第九章 食品腐败与食品保藏

（3）低温下，少数微生物能引起食品变质

在低温条件下，只有少数嗜冷微生物才有可能在食品中生
长，由于温度对微生物生长繁殖，新陈代谢影响很大，所 以某些微生物即使在低温条件下生长，但生长繁殖的速度 是非常慢的，因其代谢活动及其缓慢。这样对食品的作用 也是缓慢进行的，引起食品腐败变质的过程就比较长。如 有人做过实验，在肉汁中接种弧菌低温菌种，置不同的温 度下培养，发现当温度降至2℃时，三甲胺(TMA[CH3)3N] 产量显著下降，而TMA量升高。在日本被认为是鱼类早期 腐败依据之一。
第九章 食品腐败与食品保藏


第一节 微生物引起食品腐败的条件
第二节 食品腐败变质的机理
第三节 食品腐败变质与食品类型的相关性
第四节 食品保藏技术
第一节 微生物引起食品腐败的条件
一、食品基质 二、食品的环境条件

一、食品基质

1、食品的营养成分 食品中含有蛋白质、糖类、脂肪、无机盐、维生素和水分 等丰富的营养成分，是微生物的良好天然培养基。 食品中蛋白质被微生物分解造成的败坏称为腐败，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。
2、高温

（1）高温对微生物生长的影响 一般45℃以上温度对微生物的生长是不利的。在高温条件 下，微生物体内的酶、蛋白质、脂质很容易发生变性失活， 细胞膜也易受到破坏，这样会加速细胞的死亡。
（2）高温下，生长在食品中的微生物




在高温条件下，仍然有少数微生物能够生长。这些微生物 称之为嗜热微生物，它们能生长的原因主要是： ①它们酶和蛋白质对热稳定性强。 ②细胞膜上富含饱和脂肪酸。由于饱和脂肪酸比不饱和脂 肪酸可形成更强的疏水键，从而使膜能在高温下保持稳定 且具有功能。 ③生长曲线独特。和其它微生物相比，延滞期、对数期都 非常短，进入稳定期后迅速死亡。 不同微生物对高温的抵抗力也是不一样的，一般认为，芽 孢菌大于非芽孢菌；球菌大于无芽孢菌；G+大于G-；霉菌 大于酵母菌；各种孢子大于营养体。
一、果蔬及其制品的腐败变质


1、新鲜果蔬的变质微生物
引起果蔬变质的微生物是霉菌、酵母菌和少数细菌。 霉菌：青霉、白边青霉、镰刀霉菌、黑根霉、黑曲霉、交 链孢霉、红薯黑斑霉； 酵母菌：圆酵母属和红酵母属 ； 细菌：乳酸菌和醋酸菌。

2、新鲜果蔬的变质现象和原因

在感官和形态方面发生变化：表现出深色的斑点，组织变 得松软，发绵，凹陷、变形，并逐渐变成浆液状，并产生 了各种不同的味道，如霉味、酸味、芳香味，酒味等。 新鲜果蔬的变质是果蔬组织内的各种解酶类和微生物共同 作用结果。
牛乳
6.5~6.7
萝卜
5.2~5.5

绝大多数细菌生长的最适pH6.5-7.5， 非酸性食品是适合于多数细菌生长。
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酵母生长的最适pH是4.0-5.8；
霉菌生长的 最适pH3.8-6.0。
酸性食品则主要适合于酵母、霉菌和少数耐酸细菌的生长。
3、食品的渗透压

在低渗透压的食品中绝大多数微生物都能够生长。 在高渗透压的食品中，多数霉菌和少数酵母能够生长，绝 大多数细菌不能在较高渗透压的食品中生长，只有少数种 能在高渗环境中生长。 耐高渗微生物主要有 高度嗜盐细菌（盐杆菌属、小球菌属） 中等嗜盐细菌（假单胞菌属、弧菌属） 低等嗜盐细菌（黄杆菌属、无色杆菌属等） 耐糖细菌（肠膜明串珠菌）、耐高糖酵母（蜂蜜酵母、鲁 氏酵母等） 耐高渗的霉菌（青霉属、曲霉属等）
食物中不饱各脂肪酸 过氧化物 醛、酮

