微生物引起食品腐败变质优秀

微生物引起食品腐败变质优秀 第第1111章章 微生物引起食品腐败变质微生物引起食品腐败变质第一节第一节 食品腐败变质的鉴别食品腐败变质的鉴别第二节第二节 微生物引起食品变质的条件微生物引起食品变质的条件 （一）微生物（一）微生物 （二）食品的基质特性（二）食品的基质特性（三）食品的外界环境条件（三）食品的外界环境条件第三节第三节 食品腐败变质的机理食品腐败变质的机理微生物引起食品腐败变质优秀第四章第四章 微生物引起食品腐败变质微生物引起食品腐败变质 一一 食品腐败变质食品腐败变质 食品受到外界有害因素的污染以后，食品原有色、食品受到外界有害因素的污染以后，食品原有色、香、味和营养成分发生了从量变到质变的变化，结果使香、味和营养成分发生了从量变到质变的变化，结果使食品的质量降低或完全不能食用，这个过程称为食品的质量降低或完全不能食用，这个过程称为食品腐食品腐败变质败变质。 由于习惯的原因常常把食品腐败变质称为食品变质由于习惯的原因常常把食品腐败变质称为食品变质，实际上食品腐败是食品变质的一个方面。，实际上食品腐败是食品变质的一个方面。 造成食品变质的原因较多，有物理的、化学的，也造成食品变质的原因较多，有物理的、化学的，也有生物的，这里只讲生物原因中由微生物引起的食品变有生物的，这里只讲生物原因中由微生物引起的食品变质问题质问题。微生物引起食品腐败变质优秀二二 腐败腐败 腐败指的是由微生物引起蛋白质食品发生的变质。腐败指的是由微生物引起蛋白质食品发生的变质。 食物食物 + 分解分解Pr的微生物的微生物 AA + 胺胺 + 硫化氢等硫化氢等 三三 发酵发酵 发酵指的是由微生物引起糖类物质的变质。发酵指的是由微生物引起糖类物质的变质。 碳水化合物碳水化合物 + 分解糖类的微生物分解糖类的微生物 有机酸有机酸 + 酒精酒精 + 气体气体 四四 酸败酸败 酸败指的是由微生物引起脂肪类物质发生的变质，脂肪酸败指的是由微生物引起脂肪类物质发生的变质，脂肪发生变质的特征是产生酸和刺激性的发生变质的特征是产生酸和刺激性的“油哈油哈”气味。气味。 脂肪食物脂肪食物 + 解脂微生物解脂微生物 脂肪酸脂肪酸 + 甘油及其它产物甘油及其它产物 注：脂肪发生变质主要是由于化学作用所引起的，但许多研究证明注：脂肪发生变质主要是由于化学作用所引起的，但许多研究证明与微生物有密切的关系。与微生物有密切的关系。微生物引起食品腐败变质优秀 第第 一节一节 微生物引起食品变质的条件微生物引起食品变质的条件 食品一经微生物污染后，是否必然会导致腐败变质食品一经微生物污染后，是否必然会导致腐败变质，变质的性质和程度如何，是受多方面因素影响的。这既，变质的性质和程度如何，是受多方面因素影响的。这既要看是否具备了微生物生长繁殖的条件，又要看食品本身要看是否具备了微生物生长繁殖的条件，又要看食品本身的组成成分和性质如何？具体从以下的组成成分和性质如何？具体从以下3个方面来分析：个方面来分析： 微生物微生物 食品的基质条件食品的基质条件 食品的外界环境条件食品的外界环境条件微生物引起食品腐败变质优秀第二节第二节 微生物引起食品变质的条件微生物引起食品变质的条件一一 微生物微生物 在食品发生腐败变质的过程中，起重要作用的是微在食品发生腐败变质的过程中，起重要作用的是微生物。如果某一食品经过彻底灭菌或过滤除菌，则食品生物。如果某一食品经过彻底灭菌或过滤除菌，则食品长期保藏也不会发生腐败。反之，如果某一食品污染了长期保藏也不会发生腐败。反之，如果某一食品污染了微生物，一旦条件适宜，就会引起变质。故微生物的污微生物，一旦条件适宜，就会引起变质。故微生物的污染是导致食品发生变质的主要根源。染是导致食品发生变质的主要根源。 能引起食品变质的微生物种类很多，能引起食品变质的微生物种类很多，主要有细菌、主要有细菌、酵母菌和霉菌酵母菌和霉菌。一般情况下细菌比酵母菌占优势。一般情况下细菌比酵母菌占优势。微生物引起食品腐败变质优秀一一 微生物微生物1. 分解蛋白质的微生物分解蛋白质的微生物 细细 菌：菌：分解力强的包括有芽孢杆菌属、假单孢菌属、分解力强的包括有芽孢杆菌属、假单孢菌属、变形杆菌属、梭状芽孢杆菌属。变形杆菌属、梭状芽孢杆菌属。 分解力弱的包括有小球菌属、葡萄球菌属、八叠球菌分解力弱的包括有小球菌属、葡萄球菌属、八叠球菌属、属、 无色杆菌属、产碱杆菌属、赛氏杆菌属、肠细菌属、无色杆菌属、产碱杆菌属、赛氏杆菌属、肠细菌属、埃希氏杆菌属。埃希氏杆菌属。 酵母菌：酵母菌：大多酵母菌对蛋白质分解能力极微弱。大多酵母菌对蛋白质分解能力极微弱。 霉霉 菌：菌：许多霉菌都具有分解蛋白质的能力。霉菌与许多霉菌都具有分解蛋白质的能力。霉菌与细菌相比，细菌相比， 霉菌更能利用天然蛋白质。如青霉属、曲霉霉菌更能利用天然蛋白质。如青霉属、曲霉属、根霉属、毛霉属、木霉属和复端孢属中的许多种。属、根霉属、毛霉属、木霉属和复端孢属中的许多种。微生物引起食品腐败变质优秀一一 微生物微生物2. 分解碳水化合物的微生物分解碳水化合物的微生物 细细 菌：菌：能强烈分解淀粉的细菌仅是少数。