微生物污染的危害和控制

微生物污染的危害和控制第一頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六一、食品微生物污染的危害導(dǎo)致食品腐敗變質(zhì)：什么叫做食品的腐敗變質(zhì)：食品受到各種內(nèi)外因素的影響，造成其原有化學(xué)性質(zhì)或物理性質(zhì)發(fā)生變化，降低或失去其營養(yǎng)價(jià)值和商品價(jià)值的過程。實(shí)質(zhì)：是食品中蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪等被污染微生物的分解代謝作用或自身組織酶進(jìn)行的某些生化過程。特征：發(fā)生大分子成分降解。第二頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六（一）食品腐敗變質(zhì)后的變化1、蛋白質(zhì)由微生物引起蛋白質(zhì)食品發(fā)生的變質(zhì)，通常稱為腐?。╯poilage）。

食物中蛋白質(zhì)

→

多肽

→

氨基酸

→

氨十胺十硫化氫等

脫氨基、脫硫等作用第三頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六2、脂肪食用油脂與食品中脂肪發(fā)生的變質(zhì)稱為酸敗（rancidity）。特征是產(chǎn)生酸和刺激的“哈喇”氣味。食品中油脂酸敗的化學(xué)反應(yīng)，主要是油脂自身氧化過程，其次是加水水解。（1）油脂的自身氧化:生成了氫過氧化物、羰基化合物（如醛類、酮類、低分子脂酸、醇類、酯類等）、羥酸以及脂肪酸聚合物、縮合物（如二聚體、三聚體等）。第四頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六（2）脂肪水解脂肪酸敗也包括脂肪的加水分解作用，產(chǎn)生游離脂肪酸、甘油及其不完全分解的產(chǎn)物。如甘油一酯、甘油二酯。

微生物的解脂酶等

食物中脂肪

→

脂肪酸

+

甘油

+

其它產(chǎn)物

脂肪酸可進(jìn)而斷鏈而形成具有不愉快味道的酮類或酮酸；不飽和脂肪酸的不飽和鍵可形成過氧化物；脂肪酸也可再氧化分解成具有特臭的醛類和醛酸，即所渭的“哈喇”氣味。這就是食用油脂和含脂肪豐富的食品發(fā)生酸敗后感官性狀改變的原因。第五頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六3、碳水化合物由微生物引起糖類物質(zhì)發(fā)生的變質(zhì)，習(xí)慣上稱為發(fā)酵或酵解（fermentation

）。食品中的碳水化合物包括：纖維素、半纖維素、淀粉、糖元以及雙糖和單糖等。含這些成份較多的食品主要是糧食、蔬菜、水果和糖類及其制品。在微生物及動植物組織中的各種酶及其它因素作用下，這些食品組成成分被分解成單糖、醇、醛、酮、羧酸、二氧化碳和水等低級產(chǎn)物。第六頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六（二）腐敗變質(zhì)食品對人體健康的影響及其危害1、產(chǎn)生厭惡感2、降低食品營養(yǎng)3、引起中毒或潛在性危害第七頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六【補(bǔ)充】

食品腐敗變質(zhì)的鑒定1、感官鑒定

感官鑒定是以人的視覺、嗅覺、觸覺、味覺來查驗(yàn)食品初期腐敗變質(zhì)的一種簡單而靈敏的方法。鑒定指標(biāo)：色澤

、

氣味、口味

、組織狀態(tài)（變形、軟化；發(fā)粘；粘稠、結(jié)塊等。液態(tài)食品變質(zhì)后即會出現(xiàn)渾濁、沉淀，表面出現(xiàn)浮膜、變稠等）。第八頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六2、化學(xué)鑒定微生物的代謝，可引起食品化學(xué)組成的變化，并產(chǎn)生多種腐敗性產(chǎn)物，因此，直接測定這些腐敗產(chǎn)物就可作為判斷食品質(zhì)量的依據(jù)。

一般氨基酸、蛋白質(zhì)類等含氮高的食品，如魚、蝦、貝類及肉類，在需氧性敗壞時(shí)，常以測定揮發(fā)性鹽基氮含量的多少作為評定的化學(xué)指標(biāo)；對于含氮量少而含碳水化合物豐富的食品，在缺氧條件下腐敗則經(jīng)常測定有機(jī)酸的含量或pH值的變化作為指標(biāo)。第九頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六3、

物理指標(biāo)

食品的物理指標(biāo)，主要是根據(jù)蛋白質(zhì)分解時(shí)低分子物質(zhì)增多這一現(xiàn)象，來先后研究食品浸出物量、浸出液電導(dǎo)度、折光率、冰點(diǎn)下降、粘度上升等指標(biāo)。其中肉浸液的粘度測定尤為敏感，能反映腐敗變質(zhì)的程度。第十頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六4、

微生物檢驗(yàn)對食品進(jìn)行微生物菌數(shù)測定，可以反映食品被微生物污染的程度及是否發(fā)生變質(zhì)，同時(shí)它是判定食品生產(chǎn)的一般衛(wèi)生狀況以及食品衛(wèi)生質(zhì)量的一項(xiàng)重要依據(jù)。在國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中常用細(xì)菌總菌落數(shù)和大腸菌群的近似值來評定食品衛(wèi)生質(zhì)量，一般食品中的活菌數(shù)達(dá)到108cfu／g時(shí)，則可認(rèn)為處于初期腐敗階段。第十一頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六

