微生物污染的危害和控制

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以延长食品保藏期的技术。 辐射线主要包括紫外线、X射线和γ射线等。 常应用的放射源:放射性同位素钴60(Co60
)、铯187(Cs187)、磷(P32)等。它们主要 释放出的是γ射线。
应用于:肉类及其制品、果蔬类和粮食及其 制品等食品的杀菌保藏。
χ、γ、β射线 ,波长短,能量高,有较 强的杀伤力。
3、 物理指标 食品的物理指标,主要是根据蛋白质分解
时低分子物质增多这一现象,来先后研究 食品浸出物量、浸出液电导度、折光率、 冰点下降、粘度上升等指标。其中肉浸液 的粘度测定尤为敏感,能反映腐败变质的 程度。
4、 微生物检验
对食品进行微生物菌数测定,可以反映食 品被微生物污染的程度及是否发生变质, 同时它是判定食品生产的一般卫生状况以 及食品卫生质量的一项重要依据。在国家 卫生标准中常用细菌总菌落数和大肠菌群 的近似值来评定食品卫生质量,一般食品 中的活菌数达到108cfu/g时,则可认为处 于初期腐败阶段。
作用原理 :可引起水和其他物质的电离, 产生游离基,使核酸、蛋白质或酶发生变化, 造成细胞损伤或死亡。
特点:穿透力强,非专一性,作用于一切细 胞成分,对所有生物均有杀伤作用。
缺点:设备复杂,价格昂贵;
要求严格的防护措施。
3、高压放电杀菌
高压放电杀菌采用的电源一般为脉冲电压 。 机理:可以使细胞膜穿孔;液体介质电离产生 臭氧 。 ☆杀菌的效果:取决于电场强度、脉冲宽度、 电极种类、液体食品的电阻、pH值、微生物种 类以及原始污染程度等因素。
由于放电杀菌的介质为液体,故只能用于液 态食品的杀菌。
4、高压杀菌
所谓高压杀菌就是将食品物料以某种方式包 装以后,置于高压装置中加压,达到灭菌、 长期安全保存的目的。
作用条件: 200MPa以上(2000多个大气压) 作用机理:高压使微生物的形态、结构、生
物化学反应、基因机制以及细胞壁膜发生多 方面的变化,进而使微生物的生理机能丧失 或发生不可逆变化而致死。
112℃(0.5kg/cm2或8磅/英寸2)20-30min。 115℃(0.75kg/cm2或11磅/英寸2)20-30min。 应根据灭菌物品的性质或成分选择灭菌温度 例如:生理盐水、营养琼脂等培养基用121 ℃。 含葡萄糖、乳糖、氨基酸等培养基用112 ℃。 适用:耐高温物品,玻璃仪器、含水或不含水的物 品。

