第十一章 食品微生物

⑵ 微生物生长与食品中pH值的关系
一般情况下，如果糖和蛋白质同时存在时， 微生物首先利用糖，对蛋白质的分解就明显减 少，这使pH值趋向酸性转化； 在含有糖和蛋白质的食品中，经常见到的 现象是：首先是pH值下降，而后出现上升。
3. 食品的水分 食品有固体状、半固体状和液体状。它们不 论是原料、半成品或成品，都含有一定量的 水分，食品中的水分总是以结合水和游离水 两种状态存在。 微生物在食品上生长繁殖，除需要一定的营 养物质外，还必须有足够的水分，微生物能
二、食品微生物污染的危害
食品细菌污染 致病性细菌 （食源性疾病） 非致病性细菌 （腐败变质）
食品腐败变质 食品受到外界有害因素的污染以后，食品原 有色、香、味和营养成分发生了从量变到质变的 变化，结果使食品的质量降低或完全不能食用， 这个过程称为食品腐败变质。
一
二
腐败
腐败指的是由微生物引起蛋白质食品发生的变质。 食物 + 分解Pr的微生物 AA + 胺 + 硫化氢等
乳
冰淇凌 大 豆 豌 豆 苹 果 葡萄汁 浓桔汁
细菌
细菌 霉菌 霉菌、酵母菌 霉菌 酵母菌 酵母菌
-1～0
-10～-3 -6.7 -4～6.7 0 0 -10
微生物引起的食品污染与腐败变质
（2）气体 微生物与O2有着十分密切的关系。一般来讲， 在有氧的环境中，微生物进行有氧呼吸，生长、代谢速度 快，食品变质速度也快；缺乏O2条件下，由厌氧性微生物引 起的食品变质速度较慢。O2存在与否决定着兼性厌氧微生物
2. 食品的氢离子浓度 在一定的氢离子浓度下，微生物的酶系统 才能发挥最大的催化作用，如果氢离子浓度改变，酶的催 化就会减弱或消失，必然影响到微生物正常代谢。 各种食品都具有一定的氢离子浓度，动植物食品原料 的pH几乎都在7以下，有的可低到2-3。根据食品pH值不 同，一般将食品分为酸性食品和非酸性食品。
1．温度 微生物生长繁殖受到各种因素的影响，其中温度起着 极重要的作用。适宜的温度可以促进微生物正常生命活 动，加快生长繁殖速度；而不适宜温度可以减弱微生物生 命活动或导致微生物在形态、生理特性上的改变，甚至可 促使微生物死亡。
三 外界环境条件
1.温度
温度是影响食品腐败变质的重要因素。在自然界中 各类微生物都有它一定的适宜生长温度，这种温度是由
② 中度耐盐细菌 最适宜在含有5-10%食盐浓度食品中生长，如假单孢
菌属、弧菌属、无色杆菌属、八叠球菌属、芽孢杆菌属和
小球菌属，其中最突出的是盐脱氮微球菌和腌肉弧菌。
③低度耐盐细菌 最适宜在含2-5%食盐浓度食品中生长，如假单孢菌 属、无色杆菌属、黄杆菌属和弧菌属中的一些菌种。
二 食品基质特性
4. 食品的渗透压 ⑵ 引起食品变质的耐盐细菌和耐糖细菌 高度、中度和低度三种不同的耐盐细菌，一般生长
第十一章 食品微生物
第一节
1. 食品的营养组成
食品生境特征
食品含有蛋白质、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 良好培养基。因而微生物污染食品后很容易 迅速生长繁殖造成食品的变质。但由于不同 的食品中，上述各种成分的比例差异很大， 而各种微生物分解各类营养物质的能力不同， 这就导致了引起不同食品腐败的微生物类群 也不同。
表2 类
食品中重要微生物类群生长的最低Aw值范围 群 最低Aw值范围 0.99～0.94 类 群 最低Aw 0.75
大多数细菌
嗜盐性细菌
大多数酵母
大多数霉菌
0.94～0.88
0.94～0.73
耐渗透压酵母菌
干性霉菌
0.60
0.65
食品Aw值与微生物生长的关系
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）
二 食品基质特性
繁殖速度都比较慢，只有低度耐盐细菌中的溶血性弧菌 繁殖速度较快。
④耐糖细菌
能在高度含糖食品中生长的细菌称为耐糖细菌，如
肠膜明串珠菌等。
第二节 微生物引起食品变质的条件