主要是能强烈分解淀粉的细菌仅是少数。主要是芽孢杆菌属芽孢杆菌属的细菌，如枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌和的细菌，如枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌和马铃薯芽孢杆菌。其次是梭状芽孢杆菌属，如淀粉梭状马铃薯芽孢杆菌。其次是梭状芽孢杆菌属，如淀粉梭状芽孢杆菌。芽孢杆菌。 能分解纤维素和半纤维素的细菌仅少数菌株。能分解纤维素和半纤维素的细菌仅少数菌株。 能分解果胶质的细菌有欧氏植病杆菌属（胡萝卜软能分解果胶质的细菌有欧氏植病杆菌属（胡萝卜软腐病欧氏杆菌）、芽孢杆菌属（环状芽孢杆菌、多粘芽腐病欧氏杆菌）、芽孢杆菌属（环状芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌）和梭状芽孢杆菌属。孢杆菌）和梭状芽孢杆菌属。 绝大多数细菌都具有分解单糖或双糖的能力，某些绝大多数细菌都具有分解单糖或双糖的能力，某些细菌能利用有机酸和醇类，特别是利用单糖的能力极为细菌能利用有机酸和醇类，特别是利用单糖的能力极为普遍。普遍。微生物引起食品腐败变质优秀第二节第二节 微生物引起食品变质的条件微生物引起食品变质的条件一一 微生物微生物2. 分解碳水化合物的微生物分解碳水化合物的微生物 细细 菌：菌： 酵母菌酵母菌： 绝大多数酵母菌不能使淀粉分解。但少绝大多数酵母菌不能使淀粉分解。但少数特殊的酵母菌能分解多糖，个别酵母能分解果胶如数特殊的酵母菌能分解多糖，个别酵母能分解果胶如脆壁酵母。大多数酵母菌有利用有机酸的能力。脆壁酵母。大多数酵母菌有利用有机酸的能力。微生物引起食品腐败变质优秀一一 微生物微生物 2. 分解碳水化合物的微生物分解碳水化合物的微生物 霉霉 菌：菌：大多数霉菌都有利用简单碳水化合物的能力。大多数霉菌都有利用简单碳水化合物的能力。能分解纤维素的霉菌较少。纤维素分解力最强的是木霉属能分解纤维素的霉菌较少。纤维素分解力最强的是木霉属中的绿色木霉。其次曲霉中的黑曲霉、土曲霉、烟曲霉以中的绿色木霉。其次曲霉中的黑曲霉、土曲霉、烟曲霉以及青霉中的黄青霉、淡黄青霉等也具有分解纤维素的能力。及青霉中的黄青霉、淡黄青霉等也具有分解纤维素的能力。 分解果胶质的霉菌中，活力最强的有黑曲霉、米曲霉、分解果胶质的霉菌中，活力最强的有黑曲霉、米曲霉、灰绿青霉。其次是蜡叶芽枝霉、大毛霉等。灰绿青霉。其次是蜡叶芽枝霉、大毛霉等。 青霉属、曲霉属、毛霉属和镰刀霉属中的许多种都具青霉属、曲霉属、毛霉属和镰刀霉属中的许多种都具有利用某些简单有机酸或醇类的能力。有利用某些简单有机酸或醇类的能力。微生物引起食品腐败变质优秀第二节第二节 微生物引起食品变质的条件微生物引起食品变质的条件一一 微生物微生物3. 分解脂肪的微生物分解脂肪的微生物 细细 菌：菌：脂肪分解菌是指能产生脂肪酶，使脂肪分脂肪分解菌是指能产生脂肪酶，使脂肪分解为脂肪酸和甘油的细菌解为脂肪酸和甘油的细菌。一般来说，有强烈分解蛋白。一般来说，有强烈分解蛋白质能力的需氧菌中的大多数细菌，同时也就是脂肪分解质能力的需氧菌中的大多数细菌，同时也就是脂肪分解菌。菌。 细菌中具有分解脂肪的细菌并不多，主要有假单孢细菌中具有分解脂肪的细菌并不多，主要有假单孢菌属、黄杆菌属、无色杆菌属、产碱杆菌属、赛氏杆菌菌属、黄杆菌属、无色杆菌属、产碱杆菌属、赛氏杆菌属、小球菌属、葡萄球菌属和芽孢杆菌属。属、小球菌属、葡萄球菌属和芽孢杆菌属。微生物引起食品腐败变质优秀第二节第二节 微生物引起食品变质的条件微生物引起食品变质的条件一一 微生物微生物3. 分解脂肪的微生物分解脂肪的微生物 酵母菌：酵母菌：能分解脂肪的酵母菌不多，常见的有解脂能分解脂肪的酵母菌不多，常见的有解脂假丝酵母。假丝酵母。 霉霉 菌：菌：能分解脂肪的霉菌比细菌多的多。常见的能分解脂肪的霉菌比细菌多的多。常见的有黄曲霉、黑曲霉、烟曲霉、灰绿青霉、脂解毛霉、白有黄曲霉、黑曲霉、烟曲霉、灰绿青霉、脂解毛霉、白地霉和芽枝霉等。地霉和芽枝霉等。微生物引起食品腐败变质优秀第二节第二节 微生物引起食品变质的条件微生物引起食品变质的条件食品基质特性食品基质特性1. 食品的营养组成食品的营养组成 食品除了含有一定的水分外，主要是含有食品除了含有一定的水分外，主要是含有丰富的蛋丰富的蛋白质、脂肪、碳化合物、维生素和无机盐等营养成分白质、脂肪、碳化合物、维生素和无机盐等营养成分，而这些成分又都是微生物生长的良好培养基，所以食品而这些成分又都是微生物生长的良好培养基，所以食品一旦被微生物污染，微生物就很容易在其上生长，从而一旦被微生物污染，微生物就很容易在其上生长，从而导致食品变质。导致食品变质。 微生物引起食品腐败变质优秀第二节第二节 微生物引起食品变质的条件微生物引起食品变质的条件食品基质特性食品基质特性2. 食品的氢离子浓度食品的氢离子浓度 食品中氢离子浓度对微生物的生命活动有很大影响。食品中氢离子浓度对微生物的生命活动有很大影响。