食品微生物学-_10微生物与食品的腐败变质及保藏-王霞霞

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(1)温度
(2)湿度
(3)气体
1、食品本身的性质
1. 营养组成:食品含丰富的营养物质,是良好培养基,故一 旦被微生物污染即可导致变质。 2. 基质条件: 食品的pH值、食品的水分、食品的渗透压 (1) [PH] 酸性食品与非酸性食品:pH值在4.5以上者为非酸性食品 (动物性食品和大多数蔬菜); pH值在4.5以下者为酸性 食品(水果和少数蔬菜) 微生物生长与食品pH值的关系:非酸性食品适宜细菌生 长;酸性食品中,酵菌、霉菌和少数耐酸细菌(如大肠菌 群)可生长。 微生物分解食品营养成分可使食品pH值变化:糖类物质 被分解时pH值下降,蛋白质被分解时pH值上升。 pH值影响杀菌工艺 非酸性食品:灭菌;酸性食品:消毒。 因为酸抑制孢子萌发。
食品保鲜栅栏
(Leistner, 1987)
发酵的干腊肠
图13.4 在发酵香肠(意大利腊肠)的成熟和贮藏期间发生的栅栏次序。 Pres.=亚硝酸盐,Eh=氧化还原势的减弱,c.f.=竞争性菌丛的生长,pH酸度, aw=干制流程
栅栏的次序确保每个阶段的稳定性。除了aw,所有
的栅栏都会随着时间的推移而衰弱。
第9章 食品腐败与食品保藏
本章内容
9.1 食品的腐败变质
9.2 食品腐败变质的机理 9.3 食品腐败变质与食品类型的相关性 9.4 食品防腐保藏技术
9.1 食品的腐败变质
一、微生物引起食品变质的基本条件 1.食品本身的性质 (1)食品的营养(2)PH条件
(3)水分(4)渗透压
2.微生物 3.食品的外界环境条件
(3)食品的渗透压。引起扩散和渗透现象的不平衡压力
高浓度的盐或糖降低了食品的水分活性;提高了食品的 渗透压,因此可抑制微生物的生长和繁殖。 不同的微生物对高渗透压的耐性不同,一般情况下,许 多霉菌和少数酵母菌可在高渗条件下旺盛生长,因此在 糖渍或盐淹食品中,引起腐败变质的微生物主要是霉菌 或酵母菌,有时也有耐高渗细菌。
5)胨化细菌期: 经过以上变化,乳中乳糖被大量消 耗,蛋白质和脂肪含量相对增高,分解蛋白质和脂肪的细 菌大量生长,乳凝块逐渐消失,乳的pH值不断上升,向碱 性转化,并有腐败菌生长(芽孢杆菌属、假单胞杆菌属、 变形杆菌属),牛乳出现腐败臭味。
3
乳液的消毒和灭菌 (1)低温长时消毒法 (2)高温短时消毒法 60~65℃,加热保温30min。 72~75℃ 加热4~6min,或
厌氧梭状芽孢杆菌 腐败梭菌、溶组织梭菌和产气荚膜梭菌等

酵母菌 假丝酵母菌属、丝孢酵母属 霉

交链孢霉属、曲霉属、芽枝霉属、毛霉属、
根霉属和青霉属。

病畜、禽肉类可能带有各种病原菌
沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、结核分枝杆菌、炭疽 杆菌和布氏杆菌等。

2
肉类腐败变质现象和原因
微生物污染主要 来自两个方面
非芽孢杆菌类

嗜热链球菌 、牛链球菌、小球菌、变异小球菌和乳杆菌等。

酸奶的腐败变质 酸度在1%左右(乳酸计)


多种抑菌物质
霉菌 —钮扣状斑块。 木霉属、根霉属、曲霉属或青霉属等 霉菌 —


干酪的腐败变质 干酪是一种浓缩的乳制品 干酪主要碳水化合物——乳糖全部被发酵剂耗尽 膜性酵母和霉菌仅能在干酪表面生长
加环境气体中 CO 2 、 N 2 比例,降低 O 2 比例,控制 食品变质的因素,可达到延长食品保鲜或保藏 期的目的。
特别适合于鲜肉、果蔬的保鲜,还可用于谷物、
鸡蛋、肉类、与产品等的保鲜或保藏。
食品保鲜栅栏
竞争性微生物

“ 有益的 ” 细菌抑制“有害的 ” 细菌(腐
败菌、病原体)
可通过下列方式实现:




产生霉味,甚至产生毒素。
常见的霉菌有交链孢属、曲霉属、枝孢属、念珠霉属、木霉属 和青霉属 。

二、
•1

微生物与肉类的腐败变质
肉类中的微生物 细菌:
需氧 G+
蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌等