二、食品微生物污染的控制

第十二頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六幾個(gè)基本概念滅菌（sterilization）采用強(qiáng)烈的理化因素使任何物體內(nèi)外部的一切微生物永遠(yuǎn)喪失其生長繁殖能力的措施，稱為滅菌。消毒（disinfection）采用較溫和的理化因素，僅殺死物體表面或內(nèi)部的一部分對人體有害的病原菌，而對被處理物體基本無害的措施，稱為消毒。防腐（antisepsis）利用理化因素完全抑制霉腐微生物的生長繁殖，從而達(dá)到防止物品發(fā)生霉腐的措施，稱為防腐?；煟╟hemotheraphy）即化學(xué)治療。利用具有高度選擇毒力的化學(xué)物質(zhì)抑制宿主體內(nèi)病原微生物的生長繁殖，以達(dá)到治療該感染性疾病的一種措施。第十三頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六高溫滅菌（消毒）法——是最常用的物理方法。高溫可引起蛋白質(zhì)、核酸等活性大分子氧化或變性失活而導(dǎo)致微生物死亡。微波殺菌遠(yuǎn)紅外線加熱殺菌歐姆殺菌

（一）熱殺菌第十四頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六★干熱滅菌法（dryheatsterilization）焚燒法（incineration）：是將被滅菌物品在火焰中燃燒，使所有的生物物質(zhì)碳化。優(yōu)點(diǎn)：簡單、迅速、徹底。缺點(diǎn)：由于對被滅菌物品的破壞極大，使用范圍有限。適用于：無經(jīng)濟(jì)價(jià)值的物品滅菌（如醫(yī)用垃圾），及不怕燒的實(shí)驗(yàn)器具，如接種環(huán)、鑷子、試管或三角瓶口的滅菌等。第十五頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六干燥熱空氣滅菌法(hot-airoven)將物品放入烘箱內(nèi)，然后升溫至150℃—170℃，維持1—2小時(shí)?；?40℃，3h適用于：玻璃、陶瓷和金屬物品的滅菌，不適合液體樣品，及棉花、紙張、纖維和橡膠類物質(zhì)的滅菌。特點(diǎn)：由于空氣傳熱穿透力差，菌體在脫水狀態(tài)下不易殺死，所以溫度高、時(shí)間長。注意事項(xiàng)：1、溫度不要超過180℃，否則包裝紙等易烤焦。2、結(jié)束后，等冷卻到70℃時(shí)再開箱取物，以防溫度驟降玻璃器皿炸裂。第十六頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六★濕熱滅菌法：特點(diǎn)：溫度低、時(shí)間短、滅菌效果好。原因：

1)菌體內(nèi)含水量越高，則其蛋白質(zhì)凝固溫度越低；濕熱主要破壞蛋白質(zhì)的氫鍵結(jié)構(gòu)，使其凝固變性。

2)蒸汽冷凝會放出潛熱；

3)飽和水蒸汽穿透力強(qiáng)。第十七頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六高壓蒸汽滅菌法利用水的沸點(diǎn)隨水蒸氣壓力的增加而上升，以達(dá)到100℃以上高溫滅菌的方法。

條件：121℃（1kg/cm2或15磅/英寸2）維持15-20min。

112℃（0.5kg/cm2或8磅/英寸2）20-30min。

115℃（0.75kg/cm2或11磅/英寸2）20-30min。應(yīng)根據(jù)滅菌物品的性質(zhì)或成分選擇滅菌溫度例如：生理鹽水、營養(yǎng)瓊脂等培養(yǎng)基用121℃。含葡萄糖、乳糖、氨基酸等培養(yǎng)基用112℃。適用：耐高溫物品，玻璃儀器、含水或不含水的物品。

第十八頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六高壓蒸汽滅菌鍋?zhàn)⒁馐马?xiàng)：加水要適量；物品擺放不宜太擠；排凈冷空氣，溫度至100℃關(guān)上排氣閥

；計(jì)時(shí)要從溫度達(dá)到121℃開始；滅菌終了，緩慢降壓至0，再開蓋取物；安全閥不得隨意調(diào)節(jié)。第十九頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六超高溫瞬時(shí)殺菌（UHT）

優(yōu)點(diǎn)：既可達(dá)到一定的殺菌要求，又能最大程度地保持食品品質(zhì)。如牛乳等液體食品停留在140℃左右3-4s，急劇冷卻至75℃，經(jīng)勻質(zhì)化后冷卻至20℃。適宜對象：對熱敏感的食品作用條件：140℃；3-4s第二十頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六微波殺菌：微波（超高頻），一般是指頻率在300-300000MHz的電磁波。目前915

