第1章 引起食品变质腐败的主要因素及其作用

水分
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其它
损伤、残留有 害物、乙烯
害虫/啮齿动物
引起食品腐败变质的主要因素
生物因素
化学因素 物理因素
其他
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第一节 生物学因素
一、微生物 引起食品腐败变质的微生物种类： 细菌、酵母菌、霉菌、病毒 微生物的特征特征有哪些？
个体微小、分布广泛、具有潜伏性
一旦外间环境条件适宜即大量繁殖，在食品保藏中
晚期：厌氧微生物（梭状芽孢杆菌）
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PSE肉：即肉色灰白(pale)、肉质松软(soft)、有渗出物(exudative)
产生原因：应激反应时，机体分解代谢加强，耗氧比平时产热量增加数倍， 体温升高，糖酵解产生大量乳酸，使肌肉组织pH值在宰后迅速下降，加速了 肉的陈化过程，此外三磷酸腺苷（ATP）与钙、镁离子结合，可以生成提高 组织持水力的物质，应激时ATP急剧减少，因此肌肉组织持水力下降，这样 就形成了PSE肉。 PSE肉由于水分流失，胴体产量会下降，而且猪肉制熟后较干，会影响食用 时的口感；PSE肉通常只影响猪肉品质。
与变色有关的酶：叶绿素酶、多酚氧化酶等
与风味改变有关的酶：脂酶、蛋白酶、脂氧合酶等
与质地变化有关的酶：淀粉酶、纤维素酶、果胶酶等
与营养价值有关的酶：抗坏血酸氧化酶、蛋白酶等
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1、酶促褐变
在酚酶的作用下，使果蔬中的酚类物质氧化而呈现褐 色，这种现象称为酶促褐变。
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2、呼吸作用
光照鉴定：照蛋器。新鲜蛋蛋白近于无色或浅红色， 成胶状液包裹于蛋黄的周围，蛋黄为朦胧的暗影，转 动蛋时，蛋黄液随之转动。混浊则为不新鲜
蛋黄系数：蛋黄高度 h/蛋黄直径 d。随贮藏时间延长， 蛋黄系数下降。新鲜蛋大于0.44，腐败时蛋黄系数在 0.25 以下
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蛋在保藏过程中的变化 质量减轻，气室增大
果蔬中的乙烯
呼吸强度
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呼吸跃变
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果蔬腐败变质的防治方法
物理防治：低温贮运、贮前处理、控制相对湿度 化学防治：专用保鲜剂（SO2）缓释片剂
综合防治：物理+化学；采前+采后；杀灭+保护
实施采后商品化处理：
适时采收，分级，涂膜包装，预冷，入库贮藏，冷 链销售
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（二）肉类中的微生物及腐败变质
按照变质可能性将食品原料分类
极易腐败原料（1天~2周）
肉类和大多数水果和部分蔬菜
中等腐败性原料（2周~2月）
柑橘、苹果和大多数块根类蔬菜
稳定的原料（2~8月）
粮谷类、种子和无生命的原料如糖、淀粉和盐
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食品的腐败变质
食品的腐败变质是指食品受到各种内外因素的影响， 造成其原有化学性质或物理性质发生变化，降低或失 去其营养价值和商品价值的过程。
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冷冻鱼中的微生物 冷藏鱼类：假单孢菌、无色杆菌等
微冻鱼类：假单孢菌、摩尔杆菌、弧菌等
冻结鱼类：小球菌、葡萄球菌、黄色杆菌等
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二、害虫和啮齿动物
危害性
增加食品的贮藏损耗，污染食品，甚至传染疾病。
害虫：
种类繁多，分布广，躯体小，体色暗，繁殖快，适 应性强。 主要有甲虫类、蛾类、蟑螂类、螨类。 啮齿动物：
呼吸作用是在酶的参与下进行的一种缓慢的氧化过
程，使食品中复杂的有机物质被分解成简单的有机
物质，并放出热量。 有氧呼吸
消耗营养物质， 产生呼吸热 → 温度↑ → 呼吸作用↑→加速衰老
无氧呼吸
消耗营养物质→产生有害物质→机体中毒→加速劣变
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二、非酶化学反应——非酶褐变
定义
在食品贮藏与加工过程中，常发生与酶无关的褐变 作用，称为非酶褐变。
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2、焦糖化褐变作用
是指糖加热到熔点（150℃—200℃）时，发生降解作 用，降解后的物质经聚合、缩合生成粘稠状的黑色物 质（焦糖或酱色）的过程。酱油、面包、饼干、糕点
3、抗坏血酸褐变作用 抗坏血酸发生自动氧化，生成脱氢抗坏血酸，脱氢抗 坏血酸可与氨基酸反应生成红褐色产物。除能发生羰 基反应外，还能发生自动氧化、脱羧、聚合等引起褐 变。经常发生在橙汁、猕猴桃汁、红枣等食品中。 非酶褐变对食品的影响： 颜色变化；营养物质损失：氨基酸、还原糖和抗坏血酸。 44
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罐头食品的腐败 胀罐：内容物过多或真空度过低；内容物酸性太高； 腐败微生物生长繁殖产气等。 平酸腐败：由平酸菌引起内容物酸度增加，pH可下降 到0.1—0.3，罐头外观正常 黑变：致黑梭状芽孢杆菌的生长繁殖使含硫蛋白质分 解产生H2S气体，与罐内壁铁质反应生成黑色硫化物， 沉积在罐内壁或食品上，使其发黑并呈臭味。 发霉：罐头内容物表面出现霉菌生长。
对食品危害最大的啮齿动物是老鼠。
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第二节 化学因素
酶的作用
酶促褐变、呼吸作用、……
非酶化学反应 非酶褐变 氧化作用 脂肪、色素、维生素等的氧化。
淀粉老化
与包装容器发生的化学反应 ……
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一、酶的作用
与食品变质有关的酶类：
脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶、果胶酶、氧化酶等
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（三）鱼贝类中的微生物与腐败变质
新鲜鱼肉组织及血液等处是无菌的，但鱼的体表、黏 液、鳃部及消化道内部有一定数量的微生物存在。
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鱼体死后的鲜度变化
僵直
解僵自溶
腐败
一般 无微生物 活动
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微生物 开始活动
微生物 大量活动
鱼贝类新鲜度检验
感官检验： 眼球：明亮凸出，保持鲜鱼固有状态；眼球下陷，浑浊无光。 鳃部：口鳃紧闭，色泽鲜红，气味正常；口腮张开，色泽暗紫 并有臭味。 肌肉：弹性良好，鳞片完整并紧贴鱼体；松弛，失去弹性，鳞 片灰暗色。 体表：保持鲜鱼固有色泽；退色。 腹部：坚实有弹性；松软、下陷或溃烂。 化学检验：挥发性盐基氮(TVB－N)，三甲胺氮(TMA－N)，氨， K值 物理检验：持水率、电阻、硬度、弹性 微生物检验：细菌总数<104个/g为新鲜鱼，> 106个/g为腐败开始
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……
食品腐败变质的常见类型
变黏
变酸
变臭
发霉和变色
变浊
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变软
食品腐败变质的危害
产生厌恶感 降低食品的营养价值 引起急慢性中毒或潜在危害
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食品腐败变质的鉴评
感观鉴定
视觉 味觉 触觉 色泽 气味 口味 组织状态等
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化学鉴定
pH
挥发性盐基氮 TVB-N 组胺 过氧化值等
物理检验
食品浸出物量 浸出液电导率 折光率 冰点下降 粘度上升 pH改变等变化
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植物和动物组织的有效贮存期(21℃，天)
食品 牲畜肉 鱼 家禽 干制、腌制、熏制的肉、鱼 水果 一般贮存期 12 12 12 ≥360 17 食品 一般贮存期
干果 叶菜 根类植物 干种子
≥360 12 720 ≥360

