食品行业微生物的控制

肽聚糖由一个双糖单位，短肽尾和肽桥组成。G+与G-区 别在于短肽尾的组成不同；
G+的肽聚糖交联度为75%左右，G-的交联度为30%左右， 细胞壁不够坚韧；

13
细菌的革兰氏染色

细菌对于革兰氏染色的不同反应，是由于它们细胞壁的成分和结 构不同而造成的。
G+菌的细胞壁主要是由肽 聚糖形成的网状结构组成的。 在染色过程中，当用乙醇处 理时，由于脱水而引起网状 结构中的孔径变小，通透性 降低，使结晶紫-碘复合物被 保留在细胞内而不易脱色， 因此，呈现蓝紫色。
42
微生物引起果汁的变质

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。

果汁的基本营养条件：pH值在2.4~4.2之间，含有一定量的糖分，
含水量很高。

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 和红酵母属等）、霉菌。
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果汁的腐败变质
浑浊：多数情况下浑浊是由酵母菌引起的，它主 要来源于原料清洗不彻底。
中温菌
25-40 10-20 40-45
高温菌 50-55 25-45 70-80
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高温对微生物生长的影响

嗜热微生物的生长特性

高温菌在高温下生长： 抗热的酶，膜中的高饱和脂肪 酸； 高温菌的生长特性：生长曲线的各个时期均短暂，因此 常会在腐败食品中检测不到。

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低温对微生物生长的影响
低温微生物耐低温的原因：
空气消毒
膜过滤

……
11
细菌的结构
荚膜 细胞壁 细胞膜 菌毛 核糖体 间体 质体
类核 细胞质
鞭毛
12
革兰氏阳性菌与阴性菌的区别
细胞壁


G+：主要成分是肽聚糖与磷壁酸,肽聚糖（含胞壁酸）层 厚20-80nm； G-：主要成分是肽聚糖与外膜（脂多糖-磷脂层-脂蛋 白），肽聚糖层薄（2-7nm)与外膜（7-8nm)；

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引起食品腐败的细菌种类
食品种类
分解蛋白质 分解淀粉 分解纤维素和半纤维素 分解果胶 分解脂肪
杆菌属，链球菌属
微生物
芽孢杆菌属，梭状芽孢杆菌属，假单胞杆菌属，变形 芽孢杆菌属和梭状也胞杆菌属（枯草芽孢杆菌属，巨 大芽孢杆菌，蜡样芽胞杆菌等） 芽孢杆菌属，梭状芽孢杆菌属和八叠球菌属 芽孢杆菌属，欧式植病杆菌属，梭状 假单胞菌属，无色杆菌属，黄色杆菌属，产碱杆菌属 和芽孢杆菌属
饮料工厂微生物控制
主要内容

微生物基础知识 微生物与食品腐败变质 微生物与清洁消毒
2
微生物基础知识
3
微生物的定义

一般是指绝大多数肉眼看不见或看不清，必须借助于显微 镜才能看见或看清，以及少数能直接通过肉眼看见的单细 胞、多细胞和无细胞结构的微小生物的总称。

几个数字

30微米-人眼无法分辨，因此无法直接判断空气的污染程度; 1微米-不沉降；


产生酒精：主要是酵母菌，细菌和霉菌的转化果
汁为酒精的情况非常少。

有机酸的变化
44
微生物与清洁消毒
45
基本概念


清洗：去掉可见污物。
消毒：在清洗之后，用消毒剂破坏微生物的繁殖 体，进而减少其它微生物的数量。 所有表面未经“清洗”，消毒剂是不能发挥作用 的。

46
基本概念


清洁方式：人工和现场清洁（Clean-In-Place）。

清洗消毒用水最好包括热水和冷水，而且压力较大。
对人工清洗来说，热水的温度应最低82 ℃或更高。 温度超过50 ℃可能导致一些蛋白质和其他污物变性 而粘到要清洁的表面。
48
清洗和消毒药物

水：水是基本清洗剂，用量大，使用广泛，使用水进 行清洗时，同时利用热能或搅拌，流动摩擦以及压力 喷射等物理能量，可大大提高水的洗涤效果。 碱水溶液（NaOH）：适当组分的碱水溶液脱脂洗涤能 力极强，适当加热再辅以喷射力洗涤效果更好。为广 泛使用于机器、设备、管道等的清洁洗涤。

