食品微生物學-第十章-食品腐敗變質及其控制

第十章食品腐敗變質及其控制第一節(jié)食品的腐敗變質1微生物引起食品腐敗變質的基本條件2食品腐敗變質的化學過程3食品腐敗變質的鑒定4腐敗變質食品的處理原則5各類食品腐敗變質的特征第二節(jié)食品腐敗變質的控制1食品的防腐保藏技術2防止食品腐敗變質的控制方法第一節(jié)食品的腐敗變質一微生物引起食品腐敗變質的基本條件1概念：食品變質——食品受到內外因素的作用導致食品的物理性質和化學性質以及感官品質的變化過程叫食品變質。食品腐敗——指食品中的蛋白質被微生物分解破壞產(chǎn)生有毒物質和不愉快的氣味物質的過程叫腐敗。2主要引起食品腐敗變質的微生物（1）分解蛋白質能力強的微生物

①Bac.A產(chǎn)生胞外蛋白酶的細菌：如芽孢桿菌、假單胞桿菌屬、變形桿菌、黃桿菌屬、梭狀芽孢桿菌屬等。B產(chǎn)生胞內蛋白酶的細菌：如大腸桿菌屬、葡萄球菌屬無色桿菌、產(chǎn)堿桿菌屬和一部分黃桿菌屬，分解蛋白質的能力次之。蛋白質食品腐敗變質后產(chǎn)生腐胺、三甲胺、甲硫醇和硫化氫等有臭味。

②Mold:許多霉菌分解蛋白質的能力比細菌強，尤其是天然蛋白，霉菌分解天然蛋白的能力比細菌強。③酵母菌：分解蛋白質的能力弱，只能使凝固的蛋白緩慢分解。（2）分解碳水化合物的優(yōu)勢微生物

A少數(shù)微生物可以利用淀粉、單糖、雙糖，如枯草芽孢桿菌、馬鈴薯芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌等細菌B大多數(shù)細菌只利用單糖、雙糖。霉菌：大多數(shù)霉菌都可以分解淀粉、黑曲霉、米曲霉等，包括分解果膠、纖維素和半纖維素。酵母菌：只能利用單糖、雙糖，少數(shù)酵母菌可利用淀粉如擬內孢霉屬、彭貝裂殖酵母。細菌：（3）分解脂肪的優(yōu)勢微生物

A細菌：大多數(shù)細菌具有分解脂肪的能力，主要是蛋白質腐敗的優(yōu)勢微生物。

B霉菌：霉菌分解脂肪的能力強，食品常見的有黃曲霉、煙曲霉、灰綠青霉、白地霉、婁地青霉、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，但解脂假絲酵母可分解脂肪和蛋白質，不發(fā)酵糖，在乳制品、肉制品的脂肪酸敗是，常常有此酵母菌引起。脂肪發(fā)生腐敗變質后有明顯的“哈喇”味，肉、魚類食品脂肪變黃。檢測過氧化值升高，酸度上升。引起粘米餅變質的微生物引起粘米餅變質的微生物3微生物引起食品腐敗變質的基本條件（1）食品的基質特性：①食品的營養(yǎng)成分：水分含量高、營養(yǎng)豐富的食品容易腐敗變質，引起變質的微生物種類取決于食品的主要營養(yǎng)成分等多種因素。②食品的氫離子濃度：根據(jù)食品的pH值不同將食品劃分為：高酸性食品、酸性食品、中酸性食品和低酸性食品，不同的pH值條件下常常引起腐敗的微生物不一樣。原料帶菌加工過程中有菌殺菌之后帶菌食品種類pH值常見腐敗菌產(chǎn)品殺菌式高酸性食品<3.7酵母菌和霉菌菠蘿罐頭、檸檬、果醬果凍、柑橘100℃酸性食品中酸性食品3.7~4.64.6~5.0非芽孢耐酸菌、耐酸芽孢菌嗜熱菌和嗜溫菌荔枝、龍眼、桃、番茄醬湯類、面條及蔬菜類100℃105~121℃低酸性食品>5.0(5.0~7.0)厭氧菌、嗜溫性兼性菌各種肉類產(chǎn)品和肉類與蔬菜混合品121℃③食品的水分：食品有液體、固體和半固體，均含有水分?