食品微生物学-第十章 食品腐败变质及其控制

Aw = P / P0
Aw的实质是对介质内能参与化学反应水分的估量，是用以衡量微 生物忍受干燥程度的能力。
微生物最适生长繁殖的Aw值： 0.98~0.99
Bac.
<0.90 不生长
嗜盐菌 <0.75 不生长
Yeast
<0.88 不生长 耐高渗透压的酵母菌<0.60不生长
Mold
<0.80 不生长
干性霉菌 <0.65 不生长
②Mold :许多霉菌分解蛋白质的能力比细菌强，尤其是 天然蛋白，霉菌分解天然蛋白的能力比细菌强。
③酵母菌： 分解蛋白质的能力弱，只能使凝固的蛋白缓 慢分解。
（2）分解碳水化合物的优势微生物
A 少数微生物可以利用淀粉、单糖、双糖，如枯草芽孢
细菌：
杆菌、马铃薯芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌等细菌
B 大多数细菌只利用单糖、双糖。
（3）防止水的污染：食品加工用水要根据加工要求进行处理。
（4）加工机械设备要定期清洗杀菌：自动化全封闭式生产线必须 有CIP清洗杀菌系统，防止加工过程中污染，有脂肪的物质用热水 清洗，而蛋白类食品污物用冷水冲洗。
CIP清洗杀菌系统 （Cleaning In Place ）——工业化的生产设备、 管道、装置无须进行拆卸和安装下就能进行周期清洗和消毒系统。 CIP包括： ① 清洗剂站：（清洗剂、消毒剂的调配等）
1 污染的控制：从原料到餐桌过程中要减少微生物污染， 保证原料在贮藏和加工时是优质的原料。
（1）防止原料的污染：原料的微生物数量少，品质好， 抑制其生长或商业灭菌也易达到，食品的保质期和货架期 就有保证。如肉类原料、乳类原料均有要求。
降低原料的带菌率是保障质量 的关键环节
加工前：食品原料在加工前带菌率比加工后在微生 物的种类和数量上都多；
厌氧菌、嗜 各种肉类产 121 ℃
食品 (5.0~7.0) 温性兼性菌 品和肉类与
③食品的水分：食品有液体、固体和半固体，均含有水分。
化学结合水 ：结合稳定，干制时不易除去。
食品中的水分 物理结合水：吸附结合水和渗透结合水
游 离 水 ：机械结合水，干制时除去。
Aw——是食品在密闭的容器中形成的水蒸汽压与相同温度下纯水 蒸汽压之比值。
细菌学清洁度： 经过清洗消毒后，达到工艺控 制要求，如发酵罐、种子罐等要求达到残余洗
涤水中细菌总数<10个/ 100ml。
（5）对包装材料的处理：包装材料的污染引起食品变质不容忽视， 对UHT的牛奶、绿茶等PVC聚脂瓶要进行杀菌处理，采用紫外线等 照射、过氧乙酸喷雾等。 （6）防止人、动物和昆虫的污染：加工过程中防止鼠、蟑螂和苍 蝇污染食品；操作工人上岗要体检无病毒性的肝炎、结核、痢疾、 伤寒等传染病，并定期复查，进入工厂要着装并消毒处理，防止头 皮、头发掉如食品，手要消毒。 （7）杀菌要彻底，防止二次污染：包装产品封口要严密，杀菌彻 底，要严格按照工艺进行杀菌。 （8）使用化学防腐剂：按照GB2760-1996执行。
加工中：微生物种类和数量的变化受到多种因素的 影响；
加工后：如果没有二次污染，微生物的数量降低到 很低程度，在保藏期内也不会繁殖，如果有二次污 染，那么微生物的数量在一定时期内大量增加，然 后稳定在一定数量，之后有下降，引起食品变质。
（2）食品的生产车间内要进行定期消毒，一些重要的包装车间空 气要求净化处理，食品厂建厂时要求远离繁华地区，空气要清洁。
霉变，但酵母菌耐受力强，可引起变质。
米饼有氧气和无氧气时的腐败变化
⑥食品的环境条件——温度：
0~10℃：许多微生物不能生长，只有嗜冷菌可缓慢生长。如假单 胞菌属、黄杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属、变形杆菌属、色杆
菌属等。低温中出现的酵母和霉菌有假丝酵母属、圆酵母属、隐酵
母属和酵母属、青霉属、芽枝霉属、念珠霉属、毛霉属、葡萄孢霉 属等，因此只能短期保存食品，低温杀菌的食品一般30~60天的 保质期。
（1）平酸腐败：肉类食品口感变酸，香味下降。
平酸菌——常常引起罐头食品变质，产酸不产气，罐头外观正常， 平盖（不胖听、胖袋），但内部产酸， pH值下降0.1~0.3，这类 微生物叫平酸菌。
