第十章微生物与食品腐败变质

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第十章微生物与食品腐败变质
• 食品中微生物的消长情况
加工前：原料的运输和贮藏增加了微生物污染、增殖 的机会，因此与加工后相比，微生物的种类和数量均 较大。
加工过程中：清洗、消毒和灭菌使微生物数量明显下 降，或完全消除微生物。
加工后：食品贮藏过程中，若条件适于微生物生长， 加工后残留的微生物或再度污染的微生物大量增殖直 至引起食品的腐败变质，不再适合于微生物生长时， 微生物的数量又开始下降。若加工后的食品不在被污 染，贮藏条件也不适合于微生物的生长，微生物的数 量将会逐渐下降
• 消毒乳的变质：鲜乳消毒后，残留有耐热的芽孢细菌等微生物，在室温
存放时间较长时（24~48小时），仍可发生变质，即首先出现乳液变稠，继 而出现乳凝块，再后往往析出大量乳清。消毒乳凝固有两种原因，即微生 物的凝乳酶造成的甜凝固，微生物代谢产酸而造成的酸凝固。
• 鲜乳的灭菌：75~85℃预热4~6分钟，通过130~150℃高温2秒，以彻底杀
❖ 乳均含有丰富的蛋白质、极易吸收的钙、完全的维生素 等，适宜于多种微生物的生长繁殖，鲜乳及其制品最易 受微生物的污染而腐败变质或引起病原微生物的传播。
❖ 鲜牛乳中的微生物及其腐败变质 ❖ 奶粉中的微生物 ❖ 微生物引起的炼乳腐败变质现象
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第十章微生物与食品腐败变质
鲜牛乳中的微生物及其腐败变质
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第十章微生物与食品腐败变质
控制微生物污染食品的措施
加强环境管理 生 加强食品生产的卫生管理
垃圾的无害化管理 粪便的无害化管理 污水的无害化管理 食品的运输卫生和贮藏卫
食品生产卫生 个人卫生 食品生产用水卫生
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第十章微生物与食品腐败变质
微生物引起食品腐败变质的条件
• 食品基质：
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第十章微生物与食品腐败变质
各类食品中的微生物
• 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。
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第十章微生物与食品腐败变质
牛乳中的优势微生物种类
鲜牛乳中的微生物优势种类是细菌、酵母菌和 少数霉菌。即： 乳酸菌 胨化细菌 脂肪分解菌 细菌 酪酸菌 产生气体的细菌 产碱菌 霉菌和酵母菌
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第十章微生物与食品腐败变质
乳酸菌
1 乳链酸菌：适宜在30~35℃的条件下生长，可产生 乳链菌肽，鲜乳的自然酸败主要由它引起。
• 牛乳中微生物的污染来源 • 牛乳中微生物的种类及特点 • 鲜乳中微生物的变化 • 鲜乳的净化、消毒和灭菌
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第十章微生物与食品腐败变质
牛乳中微生物的来源
• 乳房内的微生物污染：在健康乳牛乳房的乳头管及其
分支内，常有许多细菌存在，主要是：小球菌属、链球菌 属，其次还有乳杆菌属、棒状杆菌属。（初乳弃掉可大大 减少细菌在鲜乳中的数量）
（理论上可无限期保藏）
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第十章微生物与食品腐败变质
食品的环境条件
• 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
• 氧气：食品环境中氧气含量与食品中微生物生长的类
型；新鲜食品原料中微生物的分布规律。
• 微生物引起食品腐败变质与其它气体的关系（CO2、
O3等）
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第十章微生物与食品腐败变质
胨化菌
• 概念：使不溶蛋白质在蛋白酶的作用下转变成可溶
状态的现象，称为蛋白质的胨化。
• 主要细菌种类：芽孢杆菌属中的枯草芽孢杆菌、地
衣芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌；生长的适宜温度范围是 20~40 ℃；假单胞菌属中的荧光假单胞菌、腐败假单 胞菌，生长温度范围为25~30 ℃
