微生物与食品腐败变质

1基本内容:了解引起食品腐败的微生物种类，掌握导致不同种类食品发生腐败的菌群及腐败类型。重点与难点：引起不同食品发生腐败的菌群及腐败类型。212.1食品的腐败变质12.2食品腐败变质的基本条件12.3食品腐败变质机制12.4引起食品变质的微生物12.5主要食品的腐败变质12.6食品防腐保藏技术12.7食品保藏的栅栏技术3概念食品腐败变质的类型引起食品腐败变质的微生物来源4食品腐败变质是指食品受到各种内外因素的影响，造成其原有化学性质或物理性质和感官性状发生变化，致使其营养价值和商品价值降低或失去的过程。5按食品类型分：按引起原因分：物理、化学、生物按化学过程分：蛋白质分解、碳水化合物分解、脂肪分解6生产、加工、运输、储藏、销售凡是动植物体在生活过程中，由于本身带有的微生物而造成的食品污染，称之为内源性污染；食品原料在收获、加工、运输、贮藏、销售过程中使食品发生的污染称之为外源性污染。土壤：细菌、放线菌、霉菌、酵母、藻类和原生动物；空气：霉菌、放线菌的孢子、细菌的芽孢及酵母菌；水：细菌；人及动物体：皮肤、毛发、口腔、消化道、呼吸道其它：食品加工机械与设备、包装材料、原辅料712.1食品的腐败变质12.2食品腐败变质的基本条件12.3食品腐败变质机制12.4引起食品变质的微生物12.5主要食品的腐败变质12.6食品防腐保藏技术12.7食品保藏的栅栏技术8食品的基本性质食品的营养成分：蛋白质高（细菌）、含糖高（霉菌、酵母菌）、脂肪含量高（黄曲霉和荧光假单胞菌）pH条件：酸性食品（pH≤4.5，酵母和霉菌），非酸性食品（pH＞4.5，细菌）水分：含水多（细菌），含水少（霉菌、酵母菌）渗透压：50%糖液抑制酵母，65%的糖液可抑制细菌，80%的糖液才可抑制霉菌环境因素温度、湿度和气体9同温度范围内活动的微生物类群低温（10℃）中温（25℃～30℃）高温（45℃）霉菌霉菌细菌（少数）酵母（少数）酵母细菌（少数）细菌高温微生物引起的食品变质主要是酸败，是因微生物分解糖类产酸而造成。1012.1食品的腐败变质12.2食品腐败变质的基本条件12.3食品腐败变质机制12.4引起食品变质的微生物12.5主要食品的腐败变质12.6食品防腐保藏技术12.7食品保藏的栅栏技术11食品腐败变质的过程实质上是食品中的蛋白质、碳水化合物、脂肪等在污染微生物的作用下或自身组织酶的作用下分解变化、产生有害物质的过程。12蛋白质分解后所产生的胺类是碱性含氮化合物，如胺、伯胺、仲胺及叔胺等具有挥发性和特异性的臭味。甘氨酸分解产生甲胺、鸟氨酸产生腐胺、精氨酸产生色胺进而分解成吲哚、含硫氨基酸分解产生硫化氢、氨及乙硫醇等，这些成分都是蛋白质腐败产生的主要臭味物质。13变质的主要特征为酸度升高，也随食品种类不同表现为糖、醇、醛、酮含量升高或产气（CO2），有时还带有这些产物特有的气味。水果中的果胶可被微生物产生的果胶酶分解，从而使新鲜果蔬软化。14脂肪发生变质的特征是产生酸和刺激性的“哈喇”气味。人们一般把脂肪发生的变质称为酸败。油脂中不饱和脂肪酸含量高、有氧存在、油料中含动植物残渣等，均有促进油脂酸败的作用，而油脂中维生素C、维生素E等天然抗氧化物质及芳香化合物含量高时，则可减慢油脂的氧化和酸败过程。15腐败变质的食品不但表现出使人难以接受的感官性状，如异常颜色、刺激气味和酸臭味、组织溃烂、发黏等症状，而且营养物质分解、营养价值下降。同时食品的腐败变质还可产生对人体有害的物质，如蛋白质类食品的腐败可生成的某些胺类物质及脂肪酸败的产物等都可使人产生不良反应或中毒。并且由于微生物的严重污染，也增加了致病菌和产毒菌存在的机会。微生物产生的毒素一般分为细菌毒素和真菌毒素，它们能引起人的食物中毒，有些毒素还能引起人体器官的病变及癌症。1612.1食品的腐败变质12.2食品腐败变质的基本条件12.3食品腐败变质机制12.4引起食品变质的微生物12.5主要食品的腐败变质12.6食品防腐保藏技术12.7食品保藏的栅栏技术1714.4引起食品变质的微生物引起食品变质的常见微生物有：细菌、酵母菌和霉菌。