微生物引起食品變質(zhì)的基本條件40課件

微生物引起食品變質(zhì)的基本條件食品受到自然界中存在的一定類型和數(shù)量的微生物的污染且環(huán)境條件適宜時，微生物就會迅速生長繁殖，造成食品的腐敗變質(zhì)。食品的腐敗變質(zhì)不僅降低了食品的營養(yǎng)價值和衛(wèi)生質(zhì)量，而且還可能危害人體的健康。食品腐敗變質(zhì)的定義食品腐敗變質(zhì):是指食品受到各種內(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)價值和商品價值的過程。如魚肉的腐臭、油脂的酸敗、水果蔬菜的腐爛和糧食的霉變等?！魇称返母瘮∽冑|(zhì)原因較多，有物理因素如高溫、高壓和放射性物質(zhì)的污染等，化學(xué)因素如重金屬鹽類的污染等，生物因素如昆蟲、寄生蟲以及微生物的污染及動、植物食品組織內(nèi)酶的作用等。本節(jié)只討論由微生物引起的食品腐敗變質(zhì)問題。微生物引起食品變質(zhì)的基本條件食品在原料收購、運(yùn)輸、加工和保藏等過程中不可避免地受到環(huán)境中微生物的污染。微生物污染食品后，能否導(dǎo)致食品的腐敗變質(zhì)，以及變質(zhì)的程度和性質(zhì)如何，是受多方面因素影響的。食品發(fā)生腐敗變質(zhì)與食品基質(zhì)的性質(zhì)、污染微生物的種類和數(shù)量以及食品所處的外界環(huán)境條件等因素有關(guān)。12食品的基質(zhì)特性引起食品腐敗變質(zhì)的微生物種類目錄CONTENTS3食品的環(huán)境條件Part章節(jié)01食品的基質(zhì)特性一、食品的營養(yǎng)成分與微生物的分解作用食品除含有一定的水分之外，主要含有蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、無機(jī)鹽、維生素等，其豐富的營養(yǎng)成分是微生物的良好培養(yǎng)基，因而微生物污染食品后很容易迅速生長繁殖造成食品的變質(zhì)。各種微生物分解各類營養(yǎng)物質(zhì)的能力不同，當(dāng)微生物所具有的酶所需的底物與食品營養(yǎng)成分相致時，微生物可以引起食品的迅速腐敗變質(zhì)。一、食品的營養(yǎng)成分與微生物的分解作用肉、魚等富含蛋白質(zhì)的食品，容易受到對蛋白質(zhì)分解能力很強(qiáng)的變形桿菌、青霉等微生物的污染而發(fā)生腐敗。米飯等含糖類較高的食品，易受到曲霉屬、根霉屬、乳酸菌、啤酒酵母等對碳水化合物分解能力強(qiáng)的微生物的污染而變質(zhì)。脂肪含量高的食品，易受到黃曲霉和假單胞桿菌等分解脂肪能力很強(qiáng)的微生物的污染而變質(zhì)。二、食品的pH值根據(jù)不同食品pH范圍，可將食品劃分為兩大類:酸性食品和非酸性食品。一般規(guī)定pH在4.5以上者，屬于非酸性食品；

pH在4.5以下者為酸性食品。幾乎所有的動物性食品和蔬菜都屬于非酸性食品;幾乎所有的水果為酸性食品。1.酸性食品和非酸性食品食品的酸度不同，引起食品腐敗變質(zhì)的微生物類群也不同。各類微生物都有其最適宜的pH值范圍，絕大多數(shù)細(xì)菌最適生長的pH是7.0左右，所以非酸性食品最適合于絕大多數(shù)細(xì)菌的生長。當(dāng)食品pH在5.5以下時，腐敗細(xì)菌基本上被抑制，只有少數(shù)細(xì)菌，如大腸桿菌和個別耐酸細(xì)菌，如乳桿菌屬尚能繼續(xù)生長。由于酵母菌生長的最適pH范圍是3.8～6.0，霉菌生長的最適pH范圍是4.0～5.8，因此酸性食品的腐敗變質(zhì)主要是酵母和霉菌的生長。二、食品的pH值2.