醬的防腐并不要求在無菌狀態下保存，只是要求在保質期內不出現有害微生物迅速繁殖而出現不可控制的狀態就可以，也就是說只要保持一個不利于有害微生物的環境條件，從而降低或抑制復合調味醬中有害微生物的繁殖就可以。
02
柵欄技術
柵欄技術又稱障礙技術(hurdle technology，HT)，是利用食品內不同柵欄因子的協同作用或交互效應打破微生物的內平衡，從而達到食品防腐目的的一種保鮮技術。
食品要達到可儲性和衛生安全性，這就要求在其加工中根據不同產品采用不同的防腐方法，以阻止殘留的腐敗菌和致病菌的生長繁殖。已知的防腐方法可根據其防腐原理歸結為高溫處理(F)、低溫冷藏或冷凍(t)、降低水分活度(Aw)、酸化(pH)、降低氧化還原值(Eh)和添加防腐劑(Press)等少數幾種因子，通常將這些因子稱為柵欄因子。
03
復合調味醬開發常用柵欄因子
復合調味醬一般通過配方設計，設置一定的糖度、食鹽含量、pH、水活度(Aw)等柵欄因子來保證產品的保質期，同時在生產過程中控制產品的衛生。這是判斷產品保質期長短的基本理論依據。一般生產中分析項目包括糖度、食鹽含量(％)、pH、水活度Aw(％)、黏度(Pa·s)、相對密度以及色度(比色板差和分光光度計的色差)。
1）糖度
這里的“糖度”并不是單指蔗糖等糖的含量，而是指產品中所有能夠在糖度計的棱鏡上顯示出來的成分，除了各種糖分以外，還包括各種有機酸、蛋白質、脂肪甚至酒精等，因此它不是能正確反映蔗糖含量的值，這個值通常稱為“白利糖度”。同時，又把該值視為可溶性固形物的含量。
糖度在各項理化分析項目中處于核心的地位，一般來講，糖度越高表明該產品中的滲透壓越大，保質期就相對越長。糖度值與水活度Aw(％)值是成反比的，糖度值越高水活度值也就越低，表明產品中可被有害微生物繁殖所利用的自由水分就越少，糖度有時也被說成濃度，意思相近但不完全一樣。因為一般的固形物都可以通過糖度計反映在棱鏡上，但是與液體中的總固形物含量還是有差別的。在生產中掌握產品中的同形物含量一般應通過觀察糖度計。
2）食鹽(％)
食鹽含量的高低，直接影響到產品防腐性的強弱，所以是配方設計及加工過程中的主要檢測項目之一，通常采用硝酸銀法進行食鹽的分析。
各種不同食鹽含量的產品其保質期相差很大，含鹽量較高的產品，如14％～17％的一般屬于濃縮型，如果糖度再能達到30～50波美度，則其常溫下長期保存的可能性就很大了(如6～12個月)。
有的產品雖然食鹽含量并不高，如只有4％～7％左右，但其糖度很高，如能達到50波美度上下甚至更高，再經過一定的滅菌或熱灌裝處理，它的保質期也有可能很長(如6個月上下)。如果不僅食鹽含量低(如3％～5％)，糖度也低(如10～20波美度左右)，就不能只用一般的滅菌方法處理，而必須考慮瞬時高溫滅菌甚至高壓滅菌法處理，否則不能讓產品有足夠的保質期。
在含鹽％和糖度都很高的情況下，會發生鹽析出的現象，如食鹽含量達17％以上，糖度達到50以上時就有可能出現該現象，這是因為產品中的游離水量達不到溶解全部食鹽的量才導致了該現象的發生。鹽析出后產生顆粒，直接給產品外觀造成負面影響，所以應該盡量避免。
3）pH
表示液體(醬狀)產品酸堿度的分析項目。pH表示的是1L水溶液中含的氫離子(g)的負常用對數。PH為7的溶液為中性，低于7的為酸性，高于7的為堿性。測定pH值一般使用玻璃電極法。
pH在產品保質期方面具有重要意義，一些濃度和食鹽含量很低的產品，由于酸性很強(如pH3.0～4.5)就有可能在不采取熱灌裝、高溫瞬時滅菌或無菌包裝等處理的情況下，實現在常溫下的較長時期保存。這是由于除了乳酸菌等少數耐酸性菌以外，一般的細菌類、霉菌和酵母菌在pH3.0～4.5的環境下是不能繁殖的，而有可能生長和繁殖的乳酸菌等也已經被一般性加熱(≥80℃、保溫20min以上)滅掉了，所以無需擔心腐敗。
4）水活度(Aw)
水活度(Water activity)是指水分在食品中存在的狀態或形式，嚴格地說就是表示食品中的水蒸氣壓力(po)與相同溫度下純水的蒸汽壓(P)之比，用Aw=po/p來表示。由于食品中的水蒸氣壓力小于純水的蒸汽壓力，所以水活度值必然小于1。復合調味醬的水活度值一般在0.6～0.99之間。
