食品微生物学-第十章 食品腐败变质及其控制

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①Bac.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。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。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。细菌：（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、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（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。原料带菌加工过程中有菌杀菌之后带菌食品种类pH值常见腐败菌产品杀菌式高酸性食品3.7酵母菌和霉菌菠萝罐头、柠檬、果酱果冻、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、耐酸芽孢菌嗜热菌和嗜温菌荔枝、龙眼、桃、番茄酱汤类、面条及蔬菜类100℃105~121℃低酸性食品5.0(5.0~7.0)厌氧菌、嗜温性兼性菌各种肉类产品和肉类与蔬菜混合品121℃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。Aw=P/P0Aw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：0.98~0.99Bac.0.90不生长嗜盐菌0.75不生长Yeast0.88不生长耐高渗透压的酵母菌0.60不生长Mold0.80不生长干性霉菌0.65不生长干制食品：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。20~30%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。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。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：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：（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。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。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：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；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。（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（CleaningInPlace）——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）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。采收浸泡、洗涤接收原料封罐排气装罐去皮、去心预煮分类、分级杀菌冷却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。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。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筛分机切分机金属异物检测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。主要的内容：食品厂房的选址、设计和建筑、设备、工艺过程、检测手段、人员组成、个人卫生、管理职责、卫生监督程序等。原料生产过程控制产品终端抽样检验合格有时出现灾难以成品抽样分析检验结果为依据的质量控制二十世纪初期药品生产的质量控制方法不科学实施GMP的