脂肪分解
食物中脂肪
脂肪酸十甘油十其它产物
食品中脂肪的变质主要特征：

过氧化值上升； 酸度上升； 羰基（醛酮）反应阳性； 特有的“哈喇”味；


肉、鱼类食品脂肪的超期氧化变黄；
鱼类的“油烧”现象。
三、食品中的碳水化合物的分解

食品中碳水化合物的变质主要是酸败或酵解。 化学过程：分解糖类的微生物 碳水化合物
低温条件下，为什么微生物引起食品腐败过程比较长？

究其原因，一般认为，食品变质主要是由微生物产生的酶， 将食品中的蛋白质、糖类、脂肪等物质加以分解，分解的 速度快慢与酶活性高低有关，酶活性高低又与酶作用的最 适温度有关。而在一般情况下，各种酶作用的最适温度不 同，但大多数在30-60℃之间。虽然低温条件无法满足酶 表现出最大活力的需要，因而作用时间就比较长。如荧光 假单胞菌(Pseudomonas flourescens)在0-30℃内均能产生蛋 白酶，其产量与温度成反比，温度愈低，产生的量愈多。 但这种酶的最适温度可达40℃左右，这样，纵使在低温条 件下产生大量的蛋白酶，由于温度过低，这些酶无法表现 出他的最大活力，因而只能缓慢地分解蛋白质。

在食品中生长的嗜热微生物主要有芽孢杆菌属，梭状芽孢
杆菌属、乳杆菌属、链球菌属。主要种有：

嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus)、 凝结芽孢杆菌(Bac.coagulans)、 肉毒梭状芽孢杆菌(Clostridium botulinarn)、 热解糖梭菌(Thermophilus)、
嗜冷微生物 嗜温微生物 嗜热微生物
1、低温
（1）低温对微生物生长的影响 一般来讲，低温对微生物生长来讲是不利的，尤其是在冰 点温度以下。当食品中的微生物处于冷冻时，细胞内游离 水形成冰晶体，失去可利用的水分，即Aw值下降，成为 干燥状态，这样细胞内细胞质因浓度而增大粘性，引起

pH值和胶体状态的改变，同时，冰晶体对细胞也具有损
伤作用。一般在20oC以下，菌体存活数迅速下降。
（2）低温时，生长在食品中的微生物

虽然低温对微生物生长不利，但是由于微生物具有一定的 适应性，因而对低温也有一定的抵抗力，在食品中仍有少 数微生物能在低温下繁殖，使食品发生腐败变质。 某些微生物在低温下生长，其机理还不完全清楚，但至少 可以认为它们体内的酶在低温下仍起作用。另外，嗜冷微 生物的细胞膜中不饱和脂肪酸含量较高，因而它们细胞质 膜在低温下仍保持半流动状态而能物质传递。 不同的微生物对低温抵抗力是不同的，通常情况下，球菌 抵抗力比G-杆菌强；具有芽孢的菌体细胞和真菌孢子具有 较强的抵抗力；病原菌梭状芽孢杆菌和葡萄糖球菌较沙门 氏菌强。

果蔬汁的腐败变质


1、果蔬汁中的微生物
酵母菌：主要有假丝酵母菌属、圆酵 母菌属、隐球酵母 属和红酵母属。

霉菌：青霉属、曲霉属。
细菌：植物乳杆菌、明串珠菌和嗜酸链球菌。 2、果蔬汁的变质类型

浑浊与沉淀：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。
变色：常因微生物的繁殖而改变。
3、湿度
空气中相对湿度超过70%，富含蛋白质的鱼、肉、蛋、豆 类制品等食品在这种环境中存放，则很快会发黏、发霉、 变色、变味，甚至发臭。

第二节 食品腐败变质的机理
－、食品中蛋白质的分解



二、食品中脂肪的分解
三、食品中的碳水化合物的分解
一、食品中蛋白质的分解

食品中蛋白质的变质主要是腐败。 化学过程：

2、食品的氢离子浓度

根据食品pH值范围可将食品划分为两大类： 非酸性食品：凡是pH值在4.5以上者的食品（动物性食品 和大多数蔬菜）。 酸性食品：凡是pH值在4.5以下者的食品（水果和少数蔬 菜） 。 如动物食品的pH值一般在5～7之间，蔬菜 pH值在5～6之 间，它们一般为非酸性食品；水果的pH值在2～5之间， 一般为酸性食品。
要是由于酸败，分解糖类产酸而引起。
（二）气体

食品在加工、运输、贮存中，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质的
过程也不一样。

食品在有氧的情况下，各种霉菌酵母菌和细菌都可生长而 引起食品腐败变质，而在缺氧情况下只有厌氧生长的细菌 和酵母菌才能引起食品变质。食品在有氧环境中由需氧菌 以及一些兼性厌氧菌引起的食品变质比缺氧时快的多。
二、食品的环境条件

温度 气体 湿度
(一）温度

根据微生物对温度的适应性，可将微生物分为： 嗜冷菌(psychrophiles)
嗜温菌(mesophiles)
嗜热菌(hermophiles) 表9-3 微生物的适宜生长温度（ ℃）
类群 最低温度 －10－5 10－20 40－45 最适温度 10－20 20－40 50－60 最高温度 20－40 40－45 60－80 举例 水和冷库中的微生物 腐败菌、原菌病 温泉、堆肥中微生物
（二）气体



