微生物与食品腐败变质

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第八章 微生物与食品腐败变质,本章重点,第一节 食品的微生物污染及其控制,第二节 微生物引起食品腐败变质的原理,第三节 微生物引起食品腐败变质的环境条件,第四节 食品变质的症状、判断及引起变质的微生,物类群,一、罐藏食品的变质,三、乳及乳制品的腐败变质,概述,食品在,化学性质或物理性质,上发生的不利改变都称为食品变质。它,是指食品受到各种内外因素的影响，降低或失去其营养价值和商品价值的过程。如鱼肉的腐臭、油脂的酸败、水果蔬菜的腐烂和粮食的霉变等。,造成食品变质的原因包括物理、化学和生物三个方面。,其中由微生物污染所引起的食品腐败变质是最为重要和普遍。,由于微生物的作用使食品发生了有害变化，失去了原有的或应有的营养价值、组织性状及色、香、味又被称为食品的腐败变质。,食品腐败变质是微生物的污染、食品的性质和环境条件综合作用的结果。,第一节 食品的微生物污染及其控制,一、微生物污染食品的来源与途径,食品中微生物污染的途径概括起来可分为两大类：凡是动植物体在生活过程中，由于本身带有的微生物而造成的食品污染，称之内源性污染。食品原料在收获、加工、运输、贮藏、销售过程中使食品发生污染称为外源性污染。,(一)土壤,(二)空气,(三)水,(四)人及动物携带,(五)加工机械设备,(六)包装材料,(七)原料及辅料,第一节 食品的微生物污染及其控制,二、控制微生物污染的措施,微生物污染是导致食品腐败变质的首要原因，生产中必须采取综合措施才能有效地控制食品的微生物污染。,(一)加强生产环境的卫生管理,(二)严格控制加工过程中的污染,(三)注意贮藏、运输和销售卫生,第二节 微生物引起食品腐败变质的原理,一、食品中碳水化合物的分解,其主要变化指标是酸度升高，根据食品种类不同也表现为糖、醇、醛、酮含量升高或产气(CO,2,)，有时带有这些产物特有的气味。,二、食品中蛋白质的分解,各种不同的氨基酸分解产生的腐败胺类和其它物质各不相同，甘氨酸产生甲胺，鸟氨酸产生腐胺，精氨酸产生色胺进而分解成吲哚，含硫氨基酸分解产生硫化氢和氨，乙硫醇等。胺类物质、NH,3,和H,2,S等具有特异的臭味。,三、食品中脂肪的分解,在解脂酶作用下脂肪分解成甘油和脂肪酸。脂肪酸可进而断链形成具有不愉快味道的酮类或酮酸，不饱和脂肪酸的不饱和键处还可形成过氧化物，脂肪酸也可再分解成具有特殊气味的醛类和醛酸即所谓的“油哈”气味。,四、有害物质的形成,微生物产生的毒素分为细菌毒素和真菌毒素，它们能引起食物中毒，有些毒素还能引起人体器官的病变及癌症。,第三节 微生物引起食品腐败变质的环境条件,一、食品基质条件,（一）食品的营养成分与微生物生长的适应性,食品的主要营养成分是蛋白质、碳水化合物和脂肪。但由于不同的食品中，上述各种成分的比例差异很大，而各种微生物分解各类营养物质的能力不同，这就导致了引起不同食品腐败的微生物类群也不同。,1分解蛋白质的微生物,细菌 分解力强的细菌如芽孢菌属、假单胞菌属等。,酵母 多数酵母对蛋白质分解能力较弱。,霉菌 许多霉菌都具有分解蛋白质的能力，如毛霉属、根霉等。,2分解碳水化合物的微生物 绝大多数微生物都能利用比较简单的碳水化合物。,能强烈分解淀粉的细菌主要为芽孢杆菌属。绝大多数酵母菌不能分解淀粉。许多霉菌可直接分解淀粉，如曲霉属、根霉属等。,3分解脂肪的微生物 细菌中荧光假单胞菌的分解能力较强；酵母中解脂假丝酵母具有一定的脂肪分解能力；霉菌中分解脂肪的种类较多，大部分霉菌具有一定的脂肪分解能力。,第三节 微生物引起食品腐败变质的环境条件,一、食品基质条件,（二）食品ph与微生物生长的适应性,各类微生物都有其最适宜的pH范围，食品pH值高低是制约微生物生长，影响食品腐败变质的重要因素之一。,食品原料的ph几乎都在7以下。根据食品的ph范围，可将食品分为酸性和非酸性食品两类。,酸性食品：ph小于4.5的食品。