糖类物质被分解时pH值下降，蛋白质被分解时pH值上升
酸性清洗液与碱性清洗液中是否含有微生物？？？
32
菌膜

有利于细菌吸附的因素

使蛋白变性的条件：强酸、强碱及高温 • 促进有机物界面的形成 流速小，利于营养物质累积 细菌接触表面的时间 表面疏水性 细菌的生长期 ……

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菌膜生长的地方

革兰氏阳性杆菌中好氧和兼性厌氧的芽孢杆菌属；
厌氧的梭状芽孢杆菌属； 芽孢乳杆菌属等；
球菌中只有芽孢八叠球菌能形成芽孢；
16
芽孢的形状与结构
17
细菌菌落

单个或少数细菌细胞生长繁殖后，会形成以母细胞为中心的一堆 肉眼可见、有一定形态构造的子细胞集团，这就是菌落。细菌菌 落常表现为湿润、粘稠、光滑、较透明、易挑取、质地均匀以及 菌落正反面或边缘与中央部位颜色一致等。 细菌的菌落特征因种而异。 可作为鉴定细菌种的依据。
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控制微生物污染的措施
垃圾的无害化管理 加强环境管理 粪便的无害化管理 污水的无害化管理 食品的运输卫生和贮藏卫生 食品生产卫生 加强食品生产的卫生管理 个人卫生 食品生产用水卫生
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微生物引起食品腐败变质的条件

食品基质

食品的pH值、食品的水分、食品的渗透压；

食品的环境条件

温度、气体、渗透压；
醋 番啤奶 茄酒酪 果 汁 肉
牛 纯 奶 水
蛋 清
High acidic products: 高酸产品(PH<4.5) Yeast 酵母 Moulds 霉菌 Lactobacillus乳酸菌 (effect on health are limited) (对健康影响有限) Low acidic products: 低酸产品(PH>4.5) wide range of bacteria 细菌生长范围广泛 (heavy effect on health) (相对比较影响健康)

0.3-1微米-细菌大小。
4
微生物

空气中含有超过 1800种的微生物 细菌与人体细胞 数量的比例为

10:1.
5
微生物包括

不具有细胞结构的

病毒、亚病毒和类病毒等

没有真正细胞核的原核微生物

细菌
放线菌 蓝细菌、立克次体、衣原体和支原体

具有完整细胞核和能进行有丝分裂的真核微生物

酵母 霉菌
原生动物、显微藻类等
6
细菌
球菌
杆菌
源自文库
螺旋菌
7
球菌

球形或近似球形、根据空间排列方式不同又分为单、双、 链、四联、八叠、葡萄球菌。 不同的排列方式是由于细胞分裂方向及分裂后情况不同 造成的。 球菌直径0.5-1um


8
杆菌

杆状或圆柱形，直径与长
度比不同，短粗或细长， 是细菌中种类最多的杆菌，
19
霉菌

定义

生长在营养基质上形成绒毛状、蜘蛛网状或棉絮状菌丝体的真菌。 可在低pH或低水活度的条件下生长。

分布

主要存在于土壤、空气、水和生物体内。
营养体由菌丝构成，再形成菌丝体； 菌丝直径1-30µm或更大，通常为5-10µm；

结构大小

20
霉菌的形态

营养菌丝

伸入培养基内吸收 养料；

49
清洗和消毒药物

表面活性剂：人工合成洗净剂，具有促进液体渗透、乳化， 润湿等作用。


胞内酶耐低温；

细胞膜中不饱和脂肪酸的含量高。
29
微生物的生长条件-氧
氧

好氧菌 厌氧菌 兼性好氧/厌氧菌 有氧繁殖
酵母
无氧发酵 霉菌 好氧
30
食品与微生物的pH范围
柠 檬 橙
Escherichia coli 大腸杆菌 Lactobacillus spec. 乳酸杆菌 Staphylococcusspec葡萄球菌 Lactococcus lactis 乳酸球菌 Molds 霉菌 Yeast 酵母菌

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
31
pH
微生物最适生长pH

绝大多数细菌的最适pH6.5～7.5，
非酸性食品是适合于大多数细菌生长。

酵母的最适pH4.0～5.8 ；
霉菌生长的最适pH3.8～6.0；
酸性食品主要适合于酵母，霉菌和少数耐酸性细菌的生长。

微生物分解食品营养成分可使食品pH值变化：
温度的影响

随着环境温度的上升，细胞中生物化学反应速率加快，生长速率 逐渐增加直到最大生长速率；

随着温度继续上升，细胞中对温度较敏感的组分物质会受到不可 逆转的破坏，生长速率迅速下降；

每一种微生物只能在一定的温度范围内生长。

最低、最适、最高温度
26
温度
低温菌 最适生长温度 最低生长温度 最高生长温度 10-20 -10-5 25-30

微生物污染食品的途径：
通过水而污染 通过空气而污染 通过人及动物而污染 通过用具及杂物而污染
38
食品微生物污染及途径

加工前：原料的运输和贮藏增加了微生物污染、增殖的机会，因 此与加工后相比，微生物的种类和数量均较大。 加工过程中：清洗、消毒和灭菌使微生物数量明显下降，或完全 消除微生物。