氢离子浓度会影响到菌体细胞膜上电荷的性质氢离子浓度会影响到菌体细胞膜上电荷的性质。正常细胞。正常细胞膜上的电荷，是有利于某些营养物质的吸收。当微生物细膜上的电荷，是有利于某些营养物质的吸收。当微生物细胞膜上的电荷受到食品氢离子浓度的影响而改变后，微生胞膜上的电荷受到食品氢离子浓度的影响而改变后，微生物对某些物质的吸收机能就发生改变，从而影响了细胞正物对某些物质的吸收机能就发生改变，从而影响了细胞正常物质代谢活动。常物质代谢活动。微生物引起食品腐败变质优秀第二节第二节 微生物引起食品变质的条件微生物引起食品变质的条件食品基质特性食品基质特性2. 食品的氢离子浓度食品的氢离子浓度 食品中氢离子浓度也影响原生质生长过程和酶的作食品中氢离子浓度也影响原生质生长过程和酶的作用。我们知道，在一定的氢离子浓度下，微生物的酶系统用。我们知道，在一定的氢离子浓度下，微生物的酶系统才能发挥最大的催化作用，如果氢离子浓度改变，酶的催才能发挥最大的催化作用，如果氢离子浓度改变，酶的催化就会减弱或消失，必然影响到微生物正常代谢。化就会减弱或消失，必然影响到微生物正常代谢。 各种食品都具有一定的氢离子浓度，动植物食品原料各种食品都具有一定的氢离子浓度，动植物食品原料的的pH几乎都在几乎都在7以下，有的可低到以下，有的可低到2-3。根据食品。根据食品pH值不值不同，一般将食品分为同，一般将食品分为酸性食品和非酸性食品酸性食品和非酸性食品。 微生物引起食品腐败变质优秀食品基质特性食品基质特性2. 食品的氢离子浓度食品的氢离子浓度 酸性食品和非酸性食品酸性食品和非酸性食品 非酸性食品：非酸性食品：pH值在值在4.5以上者称为非酸性食品。以上者称为非酸性食品。 酸酸 性性 食食 品：品： pH值在值在4.5以下者称为酸性食品。以下者称为酸性食品。 从食品原料及其制品来看，几乎所有的蔬菜，乳、肉从食品原料及其制品来看，几乎所有的蔬菜，乳、肉等动物性食品都属于非酸性食品，而所有的水果都属于酸等动物性食品都属于非酸性食品，而所有的水果都属于酸性食品。性食品。 由于食品的由于食品的pH值不同，故引起食品腐败变质的微生值不同，故引起食品腐败变质的微生物类群也就呈现一定的特殊性。物类群也就呈现一定的特殊性。 微生物引起食品腐败变质优秀二二 食品基质特性食品基质特性2. 食品的氢离子浓度食品的氢离子浓度 微生物生长与食品中微生物生长与食品中pH值的关系值的关系 我们已经知道，不同种类的微生物都有自己最适生我们已经知道，不同种类的微生物都有自己最适生长的长的pH值范围。大多数值范围。大多数细菌最适生长细菌最适生长pH值是值是7.0左右左右，所以多数非酸性食品适宜各种细菌生长，因而食品的所以多数非酸性食品适宜各种细菌生长，因而食品的pH值越偏酸性，可以生长的细菌种类就越少，即使细菌能值越偏酸性，可以生长的细菌种类就越少，即使细菌能生长，其生长能力也弱。当食品生长，其生长能力也弱。当食品pH值在值在5.5以下时，一般以下时，一般腐败细菌基本上被抑制，只有少数细菌，如大肠杆菌和腐败细菌基本上被抑制，只有少数细菌，如大肠杆菌和一些耐酸细菌（一些耐酸细菌（LAB）仍能继续生长。但在）仍能继续生长。但在酸性食品中，酸性食品中，酵母菌和霉菌可以生长酵母菌和霉菌可以生长。 微生物引起食品腐败变质优秀 二二 食品的基质特性食品的基质特性 2. 食品的氢离子浓度食品的氢离子浓度 微生物生长与食品中微生物生长与食品中pH值的关系值的关系 食品的酸度不同，引起食品腐败变质的微生物的类食品的酸度不同，引起食品腐败变质的微生物的类群就不同。除此之外，微生物在食品中生长也能导致食群就不同。除此之外，微生物在食品中生长也能导致食品的品的pH值改变。如某些微生物分解食品中的糖类产酸，值改变。如某些微生物分解食品中的糖类产酸，结果引起食品的结果引起食品的pH值下降，某些微生物分解值下降，某些微生物分解Pr产碱，结产碱，结果导致食品的果导致食品的pH值出现上升趋势。值出现上升趋势。微生物引起食品腐败变质优秀 微生物生长与食品中微生物生长与食品中pH值的关系值的关系 一般情况下，如果糖和蛋白质同时存在时，微生物一般情况下，如果糖和蛋白质同时存在时，微生物首先利用糖，对蛋白质的分解就明显减少，这使首先利用糖，对蛋白质的分解就明显减少，这使pH值趋值趋向酸性转化；若糖不足而蛋白质含量丰富时，就会出现向酸性转化；若糖不足而蛋白质含量丰富时，就会出现较多的较多的Pr被利用而分解，引起被利用而分解，引起pH值向碱性方向转化，值向碱性方向转化，当当pH值转化到一定限度时，又会对微生物的生长产生抑值转化到一定限度时，又会对微生物的生长产生抑制作用，微生物的生长就停止了，这样食品中酸碱的积制作用，微生物的生长就停止了，这样食品中酸碱的积累就不再继续进行。累就不再继续进行。 在含有糖和蛋白质的食品中，经常见到的现象是：在含有糖和蛋白质的食品中，经常见到的现象是：首先是首先是pH值下降，而后出现上升。值下降，而后出现上升。微生物引起食品腐败变质优秀 二二 食品的基质特性食品的基质特性 2. 