食品的pH值對微生物的影響微生物在食品中生長繁殖也會引起食品的pH發(fā)生改變，當(dāng)微生物生長在含糖與蛋白質(zhì)的食品基質(zhì)中，微生物首先分解糖產(chǎn)酸使食品的pH下降;當(dāng)糖不足時，蛋白質(zhì)被分解，pH又回升。由于微生物的活動，使食品基質(zhì)的pH發(fā)生很大變化，當(dāng)酸或堿積累到一定量時，反過來又會抑制微生物的繼續(xù)活動。有些食品對pH改變有一定的緩沖作用，一般來說肉類食品的緩沖作用比蔬菜類食品大，因肉類中蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的氨類物質(zhì)能與酸性物質(zhì)起中和作用，從而保持一定的pH。二、食品的pH值3.微生物對食品的pH值的影響三、食品水分微生物的生命活動離不開水，這不僅因為水是細(xì)胞的重要組成成分，還因為它是一種起著溶劑和運(yùn)輸介質(zhì)作用的物質(zhì)，參與細(xì)胞內(nèi)水解、縮合、氧化和還原等反應(yīng)。因此，水對微生物的影響深遠(yuǎn)。微生物類群最低Aw范圍微生物種類最低Aw值大多數(shù)細(xì)菌大多數(shù)酵母菌大多數(shù)霉菌0.99～0.900.94～0.880.94～0.73嗜鹽性細(xì)菌嗜干霉菌耐高滲酵母0.750.650.60食品中水分以游離水和結(jié)合水兩種形式存在。微生物在食品上生長繁殖，能利用的水是游離水，因而微生物在食品中的生長繁殖所需水不是取決于總含水量，而是取決于水分活度Aw。研究證明，在Aw值低的基質(zhì)中微生物生長不良，當(dāng)Aw低于一定界限，微生物的生長即停止。不同類群微生物生長的最低Aw是有較大差異的，以霉菌生長所要求的Aw最低，酵母其次，細(xì)菌要求較高。從細(xì)菌、酵母、霉菌三大類微生物比較，當(dāng)Aw接近0.9時，絕大多數(shù)細(xì)菌生長的能力已很微弱，當(dāng)Aw低于0.9時細(xì)菌幾乎已不能生長。當(dāng)Aw下降至0.88時，絕大多數(shù)酵母生長受到嚴(yán)重影響，僅有少數(shù)耐滲透壓酵母能在Aw值為0.6時生長。多數(shù)霉菌生長的最低Aw值為0.8。新鮮的食品原料如魚、肉、水果、蔬菜等含有較多的水分，Aw值一般在0.98～0.99，適合多數(shù)微生物的生長，如果不及時加以處理，很容易發(fā)生腐敗變質(zhì)。為了防止食品變質(zhì)，最常用的辦法就是要降低食品的含水量，使Aw值降低至0.70以下，這樣可以較長期地進(jìn)行保存。四、食品的滲透壓滲透壓與微生物的生命活動有一定的關(guān)系。如將微生物置于低滲透壓溶液中（如0.1g/L氯化鈉溶液），菌體則吸收水分發(fā)生膨脹，甚至破裂。若置于高滲溶液中(如200g/L氯化鈉溶液)，菌體則發(fā)生脫水，甚至死亡。一般來講，微生物在低滲透壓的食品中有一定的抵抗力，較易生長，而在高滲食品中，微生物常因脫水而死亡。不同微生物種類對滲透壓的耐受能力大不相同。絕大多數(shù)細(xì)菌不能在較高滲透壓的食品中生長，只有少數(shù)種能在高滲環(huán)境中生長，如鹽桿菌屬中的一些菌種，在20％～30％的食鹽濃度的食品中能夠生活。四、食品的滲透壓食鹽和糖是形成不同滲透壓的主要物質(zhì)。在食品中加入不同量的糖或鹽，可以形成不同滲透壓，所加的糖或鹽越多，則濃度越高，滲透壓越大，食品的Aw值就越小，常用鹽腌和糖漬方法來較長時間地保存食品。四、食品的滲透壓Part章節(jié)02引起食品腐敗變質(zhì)的微生物種類能引起食品發(fā)生腐敗變質(zhì)的微生物種類很多，主要有細(xì)菌、酵母和霉菌。一般情況下細(xì)菌常比酵母菌占優(yōu)勢。在這些微生物中，有病原菌和非病原菌，有芽孢菌和非芽孢菌，有嗜熱性菌、嗜溫性菌和嗜冷性菌，有好氧菌或厭氧菌，有分解蛋白質(zhì)、糖類、脂肪能力強(qiáng)的微生物。