栅栏技术
栅栏技术综述
栅栏技术在食品工业中的应用摘要本文从栅栏技术的内涵、基本原理、栅栏因子、栅栏技术使用的影响等方面介绍了栅栏技术，总结了国内外栅栏技术在食品工业中的应用，对栅栏技术的发展趋势做了分析，提出了栅栏技术发展的前景和展望。
关键词：栅栏技术，栅栏因子，防腐保鲜在食品的储运、流通、消费等环节，要发生一系列的理化、生化、微生物等方面的变化，食品的各营养成分含量或成分本身一直在变化，色泽、香味、风味等特性逐渐降低。
引起食品变质有物理、化学和生物因素，如微生物、酶、机械损伤等，为了更好地满足人们对食品的要求，需要对引起食品变质的各个因素进行有效的抑制，尤其是微生物。
有的微生物不仅利用食品中的营养成分作为自身的代谢底物而消耗食品营养成分，而且可能会产生有毒有害的次级代谢产物，使食品的营养降低。
通过栅栏技术有效地控制食品腐败变质在食品保藏方面发挥着重要的作用。
1.栅栏技术简介1.1栅栏技术的内涵德国Leistner基于长期研究率先提出栅栏效应的概念，经长期研究发展成为食品防腐保质的综合技术，又叫联合技术或屏障技术[1]。
栅栏技术是多种科学技术的结合，这些技术共同作用阻止食品质量的劣变，将食品的危害性及品质恶化程度降到到最低，这是食品保鲜贮藏的根本。
栅栏技术揭示了食品防腐保鲜与质量保持的关系，根据不同食品的防腐保质要求，设计调节栅栏因子，可控制食品的腐败变质，有效改善产品质量，延长保存期，栅栏技术的研究与应用对食品的防腐保鲜具有重要意义。
Leistner等人将已知的食品防腐方法按照防腐原理分为高温处理、低温冷藏/冻结、降低水分活性、酸化、降低氧化还原值、添加防腐剂等几种。
栅栏因子是在防腐保鲜上起控制作用的因子，亦称保藏方法、防腐因子。
栅栏因子相互作用共同防腐的内在统一称作栅栏技术。
就质量稳定的食品而言，都有一套固有的栅栏因子。
因食品的特征、理化等方面的差异，各栅栏因子作用的性质和强度也不尽相同，但都须使食品中微生物控制在卫生安全的数量范围内。
栅栏技术
● 高水分扇贝制品
Aw＝0.90，45％，85℃～90℃杀菌
● 即食龙虾
Aw＝0.90，36％，真空包装，常压杀菌
栅栏因子(Hurdle Factor)
• 物理性栅栏因子
– 温度、照射、电磁能、超音波、压力 – 包装：气调、色调、活性包装、包装材质
• 物理化学栅栏因子：
– 水分活度aw、pH值、氧化还原电位、烟熏、防腐剂等
• 微生物栅栏因子
–其它栅栏因子
– 游离脂肪酸、甲壳素、氯化物等
• 鱼卷、鱼饼、鱼丸 等
营养丰富、价格便宜
• 模拟蟹肉、人造虾仁等
风味独特、可调
• 鱿鱼丝、鱼松等
附加值高
水产食品中的栅栏因子
• 水分含量和水分活度（aw）
– 水分活度(aw) 反映制品中水分存在的状态及微生物对 水分的可利用性 – 水分含量高
经济效益、产品品质 芽孢杆菌生长受抑制、球菌生长 设置其他栅栏
• 建立两种栅栏因子模式
– aw=0.97，F值=0.8，pH=5.0 – aw=0.96，F值=0.4，pH=5.0
• 品质和食品安全常温可良好保持数周
• 世界水产品
– – – –
水产品加工现状
年产量：1亿吨左右 变质而丢弃：10% 动物饲料：30% 人类食用：不充分
• 我国水产品
– 淡水渔业产量占总渔获量的40％左右 – 水产品加工产品的出口量急剧增加，
• 研究方法：
1.研究在不同条件下微生物生长情况 2.研究在真实的配送环境中，随着环境因素 的改变，食品可能出现的情况。
4、栅栏技术的发展历程
栅栏技术（Hurdle Technology）
– 1976年
栅栏技术名词解释食品工艺学
栅栏技术名词解释食品工艺学栅栏技术，是生物科学领域中使用的先进实验技术，也应用在食品工艺学中。
其作用是用于筛选、控制、过滤及提取特定类型的生物物质。
研究人员可以使用栅栏技术来研究食品中存在的化学物质和微生物的组成并同时开发新的食品科技。
栅栏技术是一种在分子水平上进行分离的方法。
通过使用分子筛分装置来分离各种分子，例如蛋白质、核酸、酶、多糖等等，有利于更好地理解食品的大量营养成分。