水活度值表示的是食品微生物在繁殖時所能利用的自由水存在程度的數值概念，這個數值越低就說明微生物繁殖時所受到的阻力越大，越有利于保質期的延長。反之則說明腐敗的可能性越大，所需要的滅菌強度就越大。
5）滲透壓
糖度指標實際上是看滲透壓的強度，一般情況下，糖度越高滲透壓也越大。滲透壓越大對微生物繁殖活動所形成的阻力就越大。但糖度值不等于滲透壓的值，兩者并非是線性關系，因為糖度所包含的物質是多方面的，不僅包含碳水化合物，還包括蛋白質等。能夠形成滲透壓的主要是糖類、食鹽和酒精，在實際的產品開發中需要計算滲透壓值時，可參考以下公式。
滲透壓(atm)1atm：1.013×105Pa
(1)蔗糖滲透壓(atm)：71.4c/100-0.62c；
(2)葡萄糖及果糖滲透壓(atm)：135.6c/100-0.62c；
(3)食鹽滲透壓(atm)：(759—8.4c)c/100—0.35c；
(4)乙醇滲透壓(atm)：530c/100-c
[注]C=濃度％(g/L)。
表1所示為滲透壓與酸度、食鹽含量的關系及對酵母繁殖的抑制效果。從該表可以看出，酸度與總滲透壓之間存在一定的關系。適當提高酸度有助于延長保質期，降低酸度需要以一定的滲透壓進行補償才能達到相應的保質效果。
04
微生物學指標
有害微生物包括細菌、霉菌、酵母等，復合調味醬中的有害微生物的指標主要指產品中的細菌、大腸菌群、霉菌及酵母菌的數量級。一般來講，細菌總數、大腸菌群、霉菌和酵母菌的數量越大，就表明該產品的衛生狀況越差。除此之外，還表明該產品腐敗的可能性較高。因此，復合調味醬產品應盡量減少產品中微生物的數量。
細菌總數究竟定在多少為合理，這要根據具體情況進行設定，但最大不得超過國家及行業相關標準的規定。對國家或行業衛生標準中未涉及到的產品，按企業標準執行。
05
這是一個標題
在復合調味醬的生產中，難度最大的要算如何判斷保質期的時間，這不僅與產品本身的各種理化指標關系密切，而且與生產單位本身設備的處理能力有直接關系。表3所示為液體膏狀復合調味料的保質期判定和實施例。從該表可以看出，不同的液體或醬狀產品因其Brix％、食鹽％、pH、水活度(Aw％)等的不同，保質期是完全不同的。再者，由于滅菌方式及包材等的差異，也可導致保質期的延長或縮短。
# 熱充填處理；* 瞬時高溫滅菌處理
06
復合調味醬的設計舉例
復合調味醬多以面醬、豆醬、花生醬等為主要原料，再輔以各種香辛料及其他調味品。經提取、過濾處理，或通過磨醬、榨汁處理，然后進行加熱調配、過膠體磨等均一化處理，灌裝、風口等工序精制而成。
南洋沙嗲醬：咖喱粉2.6％、蝦米1.4％、南乳1.4％、紅辣椒粉1.4％、洋蔥1.0％、大蒜1.0％、杏仁0.65％、香茅0.65％、姜黃粉1.5％、生姜1.0％、蝦提取物0.6％、豆豉0.2％、醬油2.6％、糖1.0％、鹽6.0％、味精1.5％、檸檬酸0.3％、高湯76.6％。
蒜蓉辣椒醬：鹽腌辣椒50％、鹽腌蒜20％、食鹽6％、醋精1％、豆瓣醬5％、糖1％、山梨酸鉀0.02％、CMC—Na 0.1％、水16.88％。
怪味醬：黃醬23.4％、香油18.7％、芝麻11.7％、糖11.7％、米醋9.8％、生姜泥7.0％、大蔥泥7.0％、辣椒粉2.5％、花椒粉0.5％、大蒜泥7.0％、味精0.7％。
花生蒜蓉醬：花生仁45.0％、大蒜15.0％、食鹽8.0％、白砂糖4.0％、飴糖2.0％、五香粉1.0％、辣椒粉3.0％、乳化劑0.2％、檸檬酸0.3％、味精0.3％、山梨酸鉀0.05％、抗氧化劑0.05％、水21.1％。
椒辣牛肉醬：牛肉35.0％、泡椒10.0％、醬油2.5％、食鹽2.0％、料酒0.8％、白砂糖1.2％、生姜0.3％、五香粉0.3％、大蔥10％、大蒜5.5％、蝦米3.0％、芝麻醬3.0％、花生醬3.0％、生姜粉2.4％、豬油19.8％、茴香粉0.5％、味精0.5％、美久亭A0.05％、乳化劑0.15％。
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