微生物引起变质的类型和程度主要取决于微生物的营养类型和食品种类，即能否利用食品中的营养物质。18按照微生物所利用营养物质的种类，可分为：1.分解蛋白质的微生物分解蛋白质而使食品腐败变质的微生物主要是细菌，其次是霉菌和酵母菌。细菌能分解蛋白质是因为细菌可以产生蛋白酶（胞外酶和胞内酶）。19在含水比较丰富情况下，可引起蛋白质含量较高食品腐败的细菌有：常见菌：马铃薯芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌等。常见现象：豆腐腐败，肉类发粘（1）芽孢杆菌属广泛分布于土壤、空气，以芽孢状态生存，对热抵抗力强，水解蛋白质能力强。主要附着于加热处理过的食品，使其腐败变质。20（2）假单胞菌属主要存在于水中，与鱼、贝类的腐败有关。典型腐败菌种为荧光假单胞杆菌。（3）黄色杆菌属G+,可分泌黄色乃至橙色色素，分运动性和非运动性两类。大多数菌株存在于水中，与鱼、贝类的腐败密切相关。典型菌株为水生黄杆菌。21（4）无色杆菌属与黄色杆菌属同科，G-，不产生色素。大多存在于鱼体体表，当鱼受伤后，迅速进入鱼体内引起腐败。典型菌株为溶胶无色杆菌。（5）梭状芽孢杆菌该菌属的某些菌是病原菌，如肉毒梭状芽孢杆菌。主要存在于土壤中，与畜肉的腐败存在密切关系。典型菌株为梭状生芽孢杆菌和腐化梭状芽孢杆菌等。22（6）其他细菌大肠菌群、产气杆菌和产碱杆菌等菌属中某些菌株，也和食品腐败紧密相关，他们在以蛋白质为主要成分的食物上能够很好生长。2.分解碳水化合物的微生物主要为酵母菌，其次为霉菌和细菌。含糖量高的食品，不适宜细菌生长，而酵母菌则能生长，如果汁、蜂蜜和果酱等。23（1）酵母属可形成孢子，以出芽方式繁殖，能分解各种糖类，大多有益。糖发酵产生的低级有机化合物，如醇、醛、酮类对食品而言为有害物质。酵母菌24（2）圆酵母属不形成孢子，以出芽方式繁殖，与乳制品、酒类的腐败有关。（3）接合酵母属该属微生物对食盐抵抗能力较强，易在酱油表面形成白膜，是酱油变质的主要原因菌。25霉菌大多数霉菌都有利用简单碳水化合物的能力。几乎全部霉菌都有分解淀粉的能力；能分解纤维素的霉菌主要有曲霉属和青霉属；能分解果胶质的霉菌主要有曲霉属、青霉属、毛霉属和镰刀霉属的许多种；霉菌还具有利用某些简单有机酸或醇的能力。26能分解碳水化合物的细菌较少。主要为芽孢杆菌属、八叠球菌属和梭状芽孢杆菌属中的一部分菌种。细菌芽孢杆菌属分解淀粉能力较强（枯草芽孢杆菌）；八叠球菌属和梭状芽孢杆菌属分解纤维素和半纤维素能力较强；欧氏植病杆菌、芽孢杆菌属和梭状芽孢杆菌属的某些菌种，可分泌果胶酶分解果胶，造成蔬菜、果实的组织软化和腐烂。273.分解脂肪的微生物常见的霉菌：（1）毛霉和根霉广泛分布于自然界，因此常出现于食品，在含水较多的糕点、面包和水果中，易生成如毛发状的长菌丝而引起食品腐败。主要为霉菌，其次为细菌和酵母菌。28（2）曲霉曲霉用于制造酒类、酱油等发酵食品，但也常附着于食品上，产生有害作用。与毛霉和根霉相比，其更适合于在含水量相对较低的环境中生长。（3）青霉常对饼干、乳制品、干制品和肉制品等产生有害作用，使它们腐败变质。与曲霉一样，适合在含水量相对较低环境下生长。29常见细菌能分解脂肪的细菌较少。常见有假单胞菌属中的荧光假单胞菌，黄色杆菌、无色杆菌、产碱杆菌、葡萄球菌属和芽孢杆菌属中的许多种。常见酵母菌能分解脂肪的酵母菌也不多。常见的有解脂假丝酵母。3012.1食品的腐败变质12.2食品腐败变质的基本条件12.3食品腐败变质机制12.4引起食品变质的微生物12.5主要食品的腐败变质12.6食品防腐保藏技术12.7食品保藏的栅栏技术3112.5主要食品的腐败变质1.鲜肉中常污染的微生物鲜肉：健康动物屠宰的新鲜肉。理论上来讲,健康动物的肌肉和内脏(舌和胃肠黏膜表面除外)都是无菌的。