这种技术类似于通常我们所了解的物理隔离、过滤和微孔膜过滤的方法，但栅栏技术的功能更加复杂和多面，可以精细地将分子分离、提取出来，可更完整地展现出数字影像。
这种技术被应用在食品工艺学研究中，以便从食品中提取任意成分。
首先，使用栅栏技术需要准备好所需的样品和其它实验设备，例如：手机筛、固相萃取柱、蛋白组抽提等。
科学家可以使用不同类型的栅栏来分离和提取出不同类型的分子。
研究人员需要知道要研究的物质特性以及所需要分离和提取的目的，以便选择合适的栅栏技术来更好地完成后续实验。
其次，栅栏技术需要流程控制和稳定性的保持。
研究人员需要利用基础生物学、化学等知识，对从分子分离、提取之后的物质逐步检测分析，保证实验的准确性、合理性及答案可靠性。
研究人员必须严格遵守实验操作程序，否则，结果则可能不准确、不清晰，影响对食品成分的理解和科研结果。
最后，栅栏技术的进一步研究和应用有助于开发更健康的食品工艺学。
利用栅栏技术，我们可以更好地理解食品化学成分的组成和结构，从而能够创造出更好、更健康的食品。
比如说：利用栅栏技术，研究人员可以提取出新的天然食物添加剂，并且能够完全满足市场需求及人体营养需要，将有助于人们健康的生活方式。
总而言之，栅栏技术在分子水平上实现了分离、过滤和过程控制的卓越效果，不仅应用于生物学和医学领域，还应用于食品工艺学中，有助于我们更好地理解和开发人类所需的健康食品。
栅栏技术文档
栅栏技术什么是栅栏技术栅栏技术（Fencing）是一种用于保护共享资源的机制。
它常用于分布式系统中，用于避免数据不一致或冲突。
栅栏技术通过在关键操作之前设置屏障（栅栏）来确保在某个时刻只有一个线程访问共享资源，以保证数据的正确性和一致性。
栅栏技术的原理栅栏技术基于两个主要原理：一致性（Consistency）和原子性（Atomicity）。
1.一致性：栅栏技术通过确保共享资源在被访问之前处于可预测的一致状态，以避免数据的不一致。
它将一组操作组合成一个原子操作，以保证对共享资源的访问是独占的，避免并发操作导致的数据冲突。
2.原子性：栅栏技术使用原子操作来实现栅栏的设置和释放。
原子操作是不可中断的操作，要么完全执行，要么不执行。
在设置栅栏之前，所有线程都被阻塞，直到栅栏被释放。
这保证了在栅栏前的操作是互斥的，没有并发访问。
栅栏技术的应用场景栅栏技术在分布式系统中有广泛的应用场景，以下是一些常见的应用场景：1. 数据库事务在数据库系统中，事务是一组操作单元，将一组操作作为一个原子操作执行。
栅栏技术可以用于确保在事务开始之前，所有的并发操作都已经完成，以保证数据的一致性和完整性。
栅栏技术可以通过设置栅栏来阻塞事务的开始，直到其他事务完成并释放栅栏。
2. 缓存同步在分布式缓存系统中，多个节点共享一个缓存。
栅栏技术可以用于同步缓存中的数据，以避免不一致的情况发生。
当一个节点要修改缓存中的数据时，它可以设置一个栅栏，阻塞其他节点的访问，直到修改完成并释放栅栏。
3. 分布式锁分布式锁是一种用于保护共享资源的机制，避免多个进程或线程同时访问共享资源。
栅栏技术可以用于实现分布式锁，通过设置栅栏来保证同一时刻只有一个进程或线程可以获得锁。
其他进程或线程被阻塞，直到锁被释放。
4. 任务协调在分布式任务系统中，任务可能被分配给不同的节点来执行。
栅栏技术可以用于协调任务的执行顺序，以避免任务之间的依赖关系导致的问题。
当一个节点完成一个任务时，它可以释放栅栏，使下一个节点可以开始执行相关的任务。
栅栏技术 (2)
栅栏技术
栅栏技术是一种用于保护和限制某个区域的技术，常见于
物理安全、网络安全和软件安全等领域。
栅栏技术可以通
过创建障碍物或边界来阻止未经授权的人或物体进入受保
护的区域。
在物理安全领域，栅栏技术可以包括使用铁丝网、栅栏或
墙等结构来建立边界，阻止未经授权的人员进入特定区域。
栅栏技术还可以与监控系统、入侵报警系统等其他安全设
备结合使用，提高安全性。
在网络安全领域，栅栏技术指的是对网络进行分割和隔离，通过阻止或限制网络流量来保护敏感数据和系统。
例如，
使用防火墙、入侵检测系统和访问控制列表等技术来构建