新鲜的食品原料，含有较多的还原物质，可使动植物组织 内部一直保持缺氧的状态，因此，原料内部只有一些厌氧 菌能够生长，表面上可由需氧微生物生长。食品经加工后， 热可使食品中还原物质被破坏，同时食品组织状态的改变， 氧可进入到组织内部，加入某些添加剂也可改变食品含氧 状态。如加入硝酸盐可有利于需氧菌的生长，若硝酸盐被 还原成亚硝酸盐则有利于厌氧菌的生长。 食品贮藏于含高浓度CO2的环境中，可防止需氧菌和霉菌 的生长，当环境中含10% CO2时可防止果蔬霉变，但乳 酸菌、酵母菌对CO2耐受力较大。果汁装瓶充入CO2可抑 制霉菌生长，但不能抑制酵母菌。 臭氧（O3）对微生物生长有抑制作用。



从种类讲，低温下生长在食品中的主要细菌有： G-菌有假单胞菌属、产碱杆菌属、变形菌属、 黄杆菌属、无色杆菌属等；G+菌有小球菌属、 链球菌属、芽孢杆菌属和梭状芽孢杆菌属等。 主要的酵母菌有：假丝酵母属、酵母属、毕赤 氏酵母属、丝孢酵母属等。主要的霉菌有：毛 霉属、青霉属、葡萄孢属和芽枝霉属等。


嗜热乳杆菌(Lactobacillus thermophilus)等。
霉菌中纯黄丝衣霉(Byssochlamys fulva)耐热能力也很强。
（3）高温使微生物引起食品变质

在高温条件下，嗜热微生物的新陈代谢活动加快，所产生 的酶对蛋白质和糖类等物质的分解速度也比其它微生物快， 因而使食品发生变质的时间缩短，它所造成的食品变质主
微生物类群
最低Aw值范围
微生物类群
最低Aw值
大多数细菌
大多数酵母菌 大多数霉菌
0.99～0.90
0.94～0.88 0.94～0.73
嗜盐性细菌
耐高渗酵母 干性霉菌
0.75
0.60 0.65
□食品的Aw值在0.60以下，微生物不能生长。 □一般认为食品Aw值在0.65以下，是食品安全贮藏的防
霉含水量。


表9-1不同食品原料的pH值
动物食品的pH值 牛肉 羊肉 猪肉 鸡肉 鱼肉 蟹肉 小虾肉 5.1~6.2 5.4~6.7 5.3~6.9 6.2~6.4 6.6~6.8 7.0 6.8~7.0 蔬菜pH值 卷心菜 花椰菜 芹菜 茄子 莴笋 洋葱 番茄 5.4~6.0 5.6 5.7~6.0 4.5 6.0 5.3~5.8 4.2~4.3 果pH值 苹果 香蕉 柿子 葡萄 柠檬 橘子 2.9~3.3 4.5~5.7 4.6 3.4~4.5 1.8~2.0 3.6~4.3
分解糖类的微生物
有机酸十酒精十气体等


食品变质的主要特征： 酸度升高 产气，稍带有甜味、醇类气味
第三节 食品腐败变质与食品类型的相关性


一、果蔬及其制品的腐败变质
二、粮食及其制品的腐败变质
三、乳及乳制品的腐败变质
四、肉及鱼类的腐败变质 五、鲜蛋的腐败变质 六、罐藏食品的腐败变质


变味：酒味、酸馊味、霉味
二、粮食及其制品的腐败变质


（一）粮食 粮食作物在生长期间就带有微生物，一般对作物无害。粮 食收获后常受霉菌、细菌、酵母菌的污染，新收获的粮食 的细菌数量与粮食的水分含量和品种有关。

4、食品的水分


食品中的水分含量决定了生长的微生物种类。
微生物在食品中的生长繁殖取决于水分活度（Aw，也称
水活性）。

分活度（Aw）是指食品在密闭容器的水蒸汽压(P)与纯水 蒸汽压(P0)之比，即Aw = P/P0。

食品的Aw值范围为：0≦ Aw≦1 不同类群微生物生长的Aw值。
表9-2 食品中主要微生物类群生长的最低Aw值范围
微生物蛋白酶 肽酶
食物中 蛋白质
多肽
或组织蛋白酶
氨基酸
脱 羧 基 作 用
脱氨基、脱硫 等作用
氨十胺十硫化氢等
食品变质的主要特征：

挥发性和特异的恶臭味； 颜色变化；


组织变软、变黏；
挥发性盐基总氮上升。
二、食品中脂肪的分解

食品中脂肪的变质主要是酸败。 化学过程： 油脂的自身氧化：不饱和脂肪酸过氧化物醛、酮