需氧
G-
假单胞杆菌属、无色杆菌属、黄色杆菌属、产菌属、埃 .希氏 杆菌属、变形杆菌属等。

碳水化合物 + 分解糖类的微生物→有机酸 + 酒精 + 气体
等。 脂肪食物+解脂微生物→脂肪酸+甘油及其它产物。

食品中碳水化合物或脂肪被微生物分解产酸而败坏称
为酸败 。
微生物引起的食品变质
蛋白质
RCH2CH2NH2(脱羧) RCH2COCOOH(氧化脱氨) RCH=CHCOOH(脱氨) 有机酸(还原脱氨)


80~85℃,加热10~15s。

(3)高温瞬时消毒法 (4)超高温瞬时灭菌法
85~95℃,2~3s加热杀菌。 牛乳先经75~85℃预热4~

6min,接着通过130~150℃的高温2~3s。

4 消毒牛乳的微生物 消毒牛乳中残存的细菌常见:

芽孢杆菌

枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌 、巨大芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌。
一是原料污染 二是加工污染
鲜肉的腐败变质现象

表面发黏

变色

霉斑

产生异味

肉类腐败细菌: 、不动杆菌属 、气单胞菌属 等革兰氏阴性、需氧嗜冷菌和肠杆菌科 、交替单胞菌 属、红酵母 等兼性厌氧菌以及葡萄球菌属 、乳杆菌属 和热杀索丝菌等革兰氏阳性菌。
假单胞菌属、莫拉氏菌属
致病性嗜中温细菌:
沙门氏菌属、金黄色葡萄球菌、肉毒梭菌、产气荚膜梭菌、 弯曲乳杆菌、嗜水气单胞菌以及单核细胞增生李斯特氏菌。
3

鲜肉的腐败变质过程
随着保藏条件的变化与变质过程的发展,细
菌由肉的表面逐渐向深部侵入。与此同时,细菌 的种类也发生变化,呈现菌群交替现象。
胨、肽
RCH2CHCOOH NH2
RCH2CH(OH)COOH羟酸
RCH2COCOOH
RCH2CHO RCH2COOH RCH2CH2OH Gly Arg 甲氨 吲哚 鸟氨酸 含S氨基酸 腐胺 H2S、NH3
B. 酵解:微生物引起糖类食品变质,酸度上升。
碳水化合物 --- 有机酸、乙醇、 CO 2 、醛、酮、羧 酸等 C. 酸败:脂肪变质产生酸和刺激性“油蚝”味
分解脂肪类食品的微生物:白地霉、解脂假丝
酵母 ,曲霉属、代氏根霉、娄地青霉和芽枝 霉属等,假单孢菌属、无色杆菌属、黄色杆菌 属、产碱杆菌属和芽孢杆菌属
3、食品的环境条件
1. 温度: 低温微生物引起食品腐败变质的特点;高温微生 物引起食品腐败变质的特点 2. 气体: 有氧环境较无氧环境易使变质。 气调保藏:利用充入CO2、N2、O3等气体、减 少O2浓度延长食品保藏期。如霉菌对CO2敏感用于防霉; 几ppmO3可抑菌。 3. 湿度:相对湿度:aw ×100
- 如果主要栅栏失败,可提供额外的安全保护

也被称为“综合方法” 技术
“栅栏” 技术
图13.1 用9个例子演示栅栏效果。标记含义如下:F-加热,t制冷,aw-水活性,pH-酸度,Eh-氧化还原势,pres.-防腐剂, V-维他命,N-营养素 (Leistner,1987年)
食品保鲜栅栏
图13.1 用9个例子演示栅栏效果。标记含义如下:F-加热,t-制冷, aw-水活性,pH-酸度,Eh-氧化还原势,pres.-防腐剂,V-维他命, N-营养素 (Leistner,1987年)
(3)来自人畜共患的病原菌 结核分枝杆菌、 流产布鲁氏菌、 炭疽杆菌
2.乳液的自然腐败变质过程
分五个阶段:
1)抑菌期:在新鲜的乳液中含有溶菌酶、乳素等抗菌物
质,对乳中存在的微生物具有杀灭或抑制作用。 这个 时期约持续12h。
2)乳酸链球菌:乳中抗菌物质减少或消失后,首先看到 乳酸链球菌的成为优势类群,分解乳糖产生乳酸,使乳液 酸度不断升高,出现乳凝块。当酸度达到一定时,乳酸链 球菌的生长也被抑制,数量开始下降。
(2)水 不同类群微生物生长的Aw值不同,微生物生长Aw值具有可变 性 •大部分新鲜食品Aw值在0.95~1.00,许多腌肉制品(保藏期1~2 天)Aw值在0.87~0.95,这一Aw值范围的食品可满足一般细菌 的生长,其下限可满足酵母菌的生长;盐分和糖分很高的食品 (保藏期1~2个周)Aw值在0.75~0.87,可满足霉菌和少数嗜盐 细菌的生长;干制品(保藏期1~2个月)Aw值在0.60~0.75,可 满足耐渗透压酵母和干性霉菌的生长;奶粉Aw值为0.20、蛋粉 Aw值为0.40,微生物几乎不能生长(理论上可无限期保藏)
3)乳酸杆菌期:当pH下降到6左右时,乳酸杆菌开始生长,当 pH下降到4.5以下时,乳链球菌受到抑制,乳酸杆菌继续产酸,此
时大量的乳凝块、乳清出现。(约2d )
4)真菌期:
pH值达3~3.5时绝大多数细菌被抑制,甚 至死亡,耐酸的酵母菌和霉菌利用乳酸和其他有机酸开 始生长,使乳液的pH回升,逐渐接近中性。
“排挤出" 产生酸 产生抗生素(细菌素)
“栅栏” 技术