三 外界环境条件
食品的环境条件对微生物能否在食品中生长繁殖，造 成食品腐败变质有很大影响的，这些条件主要指温度、气 体、湿度（同前面Aw）等。
⑵ 不同类型微生物的生长对水分活性值的要求 各种不同类型微生物都有生长适宜的水分活性范围， 以细菌、酵母菌、霉菌三大类微生物来比较。
细菌 > 酵母菌 > 霉菌
①细菌生长的水分活性值 除了嗜盐性细菌的最低Aw在0.75以下外， 细菌要求 Aw 在 0.94以上。 低于0.90几乎不能生长
3. 食品的水分 ⑵ 不同类型微生物的生长对水分活性值的要求 ②酵母菌生长的水分活性值 酵母菌生长所需水分要比细菌低一些，但比霉菌要高 一些，除了耐渗透压酵母菌外，一般酵母菌生长的最低 Aw 范围在 0.94 - 0.88。 ③霉菌生长的水分活性值 霉菌与细菌和酵母菌相比，能在较低的 Aw范围内生 长。一般在< 0.64的Aw下,任何霉菌均不能生长。但在Aw 值为0.65时，有少数霉菌尚能生长，故称其为干性霉菌。
利用的水分是—游离水。
3. 食品的水分
游离水的存在是微生物生长所必需的物质之一。 故降低食品的水分含量，可以作为控制微生物生 长的一项衡量指标（标准）。 一般来说，含水分多的食品，微生物容易生长， 含水分少的食品，微生物则不易生长，那么食品 中含有的水分减少到怎样的程度，微生物就不能 生长呢？
3. 食品的水分 ⑴ 水分活性值 Aw（awter activity) Aw值即是食品在密闭容器内的水蒸汽压 与在相同温度下的纯水蒸汽压的比值。 Aw = P / P0 P0表示纯水的水蒸汽压， P表示食品的水蒸汽压。 Aw值为 0 - 1之间 日常食品aw多数在0.98~0.99之间
于长期自然选择的结果。
根据微生物对温度的适应性 ，可将其分成嗜冷微生 物、嗜温微生物和嗜热微生物三个生理类群，其中与腐 败有密切关系的是嗜温微生物。
三 外界环境条件
1. 温度 A 嗜热微生物（高温型） 25- 95℃，最适50 - 60℃ B 嗜温微生物（中温型） 10 - 45℃，最适25 - 37℃ C 嗜冷微生物 （低温型） -5 - 30℃， 最适10 - 20℃
每一群微生物都有最适生长温度范围，但这三群又 都可以在25-30℃之间生长繁殖，当食品处于这样一种 温度的环境中，各种微生物都可生长繁殖而引起食品 的变质。
1．温度 ⑴ 低温条件下引起食品变质的微生物
低温微生物：食品在冷藏中，有时会出现因微生物繁 殖而导致的变质，在冷藏中出现的这一群微生物，在食品 微生物学中就称为低温微生物 低温条件下微生物虽能生长，但并不是它们生长繁殖的最 适温度，即它们生长繁殖的速度很慢，因此，引起冷藏食 品变质速度也较慢。
微生物引起的食品污染与腐败变质
表6-2 食品中微生物生长的最低温度
食 品 微生物 生长最低 温度（℃） 食 品 微生物 生长最低 温度（℃）
猪 肉
牛 肉 羊 肉 火 腿 腊 肠 熏 肉 鱼贝类 草 莓
细菌
霉菌、酵母菌、细菌 霉菌、酵母菌、细菌 细菌 细菌 细菌 细菌 霉菌、酵母菌、细菌
-4
-1～1.6 -5～-1 1～2 5 -10～-5 -4～-7 -6.5～ 0.3
4. 食品的渗透压
渗透压与微生物的生命活动有一定的关系。如将微 生物置于低渗溶液中，菌体吸收水分发生膨胀，甚 至破裂；若置于高渗溶液中，菌体则发生脱水，甚 至死亡。一般来讲，微生物在低渗透压的食品中有 一定的抵抗力，较易生长，而在高渗食品中，微生 物常因脱水而死亡。当然不同微生物种类对渗透压 的耐受能力大不相同。
三 发酵
发酵指的是由微生物引起糖类物质的变质。 碳水化合物 + 分解糖类的微生物 有机酸 + 酒精 + 气体
四 酸败
酸败指的是由微生物引起脂肪类物质发生的变质，脂肪 发生变质的特征是产生酸和刺激性的“油哈”气味。 脂肪食物 + 解脂微生物 脂肪酸 + 甘油及其它产物
二 污染食品的微生物来源