食品的氢离子浓度食品的氢离子浓度 微生物生长与食品中微生物生长与食品中pH值的关系值的关系 一些腐败细菌生长初期，首先分解的也是一些腐败细菌生长初期，首先分解的也是糖，当糖糖，当糖被利用而降低到一定程度时，接着就出现了蛋白质被强被利用而降低到一定程度时，接着就出现了蛋白质被强烈分解，使碱性物质积累，造成烈分解，使碱性物质积累，造成pH值上升值上升，这种现象在，这种现象在液体食品中特别明显，在发酵食品制造过程中也可以见液体食品中特别明显，在发酵食品制造过程中也可以见到有这种类似的现象，这是在几种微生物同时存在时所到有这种类似的现象，这是在几种微生物同时存在时所引起的。引起的。 微生物引起食品腐败变质优秀 二二 食品的基质特性食品的基质特性 2. 食品的氢离子浓度食品的氢离子浓度 微生物生长与食品中微生物生长与食品中pH值的关系值的关系 如在制备腌菜时，初期由于如在制备腌菜时，初期由于LAB利用菜液中的糖分利用菜液中的糖分而产酸，而产酸，pH值就逐渐下降，直至有大量的酸积累时，由值就逐渐下降，直至有大量的酸积累时，由于酸度过高，于酸度过高，LAB生长即被抑制。可是一些真菌因具有生长即被抑制。可是一些真菌因具有耐酸的特性，它们并能利用酸性物质而获得生长的机会，耐酸的特性，它们并能利用酸性物质而获得生长的机会，这样就造成了这样就造成了pH值逐渐上升，当值逐渐上升，当pH值接近中性时，若值接近中性时，若原来加入的盐分不足和在其它条件的影响下，还可以出原来加入的盐分不足和在其它条件的影响下，还可以出现一些腐败细菌的生长繁殖，最后的结果造成现一些腐败细菌的生长繁殖，最后的结果造成pH值显著值显著向碱性转化。向碱性转化。 微生物引起食品腐败变质优秀 微生微生 物物 种种 类类 最低最低pH值值 最适最适pH值值 最高最高pH值值 细菌、放线菌细菌、放线菌 5.0 7.08.0 10.0 酵酵 母母 菌菌 2.5 3.86.0 8.0 霉霉 菌菌 1.5 3.06.0 10.0微生物引起食品腐败变质优秀第二节第二节 微生物引起食品变质的条件微生物引起食品变质的条件食品基质特性食品基质特性 3. 食品的水分食品的水分 食品有固体状、半固体状和液体状。它们不论是原食品有固体状、半固体状和液体状。它们不论是原料、半成品或成品，都含有一定量的水分，食品中的水分料、半成品或成品，都含有一定量的水分，食品中的水分总是以结合水和游离水两种状态存在。总是以结合水和游离水两种状态存在。 微生物在食品上生长繁殖，除需要一定的营养物质微生物在食品上生长繁殖，除需要一定的营养物质外，还必须有足够的水分，微生物能利用的水分是外，还必须有足够的水分，微生物能利用的水分是游离游离水。水。 微生物引起食品腐败变质优秀第二节第二节 微生物引起食品变质的条件微生物引起食品变质的条件食品基质特性食品基质特性 3. 食品的水分食品的水分 游离水是一个很好的溶剂，能使食品中的一些物质如游离水是一个很好的溶剂，能使食品中的一些物质如糖、盐、糖、盐、AA等溶解。而有些水溶性物质也只有经过微生等溶解。而有些水溶性物质也只有经过微生物酶的转化作用后，才能被微生物吸收。有些不溶性物质物酶的转化作用后，才能被微生物吸收。有些不溶性物质，也必须通过微生物酶作用使其转变成小分子的可溶性物，也必须通过微生物酶作用使其转变成小分子的可溶性物质后，才能被微生物吸收，这就说明微生物必须在有游离质后，才能被微生物吸收，这就说明微生物必须在有游离水存在状况下，才能进行一系列代谢活动，也就是说微生水存在状况下，才能进行一系列代谢活动，也就是说微生物必须在含有营养物质的水溶液中才能进行生长繁殖。物必须在含有营养物质的水溶液中才能进行生长繁殖。 微生物引起食品腐败变质优秀第二节第二节 微生物引起食品变质的条件微生物引起食品变质的条件食品基质特性食品基质特性 3. 食品的水分食品的水分 另一方面，微生物新陈代谢过程中要不断地向外界排另一方面，微生物新陈代谢过程中要不断地向外界排出代谢产物，这种排泄也必须以水作为溶剂，所以游离水出代谢产物，这种排泄也必须以水作为溶剂，所以游离水的存在是微生物生长所必需的物质之一。故降低食品的水的存在是微生物生长所必需的物质之一。故降低食品的水分含量，可以作为控制微生物生长的一项衡量指标（标分含量，可以作为控制微生物生长的一项衡量指标（标准）。准）。 一般来说，含水分多的食品，微生物容易生长，含水一般来说，含水分多的食品，微生物容易生长，含水分少的食品，微生物则不易生长，那么食品中含有的水分分少的食品，微生物则不易生长，那么食品中含有的水分减少到怎样的程度，微生物就不能生长呢？减少到怎样的程度，微生物就不能生长呢？ 微生物引起食品腐败变质优秀二二 食品基质特性食品基质特性 3. 食品的水分食品的水分 从细菌方面的情况来看，有些食品的含水量为从细菌方面的情况来看，有些食品的含水量为60%时，细菌就不能生长，而有些食品的含水量则必须降至时，细菌就不能生长，而有些食品的含水量则必须降至40%时，细菌才不能生长。这是什么原因呢？时，细菌才不能生长。这是什么原因呢？ 