；瘜W結合水：結合穩(wěn)定，干制時不易除去。食品中的水分物理結合水：吸附結合水和滲透結合水游離水：機械結合水，干制時除去。Aw——是食品在密閉的容器中形成的水蒸汽壓與相同溫度下純水蒸汽壓之比值。Aw=P/P0Aw的實質是對介質內能參與化學反應水分的估量，是用以衡量微生物忍受干燥程度的能力。微生物最適生長繁殖的Aw值：0.98~0.99Bac.<0.90不生長嗜鹽菌<0.75不生長Yeast<0.88不生長耐高滲透壓的酵母菌<0.60不生長Mold<0.80不生長干性霉菌<0.65不生長干制食品：

Aw值：0.80~0.85可短期保存1~2周<0.72可較長時間保藏保存2~3個月<0.65可保藏1~3年。④食品的滲透壓：絕大多數(shù)細菌不耐高的滲透壓。細菌中乳酸菌屬、鹽桿菌屬能耐高的滲透壓，酵母菌和霉菌一般能耐受較高的滲透壓，如魯氏酵母、異常漢遜氏酵母、膜畢赤酵母等耐受高糖，常常引起果醬、糖漿、果汁等高糖食品的變質，霉菌中比較突出的代表是灰綠曲霉、青霉屬、芽枝霉屬等；常常滲透壓高的食品Aw值就越小。20~30%食鹽食品：極少數(shù)微生物可生長，如鹽桿菌屬。15~20%食鹽食品：少數(shù)微生物可生長，如乳酸菌屬、鹽桿菌屬。6~14%食鹽食品：假單胞菌屬等較多的微生物能生長。2~5%食鹽食品：許多微生物均能生長。⑤氣體：O2：需氧菌要生長致腐?。煌瑫r脂肪要氧化腐敗。缺O(jiān)2：厭氧菌要生長致腐敗；但脂肪不會氧化腐敗。CO2：食品中充CO2防止需氧菌引起變質，10%的可防霉變，但酵母菌耐受力強，可引起變質。米餅有氧氣和無氧氣時的腐敗變化⑥食品的環(huán)境條件——溫度：0~10℃：許多微生物不能生長，只有嗜冷菌可緩慢生長。如假單胞菌屬、黃桿菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、無色桿菌屬、變形桿菌屬、色桿菌屬等。低溫中出現(xiàn)的酵母和霉菌有假絲酵母屬、圓酵母屬、隱酵母屬和酵母屬、青霉屬、芽枝霉屬、念珠霉屬、毛霉屬、葡萄孢霉屬等，因此只能短期保存食品，低溫殺菌的食品一般30~60天的保質期。20~37℃：嗜溫菌可生長，這類微生物較多，許多的細菌、酵母菌和霉菌可生長，因此在這種環(huán)境中食品很容易腐敗變質，保質期短。>37℃：主要是嗜熱菌、嗜溫菌生長很快，尤其是嗜熱性的細菌、芽孢菌屬生長快，但霉菌酵母生長慢，在這種環(huán)境中食品變質過程快。二腐敗變質的化學過程1蛋白質的分解：食品中的蛋白質多肽氨基酸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+其他產(chǎn)物3食品中碳水化合物的分解：碳水化合物有機酸+酒精+氣體等三食品腐敗變質的鑒定：1色澤：天然色澤退色，如肉色變暗、蘑菇失去白色，產(chǎn)生一些微生物生長代謝的色素。2氣味：食品本身固有的香氣消失，出現(xiàn)異味甚至臭味如酸臭味、腐敗臭味等。3組織形態(tài)：發(fā)生軟化、變形，彈性喪失，嚴重的發(fā)生表面粘稠，析出液體等。4化學測定：常常過氧化值升高、pH值變化、揮發(fā)性鹽基氮總氮升高（魚肉30mg/100g判定為變質）、三甲胺（新鮮的肉類中沒有，初期腐敗時其量可達4-6mg/100g）。四腐敗變質的處理原則：銷毀這類食品。五各類食品的腐敗變質特征：1乳品：鮮乳和乳制品發(fā)生變質后，初期出現(xiàn)酸度增加，蛋白質變性出現(xiàn)凝快，嚴重的出現(xiàn)腐敗臭味。