（2）罐头食品的腐败变质：污染了厌氧性芽孢菌导致的腐败变质。 如肉毒梭状芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、魏氏梭状芽孢杆菌、嗜热解 糖梭状芽孢杆菌及其非芽孢菌导致的腐败，大多数要发生胀罐现象， 并有严重的腐败臭味。
榨菜自动烘干
酱油生产的车间和肉品生产车间
2 加强食品企业的卫生管理，应用先进的食品质量管理方式：
（1 ）食品的GMP（良好制造规范）：二战以后，人们经历了多次 药物灾难后，逐渐认识到成品抽样分析检验结果为依据的质量控制 方法有一定缺陷，不能保证生产的药品都做到安全并符合质量要求。 美国FDA在1963年制定了医药的GMP，并于次年开始实施。其目 的是要从医药的原料接收，到最终产品的制造阶段，一直到产品出 厂进行充分的质量管理，以防止劣质药品的出现，确保医药品的高 质量。这种想法被国际上所接受，WHO于1969年劝告各成员国制 定“医药品的GMP”。同年美国公布了“食品的制造、加工、包装， 保管的一般适用标准规范”，即食品的FMP基本规范，以后逐渐应 用在肉品、乳品、饮料、糕点等食品中。
多肽
氨基酸
NH3、H2S和胺等
2 食品中脂肪的分解：
食品中的脂肪
脂肪酸 + 甘油 + 其他产物
3 食品中碳水化合物的分解：
碳水化合物
有机酸 + 酒精 + 气体等
三 食品腐败变质的鉴定：
1 色泽：天然色泽退色，如肉色变暗、蘑菇失去白色，产生一些微 生物生长代谢的色素。
2 气味： 食品本身固有的香气消失，出现异味甚至臭味如酸臭味、 腐败臭味等。
6 果蔬及其制品的变质特征：由于该类食品蛋白质含量不多，因此 变质后以出现酸味、酒味的多，组织软腐烂。
果汁：变质后常常由酵母、霉菌引起，出现酸臭、沉淀或长膜。
7 糕点的变质特征：水分含量较高的面包变质主要由霉菌引起，出 现长霉现象，但包装不当污染严重的可致许多微生物生长导致腐败 变质发臭，甚至食物中毒。但是蛋糕类特别注意比面包容易发生食 物中毒，特别是环境温度高时。
霉菌： 大多数霉菌都可以分解淀粉、黑曲霉、米曲霉等，
包括分解果胶、纤维素和半纤维素。
酵母菌 ： 只能利用单糖、双糖，少数酵母菌可利用淀粉如
拟内孢霉属、彭贝裂殖酵母。
（3）分解脂肪的优势微生物
A 细菌 ： 大多数细菌具有分解脂肪的能力，主要是蛋白质
腐败的 优势微生物。
B 霉菌 ： 霉菌分解脂肪的能力强，食品常见的有黄曲霉、
1 概念：食品变质——食品受到内外因素的作用导致食品 的物理性质和化学性质以及感官品质的变化过程叫食品 变质。 食品腐败——指食品中的蛋白质被微生物分解破坏产 生有毒物质和不愉快的气味物质的过程叫腐败。
2 主要引起食品腐败变质的微生物
（1 ）分解蛋白质能力强的微生物
① Bac. A 产生胞外蛋白酶的细菌：如芽孢杆菌、假单 胞杆菌属、变形杆菌、黄杆菌属、梭状芽孢杆菌属等。 B 产生胞内蛋白酶的细菌：如大肠杆菌属、葡 萄球菌属无色杆菌、产碱杆菌属和一部分黄杆菌属， 分解蛋白质的能力次之。蛋白质食品腐败变质后产生 腐胺、三甲胺、甲硫醇和硫化氢等有臭味。
烟曲霉、灰绿青霉、白地霉、娄地青霉、芽枝霉，但米曲霉差。
C 酵母菌：分解脂肪的能力差，酵母菌分解脂肪的不多，但
解脂假丝酵母可分解脂肪和蛋白质，不发酵糖，在乳制品、肉制品 的脂肪酸败是，常常有此酵母菌引起。 脂肪发生腐败变质后有明显的“哈喇”味，肉、鱼类食品脂肪变黄。 检测过氧化值升高，酸度上升。
引起粘米饼变质的微生物
引起粘米饼变质的微生物
3 微生物引起食品腐败变质的基本条件
原料带菌
加工过程中有菌
杀菌之后带菌
（1）食品的基质特性：
①食品的营养成分：水分含量高、营养丰富的食品容易腐败变质， 引起变质的微生物种类取决于食品的主要营养成分等多种因素。
②食品的氢离子浓度：根据食品的pH值不同将食品划分为：高酸 性食品、酸性食品、中酸性食品和低酸性食品，不同的pH值条件 下常常引起腐败的微生物不一样。
② 循环调节体系：高压泵、输送管道、回流泵等
③ 执行装备：在设备装置中安装好的清洗器、清洗 球、喷嘴等。
采ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 分类、分 级
装罐
冷却
接收原料 预煮
浸泡、洗 涤
去皮、去 心
排气
封罐
杀菌
贴标
包装
车间内要定期灭菌
物理清洁度：不允许存在感官可见的污物。