绝大多数的水果类食品都属于此类。在酸性食品中细菌受抑制，酵母菌和霉菌可正常生长。,非酸性食品：ph大于4.5的食品。几乎所有的蔬菜和鱼、肉、乳等动物性食品都属于此类。在非酸性食品中细菌最适宜生长繁殖，大多数酵母菌和霉菌也能生长。,大多数细菌最适生长的pH值是7.0左右，酵母菌和霉菌生长的pH值范围较宽，细菌生长下限一般在45左右，pH值3.34.0以下时只有个别耐酸细菌，如乳杆菌属尚能生长，故非酸性食品适合于大多数细菌及酵母菌、霉菌的生长，酸性食品的腐败变质主要是酵母和霉菌的生长。,在食品变质的同时，pH发生一定的规律性变化,以蛋白质为主要营养成分非食品，变质过程中伴随pH升高,以碳水化合物、脂肪为主要营养的是品，变质过程中伴随pH升高,以蛋白质、碳水化合物等营养均衡的食品，多表现初期pH降低，后期pH升高。,第三节 微生物引起食品腐败变质的环境条件,一、食品基质条件,（三）食品的水分活性与微生物生长的适应性,不同类群的微生物生长对,Aw,值要求不同。大多数细菌生长所需的,Aw,值在0.9以上；酵母菌需要的,Aw,值比细菌要低一些，且多数酵母比霉菌要高一些，只有耐渗酵母比霉菌低；霉菌与酵母菌和细菌相比，其,Aw,值要求较低。,食品种类,AW,微生物类群,生长需求的AW,鲜果蔬,鲜肉,果子酱,面粉,蜂蜜,干面条,奶粉,蛋,0.970.99,0.950.99,0.750.85,0.670.87,0.540.75,0.50,0.20,0.97,多数细菌,多数酵母,多数霉菌,嗜盐性细菌,干性霉菌,耐渗酵母,0.940.99,0.880.94,0.730.94,0.75,0.65,0.60,第三节 微生物引起食品腐败变质的环境条件,二、食品的外界环境条件,微生物广泛分布于自然界，食品中不可避免的会受到一定类型和数量的微生物的污染，当环境条件适宜时，它们就会迅速生长繁殖，造成食品的腐败与变质，不仅降低了食品的营养和卫生质量，而且还可能危害人体的健康。,（一）环境温度,小于或等于10 时，只有部分低温型微生物能很慢的生长繁殖。,45以上时能生长殖的主要是嗜热细菌。中温型微生物在自然界中的,分布比例最大。,微生物的温度类型及其分布,低温(,10),中温(2530),高温(,45),霉菌,酵母(少数),细菌(少数),霉菌,酵母,细菌,细菌(少数),第三节 微生物引起食品腐败变质的环境条件,二、食品的外界环境条件,(二)气体状况,微生物氧气类型及其在不同氧气环境中生长分析,食品在有氧的环境中，因微生物的生长引起腐败变质的速度较快，在缺氧环境中有兼性厌氧或厌氧微生物引起腐败变质的速度较慢。,新鲜食品原料与加工食品内的气体状况。,第四节 食品变质的症状、判断及引起变质的微生物类群,一、罐藏食品的变质,罐藏食品是将原料经过预处理、装罐、杀菌、密封后而成。因罐内保持一定的真空度，所以合格产品的罐盖和罐底是平的或向内凹陷。,罐藏食品的分类,：罐藏食品可根据酸性的不同，分为低酸性罐头（动物性原料制成的罐头，蛋白质含量高）、中酸性罐头、酸性罐头、高酸性罐头（植物性原料制成的罐头，碳水化合物含量高）四大类,一、罐藏食品的变质,（一）罐藏食品变质的原因,化学因素：如罐头容器的马口铁与内容物相互作用引起的氢膨胀（主要发生于中酸性罐头）,物理因素：如温度过高或排气不良，造成的金属容器腐蚀穿孔。,微生物因素：是由于罐藏食品污染了微生物而导致食品腐败变质。微生物污染可能来自下面二个原因或者其中之一：,1.罐内残留的微生物（多是产芽孢的耐热微生物）,2.漏罐后的微生物再次污染,一、罐藏食品的变质,（一）罐藏食品变质的原因,微生物因素,（1）杀菌之后罐中残留的微生物这是由于灭菌不彻底所造成的。在食品工业中，罐藏食品的杀菌和微生物学上的“灭菌”的概念不同。微生物学上的灭菌，是要杀灭物品所有的微生物（包括芽孢）。而罐藏食品的杀菌只是一种商业灭菌（commercial sterilization）。