网络栅栏，确保只有经过授权的用户才能访问网络资源。
在软件安全领域，栅栏技术用于保护软件系统免受恶意攻击。
例如，使用访问控制和权限管理来限制用户对敏感数
据和功能的访问；使用代码审计和漏洞扫描等技术来识别和修复软件中的安全漏洞；使用加密和签名技术来确保数据的机密性和完整性。
总而言之，栅栏技术是一种重要的安全技术，通过创建物理或虚拟的障碍物来保护和限制特定区域的访问。
它在物理安全、网络安全和软件安全等领域都起到了重要作用。
栅栏技术
第四节
原料肉辐射贮藏 原料肉辐射贮藏
肉类辐射贮藏是利用放射性核素 发出的射线, 发出的射线,在一定剂量范围内 辐照肉,杀灭其中的害虫, 辐照肉,杀灭其中的害虫,消灭病 原微生物及其他腐败细菌, 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, 生理过程,从而达到保藏或保鲜 的目的。 的目的。
（二）作用机理
鲜肉气调保鲜机理是通过在包装内充入一定 的气体， 的气体，破坏或改变微生物赖于生存繁殖 以及色变的条件，以达到保鲜的目的。 以及色变的条件，以达到保鲜的目的。气 调包装用的气体通常为CO 调包装用的气体通常为CO2、O2和N2，或 是它们的各种组合。 是它们的各种组合。每种气体对鲜肉的保 鲜作用不同。 鲜作用不同。
1）冰结晶最大生成带 ）
肉在冻结时， 肉在冻结时，肉汁中的纯水分形成
结晶，随着水分的冻结，冰点下降，当温度降至 结晶，随着水分的冻结，冰点下降，当温度降至–5~–10℃ ℃ 已冻结成冰。 时，组织中的水分大约有80~90%已冻结成冰。通常把这 组织中的水分大约有 已冻结成冰 以前的温度称为冰结晶的最大生成带。 以前的温度称为冰结晶的最大生成带。 2）特点 ） 冰壳冷冻法是快速冷冻法，其冷冻温度由 冰壳冷冻法是快速冷冻法，其冷冻温度由–30~– 45℃，降到–80~–100℃；通过最大冰结晶生成带的时间 ℃ 降到 ℃ 也由1h缩短到 降到10以下 也由 缩短到30min；冰晶体大小由 缩短到 ；冰晶体大小由100降到 以下。 降到 以下。 3）工艺流程 ） 降温 缓慢冷冻 急速冷冻 缓冻 贮藏
（二）理论实质 在每一道栅栏（措施）都会抑制部分微生物， 在每一道栅栏（措施）都会抑制部分微生物，使 其强度越来越小，最后不能跨过最后一道屏障， 其强度越来越小，最后不能跨过最后一道屏障， 防止食品的腐败变质。 防止食品的腐败变质。 实际上有每项措施的栅栏（强度） 实际上有每项措施的栅栏（强度）效应是不一样 抑制微生物繁殖的主要措施是干燥和防腐。 的，抑制微生物繁殖的主要措施是干燥和防腐。 （三）影响因素 1、污染度 污染度低即使屏障较少，强度较低， 污染度低即使屏障较少，强度较低， 也能起到抑制作用。如果污染度很大， 也能起到抑制作用。如果污染度很大，产品自身 屏障不能抑制微生物，则会导致腐败。 屏障不能抑制微生物，则会导致腐败。 2、时间 有些措施随时间延长越来越强（干燥）， 有些措施随时间延长越来越强（干燥）， 有的措施会越来越弱（防腐剂），逐步失效。 ），逐步失效 有的措施会越来越弱（防腐剂），逐步失效。
栅栏技术的基本原理如何应用
栅栏技术的基本原理如何应用什么是栅栏技术？栅栏技术是一种常用的数据加密方法，它通过对数据进行分割和重新排列，使得原始数据变得难以识别和理解。
栅栏技术基于分割和重排数据的原理，可以用于加密敏感信息，以保护数据的安全性。
栅栏技术的基本原理栅栏技术的基本思想是将数据进行分割，然后重新排列。
具体来说，栅栏技术通过将数据按照一定规则分成若干个部分，并将这些部分重新排列，从而形成加密后的数据。
与传统的加密算法不同，栅栏技术不涉及复杂的数学运算，而是通过简单的操作实现数据的加密。
栅栏技术的应用方式栅栏技术可以用于各种场景下的数据加密和保护。
下面是一些常见的应用方式：•信息传输加密栅栏技术可以用于保护敏感信息在传输过程中的安全性。
在信息传输之前，发送者可以使用栅栏技术对信息进行加密。
接收者在解密时，只需按照相应规则对加密后的信息进行分割和重排即可恢复原始数据。