CIP清洗杀菌系统 化学清洁度： 清除一切化学污染物，不允许残 留清洗剂、消毒剂，pH值在6.8~7.2。
均难以取得满意的效果。
二 防止食品腐败变质加工过程中的控制方法：
由于引起食品的腐败变质有许多的因素和途径，原料 的污染、加工过程中的污染、包装以及杀菌技术，产品的 特性要求等原因，因此防止食品腐败变质是一项综合的技 术，任何单一的因素都难以保障食品的安全性，难以降低 或杜绝食物中毒。控制食品污染是食品微生物学的重要目 的，采取的措施如下：
第二节 腐败变质的控制
一 食品的防腐保藏技术： 1 低温保藏：抑制微生物酶活性达到抑制微生物生长。 2 气调保藏：抑制微生物呼吸代谢。 3 热杀菌保藏：高温破坏微生物蛋白质致死。 4 辐照灭菌保藏：辐照及超声波等射线杀灭微生物。 5 脱水保藏：降低水分活度，抑制微生物生长。 6 提高渗透压保藏：使微生物细胞失水致死。 7 使用防腐剂保藏：化学物质抑制或杀死微生物。 食品的防腐是一项综合性的保藏技术，任何单一的方法
1 乳品：鲜乳和乳制品发生变质后，初期出现酸度增加，蛋白质变 性出现凝快，严重的出现腐败臭味。
2 肉类：肉类的表面发粘、变色，严重出现发臭、产生色斑。
3 鱼肉：鱼肉很容易腐败变质，表面发粘、发臭。鱼眼是一个重要 的标志。
4 鲜蛋：蛋壳出现黑点，蛋白变稀，严重的产气振动爆炸，有H2S 恶臭味。
5 罐头食品：
泰国金枪鱼鱼肉罐头产品的服装
国内最大的涪陵榨菜集团有限公司
2006年国务院总理温家宝视察生产线
机械手抓卸原料
纯洁水清洗榨菜
切分机
金属异物检测机
筛分机
国内最大的涪陵榨菜集团有限公司
包装工艺流程
涪陵国光榨菜厂(太集集团)简陋的包装车间
16斗电子称自动计量
非生产人员不能入车间内
喷淋式的杀菌机
干制食品： Aw值： 0.80~0.85 可短期保存1~2周
< 0.72 可较长时间保藏保存2~3个月
< 0.65
可保藏 1~3年。
④食品的渗透压：绝大多数细菌不耐高的渗透压。细菌中乳酸菌属、 盐杆菌属能耐高的渗透压，酵母菌和霉菌一般能耐受较高的渗透压， 如鲁氏酵母、异常汉逊氏酵母、膜毕赤酵母等耐受高糖，常常引起 果酱、糖浆、果汁等高糖食品的变质，霉菌中比较突出的代表是灰 绿曲霉、青霉属、芽枝霉属等；常常渗透压高的食品Aw值就越小。
20~37 ℃：嗜温菌可生长，这类微生物较多，许多的细菌、酵母 菌和霉菌可生长，因此在这种环境中食品很容易腐败变质，保质期
短。
>37 ℃：主要是嗜热菌、嗜温菌生长很快，尤其是嗜热性的细菌、 芽孢菌属生长快，但霉菌酵母生长慢，在这种环境中食品变质过程
快。
二 腐败变质的化学过程
1 蛋白质的分解：
食品中的蛋白质
食品种 类 高酸性 食品
酸性食 品
中酸性 食品
pH值
常见腐败菌 产品
杀菌式
<3.7 3.7~4.6 4.6~5.0
酵母菌和霉 菠萝罐头、 100℃
菌
柠檬、果酱
果冻、柑橘
非芽孢耐酸 荔枝、龙眼、100℃ 菌、耐酸芽 桃、番茄酱 孢菌
嗜热菌和嗜 温菌
汤类、面条 及蔬菜类
105~ 121 ℃
低酸性 >5.0
第十章 食品腐败变质及其控制
第一节 食品的腐败变质
1 微生物引起食品腐败变质的基本条件 2 食品腐败变质的化学过程 3 食品腐败变质的鉴定 4 腐败变质食品的处理原则 5 各类食品腐败变质的特征
第二节 食品腐败变质的控制
1 食品的防腐保藏技术 2 防止食品腐败变质的控制方法
第一节 食品的腐败变质
一 微生物引起食品腐败变质的基本条件
20~30%食盐食品：极少数微生物可生长，如盐杆菌属。 15~20%食盐食品：少数微生物可生长，如乳酸菌属、盐杆菌属。 6~14%食盐食品： 假单胞菌属等较多的微生物能生长。 2~5%食盐食品：许多微生物均能生长。
⑤气体：O2： 需氧菌要生长致腐败；同时脂肪要氧化腐败。 缺O2：厌氧菌要生长致腐败；但脂肪不会氧化腐败。 CO2：食品中充CO2防止需氧菌引起变质，10%的可防
3 组织形态：发生软化、变形，弹性丧失，严重的发生表面粘稠， 析出液体等。
4 化学测定：常常过氧化值升高、pH值变化、挥发性盐基氮总氮 升高（鱼肉30mg/100g判定为变质）、三甲胺（新鲜的肉类中没 有，初期腐败时其量可达4-6mg/ 100g）。
四 腐败变质的处理原则：销毁这类食品。
五 各类食品的腐败变质特征：