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第十章微生物与食品腐败变质
渗透压
❖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上霉菌 或酵母菌，有时也有耐高渗细菌。
第十章微生物与食品腐败变质
鲜乳变质时的微生物变化
• 抑菌期：鲜乳中含有来源于动物体的抗体物质等抗菌因素，在微生物数量
较少的情况下，这种抑菌作用可维持36小时左右（13~14℃），此期为抑菌 期。
• 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，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，不再继续繁殖，数量开始下降。
• 罐藏食品的分类：罐藏食品可根据酸性的不同，分
为低酸性罐头（动物性原料制成的罐头，蛋白质含量 高）、中酸性罐头、酸性罐头、高酸性罐头（植物性 原料制成的罐头，碳水化合物含量高）
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第十章微生物与食品腐败变质
罐藏食品变质的原因
• 罐藏食品变质的原因：
化学因素：如罐头容器的马口铁与内容物相互作用
❖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、芽孢杆菌属等）、 低等嗜盐细菌（黄杆菌属、无色杆菌属等）、耐糖细菌 （肠膜状明串珠菌）、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）
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第十章微生物与食品腐败变质
第四节 乳及乳制品的腐败变质
蔬菜pH值 卷心菜 5.4~6.0 花椰菜 5.6 芹菜 5.7~6.0 茄子 4.5 莴笋 6.0 洋葱 5.3~5.8 番茄 4.2~4.3 萝卜 5.2~5.5
水果pH值 苹果 2.9~3.3 香蕉 4.5~5.7 柿子 4.6 葡萄 3.4~4.5 柠檬 1.8~2.0 橘子 3.6~4.3 西瓜 5.2~5.6
菌（毒素中毒）
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第十章微生物与食品腐败变质
第六节 罐藏食品的腐败变质
• 罐藏食品的特性 • 罐藏食品变质的原因 • 罐藏食品腐败的类型 • 腐败变质罐头的微生物分析
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第十章微生物与食品腐败变质
罐藏食品的特性
• 概念：罐藏食品是将原料经过预处理、装罐、杀菌、
密封后而成。因罐内保持一定的真空度，所以合格产 品的罐盖和罐底是平的或向内凹陷。
• 腐败：食品中的蛋白质被微生物分解造成的败坏，
称为腐败。
• 酸败：食品中的碳水化合物或脂肪被微生物分解产
酸而败坏，称为腐败。
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第十章微生物与食品腐败变质
罐藏食品腐败的类型
• 罐藏食品腐败变质的外观类型
平盖酸败（平听） 胖听
• 引起罐藏食品腐败变质的主要微生物：
食品的pH值、食品的水分、食品的渗透压
• 食品的环境条件品腐败变质
食品的pH值
不同食品原料的pH值
动物食品的pH值 牛肉 5.1~6.2 羊肉 5.4~6.7 猪肉 5.3~6.9 鸡肉 6.2~6.4 鱼肉 6.6~6.8 蟹肉 7.0 小虾肉 6.8~7.0 牛乳 6.5~6.7
引起的氢膨胀（主要发生于中酸性罐头）
物理因素：如温度过高或排气不良，造成的金属容
器腐蚀穿孔。
微生物因素 罐内残留的微生物
（多是产芽孢的耐热微生物） 漏罐后的微生物再次污染
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第十章微生物与食品腐败变质
常用的几个概念
• 商业灭菌：食品经过杀菌处理后，按照所规定的微
生物检验方法，在所检食品中无活的微生物检出，或 者只能检出极少数的非病原微生物，但他们在食品的 保藏过程中不可能生长繁殖，这种从商品角度对某些 食品提出的灭菌要求，称为商业灭菌
当发生乳房炎时，牛乳中会出现乳房炎病原菌，如无乳链 球菌、乳房链球菌、金黄色葡萄球菌、化脓棒杆菌、埃希 氏杆菌、牛型结核杆菌、牛布氏杆菌。
• 环境中的微生物污染：挤奶时和挤奶后食用前的一切
环节都可能受到污染，污染的微生物种类和数量直接受牛 舍的空气、饲料、挤奶用具、容器、牛体表面的卫生情况、 挤奶工人和其他管理人员卫生情况的影响（见附表）