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肉、鱼、家禽、水果、叶菜等食品在室温下２天已发生腐败 干制品保藏期长
非酶褐变的机制
基本上已知有三种类型的机制在起作用： 羰氨反应褐变作用 焦糖化褐变作用 抗坏血酸氧化褐变作用
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1、羰氨反应褐变作用(美拉德反应)
美拉德反应(Maillard Reaction)：食品中蛋白质、肽 或氨基酸的氨基与还原糖的羰基相互作用，最后生 成暗褐色的类黑质。 影响美拉德反应的因素除与除了羰基化合物和氨基 化合物的结构有关外，还与温度、水分、pH 及金 属离子等有关
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（四）乳制品中的微生物及腐败变质
乳的腐败变质 初期：乳链球菌、乳酸杆菌活动，产 酸，pH 值下降， 此时腐败菌受抑。当 pH值降至 4.5 时，乳链球菌本身 受到抑制，出现酸凝固，乳杆菌继续活动；当 pH 值 达 3.5－3 时，绝大多数微生物被抑制 中期：酵母菌、霉菌开始活动，pH 升高，达中性， 微生物繁殖加速 后期：假单孢菌、芽孢杆菌、黄杆菌、无色杆菌等， 分解蛋白、脂肪，产生臭味，乳腐败变质
蛋白层变化，浓厚蛋白量逐渐减少，外层稀薄蛋白增 加蛋黄、蛋白的冻结点在长期冷藏后接近
酸碱值变化： 可溶性磷含量增加，蛋黄中的卵磷蛋白、磷脂、甘油 磷脂等逐渐分解
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（六）罐头食品中的微生物及腐败变质
罐头食品中的微生物 低酸性食品（pH﹥4.6）：嗜热菌、嗜温厌氧菌、嗜 温兼性厌氧菌等 酸性食品（pH＝3.7～4.6）：非芽孢耐热菌、耐酸芽 孢菌 高酸性食品（pH﹤3.7）：霉菌及酵母
控制品质的下降 防止腐败的发生
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食品的腐败变质
食品表面的微生物 食品内部的酶 空气中的氧 …… 感官品质的下降 营养价值的损失 安全性的降低 腐败、不能食用
发霉的豆瓣
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腐败的禽肉
腐烂的苹果
酸败的食用油
举例——食品在保藏过程中的变质
腐败变质的表现
蛋白质的分解
脂肪的氧化
碳水化合物发酵产酸
wenku.baidu.com
淀粉的老化
果蔬呼吸、蒸发、后熟
细菌进入蛋白后会遇到蛋白中卵球蛋白G 的溶菌破坏， 很难繁殖。 大约经过几个月后，溶菌作用消失，蛋白抵抗力减弱 蛋白在细菌和酶的作用下分解为氨基酸、蛋白胨，然 后进一步分解产生硫化氢、氨气和粪臭素等
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蛋的鲜度鉴定
感官鉴定：扩散面积小，蛋黄圆形鼓凸，浓厚蛋白鼓 凸，围着蛋黄的有大量蛋白，水样蛋白量少
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乳的新鲜度检验 酸度检验：牛乳的酸度是表示乳中酸的数量，习惯用 滴定酸表示。乳的酸度越高，表明乳的新鲜度和卫生 状况越差 掺伪检验：乳中各成分除乳脂肪[d(15℃/15℃)]小于 1 以外，其它成分均大于 1，比水重。因此，若向乳中 掺水，则[d(15℃/15℃)]下降。每掺入 10％的水， [d(15℃/15℃)]下降约 0.003
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（七）冷冻食品中的微生物及腐败变质
冷冻食品中的微生物 细菌： 嗜冷细菌及部分嗜温细菌（假单孢菌、黄色杆菌、 无色杆菌、小球菌等） 霉菌： 曲霉属、枝霉属、念珠霉属、根霉属、青霉属等
酵母： 酵母属、圆酵母属
真空冷藏：兼性厌氧菌（无色杆菌、变性杆菌、肠杆 菌）、厌氧菌（梭状芽孢杆菌）
很难控制
危害：致病、腐败、霉变、发酵
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影响微生物生长发育的主要因子
pH ：一般以pH4.6为界限选择杀菌条件 氧气 ：好氧、兼性厌氧、厌氧 水分 ：控制水分活度Aw 温度 ：嗜冷性、嗜温性、嗜热性 营养物质
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（一）果蔬中的微生物及腐败变质
水果、蔬菜的特征？ 有生命的有机体
果蔬中的微生物
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（五）蛋制品中的微生物及腐败变质
蛋制品中的腐败微生物 腐生微生物： 细菌：假单孢菌属、变性杆菌、产碱杆菌、埃希氏 菌、沙雷氏菌等。 霉菌：枝霉、青霉、毛霉 病原微生物：沙门氏菌等
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蛋的腐败变质
微生物进入蛋壳后，由于内蛋壳膜、蛋白膜的渗透性 比蛋壳小，所以大部分微生物集中在两膜之间。经过 贮藏，细菌分泌出一种溶解膜的酶，将两膜破坏，进 入蛋白
第一章
引起食品变质腐败的主要因素及其作用
1