它只要求在罐内没有致病菌、产毒菌，但并不要求达到“无菌”水平，允许罐内残留非致病微生物。一旦外界环境条件合适，它们会生长繁殖而有可能导致食品发生变质。经过高压蒸汽杀菌后的罐藏食品内的残留微生物均是耐热的细菌。,一、罐藏食品的变质,（一）罐藏食品变质的原因,微生物因素,（2）杀菌之后发生漏罐 罐藏食品经过杀菌后，由于密封性能不佳，发生漏罐，很容易造成微生物污染。通过漏罐发生微生物污染的重要污染源是冷却水。这是因为罐藏食品在热处理后要通过冷却水进行冷却。这样冷却水中的腐败菌就有可能随同冷却水通过漏洞而进入罐内。空气也可能是污染源，但不是重要的。通过漏罐重新侵入的微生物不一定是耐热的微生物。它可能是不同的类型。,一、罐藏食品的变质,（二）罐藏食品腐败变质的外观类型,1.平听：造成平听的原因有：,（1）平酸腐败：又称平盖酸败。变质的罐头外观正常，内容物由于细菌的活动变质，呈轻、重不同的酸味，导致平盖酸败的微生物习惯上称为平酸菌。,引起罐头平盖酸败的典型菌种有,：嗜热脂肪芽孢杆菌（较耐热，适宜生长温度4955、可在pH6.87.2时良好生长）、凝结芽孢杆菌（耐热性较差适宜生长温度3345、可在pH4.5以下的酸性罐头中良好生长）。,一、罐藏食品的变质,（二）罐藏食品腐败变质的外观类型,1.平听：,（2）硫化物腐败：罐头外形正常或稍微膨胀，罐头内因分解含硫氨基酸产生大量的黑色硫化物并伴随着臭味。引起硫化物腐败的微生物主要是致黑梭菌（适宜生长温度55）。,一、罐藏食品的变质,（二）罐藏食品腐败变质的外观类型,2.胀罐：又称胖听。除部分有化学或物理原因造成的外，如氢膨胀，胖听主要由微生物生长繁殖而造成，即TA腐败产生的CO,2,和H,2,、中温梭状芽孢杆菌发生丁酸腐败，产生CO,2,和H,2,、中温需氧芽孢杆菌、不产芽孢细菌、酵母菌、霉菌发酵糖类产酸产气。,一、罐藏食品的变质,（二）罐藏食品腐败变质的外观类型,2.胀罐,（1）TA腐败：分解糖、专性嗜热、产芽孢的厌氧菌称为TA菌。此类菌在中酸或高酸罐头中生长，分解糖产酸产气（主要是CO,2,和H,2,），常使罐头发生膨胀。引起TA腐败的微生物主要是嗜热解糖梭菌，适宜生长温度55。,一、罐藏食品的变质,（二）罐藏食品腐败变质的外观类型,2.胀罐,(2)中温芽孢细菌：中温芽孢细菌的最适生长温度是37，包括需氧和厌氧两大类。,中温需氧芽孢杆菌：如多黏芽胞杆菌、浸麻芽孢杆菌等。他们可分解糖时产物除酸外，还产生气体，多发生于真空度不够的罐头。,中温厌氧梭状芽孢杆菌：包括分解糖类产酸产气的丁酸细菌和巴氏固氮梭状芽孢杆菌，分解蛋白质产生硫化氢、硫醇、粪臭素等化合物的魏氏梭菌、生芽胞梭菌及肉毒梭菌等，因此一般引起膨罐（胖听），其中肉毒梭菌可 产生毒性最强的外毒素肉毒毒素（亲神经毒素），该菌是引起食物中毒的病原细菌中最耐热的一种，所以罐头食品杀菌时，常以此菌作为杀菌效果是否彻底的指示菌。,一、罐藏食品的变质,（二）罐藏食品腐败变质的外观类型,2.胀罐,（3）不产芽孢细菌：不产芽孢的细菌不耐热，因此罐头中出现此类菌时，主要是由于漏罐而造成的，冷却水是重要的污染源。罐头中污染的不产芽孢细菌主要有两类，一类是肠道细菌，另一类是嗜热链球菌、乳链球菌、粪链球菌等，他们分解糖类化合物产酸产气，变质时使罐头膨胀。,一、罐藏食品的变质,（二）罐藏食品腐败变质的外观类型,2.胀罐,（4）,酵母菌和霉菌：酵母菌和霉菌往往是由于杀菌温度不够或漏罐、罐内真空度不够而出现，主要存在于酸性或高酸性食品中，常造成罐头膨胀。,二、果蔬及其制品的腐败变质,（一）微生物引起新鲜果蔬的变质,1.,微生物侵入果蔬的过程,2.在果蔬变质过程中微生物种类的演变,（二)微生物引起果汁的变质,（二）微生物引起果汁的变质,1.果汁中微生物的来源：原料中的微生物、加工过程中微生物的再污染。,2.果汁的基本营养条件：pH值在2.44.2之间，含有一定量的糖分，含水量很高。,3.果汁中微生物的种类：,细菌（主要为乳酸菌）、酵母（假丝酵母属、圆酵母属、隐球酵母属