•文件存储加密栅栏技术经常被应用于文件存储的加密。
通过对文件进行分割和重排，栅栏技术可以有效地防止未经授权的访问者读取文件的内容。
只有经过正确的解密操作，才能获得可读的文件内容。
•用户密码保护栅栏技术也可以用于用户密码的存储和保护。
在用户注册或者密码更改时，系统可以使用栅栏技术对用户密码进行加密。
这样即使数据库泄露，攻击者也无法直接获取用户的密码，提高了密码保护的安全性。
•图片加密栅栏技术可以应用于图片的加密和保护。
通过对图片像素进行分割和重新排列，栅栏技术可以使得图片的内容变得模糊和难以识别。
只有经过正确的解密操作，才能恢复原始图片的内容。
•网络通信加密栅栏技术还可以用于网络通信的加密。
在进行网络通信时，发送方可以使用栅栏技术对数据进行加密。
接收方在解密时，按照相应规则对加密后的数据进行处理，从而得到原始数据。
栅栏技术的优缺点优点：•简单易懂：栅栏技术的实现相对简单，不需要复杂的加密算法和密钥管理。
•快速加密解密：栅栏技术的加密和解密操作速度较快，适用于对实时数据进行加密保护。
栅栏技术的名词解释
栅栏技术的名词解释栅栏技术是一种被广泛应用于各个领域的技术，它通过利用栅栏来实现控制和保护的目的。
栅栏技术在建筑、农业、安全和信息技术领域都有着广泛的应用，为我们提供了更安全、便捷和高效的解决方案。
一、栅栏技术的定义和作用栅栏技术是一种利用栅栏来进行界限划分和隔离的技术。
栅栏通常由一系列相连的垂直方向的杆子或板条组成，用于围住某个区域或限制某个区域的进出。
它可以是金属、木材、塑料等材料制成。
栅栏技术有多种作用。
首先，它提供了一种有效的物理隔离手段，可以将不同的空间或区域划分开来，防止人员或物品的无授权进入。
其次，栅栏技术还能够提供一定的安全性，阻止非法侵入和犯罪行为的发生。
此外，它还可用于保护农田、花园、动植物等，防止受到外部的破坏。
二、建筑领域中的栅栏技术在建筑领域，栅栏技术被广泛应用于各个方面。
一方面，它被用作建筑物的围墙，将建筑物与外界进行隔离，保护隐私和安全。
另一方面，栅栏也可以被用来划定不同区域的范围，比如公共场所的分隔、花园和停车场的界定等。
在栅栏技术中，一种常见的应用时链环式栅栏。
它由一系列具有链环间隙的金属杆组成，形成了一个坚固而通风的结构。
链环式栅栏具有美观、耐用和可拆卸的特点，方便安装和维护。
此外，还有电子感应栅栏，通过产生电磁场实现对入侵者的报警和控制。
三、农业领域中的栅栏技术在农业领域，栅栏技术是保护农田和农作物的重要手段。
它可以将农田与野生动物隔离开来，防止野生动物对作物的破坏。
此外，栅栏技术还用于围住家禽和牲畜，确保它们不会逃跑或遭到捕食者的侵害。
在农业栅栏技术中，电子围栏是一种常见的应用。
电子围栏通过电流的传导和报警功能，可以更加精确地控制和保护农田和牲畜。
另外，木栅栏和铁丝网栅栏也在农业领域中得到广泛应用，它们具有结构简单、使用方便等特点。
四、安全领域中的栅栏技术在安全领域，栅栏技术被广泛应用于建筑物、工厂、监狱和机场等场所。
它可以形成安全的边界，防止非法侵入和破坏。
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我们通常采用的方法是加热、冷冻、降低Aw（干 燥）、降低pH、真空包装（与氧隔绝）、添加防 腐剂等等。每一种方法就是一道防止微生物生长
繁殖的栅栏。
A
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2.分类
（1）物理性栅栏：温度、辐射、电磁 能、压力、气调、包装。
（2）物理化学栅栏：水分活度、PH、 氧化还原电位、保鲜剂（防腐剂）。
（3）微生物栅栏：有益优势菌、保护 性培养基
A、控制时间和温度
B、控制pH值和温度
C、控制水分活度和pH值 D、控制食品的种类
A
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2.产品中原始菌数较少时，只需少量栅栏因子（或较低强度） 即可控制腐败的发生。
3.对于每种食品可利用的栅栏因子有很多，应通过科学分析 和经验积累，准确把握其中的关键因子。