加工后：食品贮藏过程中，若条件适于微生物生长，加工后残留 的微生物或再度污染的微生物大量增殖直至引起食品的腐败变质， 不再适合于微生物生长时，微生物的数量又开始下降。 若加工后的食品不在被污染，贮藏条件也不适合于微生物的生长， 微生物的数量将会逐渐下降。
人工清洁：包括选择正确的清洁器材和使用机械清洁方式 以去除食品接触表面的污物，还包括发泡剂等。 现场清洁体系：通过使用循环清洁管子和设备进行清洗和 消毒的方式。


在使用清洁设备之前，必须去掉食品碎屑，否则就会降低 清洁的有效性。
47
清洁用水

理想的水源：无微生物、中性pH值，低矿物成分。 工厂可能必须对水加以处理才能使水质达到要求。
G-菌的细胞壁中肽聚糖含 量低，而脂类物质含量。
当用乙醇处理时，脂类物质 解，细胞壁的通透性增加， 当结晶紫-碘复合物易被乙 醇抽出而脱色，然后又被染 上了复染液(番红)的颜色， 颜色，因此呈现红色。
14
G+与G-菌的区别

G+菌

一般意味着预处理污染；


耐热性、耐干燥及耐pH能力强；
能形成芽孢； 典型：葡萄球菌、乳酸菌、李斯特菌；

不锈钢、玻璃、铝、尼龙材料、特氟龙密 封、Buna-N 地面、墙壁、管道、下水道等环境 设备内表面的腐蚀点、垫圈、死角、输送 带、巴杀等

34
菌膜的去除

清洗剂及消毒剂的选择

氯类的清洗剂 过氧乙酸类消毒剂

最好的办法是刷洗
35
ATP

ATP:三磷酸腺苷


有机物及生物体含有ATP。
ATP+荧光素+荧光素酶 产生>光

气生菌丝

伸展在空气中，分化 成繁殖器官；

细胞壁的主要成分为 几丁质。
21
霉菌的菌落特征


霉菌的菌落较 大; 霉菌菌丝与培 养基的连接较 紧密、不易挑 起，外观干燥、 不透明. 呈现或紧或松 的蛛网状、绒 毛状或棉絮状
22
微生物的生长曲线
a:适应期 b:对数生长期 c:稳定期 d:衰亡期

G-菌

一般意味着热处理后污染； 耐热性、耐干燥及耐pH能力差；
不能形成芽孢；
典型：假单胞菌、沙门氏菌、大肠杆菌；
15
细菌的芽孢

生长发育后期于细胞内形成的圆形、椭圆形或圆柱形的抗
逆性休眠体。 对极端环境（如热、紫外辐射、化学消毒剂等）有较强的

抗性。

可再次生长：活化； 形成芽孢的种属不多

1—铜绿假单孢菌的菌落特征；2—弗氏志贺氏菌的菌落特征； 3—粘质沙雷氏菌的菌落特征。
18
酵母菌落特征

与细菌相似，但大且厚。表面光滑、湿润，边缘整齐，菌落较大、
较厚、不透明，呈油脂状； 以乳白色或蜡烛色为主，少数呈红色，个别为黑色；



可在低pH或低水活度的条件下生长；
与食源性疾病无关，但与食品腐败有关。
直径0.5-1um 。
9
螺旋菌

是细胞呈弯曲杆状的细菌统称， 一般分散存在。根据其长度、螺 旋数目和螺距等差别，分为弧菌 （菌体只有一个弯曲，形似C字） 和螺旋菌（螺旋状，超过1圈）.

螺旋菌直径0.3-1µm，长1-50µm
10
细菌大小与清洗消毒的关系

设备表面粗糙度 表面活性剂的作用


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影响微生物生长的主要因素
物理因素 温度 氧气 辐射 水活度 渗透压 超声波与微波
酸、碱与pH
表面消毒剂 重金属及其化合物 有机化合物（酚类、醇类、醛类） 卤族元素及其化合物 表面活性剂 染料 抗代谢药物：磺胺类等 抗生素 中草药有效成分
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化学因素
化学治疗剂
微生物的生长条件
温 度
25
温度


光线越强意味着ATP越多,
意味着越不干净 <100RLU，接受 150~300RLU,警示 >300RLU,不可接受 定性检测
36

微生物与食品腐败变质
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食品微生物污染及途径

食品污染的种类：
生物污染：微生物、寄生虫及虫卵、昆虫 化学污染：农药、工业三废、添加剂、包装材料
物理污染：放射性污染