这是因为在含有这是因为在含有60%水分的食品中，有较多的可溶水分的食品中，有较多的可溶性物质被溶解在水中，这样势必就会有较多的水分被可性物质被溶解在水中，这样势必就会有较多的水分被可溶性物质夺去，微生物可利用的水分因此而减少；在溶性物质夺去，微生物可利用的水分因此而减少；在40%水分的食品中，虽然水含量较低，可是可溶性物质水分的食品中，虽然水含量较低，可是可溶性物质也较少，因此微生物可利用的水分降低不多。也较少，因此微生物可利用的水分降低不多。 微生物引起食品腐败变质优秀二二 食品基质特性食品基质特性 3. 食品的水分食品的水分 上述二种不同食品按照重量百分率来计算所含水分量上述二种不同食品按照重量百分率来计算所含水分量有明显差别，但实际上能被微生物利用的水分浓度却是一有明显差别，但实际上能被微生物利用的水分浓度却是一致的，正是由于这样的原因，以重量百分率来表示食品中致的，正是由于这样的原因，以重量百分率来表示食品中水分含量，并不能确切地反映食品中能被微生物利用的实水分含量，并不能确切地反映食品中能被微生物利用的实际含水量，为此采用了水分活性（际含水量，为此采用了水分活性（Aw）值来表示。）值来表示。 水分活性值（水分活性值（Aw） Aw值即是食品在密闭容器内的水蒸汽压与在相同温值即是食品在密闭容器内的水蒸汽压与在相同温度下的纯水蒸汽压的比值。度下的纯水蒸汽压的比值。 Aw = P / P0 P0表示纯水的水蒸汽压，表示纯水的水蒸汽压，P表示食品的表示食品的水蒸汽压。水蒸汽压。 Aw值为值为 0 - 1之间之间 微生物引起食品腐败变质优秀二二 食品基质特性食品基质特性 3. 食品的水分食品的水分 水分活性值（水分活性值（Aw） 不同类型微生物的生长对水分活性值的要求不同类型微生物的生长对水分活性值的要求 各种不同类型微生物都有生长适宜的水分活性范围，各种不同类型微生物都有生长适宜的水分活性范围，即使是同一类型的微生物，在不同条件下生长发育所需要即使是同一类型的微生物，在不同条件下生长发育所需要的最低水分活性值也有差异。的最低水分活性值也有差异。 以细菌、酵母菌、霉菌三大类微生物来比较。以细菌、酵母菌、霉菌三大类微生物来比较。 细菌细菌 酵母菌酵母菌 霉菌霉菌 细菌生长的水分活性值细菌生长的水分活性值 除了嗜盐性细菌的最低除了嗜盐性细菌的最低Aw在在0.75以下外，绝大多数的以下外，绝大多数的细菌要求细菌要求 Aw 在在 0.94以上。以上。 微生物引起食品腐败变质优秀二二 食品基质特性食品基质特性 3. 食品的水分食品的水分 不同类型微生物的生长对水分活性值的要求不同类型微生物的生长对水分活性值的要求酵母菌生长的水分活性值酵母菌生长的水分活性值 酵母菌生长所需水分要比细菌低一些，但比霉菌要高酵母菌生长所需水分要比细菌低一些，但比霉菌要高一些，除了耐渗透压酵母菌外，一般酵母菌生长的最低一些，除了耐渗透压酵母菌外，一般酵母菌生长的最低 Aw 范围在范围在 0.94 - 0.88。 霉菌生长的水分活性值霉菌生长的水分活性值 霉菌与细菌和酵母菌相比，能在较低的霉菌与细菌和酵母菌相比，能在较低的 Aw范围内生范围内生长。一般在长。一般在 蒸发量，就会使食品的蒸发量，就会使食品的Aw值上值上升，食品中升，食品中Aw值变化了，能在食品中活动的微生物种类值变化了，能在食品中活动的微生物种类也会有所变化。也会有所变化。 微生物引起食品腐败变质优秀 类类 群群 最低最低Aw值范围值范围 类类 群群 最低最低Aw 大多数细菌大多数细菌 0.990.94 嗜盐性细菌嗜盐性细菌 0.75 大多数酵母大多数酵母 0.940.88 耐渗透压酵母菌耐渗透压酵母菌 0.60 大多数霉菌大多数霉菌 0.940.73 干性霉菌干性霉菌 0.65微生物引起食品腐败变质优秀 蕈状芽孢杆菌蕈状芽孢杆菌 0.99 产气肠细菌产气肠细菌 0.945 肉毒杆菌（发芽）肉毒杆菌（发芽） 0.98 蜡状芽孢杆菌蜡状芽孢杆菌 0.94 假单孢菌属假单孢菌属 0.97 粪链球菌粪链球菌 0.94蜡状芽孢杆菌（发芽）蜡状芽孢杆菌（发芽） 0.97 肉毒杆菌肉毒杆菌 0.93 无色杆菌属无色杆菌属 0.96 八叠球菌八叠球菌 0.9150.930 大肠杆菌大肠杆菌 0.960.935 玫瑰色小球菌玫瑰色小球菌 0.905枯草芽孢杆菌枯草芽孢杆菌 0.95 金黄色葡萄球菌（厌氧）金黄色葡萄球菌（厌氧）0.90纽波特沙门氏菌纽波特沙门氏菌 0.945 金黄色葡萄球菌（需氧）金黄色葡萄球菌（需氧）0.86 肉肉 毒毒 杆杆 菌菌 0.95 嗜盐菌嗜盐菌 0.75微生物引起食品腐败变质优秀 产朊圆酵母产朊圆酵母 0.94 啤酒酵母啤酒酵母 0.895 产朊假丝酵母产朊假丝酵母 0.94 红酵母属红酵母属 0.89 裂殖酵母属裂殖酵母属 0.93 内孢霉属内孢霉属 0.835 面包酵母面包酵母 0.905 异形魏立氏酵母异形魏立氏酵母 0.83 醭酵母属醭酵母属 0.90 鲁氏酵母鲁氏酵母 0.600.61微生物引起食品腐败变质优秀 根根 霉霉 属属 0.940.92 白白 曲曲 霉霉 0.75 葡萄孢属葡萄孢属 0.93 灰绿曲霉灰绿曲霉 0.750.73 毛毛 霉霉 属属 0.930.92 薛氏曲霉薛氏曲霉 0.65 乳粉孢霉乳粉孢霉 0.895 匍匐曲霉匍匐曲霉 0.65 黑黑 曲曲 霉霉 0.890.88 赤赤 曲曲 霉霉 0.65 青青 霉霉 属属 0.830.80 安氏曲霉安氏曲霉 0.65 黄黄 曲曲 霉霉 0.80微生物引起食品腐败变质优秀二二 食品基质特性食品基质特性 4. 