2肉類：肉類的表面發(fā)粘、變色，嚴重出現(xiàn)發(fā)臭、產(chǎn)生色斑。3魚肉：魚肉很容易腐敗變質，表面發(fā)粘、發(fā)臭。魚眼是一個重要的標志。4鮮蛋：蛋殼出現(xiàn)黑點，蛋白變稀，嚴重的產(chǎn)氣振動爆炸，有H2S惡臭味。5罐頭食品：（1）平酸腐?。喝忸愂称房诟凶兯幔阄断陆?。平酸菌——常常引起罐頭食品變質，產(chǎn)酸不產(chǎn)氣，罐頭外觀正常，平蓋（不胖聽、胖袋），但內部產(chǎn)酸，pH值下降0.1~0.3，這類微生物叫平酸菌。（2）罐頭食品的腐敗變質：污染了厭氧性芽孢菌導致的腐敗變質。如肉毒梭狀芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌、魏氏梭狀芽孢桿菌、嗜熱解糖梭狀芽孢桿菌及其非芽孢菌導致的腐敗，大多數(shù)要發(fā)生脹罐現(xiàn)象，并有嚴重的腐敗臭味。6果蔬及其制品的變質特征：由于該類食品蛋白質含量不多，因此變質后以出現(xiàn)酸味、酒味的多，組織軟腐爛。果汁：變質后常常由酵母、霉菌引起，出現(xiàn)酸臭、沉淀或長膜。7糕點的變質特征：水分含量較高的面包變質主要由霉菌引起，出現(xiàn)長霉現(xiàn)象，但包裝不當污染嚴重的可致許多微生物生長導致腐敗變質發(fā)臭，甚至食物中毒。但是蛋糕類特別注意比面包容易發(fā)生食物中毒，特別是環(huán)境溫度高時。第二節(jié)腐敗變質的控制一食品的防腐保藏技術：1低溫保藏：抑制微生物酶活性達到抑制微生物生長。2氣調保藏：抑制微生物呼吸代謝。3熱殺菌保藏：高溫破壞微生物蛋白質致死。4輻照滅菌保藏：輻照及超聲波等射線殺滅微生物。5脫水保藏：降低水分活度，抑制微生物生長。6提高滲透壓保藏：使微生物細胞失水致死。7使用防腐劑保藏：化學物質抑制或殺死微生物。食品的防腐是一項綜合性的保藏技術，任何單一的方法均難以取得滿意的效果。二防止食品腐敗變質加工過程中的控制方法：由于引起食品的腐敗變質有許多的因素和途徑，原料的污染、加工過程中的污染、包裝以及殺菌技術，產(chǎn)品的特性要求等原因，因此防止食品腐敗變質是一項綜合的技術，任何單一的因素都難以保障食品的安全性，難以降低或杜絕食物中毒。控制食品污染是食品微生物學的重要目的，采取的措施如下：1污染的控制：從原料到餐桌過程中要減少微生物污染，保證原料在貯藏和加工時是優(yōu)質的原料。（1）防止原料的污染：原料的微生物數(shù)量少，品質好，抑制其生長或商業(yè)滅菌也易達到，食品的保質期和貨架期就有保證。如肉類原料、乳類原料均有要求。降低原料的帶菌率是保障質量的關鍵環(huán)節(jié)加工前：食品原料在加工前帶菌率比加工后在微生物的種類和數(shù)量上都多；加工中：微生物種類和數(shù)量的變化受到多種因素的影響；加工后：如果沒有二次污染，微生物的數(shù)量降低到很低程度，在保藏期內也不會繁殖，如果有二次污染，那么微生物的數(shù)量在一定時期內大量增加，然后穩(wěn)定在一定數(shù)量，之后有下降，引起食品變質。（2）食品的生產(chǎn)車間內要進行定期消毒，一些重要的包裝車間空氣要求凈化處理，食品廠建廠時要求遠離繁華地區(qū)，空氣要清潔。（3）防止水的污染：食品加工用水要根據(jù)加工要求進行處理。（4）加工機械設備要定期清洗殺菌：自動化全封閉式生產(chǎn)線必須有CIP清洗殺菌系統(tǒng)，防止加工過程中污染，有脂肪的物質用熱水清洗，而蛋白類食品污物用冷水沖洗。