4.相同数量的栅栏因子，以同样的强度作用于不同的食品， 其栅栏效应可能不一样。
5.作用于食品的各栅栏因子的强度不是一成不变的。
6.某些食品中栅栏因子的作用顺序是固定的。
A
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三、影响因素
1.污染度 污染度低即使屏障较少，强度 较低，也能起到抑制作用。如果污染度很
大，产品自身屏障不能抑制微生物，则会
导致腐败。
2.时间
有些措施随时间延长越来越
强（干燥），有的措施会越来越弱（防腐
剂），逐步失效。
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应注意的几点问题
1.不一定每个栅栏因子都起作Байду номын сангаас，且作用于同一食品的栅栏 因子有主次之分。
A
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课后练习题
1. 栅栏因子的理论，系最早产生于( )。
A、欧盟 B、英国 C、美国 D、以上都不是
2. 重要的栅栏因子，应用除外下列哪一项?（）
A、温度 B、水分活度 C、食品本身成份 剂
D、防腐
3.栅栏因子的理论，最早产生于（ ）
A、德国 B、英国 C、美国 D、前苏联
4.在食品经营企业，微生物管理的最有效方式是（ ）。
A
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3.效应：把栅栏因子及其交互作用，形成微生物不能逾越
的栅栏之效果称为栅栏效应。 交互效应：多个栅栏因子协同作用的抑菌效果大于多个因 子单独作用效果的累加。 栅栏效应与栅栏因子的种类、强度及作用顺序有关。 栅栏技术食品
当栅栏因子中任何单一因素均不足以抑制腐败菌或产毒 菌时，货架寿命是通过两个或两个以上的栅栏因子得以 延长的食品。
7.各栅栏因子应科学合理的搭配组合，并使其强度控制在最 佳的范围。
A
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栅栏技术内涵的扩展
初始的栅栏技术主要是针对控制由微生物引起的 食品腐败变质，然而仅仅考虑控制微生物而不 顾及食品质量的保藏方法是不完善的。因此实 际上栅栏因子的作用不仅局限于控制微生物引 起的腐败变质，也可延伸到抑制酶的活性 、改 善食品品质、延长货架期等方面。
食品栅栏技术
A
1
A
2
第一节 栅栏技术
没有任何一种单一的保藏措施是完美无缺的，必 须采用综合保藏技术。目前保藏研究的主要理论 依据是栅栏因子理论。栅栏技术由德国Kulmbach肉 类研究中心首先提出的。
腐败菌 和病原菌
保持食品品质
打破内平衡
抑制腐败与产毒
A
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一、概念
1.栅栏
结合几种食品保藏因子共同保障食品稳定性和安全 性，是指在食品贮藏和加工中，为抑制微生物的 生长繁殖，采用了多种处理方法，每一种方法就 是一道栅栏，采取几个措施就是几个栅栏。
A
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栅栏技术举例
栅栏技A术示意图
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二、理论实质
微生物的内平衡是微生物处于正常状态下内部环境的稳定和 统一，并且具有一定的自我调节能力，只有其内环境处于稳 定的状态下，微生物才能生长繁殖。
栅栏因子针对微生物细胞中的不同目标进行攻击，如细胞膜、 酶系统、pH值、水分活性值、氧化还原电位等，这样就可 以从多个方面打破微生物的内平衡，而实现栅栏因子的交互 效应。 在每一道栅栏（措施）都会抑制部分微生物，使其强度越来 越小，最后不能跨过最后一道屏障，防止食品的腐败变质。 实际上有每项措施的栅栏（强度）效应是不一样的，抑制微 生物繁殖的主要措施是干燥和防腐。