食品的渗透压食品的渗透压 不同类群微生物对渗透压的适应性不同类群微生物对渗透压的适应性 多数微生物在低渗透压食品中能够生长，在高渗透多数微生物在低渗透压食品中能够生长，在高渗透压食品中，各种微生物的适应情况是不一样的。压食品中，各种微生物的适应情况是不一样的。 一般来说，多数霉菌和少数酵母菌能耐受较高渗透一般来说，多数霉菌和少数酵母菌能耐受较高渗透压，它们在高渗环境中，不但不会死亡，而且有些还能压，它们在高渗环境中，不但不会死亡，而且有些还能生长繁殖；绝大多数细菌不能在较高渗透压的食品中生生长繁殖；绝大多数细菌不能在较高渗透压的食品中生长，但能在其中生存一个时期。当然，在高渗透压食品长，但能在其中生存一个时期。当然，在高渗透压食品中生存时间的长短，取决于不同的菌种。细菌中虽有少中生存时间的长短，取决于不同的菌种。细菌中虽有少数菌种能适应较高的渗透压，但其耐受力远远不如霉菌数菌种能适应较高的渗透压，但其耐受力远远不如霉菌和酵母菌。和酵母菌。微生物引起食品腐败变质优秀二二 食品基质特性食品基质特性 4. 食品的渗透压食品的渗透压 引起食品变质的耐盐细菌和耐糖细菌引起食品变质的耐盐细菌和耐糖细菌 在食品中形成不同渗透压的物质，主要是食盐和在食品中形成不同渗透压的物质，主要是食盐和糖，不同微生物耐受食盐和糖的程度不一样。糖，不同微生物耐受食盐和糖的程度不一样。 高度耐盐细菌高度耐盐细菌 它们最适宜在含有它们最适宜在含有20-30%食盐浓度的食品中生食盐浓度的食品中生长。这些细菌都能产生类胡萝卜素，所以菌落大都具有长。这些细菌都能产生类胡萝卜素，所以菌落大都具有色素，如杆菌中的盐杆菌，球菌中的小球菌属等。色素，如杆菌中的盐杆菌，球菌中的小球菌属等。 微生物引起食品腐败变质优秀二二 食品基质特性食品基质特性 4. 食品的渗透压食品的渗透压 引起食品变质的耐盐细菌和耐糖细菌引起食品变质的耐盐细菌和耐糖细菌 中度耐盐细菌中度耐盐细菌 最适宜在含有最适宜在含有5-10%食盐浓度食品中生长，如假单孢食盐浓度食品中生长，如假单孢菌属、弧菌属、无色杆菌属、八叠球菌属、芽孢杆菌属和菌属、弧菌属、无色杆菌属、八叠球菌属、芽孢杆菌属和小球菌属，其中最突出的是小球菌属，其中最突出的是盐脱氮微球菌和腌肉弧菌。盐脱氮微球菌和腌肉弧菌。 低度耐盐细菌低度耐盐细菌 最适宜在含最适宜在含2-5%食盐浓度食品中生长，如假单孢菌食盐浓度食品中生长，如假单孢菌属、无色杆菌属、黄杆菌属和弧菌属中的一些菌种。属、无色杆菌属、黄杆菌属和弧菌属中的一些菌种。 微生物引起食品腐败变质优秀二二 食品基质特性食品基质特性 4. 食品的渗透压食品的渗透压 引起食品变质的耐盐细菌和耐糖细菌引起食品变质的耐盐细菌和耐糖细菌高度、中度和低度三种不同的耐盐细菌，一般生长高度、中度和低度三种不同的耐盐细菌，一般生长繁殖速度都比较慢，世代时间在几小时，甚至十几个小繁殖速度都比较慢，世代时间在几小时，甚至十几个小时之久，只有低度耐盐细菌中的溶血性弧菌繁殖速度较时之久，只有低度耐盐细菌中的溶血性弧菌繁殖速度较快。快。耐糖细菌耐糖细菌 能在高度含糖食品中生长的细菌称为耐糖细菌，如能在高度含糖食品中生长的细菌称为耐糖细菌，如肠膜明串珠菌等。肠膜明串珠菌等。 微生物引起食品腐败变质优秀 4. 食品的渗透压食品的渗透压 (3) 引起高渗透压食品变质的酵母菌引起高渗透压食品变质的酵母菌 耐高糖的酵母菌有鲁氏酵母、蜂蜜酵母菌、异常汉耐高糖的酵母菌有鲁氏酵母、蜂蜜酵母菌、异常汉逊氏酵母、膜蹼毕赤氏酵母等，常常会引起高浓度糖分逊氏酵母、膜蹼毕赤氏酵母等，常常会引起高浓度糖分的糖浆、果酱、浓缩果汁等食品变质。的糖浆、果酱、浓缩果汁等食品变质。 (4) 引起高渗透压食品变质的霉菌引起高渗透压食品变质的霉菌 如灰绿曲霉、葡萄曲霉、咖啡色串孢霉、乳卵孢霉如灰绿曲霉、葡萄曲霉、咖啡色串孢霉、乳卵孢霉及芽枝霉属和青霉属等能引起高渗透压食品变质。及芽枝霉属和青霉属等能引起高渗透压食品变质。 食品的渗透压越高，水分活性越小。由此可见，耐食品的渗透压越高，水分活性越小。由此可见，耐高渗透压的微生物，它们生长的最低水分活性值都比较高渗透压的微生物，它们生长的最低水分活性值都比较低。低。 微生物引起食品腐败变质优秀第二节第二节 微生物引起食品变质的条件微生物引起食品变质的条件三三 外界环境条件外界环境条件 食品的环境条件对微生物能否在食品中生长繁殖，造食品的环境条件对微生物能否在食品中生长繁殖，造成食品腐败变质有很大影响的，这些条件主要指温度、气成食品腐败变质有很大影响的，这些条件主要指温度、气体、湿度（同前面体、湿度（同前面Aw）等。）等。 