CIP清洗殺菌系統(tǒng)（CleaningInPlace）——工業(yè)化的生產(chǎn)設備、管道、裝置無須進行拆卸和安裝下就能進行周期清洗和消毒系統(tǒng)。CIP包括：①清洗劑站：（清洗劑、消毒劑的調配等）②循環(huán)調節(jié)體系：高壓泵、輸送管道、回流泵等③執(zhí)行裝備：在設備裝置中安裝好的清洗器、清洗球、噴嘴等。采收浸泡、洗滌接收原料封罐排氣裝罐去皮、去心預煮分類、分級殺菌冷卻貼標包裝車間內要定期滅菌

物理清潔度：不允許存在感官可見的污物。CIP清洗殺菌系統(tǒng)化學清潔度：清除一切化學污染物，不允許殘留清洗劑、消毒劑，pH值在6.8~7.2。細菌學清潔度：經(jīng)過清洗消毒后，達到工藝控制要求，如發(fā)酵罐、種子罐等要求達到殘余洗滌水中細菌總數(shù)<10個/100ml。（5）對包裝材料的處理：包裝材料的污染引起食品變質不容忽視，對UHT的牛奶、綠茶等PVC聚脂瓶要進行殺菌處理，采用紫外線等照射、過氧乙酸噴霧等。（6）防止人、動物和昆蟲的污染：加工過程中防止鼠、蟑螂和蒼蠅污染食品；操作工人上崗要體檢無病毒性的肝炎、結核、痢疾、傷寒等傳染病，并定期復查，進入工廠要著裝并消毒處理，防止頭皮、頭發(fā)掉如食品，手要消毒。（7）殺菌要徹底，防止二次污染：包裝產(chǎn)品封口要嚴密，殺菌徹底，要嚴格按照工藝進行殺菌。（8）使用化學防腐劑：按照GB2760-1996執(zhí)行。泰國金槍魚魚肉罐頭產(chǎn)品的服裝國內最大的涪陵榨菜集團有限公司2006年國務院總理溫家寶視察生產(chǎn)線機械手抓卸原料純潔水清洗榨菜篩分機切分機金屬異物檢測機國內最大的涪陵榨菜集團有限公司包裝工藝流程涪陵國光榨菜廠(太集集團)簡陋的包裝車間16斗電子稱自動計量非生產(chǎn)人員不能入車間內噴淋式的殺菌機榨菜自動烘干醬油生產(chǎn)的車間和肉品生產(chǎn)車間2加強食品企業(yè)的衛(wèi)生管理，應用先進的食品質量管理方式：（1）食品的GMP（良好制造規(guī)范）：二戰(zhàn)以后，人們經(jīng)歷了多次藥物災難后，逐漸認識到成品抽樣分析檢驗結果為依據(jù)的質量控制方法有一定缺陷，不能保證生產(chǎn)的藥品都做到安全并符合質量要求。美國FDA在1963年制定了醫(yī)藥的GMP，并于次年開始實施。其目的是要從醫(yī)藥的原料接收，到最終產(chǎn)品的制造階段，一直到產(chǎn)品出廠進行充分的質量管理，以防止劣質藥品的出現(xiàn)，確保醫(yī)藥品的高質量。這種想法被國際上所接受，WHO于1969年勸告各成員國制定“醫(yī)藥品的GMP”。同年美國公布了“食品的制造、加工、包裝，保管的一般適用標準規(guī)范”，即食品的FMP基本規(guī)范，以后逐漸應用在肉品、乳品、飲料、糕點等食品中。主要的內容：食品廠房的選址、設計和建筑、設備、工藝過程、檢測手段、人員組成、個人衛(wèi)生、管理職責、衛(wèi)生監(jiān)督程序等。原料生產(chǎn)過程控制產(chǎn)品終端抽樣檢驗合格有時出現(xiàn)災難以成品抽樣分析檢驗結果為依據(jù)的質量控制二十世紀初期藥品生產(chǎn)的質量控制方法不科學實施GMP的意義：A確保食品的質量：GMP對原料進廠到成品出廠、運輸和銷售鏈的各個環(huán)節(jié)，都提出了具體控制措施、技術要求和相應的檢測方法及程序，實施GMP管理制度是確保每件終產(chǎn)品合格的有效途徑。