MHz和2450

MHz兩個(gè)頻率已廣泛地應(yīng)用于微波加熱。優(yōu)點(diǎn)：具有快速、節(jié)能、對食品的品質(zhì)影響很小的特點(diǎn)。因此，能保留更多的活性物質(zhì)和營養(yǎng)成分。適用于：人參、香菇、猴頭菌、花粉、天麻以及中藥、中成藥的干燥和滅菌。第二十一頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六遠(yuǎn)紅外線是指波長為2.5–1000um的電磁波。食品的很多成分對3～10um的遠(yuǎn)紅外線有強(qiáng)烈的吸收，因此食品往往選擇這一波段的遠(yuǎn)紅外線加熱。

優(yōu)點(diǎn)：熱輻射率高；熱損失少；加熱速度快，傳熱效率高；食品受熱均勻，不會出現(xiàn)局部加熱過度或夾生現(xiàn)象；食物營養(yǎng)成分損失少等。。應(yīng)用：食品的烘烤、干燥、解凍，以及堅(jiān)果類、粉狀、塊狀、袋裝食品的殺菌和滅酶。

遠(yuǎn)紅外線加熱殺菌:

第二十二頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六歐姆殺菌歐姆加熱是利用電極，將電流直接導(dǎo)入食品，由食品本身介電性質(zhì)所產(chǎn)生的熱量，以達(dá)到直接殺菌的目的。優(yōu)點(diǎn)：不需要傳熱面，熱量在固體產(chǎn)品內(nèi)部產(chǎn)生；系統(tǒng)操作連續(xù)、平穩(wěn)，易于自動化控制；維護(hù)費(fèi)用、操作費(fèi)用低等。適合于：處理含大顆粒固體產(chǎn)品和高粘度的物料。第二十三頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六1、輻照殺菌食品的輻照保藏是指用放射線輻照食品，借以延長食品保藏期的技術(shù)。輻射線主要包括紫外線、X射線和γ射線等。常應(yīng)用的放射源：放射性同位素鈷60（Co60）、銫187（Cs187）、磷（P32）等。它們主要釋放出的是γ射線。應(yīng)用于：肉類及其制品、果蔬類和糧食及其制品等食品的殺菌保藏。

（二）非加熱殺菌保藏

第二十四頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六χ、γ、β射線，波長短，能量高，有較強(qiáng)的殺傷力。作用原理：可引起水和其他物質(zhì)的電離，產(chǎn)生游離基，使核酸、蛋白質(zhì)或酶發(fā)生變化，造成細(xì)胞損傷或死亡。特點(diǎn)：穿透力強(qiáng)，非專一性，作用于一切細(xì)胞成分，對所有生物均有殺傷作用。缺點(diǎn)：設(shè)備復(fù)雜，價(jià)格昂貴；要求嚴(yán)格的防護(hù)措施。

第二十五頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六微波：微波的范圍在915—2450MHz/s之間。機(jī)理：微波產(chǎn)生熱效應(yīng)，使蛋白質(zhì)、酶等物質(zhì)變性，導(dǎo)致微生物死亡。

特點(diǎn)：加熱均勻，熱能利用率高、加熱時(shí)間短。應(yīng)用：食品消毒、滅菌。

第二十六頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六超聲波：每秒鐘振動在1600HZ以上的聲波。機(jī)理：引起膜破壞，細(xì)胞破裂，內(nèi)涵物逸出。

應(yīng)用：破碎細(xì)胞，提取胞內(nèi)物質(zhì)（代謝產(chǎn)物、酶等）殺菌,超聲波殺菌效力大小與頻率、強(qiáng)度、處理時(shí)間等多種因素有關(guān)。2、超聲波殺菌第二十七頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六高壓放電殺菌采用的電源一般為脈沖電壓

。機(jī)理:可以使細(xì)胞膜穿孔；液體介質(zhì)電離產(chǎn)生臭氧

?！顨⒕男Ч喝Q于電場強(qiáng)度、脈沖寬度、電極種類、液體食品的電阻、pH值、微生物種類以及原始污染程度等因素。

由于放電殺菌的介質(zhì)為液體，故只能用于液態(tài)食品的殺菌。

3、高壓放電殺菌

第二十八頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六

4、高壓殺菌

所謂高壓殺菌就是將食品物料以某種方式包裝以后，置于高壓裝置中加壓，達(dá)到滅菌、長期安全保存的目的。作用條件：200MPa以上（2000多個(gè)大氣壓）作用機(jī)理：高壓使微生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生物化學(xué)反應(yīng)、基因機(jī)制以及細(xì)胞壁膜發(fā)生多方面的變化，進(jìn)而使微生物的生理機(jī)能喪失或發(fā)生不可逆變化而致死。第二十九頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六

高壓殺菌的應(yīng)用

采用高壓技術(shù)對肉類進(jìn)行加工處理，與常規(guī)方法相比，在肉制品的柔嫩度、風(fēng)味、色澤、成熟度及保藏性等方面都得到不同程度的改善。例如，常溫下質(zhì)粗價(jià)廉牛肉經(jīng)250

Mpa高壓處理，牛肉制品明顯得到嫩化；300

MPa壓力處理雞肉和魚肉10分鐘，能得到類似于輕微烹飪的組織狀態(tài)。第三十頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六高壓處理水產(chǎn)品可最大限度地保