脂肪酸可进而断链而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可形成过氧化物;
脂肪酸也可再氧化分解成具有特臭的醛类和醛酸,
即所渭的“哈喇”气味。这就是食用油脂和含脂 肪丰富的食品发生酸败后感官性状改变的原因。
3、碳水化合物
由微生物引起糖类物质发生的变质,习惯上 称为发酵或酵解(fermentation )。
高压杀菌的应用
采用高压技术对肉类进行加工处理,与常 规方法相比,在肉制品的柔嫩度、风味、 色泽、成熟度及保藏性等方面都得到不同 程度的改善。
例如,常温下质粗价廉牛肉经250 Mpa高压 处理,牛肉制品明显得到嫩化;300 MPa压 力处理鸡肉和鱼肉10分钟,能得到类似于 轻微烹饪的组织状态。
高压处理水产品可最大限度地保持水产品 的新鲜风味,增大鱼肉制品的凝胶性。
➢防腐(antisepsis) 利用理化因素完全抑制霉腐微生物的生长繁殖,从而达 到防止物品发生霉腐的措施,称为防腐。
➢化疗(chemotheraphy) 即化学治疗。利用具有高度选择毒力的化学物质抑制宿 主体内病原微生物的生长繁殖,以达到治疗该感染性疾 病的一种措施。
(一)热杀菌
高温灭菌(消毒) 法——是最常用的 物理方法。高温可 引起蛋白质、核酸 等活性大分子氧化 或变性失活而导致 微生物死亡。
1、产生厌恶感 2、降低食品营养 3、引起中毒或潜在性危害
【补充】 食品腐败变质的鉴定
1、感官鉴定 感官鉴定是以人的视觉、嗅觉、触觉、味 觉来查验食品初期腐败变质的一种简单而 灵敏的方法。
鉴定指标:色泽 、 气味、口味 、组织状 态(变形、软化;发粘;粘稠、结块等。 液态食品变质后即会出现浑浊、沉淀,表 面出现浮膜、变稠等)。
适宜对象:对热敏感的食品 作用条件: 140℃;3-4s
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▪微波杀菌:
微波(超高频),一般是指频率在300300000MHz的电磁波。目前915 MHz和2450 MHz 两个频率已广泛地应用于微波加热。
优点:具有快速、节能、对食品的品质影响 很小的特点。因此,能保留更多的活性物质 和营养成分。 适用于:人参、香菇、猴头菌、花粉、天麻 以及中药、中成药的干燥和灭菌。
食品中的碳水化合物包括:纤维素、半纤维 素、淀粉、糖元以及双糖和单糖等。含这些 成份较多的食品主要是粮食、蔬菜、水果和 糖类及其制品。
在微生物及动植物组织中的各种酶及其它因 素作用下,这些食品组成成分被分解成单糖、 醇、醛、酮、羧酸、二氧化碳和水等低级产 物。
(二)腐败变质食品对人体健康的影响 及其危害
适用于:玻璃、陶瓷和金属物品的灭菌,不 适合液体样品,及棉花、纸张、纤维和橡胶 类物质的灭菌。
特点:由于空气传热穿透力差,菌体在脱水 状态下不易杀死,所以温度高、时间长。
注意事项:1、温度不要超过180 ℃,否则 包装纸等易烤焦。2、结束后,等冷却到70 ℃时再开箱取物,以防温度骤降玻璃器皿炸 裂。
℃ 低温菌 中温菌 高温菌
最适生 10-20 25-30, 50-55
长温度
37-40
最低生 -10-5 10-20, 25-45
长温度
10-20
最高生 25-30 40-45 长温度
70-90
2.低温对微生物生长的影响: 使细胞新陈代谢减弱或降低。故:大部分微生物
生命活力依然保存。 3.高温对微生物生长的影响:
(1)油脂的自身氧化: 生成了氢过氧化物、 羰基化合物(如醛类、酮类、低分子脂酸、 醇类、酯类等)、羟酸以及脂肪酸聚合物、 缩合物(如二聚体、三聚体等)。
(2)脂肪水解
脂肪酸败也包括脂肪的加水分解作用,产生游离 脂肪酸、甘油及其不完全分解的产物。如甘油一 酯、甘油二酯。
微生物的解脂酶等
食物中脂肪 → 脂肪酸 + 甘油 + 其它产
二、食品微生物污染的控制
控制有害菌的措施
杀灭
抑制
除菌
消毒 (部分杀灭)
灭菌 (彻底杀灭)
防腐
化疗
(抑制霉腐微生物) (抑制宿主体内病原菌)
杀菌 溶菌
几个基本概念
➢灭菌(sterilization) 采用强烈的理化因素使任何物体内外部的一切微生物永 远丧失其生长繁殖能力的措施,称为灭菌。
➢消毒(disinfection) 采用较温和的理化因素,仅杀死物体表面或内部的一部 分对人体有害的病原菌,而对被处理物体基本无害的措 施,称为消毒。
优点:简单、迅速、彻底。
缺点:由于对被灭菌物品的破坏极大,使 用范围有限。
适用于:无经济价值的物品灭菌(如医用 垃圾),及不怕烧的实验器具,如接种环、 镊子、试管或三角瓶口的灭菌等。
干燥热空气灭菌法(hot-air oven)
将物品放入烘箱内,然后升温至150℃— 170 ℃ ,维持1—2小时。或140 ℃,3h
•注意事项:

•加水要适量; •物品摆放不宜太挤;

•排净冷空气,温度至

100 ℃关上排气阀 ;

•计时要从温度达到121

℃ 开始;

