食品变质与食品类型相关性--乳与乳制品的腐败变质(PPT 95页)

第五章食品变质与食品类型相关性第一节乳与乳制品的腐败变质牛乳是营养价值较高的食品，既富于营养，又易于消化吸收。当然它也是微生物的良好培养基。因此，鲜乳和乳制品在生产过程中如果处理不当，就会污染大量细菌甚至病原菌导致腐败变质，甚至发生食物中毒而危害人类的健康。一鲜乳的腐败变质1鲜乳中微生物来源在通常情况下，牛乳中微生物的数量很多，根据这些微生物的来源大致可分成两类。第一节乳与乳制品的腐败变质一鲜乳的腐败变质1鲜乳中微生物来源⑴乳房内的微生物在健康奶牛乳房中常有细菌存在，这些细菌主要存在于乳头管及其分枝处。主要是小球菌属和链球菌属的细菌，有时也可以发现有乳杆菌属和棒状杆菌属。所以在最先挤出的少量乳液中，总是含有较多的细菌（可达103-104cfu/ml）。也正因为如此，挤奶工人常常习惯地弃去最先挤出的几把奶液。第一节乳与乳制品的腐败变质一鲜乳的腐败变质1鲜乳中微生物来源⑴乳房内的微生物当牛群中发生乳房炎时，牛乳中就会发现有一些乳房炎病原菌。如无乳链球菌、乳房链球菌、金黄色葡萄球菌、化脓性棒状杆菌和埃希氏大肠杆菌等，更严重时可能有一些人畜共患传染病，如牛型结核杆菌、牛布氏杆菌等，这些病原菌虽然并不改变乳制品物理性状，但对人类健康有害，可以通过乳传播人畜共患传染病。第一节乳与乳制品的腐败变质一鲜乳的腐败变质1鲜乳中微生物来源⑵环境中污染的微生物包括挤奶过程中细菌的污染和挤后食用前的一切环节中受到的污染。污染的微生物种类、数量直接受牛体表面卫生状况，牛舍的空气、挤奶用具、容器，挤奶工人个人卫生情况的影响。另外，挤出的奶在处理过程中，若不及时加工或冷藏不仅会增加新的污染机会，而且会使原来存在于鲜乳内的微生物数量增多，这样很容易导致鲜乳变质。所以挤奶后要很快进行过滤并及时冷却。第一节乳和乳制品的腐败变质一鲜乳的腐败变质1鲜乳中微生物来源2牛乳中微生物的主要类群鲜乳中常见微生物有细菌、酵母菌和霉菌，但主要以细菌为主。（1）乳酸菌（2）胨化细菌（3）脂肪分解菌（4）酪酸菌（5）产生气体的细菌（6）产碱菌（7）酵母菌和霉菌第一节乳和乳制品的腐败变质一鲜乳的腐败变质1鲜乳中微生物来源2牛乳中微生物的主要类群⑴乳酸菌（LAB）乳酸菌是一类能利用可发酵性碳水化合物产乳酸的一大类G+细菌的统称。乳中主要包括链球菌类和乳杆菌类。①链球菌类：最常见的有乳链球菌、乳脂链球菌、粪链球菌、液化链球菌和嗜热链球菌。②乳杆菌类：较常见和重要的有嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌和嗜热乳杆菌等。2牛乳中微生物的主要类群⑴乳酸菌（LAB）①链球菌类A乳链球菌(S.lactis)广泛存在乳液中，几乎所有鲜乳中都能检出这种菌。最适生长温度为30-35℃，能产生抗菌物质—乳链球菌肽（Nisin)。鲜乳的自然腐败主要就是由这种菌引起的。B乳脂链球菌（S.cermoris）此菌不仅能分解乳糖产酸，且有较强的分解蛋白质能力。最适生长温度为30℃，粘度大。2牛乳中微生物的主要类群⑴乳酸菌（LAB）①链球菌类C粪链球菌（S.faecalis）此菌存在于人类和温血动物的肠道内，能分解单糖和二糖而产酸，产酸力不强，生长的最低温度为10℃，最高温为45℃。D液化链球菌（S.liguefaciens）与乳链球菌的一般特征相似，但有较强的水解蛋白质的能力，使酪蛋白分解而产生苦味。E嗜热链球菌(S.thermophilus)形态与乳链球菌相似，但生长温度要求较高，最低生长温度不低于20℃，最适生长温度为40-45℃，能分解多种糖类产酸。2牛乳中微生物的主要类群⑴乳酸菌（LAB）①链球菌类②乳杆菌类较常见和重要的种有嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热乳杆菌、短乳杆菌、瑞士乳杆菌、清酒乳杆菌、罗伊氏乳杆菌等，它们是食草哺乳动物肠道内存在的细菌，15℃以下不能生长，最适生长温度为37-40℃，能分解多种糖而产酸，具有较强的耐酸能力。