微生物生长繁殖受到各种因素的影响，其中温度起着微生物生长繁殖受到各种因素的影响，其中温度起着极重要的作用。适宜的温度可以促进微生物正常生命活极重要的作用。适宜的温度可以促进微生物正常生命活动，加快生长繁殖速度；而不适宜温度可以减弱微生物生动，加快生长繁殖速度；而不适宜温度可以减弱微生物生命活动或导致微生物在形态、生理特性上的改变，甚至可命活动或导致微生物在形态、生理特性上的改变，甚至可促使微生物死亡。促使微生物死亡。微生物引起食品腐败变质优秀三三 外界环境条件外界环境条件 温度是影响食品腐败变质的重要因素。在自然界中温度是影响食品腐败变质的重要因素。在自然界中各类微生物都有它一定的适宜生长温度，这种温度是由各类微生物都有它一定的适宜生长温度，这种温度是由于长期自然选择的结果。于长期自然选择的结果。根据微生物对温度的适应性根据微生物对温度的适应性 ，可将其分成，可将其分成嗜冷微生嗜冷微生物、嗜温微生物和嗜热微生物物、嗜温微生物和嗜热微生物三个生理类群，其中与腐三个生理类群，其中与腐败有密切关系的是嗜温微生物。败有密切关系的是嗜温微生物。 微生物引起食品腐败变质优秀三三 外界环境条件外界环境条件A 嗜热微生物（高温型）嗜热微生物（高温型） 30 - 75，最适，最适45 - 55B 嗜温微生物（中温型）嗜温微生物（中温型） 5 - 50，最适，最适25 - 37C 嗜冷微生物嗜冷微生物 （低温型）（低温型） -5 - 30， 最适最适10 - 15 每一群微生物都有最适生长温度范围，但这三群又每一群微生物都有最适生长温度范围，但这三群又都可以在都可以在25-30之间生长繁殖，当食品处于这样一种之间生长繁殖，当食品处于这样一种温度的环境中，各种微生物都可生长繁殖而引起食品温度的环境中，各种微生物都可生长繁殖而引起食品的变质。的变质。 微生物引起食品腐败变质优秀 低温条件下引起食品变质的微生物低温条件下引起食品变质的微生物 低温微生物：低温微生物：食品在冷藏中，有时会出现因微生物繁食品在冷藏中，有时会出现因微生物繁殖而导致的变质，在冷藏中出现的这一群微生物，在食品殖而导致的变质，在冷藏中出现的这一群微生物，在食品微生物学中就称为低温微生物（微生物学中就称为低温微生物（5左右或更低的温度左右或更低的温度-20以下）。以下）。低温微生物是引起冷藏食品变质的主要微生物，常见低温微生物是引起冷藏食品变质的主要微生物，常见的有：的有：G-无芽孢杆菌无芽孢杆菌：假单孢菌属、黄色杆菌属、无色杆：假单孢菌属、黄色杆菌属、无色杆菌属、变形杆菌属和弧菌属。菌属、变形杆菌属和弧菌属。G+细菌细菌：有小球菌属、八：有小球菌属、八叠球菌属、乳杆菌属、小杆菌属、芽孢杆菌属、梭状芽孢叠球菌属、乳杆菌属、小杆菌属、芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属。杆菌属。 酵母菌和霉菌酵母菌和霉菌：假丝酵母属、酵母属、圆酵母属、：假丝酵母属、酵母属、圆酵母属、青霉属、芽枝霉属、念株霉属、毛霉属。青霉属、芽枝霉属、念株霉属、毛霉属。微生物引起食品腐败变质优秀 低温条件下引起食品变质的微生物低温条件下引起食品变质的微生物 低温条件下微生物虽能生长，但并不是它们生长繁低温条件下微生物虽能生长，但并不是它们生长繁殖的最适温度，即它们生长繁殖的速度很慢，因此，引殖的最适温度，即它们生长繁殖的速度很慢，因此，引起冷藏食品变质速度也较慢。起冷藏食品变质速度也较慢。 如荧光假单孢菌可产生脂肪酶和蛋白酶，但如荧光假单孢菌可产生脂肪酶和蛋白酶，但5-15为产脂肪酶的适温，为产脂肪酶的适温，40酶的活性最强；酶的活性最强；0-30为产蛋为产蛋白酶的温度，白酶的温度，40为蛋白酶活性温度；由此可见，该为蛋白酶活性温度；由此可见，该菌在冷藏食品中生长时，产生脂肪酶和蛋白酶的产量很菌在冷藏食品中生长时，产生脂肪酶和蛋白酶的产量很少，而且活性也较小，故引起食品腐败变质的速度很缓少，而且活性也较小，故引起食品腐败变质的速度很缓慢。慢。 说明说明低温下产酶温度和酶活性温度不一致，低温微低温下产酶温度和酶活性温度不一致，低温微生物引起食品腐败变质非常缓慢。主要是由于低温可以生物引起食品腐败变质非常缓慢。主要是由于低温可以影响酶活性。影响酶活性。 微生物引起食品腐败变质优秀三三 外界环境条件外界环境条件 高温条件下引起食品变质的微生物高温条件下引起食品变质的微生物微生物对高温比较敏感，如果超过微生物所适应的最微生物对高温比较敏感，如果超过微生物所适应的最高温度，一般敏感的微生物就会死亡。故应用高温进行灭高温度，一般敏感的微生物就会死亡。故应用高温进行灭菌是最常用的方法。然而不同微生物对热的敏感程度不同菌是最常用的方法。然而不同微生物对热的敏感程度不同，有些微生物对热的抵抗力较强。，有些微生物对热的抵抗力较强。 嗜热微生物：在高温条件下，即一般指在嗜热微生物：在高温条件下，即一般指在45以上的以上的温度下能生长的微生物被称作是嗜热微生物。温度下能生长的微生物被称作是嗜热微生物。 