•灭菌终了,缓慢降压

至0,再开盖取物;
•安全阀不得随意调节。
超高温瞬时杀菌(UHT)
优点:既可达到一定的杀菌要求,又能 最大程度地保持食品品质。如牛乳等液 体食品停留在140℃左右3-4s,急剧冷却 至75℃,经匀质化后冷却至20℃。
2、化学鉴定
微生物的代谢,可引起食品化学组成的变 化,并产生多种腐败性产物,因此,直接 测定这些腐败产物就可作为判断食品质量 的依据。 一般氨基酸、蛋白质类等含氮高的食品, 如鱼、虾、贝类及肉类,在需氧性败坏时, 常以测定挥发性盐基氮含量的多少作为评 定的化学指标;对于含氮量少而含碳水化 合物丰富的食品,在缺氧条件下腐败则经 常测定有机酸的含量或pH值的变化作为指 标。
★湿热灭菌法: 特点:温度低、时间短、灭菌效果好。 原因: 1) 菌体内含水量越高,则其蛋白质凝固温 度越低;湿热主要破坏蛋白质的氢键结构, 使其凝固变性。 2) 蒸汽冷凝会放出潜热; 3) 饱和水蒸汽穿透力强。
高压蒸汽灭菌法
利用水的沸点随水蒸气压力的增加而上升,以达到 100 ℃以上高温灭菌的方法。 条件:121℃(1kg/cm2或15磅/英寸2)维持15-20min。
微波杀菌
远红外线加热杀菌
欧姆杀菌
高温灭菌(消毒)法
干热灭菌法
湿热灭菌(消毒)法
火焰灼烧法 烘箱热空气灭菌法
巴氏消毒法 煮沸消毒法 间歇灭菌法 高压蒸汽灭菌法
★干热灭菌法(dry heat sterilization)
▪焚烧法(incineration):是将被灭菌 物品在火焰中燃烧,使所有的生物物质碳 化。
欧姆杀菌
欧姆加热是利用电极,将电流直接导入食 品,由食品本身介电性质所产生的热量, 以达到直接杀菌的目的。
优点:不需要传热面,热量在固体产品内 部产生;系统操作连续、平稳,易于自动 化控制;维护费用、操作费用低等。
适合于:处理含大颗粒固体产品和高粘度 的物料。
(二)非加热杀菌保藏
1、辐照杀菌 食品的辐照保藏是指用放射线辐照食品,借
高渗:
通过盐渍或糖渍达到高渗。
盐藏 食品经盐藏不仅能抑制微生物的生长繁殖, 并可赋予其新的风味,故兼有加工的效果。
糖藏也是利用增加食品渗透压、降低水分活度, 从而抑制微生物生长的一种贮藏方法。
高酸度:如泡菜、酸菜等。
防腐剂:
苯甲酸、山梨酸、脱氢醋酸等.
温度对微生物的影响
1.不同的微生物生长的 温度范围不同,根据生 长与温度的关系,微生 物的生长有三个温度基 点,即最适、最高、最 低生长温度,根据微生 物的最适生长温度的不 同,可将微生物分为: 低温微生物、中温微生 物和高温微生物,它们 的生长温度如表:
例如,在600 MPa压力下处理水产品(如甲 壳类水产品),其中的酶完全失活,细菌 数量大大减少,色泽外红内白,仍保持原 有的生鲜味。
在果酱加工中采用高压杀菌,不仅可杀灭 其中的微生物,而且还可使果肉糜粒成酱, 简化生产工艺,提高产品质量。
这方面最成功的例子是日本明治屋食品公 司,室温下加压400~600 MPa、10分钟加工 草莓酱、猕猴桃酱和苹果酱,所得制品保 持了新鲜水果的色、香、味,已有小批量 产品上市。
远红外线加热杀菌:
远红外线是指波长为2.5–1000um的电磁波。食 品的很多成分对3~10um的远红外线有强烈的吸 收,因此食品往往选择这一波段的远红外线加 热。 优点:热辐射率高;热损失少;加热速度快,传 热效率高;食品受热均匀,不会出现局部加热 过度或夹生现象;食物营养成分损失少等 。 。 应用:食品的烘烤、干燥、解冻,以及坚果类、 粉状、块状、袋装食品的杀菌和灭酶。
(一)食品腐败变质后的变化
1、蛋白质
由微生物引起蛋白质食品发生的变质,通 常称为腐败(spoilage)。
食物中蛋白质 → 多肽 →
酸→
氨十胺十硫化氢等
脱氨基、脱硫等作用
氨基
2、脂肪
食用油脂与食品中脂肪发生的变质称为酸 败(rancidity)。特征是产生酸和刺激的 “哈喇”气味。
食品中油脂酸败的化学反应,主要是油脂 自身氧化过程,其次是加水水解。
使蛋白质变性,故微生物死亡。 影响微生物对热抵抗力的因素:
菌种的遗传特性:原核生物比真核生物耐热力更强。 菌龄:老龄比幼龄耐热。 生理形态:孢子、芽孢比营养体耐热。 微生物的数量:数量多整体耐热力提高。 基质的特性(组成、浓度、理化条件):
如,富含蛋白质的培养基上细菌抗热力提高。 加热的时间:热处理时间长,微生物易死亡。
第三章第二节 食品微生物污染的 危害和控制
一、食品微生物污染的危害 二、食品微生物污染的控制
一、食品微生物污染的危害
导致食品腐败变质: 什么叫做食品的腐败变质: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。 实质:是食品中蛋白质、碳水化合物、脂肪等被 污染微生物的分解代谢作用或自身组织酶进行的 某些生化过程。 特征:发生大分子成分降解 。
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