2牛乳中微生物的主要类群（2）胨化细菌是一类分解蛋白质的细菌，凡能使不溶解状态蛋白质变成溶解状态简单蛋白质的一类细菌，称为胨化细菌。我们知道，乳液经乳酸菌作用而产酸，使乳中蛋白质凝固，或由于乳酸菌分泌凝乳酶的作用，而使乳中酪蛋白凝固。而胨化细菌能产生蛋白酶，可使这种凝固蛋白质消化成为可溶性状态。那么乳中存在哪些胨化细菌呢？芽孢杆菌属的细菌假单孢菌属的细菌2牛乳中微生物的主要类群（2）胨化细菌A芽孢杆菌属的细菌如枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌等。芽孢杆菌适宜生长的温度为20-40℃，一般均37℃培养，最高生长温度为55℃。这类微生物主要存在于牛舍周围和饲料中，因为其芽孢对热和干燥具有较大抵抗力，故生存力较强。通常情况下，好氧性的芽孢杆菌大多数能产生二种不同的酶，一是凝乳酶，另一是蛋白酶。B假单孢菌属的细菌（G-好氧杆菌）如荧光假单孢菌和腐败假单孢菌，适宜生长的温度为25-30℃，但可以在低温中生长，可分解蛋白质和脂肪。2牛乳中微生物的主要类群⑴乳酸菌（LAB）（2）胨化细菌（3）脂肪分解菌指的是在乳液中出现的一类分解脂肪的细菌，主要是G-无芽孢杆菌，如假单孢杆菌属和无色杆菌属。（4）酪酸菌是一类使碳水化合物分解而产生酪酸、CO2、H2的细菌，广泛存在于牛粪、干饲料中（土壤、污水等），已知的有20余种，有厌氧性和需氧性的。牛乳中出现的主要是魏氏梭菌，它是一种厌氧的G+梭状芽孢杆菌，最适生长温度为45℃。（5）产生气体的细菌是一类能分解碳水化合物而产酸、产气的细菌，如大肠杆菌和产气杆菌（为G-杆菌、厌氧或兼性厌氧），在人和动物的肠道内都有存在，乳中检出一般都是受到粪便的直接或间接污染造成的。（6）产碱菌是一类能使牛乳中所含的有机盐（柠檬酸盐）分解而形成碳酸盐或其它物质，从而使牛乳转为碱性的细菌。如类产碱杆菌、粘乳产碱杆菌等（为G-需氧杆菌）。（7）酵母菌和霉菌牛乳中经常见到的酵母菌主要有脆壁酵母菌、球拟酵母菌；常见的霉菌有乳卯孢霉、乳酪卯孢霉、腊叶芽枝霉、乳酸青霉、灰绿青霉、灰绿曲霉及黑曲霉等。第一节乳和乳制品的腐败变质一鲜乳的腐败变质3鲜乳的变质过程鲜乳中由于含有一定数量的微生物，故贮藏过程中由于微生物在乳中的活动，会逐渐使乳变质，其变化过程分5个阶段：⑴抑制期（混合菌群期）刚挤出的鲜乳由于其中含有来自动物体的抗体等多种抗菌物质，因而可以抑制和杀死乳中的微生物，因此鲜乳放置适温一定时间不出现变质现象，一般可持续12h。当然保持的时间与鲜乳中菌的多少有关。3鲜乳的变质过程⑵乳酸链球菌期乳中含有抗菌物质的量是有限的，当抗菌物质减少或消失后，存在于乳中的微生物如乳链球菌、乳酸杆菌、大肠杆菌和一些蛋白质分解菌等开始生长繁殖。其中以乳酸链球菌生长繁殖占绝对优势，分解乳糖和其它糖类产生乳酸，使乳液酸度不断升高，乳液出现凝块。由于酸度的升高抑制了腐败菌、产碱菌的活动，当酸度升高到一定限度时（pH=4.5左右），乳链球菌本身也受到抑制，不再继续繁殖，数量开始减少。3鲜乳的变质过程⑶乳酸杆菌期在乳链球菌生长过程中，也伴随着乳杆菌的生长，当pH降到4.5左右时乳链球菌的生长受到了抑制，但乳杆菌由于有较强的酸抵抗力，因而继续进行繁殖产酸，这时乳中出现大量凝块，并伴随有乳清的析出。⑷真菌期随着酸度的上升，当pH达3.5-3.0时，绝大多数的细菌生长受到抑制，甚至死亡，此时仅有酵母菌和霉菌尚能适应强酸环境，并利用其中的乳酸或其它有机酸而存活，由于酸被利用，乳液的酸度降低，pH值回升，并逐渐接近中性，这时乳就失去了食品的价值。一鲜乳的腐败变质3鲜乳的变质过程⑸腐败期（胨化细菌期）经过以上几个阶段，乳中的乳糖含量已基本上消耗掉，而蛋白质和脂肪含量相对增高。因此，此时能分解蛋白质和脂肪的细菌开始活跃，凝乳块逐渐被消化，乳的pH值不断上升，向碱性转化，并伴随有腐败细菌的生长繁殖，如芽孢杆菌、假单孢菌、变形杆菌等都可能生长，于是牛奶出现腐败的臭味。这时乳中菌群交替现象即告结束。