微生物引起食品腐败变质优秀 高温条件下引起食品变质的微生物高温条件下引起食品变质的微生物值得注意的是值得注意的是，也有一些属嗜温微生物，它们往往由，也有一些属嗜温微生物，它们往往由于长期处于高温环境下被驯化，而逐渐变异成为具有适应于长期处于高温环境下被驯化，而逐渐变异成为具有适应高温生长特性的菌，如有些枯草芽孢杆菌在高温生长特性的菌，如有些枯草芽孢杆菌在50环境下可环境下可以生长。食品中常见的高温微生物主要是嗜热的细菌，如以生长。食品中常见的高温微生物主要是嗜热的细菌，如芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属，其次是链球菌属和乳杆菌芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属，其次是链球菌属和乳杆菌属。属。 嗜热细菌引起食品腐败变质的速度很快，比一般嗜温嗜热细菌引起食品腐败变质的速度很快，比一般嗜温细菌快细菌快7-14倍，且菌体经过旺盛生长繁殖后很快死亡，如倍，且菌体经过旺盛生长繁殖后很快死亡，如不及时进行分离培养，就会失去检出机会。嗜热细菌引起不及时进行分离培养，就会失去检出机会。嗜热细菌引起食品变质主要表现是分解糖类而产酸。食品变质主要表现是分解糖类而产酸。 微生物引起食品腐败变质优秀三三 外界环境条件外界环境条件 微生物像其他生物一样，在维持其生命和生长繁殖微生物像其他生物一样，在维持其生命和生长繁殖的过程中必须利用能量。微生物借助菌体的酶类从物质的过程中必须利用能量。微生物借助菌体的酶类从物质的氧化过程中获得它所需要的能量。的氧化过程中获得它所需要的能量。 不同种类的微生物具有各自的呼吸酶，因此他们在氧不同种类的微生物具有各自的呼吸酶，因此他们在氧化过程中对氧的要求也不同，一般可分为化过程中对氧的要求也不同，一般可分为 需氧微生物：需氧微生物：如芽孢杆菌属、乳杆菌属的某些种、如芽孢杆菌属、乳杆菌属的某些种、醋酸杆菌属、无色杆菌属、产膜酵母和霉菌。醋酸杆菌属、无色杆菌属、产膜酵母和霉菌。 厌氧微生物：厌氧微生物：如梭状芽孢杆菌属、拟杆菌属和双歧如梭状芽孢杆菌属、拟杆菌属和双歧杆菌属。杆菌属。 兼性厌氧微生物：兼性厌氧微生物：如葡萄球菌属、埃希氏菌属如葡萄球菌属、埃希氏菌属 、沙、沙门氏菌属、变形杆菌属、志贺氏菌属门氏菌属、变形杆菌属、志贺氏菌属 、芽孢杆菌属中的、芽孢杆菌属中的部分菌种及大多数酵母菌。部分菌种及大多数酵母菌。 微生物引起食品腐败变质优秀三三 外界环境条件外界环境条件 食品在加工、运输、贮藏中，由于环境不同，接触气食品在加工、运输、贮藏中，由于环境不同，接触气体情况也不同，因而引起食品变质的微生物类群和食品变体情况也不同，因而引起食品变质的微生物类群和食品变质的过程也不一样。质的过程也不一样。 引起食品变质的微生物与氧的关系引起食品变质的微生物与氧的关系 食品处于有氧的情况下，各种霉菌、酵母菌和细菌都食品处于有氧的情况下，各种霉菌、酵母菌和细菌都可生长而引起食品腐败变质；而在缺氧情况下引起食品变可生长而引起食品腐败变质；而在缺氧情况下引起食品变质就只有那些厌氧生长的细菌和酵母菌。质就只有那些厌氧生长的细菌和酵母菌。 食品在有氧环境中由需氧微生物引起的变质速度要比食品在有氧环境中由需氧微生物引起的变质速度要比缺氧时快得多，一些兼性厌氧菌在有氧环境中引起的食品缺氧时快得多，一些兼性厌氧菌在有氧环境中引起的食品变质也要比在缺氧环境中快的多变质也要比在缺氧环境中快的多。微生物引起食品腐败变质优秀三三 外界环境条件外界环境条件 微生物引起食品变质和其它气体的关系微生物引起食品变质和其它气体的关系 食品贮藏于含有高浓度食品贮藏于含有高浓度CO2的环境中，可以防止需氧的环境中，可以防止需氧性细菌和霉菌所引起的变质。当环境中含有性细菌和霉菌所引起的变质。当环境中含有1%CO2时，时，可以防止水果、蔬菜霉变。但有些微生物如乳酸菌和酵可以防止水果、蔬菜霉变。但有些微生物如乳酸菌和酵母菌对母菌对CO2有较大的耐受力，果汁装瓶时充入有较大的耐受力，果汁装瓶时充入CO2可抑可抑制霉菌的生长，但对酵母菌的抑制作用很差制霉菌的生长，但对酵母菌的抑制作用很差. 微生物引起食品腐败变质优秀三三 外界环境条件外界环境条件 微生物引起食品变质和其它气体的关系微生物引起食品变质和其它气体的关系个别微生物对个别微生物对CO2非常敏感，如曲霉等，在其呼吸非常敏感，如曲霉等，在其呼吸过程中产生过程中产生CO2，若不迅速排出，只要含量积累到一定，若不迅速排出，只要含量积累到一定浓度，就能抑制曲霉菌体的繁殖和酶的产生，所以酱油浓度，就能抑制曲霉菌体的繁殖和酶的产生，所以酱油、食醋、黄酒等的制曲生产一定要注意。、食醋、黄酒等的制曲生产一定要注意。 臭臭O3对微生物的生长有抑制作用。当臭对微生物的生长有抑制作用。当臭O3加入到食加入到食品贮藏的空间，浓度达几个品贮藏的空间，浓度达几个mg/L时，即可有效地延长一时，即可有效地延长一些食品的保存期。些食品的保存期。第三节第三节 食品腐败变质的机理食品腐败变质的机理( (自学自学) )微生物引起食品腐败变质优秀