一、分解蛋白質(zhì)類食品的微生物分解蛋白質(zhì)而使食品變質(zhì)的微生物，主要是細(xì)菌、霉菌和酵母菌，它們多數(shù)是通過分泌胞外蛋白酶來完成的。二、分解碳水化合物類食品的微生物細(xì)菌中能強(qiáng)烈分解淀粉的為數(shù)不多，主要是芽孢桿菌屬和梭狀芽孢桿菌屬的某些種，如枯草桿菌，它們是引起米飯發(fā)酵、面包黏液化的主要菌株。1.細(xì)菌分解碳水化合物類食品二、分解碳水化合物類食品的微生物多數(shù)霉菌都有分解簡單碳水化合物的能力，能夠分解纖維素的霉菌并不多，常見的有青霉屬、曲霉屬、木霉屬等中的幾個菌種。2.霉菌分解碳水化合物類食品二、分解碳水化合物類食品的微生物絕大多數(shù)酵母不能使淀粉水解，少數(shù)酵母如擬內(nèi)胞霉屬的酵母能分解多糖，極少數(shù)酵母如脆壁酵母能分解果膠。3.酵母分解碳水化合物類食品三、分解脂肪類食品的微生物分解脂肪的微生物能生成脂肪酶，使脂肪水解為甘油和脂肪酸。一般來講，對蛋白質(zhì)分解能力強(qiáng)的需氧性細(xì)菌，同時大多數(shù)也能分解脂肪。細(xì)菌中的假單孢菌屬、無色桿菌屬、黃色桿菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬和芽孢桿菌屬中的許多種，都具有分解脂肪的特性。其中分解脂肪能力特別強(qiáng)的是熒光假單孢菌。1.細(xì)菌分解脂肪類食品三、分解脂肪類食品的微生物能分解脂肪的霉菌比細(xì)菌多，在食品中常見的有曲霉屬、白地霉、代氏根霉、婁地青霉和芽枝霉屬等。2.霉菌分解脂肪類食品三、分解脂肪類食品的微生物酵母菌分解脂肪的菌種不多，主要是解脂假絲酵母，這種酵母對糖類不發(fā)酵，但分解脂肪和蛋白質(zhì)的能力卻很強(qiáng)。因此，在肉類食品、乳及其制品中脂肪酸敗時，也應(yīng)考慮到是否因酵母而引起。3.酵母菌分解脂肪類食品Part章節(jié)03食品的環(huán)境條件一、溫度根據(jù)微生物生長的最適溫度，可將微生物分為嗜冷、嗜溫、嗜熱3個生理類群。每一類群微生物都有最適宜生長的溫度范圍，但這3群微生物又都可以在20～30℃生長繁殖，當(dāng)食品處于這種溫度的環(huán)境中，各種微生物都可生長繁殖而引起食品的變質(zhì)。一、溫度低溫對微生物生長極為不利。僅少數(shù)低溫微生物在5℃左右或更低的溫度(甚至一20℃以下)下仍能生長繁殖，使食品發(fā)生腐敗變質(zhì)。低溫微生物是引起冷藏、冷凍食品變質(zhì)的主要微生物。食品在低溫下生長的微生物主要有:假單孢桿菌屬、產(chǎn)堿菌屬、變形菌屬、黃桿菌屬等。1.低溫對微生物生長的影響一般認(rèn)為，-10℃可抑制所有細(xì)菌生長，-12℃可抑制多數(shù)霉菌生長，-15℃可抑制多數(shù)酵母菌生長，-18℃可抑制所有霉菌與酵母菌生長，因此，為了防止微生物的生長，建議食品的凍溫度應(yīng)≤一18℃。一、溫度當(dāng)溫度在45℃以上時，對大多數(shù)微生物的生長十分不利。在高溫條件下，微生物體內(nèi)的酶、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)體很容易發(fā)生變性失活，細(xì)胞膜也易受到破壞，這樣會加速細(xì)胞的死亡。溫度愈高，死亡率也愈高?！鳌髟诟邷貤l件下，仍然有少數(shù)微生物能夠生長。通常把凡能在45℃以上溫度條件下進(jìn)行代謝活動的微生物，稱為高溫微生物或嗜熱微生物。2.高溫對微生物生長的影響在高溫條件下，嗜熱微生物的新陳代謝活動加快，所產(chǎn)生的酶對蛋白質(zhì)和糖類等物質(zhì)的分解速度也比其他微生物快，因而使食品發(fā)生變質(zhì)的時間縮短，比一般嗜溫細(xì)菌快7～14