图５-1鲜乳中微生物活动曲线一鲜乳的腐败变质4鲜乳的净化、消毒与灭菌⑴鲜乳的净化净化目的：除去鲜乳中被污染的非溶解性杂质，因为杂质上带有一定数量微生物，杂质污染牛乳后，其上的微生物可扩散到乳液中，因而净化可以减少微生物污染的数量。净化的方法：过滤法和离心法。过滤法的效果取决过滤器孔隙大小，一般3-4层沙布过滤。离心法是奶在离心罐中靠受到强大离心力作用，使乳液达到净化（杂质与细菌到了分离钵的内壁上）。值得一提的是：无论哪种净乳方法都无法达到完全除菌的程度，只能降低微生物的含量，对以后的消毒起促进作用。4鲜乳的净化、消毒与灭菌⑴鲜乳的净化⑵鲜乳的消毒指的是用热进行杀菌，主要是杀死乳中的病原微生物及一部分其它微生物，并不能杀死所有的微生物。牛乳消毒的时间和温度是根据要保证最大限度地消灭微生物和最高限度地保留牛乳的营养成分和风味而制定的。消灭微生物的要求，首先是必须消灭病原菌，而结核杆菌是乳中常见的病原菌之一，也是比较耐热的一种无芽孢杆菌，因此要消灭乳中全部病原菌，首先必须保证消灭结核杆菌。目前鲜乳的灭菌方法主要有以下几种：⑵鲜乳的消毒A低温长时间消毒法61-65℃、30min或72-75℃、10-15min，保温加热，此法消毒时间长，杀菌效果不太理想，目前许多乳品厂已不再使用（残留有耐热的芽孢菌及非芽孢杆菌）。B高温短时消毒法70-75℃至少15-16S以上的加热，可以对大批牛奶连续消毒，但如果原料污染严重时，难以保证消毒的效果。C高温瞬时消毒法80-90℃瞬时加热处理，效果比前两者好，但对牛乳的质量有影响，如容易出现乳清蛋白凝固，褐变和加热臭等现象。一般讲经过上述消毒处理后，乳中的绝大多数微生物可以被杀死。4鲜乳的净化、消毒与灭菌（2）鲜乳的消毒消毒后的鲜乳由于残留有耐热的细菌，因而可以造成变质，尤其是污染越严重的鲜乳，消毒后残留的细菌越多。因此常常会出现这种状况，即消毒后的乳液中病原菌和大肠菌群检不出，但含有的杂菌数却相当高，常常超过了卫生标准规定的含菌数。为此许多国家的科学家作了大量的试验，发现在保证相同杀菌效果的前提下，提高温度比延长杀菌时间对营养成分的损失要小些，因而目前比较盛行的乳灭菌方法是超高温瞬时灭菌法。超高温灭菌法有二种：一鲜乳的腐败变质4鲜乳的净化、消毒与灭菌（3）鲜乳的灭菌一种是直接蒸汽加热方式，即牛乳中喷入高温蒸汽。另一种是间接蒸汽加热方式，即高温蒸汽中喷射牛奶。具体灭菌方法是牛乳先经75-85℃预热4-6min，接着通过136-150℃的高温2-5’。预热过程中，可使大部分细菌杀死，其后的超高温瞬时加热，主要是杀死耐热性强的芽孢细菌。超高温瞬时灭菌法虽然杀灭微生物的效果良好，但乳液会产生H2S臭、乳清蛋白变性、褐变等不良现象，尤其是贮藏中会有变性蛋白沉淀物产生。二奶粉的腐败变质奶粉是由全脂奶或脱脂奶经过杀菌、浓缩和干燥而制成的。由于其水分含量一般在5%以下，所以微生物很难生长繁殖，故保质期比较长（8-24个月）。尤其是质量好的奶粉，水分可下降到2-3%，微生物很难在其生长。那么奶粉中为什么还存在一定数量的微生物，有时甚至会引起食物中毒，这些微生物是从哪里而来呢？1奶粉中微生物的来源A．奶粉中微生物主要是在原料乳阶段造成的尽管原料乳经过了净化、消毒等过程。但只能起到降低原料奶中微生物的数量，而达不到无菌的状态。而且降低的程度又与原料乳污染的程度有关。1奶粉中微生物的来源A．奶粉中微生物主要是在原料乳阶段造成的B．某些加工过程中可能会造成微生物污染如浓缩过程虽然经过了不利于微生物生长的（48-60℃）保温和减压处理，但仍然可以残留一些厌氧的嗜热微生物。干燥多采用喷雾干燥（离心喷雾干燥和压力喷雾干燥）。通常采用压力喷雾干燥，120-150℃的热风使喷出的乳液雾滴干燥（当然乳粉粒的实际受热温度为60℃左右）。因为热风必须经过空气过滤后进入干燥室，如果空气过滤的不完全，管道灭菌不彻底，就会造成二次污染。一般情况下干燥前后含菌数差异不太大。干燥后进入包装车间后，如果空间、容器、包装材料等卫生条件较差，奶粉还会受到微生物的污染，故包装环节很重要。第一节乳和乳制品的腐败变质二奶粉的腐败变质1奶粉中微