B促進食品企業(yè)質量管理的科學化和規(guī)范化，推動食品加工行業(yè)整體質量管理水平的提高：我國的食品企業(yè)GMP以標準形式頒布，具有強制性和普遍適用性，建立和完善自身質量管理系統(tǒng)，規(guī)范生產(chǎn)行為，保證產(chǎn)品質量。C有利于食品進入國際市場：GMP是衡量食品企業(yè)質量管理優(yōu)劣的重要依據(jù)，實施了GMP，將會在國際市場中提高竟爭力。國內外食品GMP的現(xiàn)況：我國是80年代中期開始重視的，開始實施。1988年還先后頒布了17個食品企業(yè)衛(wèi)生規(guī)范，國際食品法典委員會（CAC）制定了《食品衛(wèi)生通則》（CAC/PCP1-1981）及30多種“食品衛(wèi)生實施法則”，基本內容包括：適用范圍、定義、原料要求、工廠設備及操作、成品規(guī)格。CAC將這些關于食品企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)范推薦給各會員過政府，供各國制定相應食品法典時參考，同時也將這些規(guī)范作為國際食品貿易的準則，用于消除各國食品進口的非關稅壁壘，促進國際間食品流通。名稱標準號名稱標準號飲用天然礦泉水廠衛(wèi)生規(guī)范食品企業(yè)通用衛(wèi)生規(guī)范面粉廠衛(wèi)生規(guī)范乳品廠衛(wèi)生規(guī)范肉類加工廠衛(wèi)生規(guī)范飲料廠衛(wèi)生規(guī)范葡萄酒衛(wèi)生規(guī)范果酒廠衛(wèi)生規(guī)范黃酒廠衛(wèi)生規(guī)范GB16330-1996GB14881-1994GB13122-1991GB12693-1990GB12694-1990GB12695-1990GB12696-1990GB12696-1990GB12698-1990罐頭廠衛(wèi)生規(guī)范白酒廠衛(wèi)生規(guī)范啤酒廠衛(wèi)生規(guī)范醬油廠衛(wèi)生規(guī)范食醋廠衛(wèi)生規(guī)范食用植物油衛(wèi)生規(guī)范蜜餞廠衛(wèi)生規(guī)范糕點廠衛(wèi)生規(guī)范保健食品的衛(wèi)生規(guī)范膨化食品的衛(wèi)生規(guī)范GB8950-1988GB8951-1988GB8952-1988GB8953-1988GB8954-1988GB8955-1988GB8956-1988GB8957-1988GB17404-1998GB17405-1998（2）HACCP(HazardAnalysisCriticalControlPointInspectionSystem)應用——危害分析與關鍵點控制：①.Assessthehazardsandrisksassociatedwiththegrowing，harvesting，rawmaterials，ingredients，processing，manufacturing，distribution，marketing，preparation，andconsumptionofthefoodinquestion.②.DeterminetheCCP(s)requiredtocontroltheidentifiedhazards.