问题一

什么是食品的变质？

问题二

食品变质腐败有哪些现象？

问题三

引起食品变质腐败的主要原因是什么？
2
全世界每年因各种原因所造成腐烂变 质的食品占食品年总产量的45％！ ——国际制冷学会
3
☆
减少食品的浪费
☆
☆
4
提高食品的质量
保障人民的健康
？
新鲜的食品含有丰富的营养成分，在常温下 (20℃左右)贮存时，极易发生色、香、味的劣变 和营养价值降低的现象。如果长时间放置，还会 发生腐败，直至完全不能食用，这种变化叫做食 品的变质。
DFD肉：即肌肉干燥(Dry)、质地粗硬(Firm)、色泽深暗(Dark)
产生原因：主要是由于应激持续时间长，使肌糖原消耗枯竭，几乎没有乳酸 生成所致，肉的pH 值始终维持在6 以上，鲜红色的氧合肌红蛋白变成了紫红 色肌红蛋白，肉呈暗红色。同时，美味成分肌苷酸生成减少，肉质下降。 DFD肉味质较差，并且由于pH值偏高，利于微生物繁殖，因而腐败变质几率 较高，并且会发生在所有动物身上。
微生物检验
细菌总数 大肠菌群 致病菌 毒素等
引起食品腐败变质的主要因素
Microorganism Temperature
微生物
Illumination
温度
光照
Nonenzyme /Oxidation
Enzyme
Food Deterioration
酶类
食品腐败变质
非酶/氧化
Water
Others
Vermin/Rodent
肉类中的微生物 腐生微生物：细菌、霉菌、酵母菌
病原微生物：沙门氏菌、炭疽杆菌、结核杆菌、李氏 杆菌、口蹄疫病毒等
低温微生物：无色杆菌、产碱杆菌、莫拉氏杆菌、变 性杆菌等
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肉的腐败变质
现象：发黏、出现色斑、长霉、产生异味 过程：从表面向内发展
早期：需氧微生物出现在肉的表面（假单胞菌、微 球菌、芽孢杆菌等） 中期：兼厌氧微生物（枯草杆菌、大肠杆菌）