综合使用几种保鲜方法(次优级):
稳定
- 使产品可在货架上长期存放
不确定
不稳定
- 改进品质
图13.3 此天平演示:不同的栅栏即使稍有 改进,综合起来也可以对食品的微生物稳 定性起到显著作用。
(Leistner ,1987 年) (Leistner, 1987 )
二、食品腐败变质的鉴定
1.感官鉴定 (1)色泽(2)气味(3)口味(4)组织状态 2.化学鉴定 (1)挥发性盐基总氮(2) 三甲胺
(3)组胺(4)K值(4)PH的变化
3.物理指标鉴定 4.微生物鉴定
1. 食品变质的感官鉴别
⑴ 色泽 菌体色素,代谢产物使食品发生化学变化而变色。如肉类的绿 变, H2S + 血红蛋白(Hb) —— H2S-Hb(绿) ⑵ 气味: 各种挥发性代谢产物如氨、二甲胺、三甲胺(死鱼腥味)、尸 胺、腐胺、乙酸、乙硫醇、己酸、脂类、醛、酮、醇、酚、吲 哚、粪臭素。 ⑶ 口感:酸、苦、异味等 ⑷ 组织状态: 固体食品:软、粘、烂、霉 液体食品:浊、沉淀、稀或稠、浮膜

细菌总菌落数 大肠菌群的近似值

9.2 食品腐败变质的机理

食品中蛋白质的分解
食品中脂肪的分解 食品中碳水化合物的分解
概念
食 食品腐败:食品受外界有害因素污染后其理化性
质变化,食品原有的色香味和营养发生从量变到质 变的过程,从而使食品质量降低或完全不能食用。

蛋白质食物+分解的微生物→氨基酸+胺+氨+硫化氢等。 由微生物引起蛋白质食品发生的变质称为腐败。
甘油 脂肪 水化过氧化物
+ 脂肪酸
羟基化合物 脂肪酸 醇、脂类 羟酸 聚合缩合化合物
9.4 食品防腐保藏技术
一、加热杀菌法 二、低温保藏法
三、脱水干燥保藏法
四、增加渗透压保藏法 五、防腐剂保藏法 六、食品辐射保藏法 七、食品的气调保藏法
七、食品的气调保藏法
原理: 能控制食品贮藏环境气体的组成,如增
(4) 食品的存在状态:完好无损的食品,一般不易发生 腐败
2、微生物
分解蛋白质类食品的微生物:分解蛋白质而使
食品变质的微生物,主要是细菌、霉菌和酵母 菌,它们多数是通过分泌胞外蛋白酶来完成的。
分解碳水化合物类食品的微生物:细菌中能分
解淀粉的为数不多, 多数霉菌都有分解简单 碳水化合物的能力;能够分解纤维素的霉菌并 不多
1.微生物与乳及乳制品的腐败变质
1
乳中微生物的来源及主要类群

(1)乳房内的微生物
乳房中的正常菌群:主要是小球菌属和链球菌属。 能适应乳房的环境而生存细菌称为乳房细菌。
(2)环境中的微生物

存在于鲜乳中的病原菌 (1)来自人体的病原菌
伤寒沙门氏菌、 副伤寒沙门氏菌、痢疾志贺氏菌、 霍乱弧菌、白喉棒杆菌、 猩红热链球菌 (2)来自牛体的病原菌 金黄色葡萄球菌、 无乳链球菌
2.化学鉴定

(1)挥发性盐基总氮(TVBN) (2)三甲胺 (3)组胺 (4)K值(Kvalue)




(5)pH的变化
3.物理指标

研究指标 食品浸出物量 浸出液电导度 折光率 冰点 黏度
4.微生物检验

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。
国家卫生标准中常用:
1.
亚硝酸盐抑制病原体 2. 其他细菌的生长耗尽 氧分 3. 低氧喜好产酸竞争性菌丛 4. 酸降低pH
9.3 食品腐败变质与食微生物与乳及乳制品的腐败变质 2. 微生物与肉类的腐败变质 3.微生物与鱼类的腐败变质
4. 微生物与鲜蛋的腐败变质
5.微生物与罐藏食品的腐败变质 6.微生物与糕点的腐败变质
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