实际上鲜肉都或多或少附着有微生物。(一)肉品的微生物及腐败32（1）鲜肉中污染微生物的来源来源内源性：指来自动物体内的微生物。外源性：指动物在宰杀、冷藏和运输过程中，由于环境卫生条件、用具、用水、工人的个人卫生等不洁而造成鲜肉污染。（鲜肉微生物污染主要来源）动物宰杀后，肠道、呼吸道或其他部位的微生物进入肌肉和内脏，使之污染。（内源性污染主要来源）老弱、过度疲劳和饥饿的动物由于防卫机能减弱，生活期间会有一些微生物侵入其肌肉和内脏。（内源性污染次要来源）33（2）鲜肉中污染微生物的类型污染的主要是腐败菌、霉菌和酵母菌等。常见的有以下几类：a.引起鲜肉在保存时颜色及味道产生变化的细菌如:灵杆菌（B.prodigiosus)、蓝乳杆菌（B.cyanogenes)、磷光杆菌（B.phosphorescens)等。34c.引起鲜肉腐败的细菌如：变形杆菌、枯草杆菌、马铃薯杆菌、蕈状杆菌、腐败杆菌、产气荚膜梭菌和产气芽孢杆菌等。b.引起鲜肉发霉的真菌如枝孢霉（Cladosporium)、毛霉（Mucor）、枝霉（Thamnidium)、青霉(Penicillium)、曲霉(Aspergillus)等。35蛋白质（开始被分解物质）自溶作用细菌蛋白酶蛋白胨、蛋白、氨基酸有氧条件二氧化碳、氨、水、氮、氢等无恶臭物质无氧条件羧酸挥发性油酸、酮酸、组氨、尸氨、腐肉氨、吲哚、酚、甲酚、氨、硫化氢等具恶臭物质脂肪脂肪酸、甘油、醛、酮等化合物糖各种有机酸磷脂类胆碱、三甲胺、二甲胺、甲胺等物质各种分解产物之间互相结合，可形成新的化合物细菌色素细菌毒素36（3）肉的霉坏常见霉菌有：青霉、毛霉、曲霉等。鲜肉在保存时由于环境阴暗、潮湿、温度过高、空气不流通，容易引起肉的表面长霉。37当温度30℃及湿度90～92%时，霉菌在肉的表面生长成灰白色绒毛状，或白色、灰绿色平苔样，或暗绿色甚至黑色圆形菌落。当肉的表面有霉菌生长，但未伴有明显的分解时，充分洗去表面的霉菌后仍能食用。如霉菌已侵到肉的深层，肉已分解发粘，并出现有明显败坏的气味和异常颜色，则不能食用。38(4)肉类中的病原微生物除一般微生物外，肉类可能存在有如下类型的病原微生物：①细菌性食物中毒病原菌细菌性食物中毒：因食品中含有病原菌或其毒素而引起人体中毒的现象。肉品中引起细菌性食物中毒的病原菌主要有沙门氏菌、病原性大肠杆菌及肉毒梭菌等。39a.沙门氏菌：通过病畜或健康带菌动物污染肉类食品后，随着食物进入人体肠道内。感染方式菌体大量繁殖，侵入机体引起全身感染。菌体死亡裂解，释放出大量内毒素，使肌体呈现中毒症状。两者协同作用引起的食物中毒称为“传染性食物中毒”。常由鼠伤寒沙门氏菌、猪霍乱沙门氏菌和肠炎沙门氏菌引起。40b.病原大肠杆菌最常见为大肠杆菌O157：H7。曾多次污染汉堡包的牛肉馅，导致食物中毒；1997年在日本导致近万人食物中毒。c.肉毒梭菌严格厌氧菌，可污染肉类，尤其是罐装肉制品，产生毒性很强的肉毒毒素，引起以神经麻痹为主要症状且病死率很高的食物中毒。41d.产气荚膜梭菌、蜡样芽孢杆菌、变形杆菌e.葡萄球菌及其肠毒素金黄色葡萄球菌和白葡萄球菌的一些菌株，污染肉品，在生长过程中能产生与食品中毒有关的肠毒素。肠毒素的耐热性很高，可引起急性肠炎症状。42②可通过肉品传播的人兽共患疾病病原菌常见有：炭疽杆菌、结核杆菌、布氏杆菌、沙门氏菌、病原性链球菌、致病性葡萄球菌、钩端螺旋体等。432.加工肉制品的微生物低温可以抑制微生物的活动，防止微生物对肉的腐败分解，从而使鲜肉长期保存，但一些耐低温的微生物仍能存活或生长。（1）冷藏肉和冰冻肉中的微生物44微生物名称温度(℃)存活时间(天)沙门氏菌-1653结核杆菌-102口蹄疫病毒-20144猪瘟病毒-20366炭疽杆菌低温可存活霉菌-2或-6可以生长不同微生物在低温下的存活状况45低温可减弱菌体内的生化反应，使酶的活性受到抑制。当温度下降至-20℃时，89.4%的水分冻结，不利于微生物的生长发育。细菌细胞浆的冻结是一种可逆变化