確定工藝過程中關鍵控制點，如選原料控制點③.EstablishthecriticallimitsthatmustbemetateachidentifiedCCP.建立關鍵控制點的關鍵限值④.EstablishprocedurestomonitortheCCP(s).⑤.EstablishcorrectiveactionstobetakenwhenthereisadeviationidentifiedbymonitoringagivenCCP.建立關鍵控制點的糾偏措施，如再加熱、延長加熱時間或溫度等。⑥.EstablishproceduresforverificationthattheHACCPsystemisworkingcorrectly.建立驗證程序系統(tǒng)、外部驗證和內部驗證，內容：工藝流程、危害因素、控制點、監(jiān)測方法與程序、操作失控后采取措施等⑦.EstablisheffectiverecordkeepingsystemsthatdocumenttheHACCPplan.建立有效的記錄保存系統(tǒng)HACCP意義：HACCP是70年代發(fā)展起來的現(xiàn)代食品衛(wèi)生質量控制方法，歷經(jīng)20多年的研究與應用，它的概念和方法得到了不斷的發(fā)展。FAO和WHO的每個有關國際組織一直鼓勵各國應加強對HACCP的應用，近年來，國際食品法典委員會（CAC）已將其作為國際食品貿易過程中貿易雙方均應遵守的質量保證準則。但是由于各國情況的差異，無論在危害分析過程中所用的分析方法，還是在“關鍵控制點”所采用的監(jiān)測方法，都會因為各國企業(yè)、食品監(jiān)督管理部門的條件不同而有所不同。我國應用HACCP方法時，應結合我國實際情況，科學地運用，建立切實可行的HACCP系統(tǒng)。例如：榨菜肉絲HACCP體系的建立與實施研究：鹽漬榨菜切絲脫鹽肉絲原料油炸工藝脫水輔料添加混合包裝殺菌成品控制點，設限值控制點，設限值控制點，設限值控制點，設限值（3）風險性分析在食品中的應用風險性分析風險性管理風險性交流（4）ISO9000系列標準：執(zhí)行食品質量認證標準。（5）加強食品企業(yè)的衛(wèi)生管理：食品加工廠要完善全方位的衛(wèi)生管理制度，原料到產(chǎn)品管理嚴格，制度要保證執(zhí)行，要有檢驗室，嚴格檢驗工作。垃圾的衛(wèi)生管理、污水的衛(wèi)生管理、廠區(qū)的衛(wèi)生管理包括滅鼠滅蠅和定期消毒。(6)QS認證:對食品進行質量安全認證制。（7）食品儲存過程中的衛(wèi)生管理：全球每年有2%的糧食因霉變而不能食用。我國由于儲存的條件等因素，導致糧食、水果和蔬菜的腐爛、食品的腐敗變質損失也不小。不同的食品要求不同的溫度儲存，庫房要符合衛(wèi)生要求。（8）食品運輸?shù)男l(wèi)生管理：應與化學物品分開運輸，該冷藏運輸?shù)囊_到冷藏條件，注意運輸過程中防鼠、蟑螂。（9）食品銷售的衛(wèi)生管理：因進貨積壓超過保質期發(fā)生脹袋變質、霉變、生蟲、感官異常的食品嚴禁銷售；包裝不嚴密的食品嚴禁銷售；生產(chǎn)不符合標準的食品不準銷售；亂用添加劑和農(nóng)藥殘留的食品不準銷售。EachregionhasitsownparticularculinaryspecialityHowmeetinternationalrequirements?ISO14001Iso9000Iso22000Iso14000IFSBRCAIBHACCPIGAFastchanginga