已经知道微生物是自然界分布最广泛、数量最大的一 类生物。由于其个体微小、繁殖速度快、营养类型多、 适应能力强，所以土壤、水中、空气、动植物体表及体 内均广泛存在，甚至在高山、海洋等都有它们的存在。 当然，不同环境中存在着不同类型和数量的微生物。 那么污染食品的微生物主要来源于那些方面呢？ 通常认为造成食品污染的微生物主要来自四个方面： 1． 来自土壤中的微生物 2． 来自水中的微生物 3． 来自空气中的微生物 4． 来自人及动植物的微生物 5. 生产环境与食品用具
第二节 食品微生物污染来源、 危害和预防措施
一
食品污染的概念
引起食品污染的微生物种类繁多，如细菌、霉菌等。 微生物可以直接或间接地通过各种途径污染食品，并不断 地利用食品中的丰富营养进行侵入、生长繁殖，最后导致 食品发生腐败变质，甚至可以引起食物中毒。因此，了解 微生物在自然界分布规律及其生长繁殖的动态，掌握食品 微生物主要来源，对于切断污染途径、控制微生物对食品 的污染，延长食品保藏时间、防止食品腐败变质与中毒事 件发生具有十分重要意义。
二 食品基质特性
2. 食品的氢离子浓度 ⑴ 酸性食品和非酸性食品
非酸性食品：pH值在4.5以上者称为非酸性食品。
鱼、肉、乳、蔬菜，等动物性食品都属于非酸性食品
酸 性 食 品： pH值在4.5以下者称为酸性食品。
多数水果和少数蔬菜都属于酸性食品。
⑵ 微生物生长与食品中pH值的关系
不同种类的微生物都有自己最适生长的pH值范围。 大多数细菌最适生长pH值是7.0左右，所以多数非酸性食 品适宜各种细菌生长，因而食品的pH值越偏酸性，可以 生长的细菌种类就越少，即使细菌能生长，其生长能力 也弱。当食品pH值在5.5以下时，一般腐败细菌基本上被 抑制，只有少数细菌，如大肠杆菌和一些耐酸细菌 （LAB）仍能继续生长。但在酸性食品中，酵母菌和霉 菌可以生长。
是否生长和生长速度的快慢。例如当Aw值是0.86时，无氧
存在情况下金黄色葡萄球菌不能生长或生长极其缓慢；而 在有氧情况下则能良好生长。
三 外界环境条件
2 气体 微生物像其他生物一样，在维持其生命和生长繁殖 的过程中必须利用能量。微生物借助菌体的酶类从物质 的氧化过程中获得它所需要的能量。 一般可分为 需氧微生物：如芽孢杆菌属、乳杆菌属的某些种、 醋酸杆菌属、无色杆菌属、产膜酵母和霉菌。 厌氧微生物：如梭状芽孢杆菌属、拟杆菌属和双歧 杆菌属。 兼性厌氧微生物：如葡萄球菌属、埃希氏菌属 、沙 门氏菌属、变形杆菌属、志贺氏菌属 、芽孢杆菌属中的 部分菌种及大多数酵母菌。
在食品中形成不同渗透压的物质，主 要是食盐和糖。在食品中加人不同量的 糖或盐，可以形成不同的渗透压。所加 的糖或盐越多，则浓度越高，渗透压越 大，食品的Aw值就越小。通常为了防止 食品腐败变质，常用盐腌和糖渍方法来 较长时间地保存食品。
不同微生物耐受食盐和糖Baidu Nhomakorabea程度不一样 ① 高度耐盐细菌 它们最适宜在含有20-30%食盐浓度的食品中生 长。这些细菌都能产生类胡萝卜素，所以菌落大 都具有色素，如杆菌中的盐杆菌，球菌中的小球 菌属等。
表 1 各种微生物生长的最适pH值及pH范围 微生 物 种 类 细菌、放线菌 酵 母 菌 最低pH值 5.0 2.5 最适pH值 7.0～8.0 3.8～6.0 最高pH值 10.0 8.0
霉
菌
1.5
3.0～6.0
10.0
⑵ 微生物生长与食品中pH值的关系
微生物在食品中生长也能导致食 品的pH值改变。如某些微生物分解食 品中的糖类产酸，结果引起食品的pH 值下降，某些微生物分解Pr产碱，结 果导致食品的pH值出现上升趋势。
三 外界环境条件
1 温度
⑵ 高温条件下引起食品变质的微生物 微生物对高温比较敏感，如果超过微生物所适应的最 高温度，一般敏感的微生物就会死亡。故应用高温进行灭 菌是最常用的方法。然而不同微生物对热的敏感程度不同
，有些微生物对热的抵抗力较强。
嗜热微生物：在高温条件下，即一般指在45℃以上的 温度下能生长的微生物被称作是嗜热微生物。