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第十章微生物与食品腐败变质
其他细菌
• 脂肪分解菌：主要是G-的无芽孢杆菌，如无色杆菌、
假单胞菌等。
• 产生气体的菌：分解糖类产酸产期，如大肠杆菌群。 • 产碱菌：一类可分解牛乳中有机酸的细菌，分解的
结果造成乳的pH值上升，主要是G-的需氧细菌，如粪 产碱杆菌、粘乳产碱杆菌。
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2 乳脂链球菌：适宜在30 ℃条件下生长，具较强的分 解蛋白质的能力。
3 粪链球菌：人和动物的肠道细菌，卫生条件差时可 发现该菌，在10~45 ℃的范围内均可生长。
4 液化链球菌：可强烈分解蛋白质，酪蛋白分解后可 产生苦味
5 嗜热链球菌：适宜在40~45 ℃的条件下生长，在20 ℃以下时不生长
6 嗜酸乳杆菌：适宜在37~40 ℃时生长，在15 ℃以下 时不生长
• 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
时，乳链球菌受到抑制，乳酸杆菌 成为优势继续产酸，此时大量的乳凝块、 乳清出现。
• 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逐渐降低，接近中性。
• 胨化细菌期：经过以上变化，乳中乳糖含量被大量消耗，蛋白质和脂肪含
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第十章微生物与食品腐败变质
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
灭微生物
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第十章微生物与食品腐败变质
二、奶粉中的微生物
• 奶粉中微生物的来源：鲜乳经杀菌、浓缩和干燥制成奶粉，
奶粉的含水量一般5%以下，奶粉中的微生物一方面来源于原料奶 的消毒不彻底，一方面来源于加工过程中的二次污染。
• 奶粉贮藏中微生物的消长 • 奶粉中的病原微生物：最常见的是沙门氏菌和金黄色葡萄球
• 总之，牛乳极易遭受微生物的污染，因此挤奶后须很快 进行过滤并及时冷却，否则牛奶很快变质。
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第十章微生物与食品腐败变质
不同的挤奶条件对牛奶污染程度的比较
污染来源
牛皮肤与毛
空
气
挤奶者的手
滤奶 器
挤奶用小桶
遵守卫生条件 50 1 1 1 70
不遵守卫生条件 20，000
30 10，000 100，000 1，000，000
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。
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第十章微生物与食品腐败变质
鲜乳中微生物的活动曲线
•
pH7.0
•
pH5.0
•
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pH3.0
第十章微生物与食品腐败变质
• 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
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第十章微生物与食品腐败变质
食品水分
• 水分活性值（Aw）的概念：食品在密闭容器内
的水蒸气压与在相同温度小纯水蒸汽压之比值，食品 的Aw值范围为：0≦ Aw≦1
• 不同类群微生物生长的Aw值 • 微生物生长Aw值的可变性
第十章微生物与食品腐 败变质
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2020/11/28
第十章微生物与食品腐败变质
食品微生物污染及途径
• 食品污染的种类：
生物污染：微生物、寄生虫及虫卵、昆虫 化学污染：农药、工业三废、添加剂、包装材料 物理污染：放射性污染
• 微生物污染食品的途径：
通过水而污染 通过空气而污染 通过人及动物而污染 通过用具及杂物而污染
鲜乳的净化、消毒和灭菌
• 鲜乳的净化：净化的目的是除去鲜乳中污染的非溶解性的杂质、牛毛、
乳凝块，以减少微生物污染的数量。净化的方法有（3~4层纱布）过滤法和 离心法。
• 鲜乳的消毒：消毒的时间和温度以消灭结核分支杆菌为指标，常用的方
法有：低温长时间消毒法（61~65℃，30分）、高温短时间消毒法 （70~75℃，15~16秒）、高温瞬时消毒法（80~90℃）。