微生物引起食品腐败变质食品腐败变质的鉴别

第十章微生物引起食品腐败变质第一节食品腐败变质的鉴别第二节微生物引起食品变质的条件（一）微生物（二）食品的基质特性（三）食品的外界环境条件第十章微生物引起食品腐败变质一食品腐败变质食品受到外界有害因素的污染以后，食品原有色、香、味和营养成分发生了从量变到质变的变化，结果使食品的质量降低或完全不能食用，这个过程称为食品腐败变质。由于习惯的原因常常把食品腐败变质称为食品变质，实际上食品腐败是食品变质的一个方面。造成食品变质的原因较多，有物理的、化学的，也有生物的，这里只讲生物原因中由微生物引起的食品变质问题。二腐败腐败指的是由微生物引起蛋白质食品发生的变质。食物+分解Pr的微生物AA+胺+硫化氢等三发酵发酵指的是由微生物引起糖类物质的变质。碳水化合物+分解糖类的微生物有机酸+酒精+气体四酸败酸败指的是由微生物引起脂肪类物质发生的变质，脂肪发生变质的特征是产生酸和刺激性的“油哈”气味。脂肪食物+解脂微生物脂肪酸+甘油及其它产物注：脂肪发生变质主要是由于化学作用所引起的，但许多研究证明与微生物有密切的关系。第一节食品腐败变质的鉴定食品受到微生物污染后，容易发生变质。那么如何鉴别食品的腐败变质？一般是从感官、物理、化学和微生物等四个方面来确定其是否适合规定指标而进行鉴定的。一感官鉴定食品因微生物繁殖而引起变质以后，必然会从食品的性状上反映出来，而性状变化到一定程度，就会被人们的感觉器官有所察觉。因此，食品性状的感官，最为敏感可靠，也是一项评定食品卫生质量的重要指标。感官指标包括色泽、气味、口味和组织状态。第一节食品腐败变质的鉴定一感官鉴定1.色泽食品无论在加工前或加工后，本身均呈现一定色泽，如果有微生物繁殖引起变质时，色泽就会发生改变。微生物产生的色素有的在菌体细胞内，有的分泌到细胞外，而色素不断累积就会造成食品原有色泽的改变。另外，因微生物代谢产物的作用促使食品发生化学变化也可引起食品色泽的变化。如肉及肉制品的色变；腊肠的褪色或绿变。当然，由于微生物种类不同，食品的性质不同和作用时间不一致，在食品上出现的变色性状也有所差异。如有片状的、斑点状的，全部或局部等各种情况。一感官鉴定2.气味食品本身有一定气味，正常动、植物原料及其制品因微生物繁殖而产生变质时，人们的嗅觉就能敏感地察觉到有不正常气味产生。如NH3、三甲胺、乙酸、H2S、乙硫醇等就具有腐败臭味。当然，食品中产生的腐败臭味，通常不是单一的，而是多种臭味混合而成的。尽管如此，有时也能分辩出比较突出的不良气味，如霉味臭、酯臭等。水果变坏产生的芳香味人们嗅觉上习惯不认为是臭味，故评定食品质量不是以香、臭味来划分，而是应该按照正常气味与异常气味来评定。一感官鉴定3.口味变质食品可引起口味上的变化，而在口味中比较容易分辩的是酸味的产生。微生物在食品中增殖除产生酸味外，还有苦味及其它异味。如消毒乳由于某些假单孢菌的作用产生苦味；蛋白质被大肠杆菌、小球菌等微生物作用后也会产生苦味。变质食品可产生多种不正常的气味，这是许多化合物在味觉器官上的反应，一般称其为异味。当然，口味的评定从卫生角度看是不符合卫生要求的，而且各人评定结果意见分歧较大，只能作大概的比较。为此，口味的评定应借助仪器来测试，这是食品科学需要解决的一项重要课题。第一节食品腐败变质的鉴定一感官鉴定4.组织状态固体食品变质时，动植物性组织，因微生物酶的作用，可使组织细胞破坏，造成细胞内容物的外溢，这样食品的性状即出现变形软化，有时也可出现发粘等现象。液态食品变质后常出现浑浊沉淀，表面出现浮膜，变稠等现象，有时还会出现产气等现象。第一节食品腐败变质的鉴定二化学鉴定微生物的代谢可引起食品化学组成的变化，并产生多种腐败性产物，故直接测定这些腐败产物就可作为判断其质量的依据。如AA、Pr含量高的鱼、虾、贝及肉类等食品，在需氧性败坏时，常用测定挥发性盐基氮的含量多少来作为评定的一项化学指标。一般在低温有氧条件下，鱼类挥发性盐基氮的量达到30mg/100g时，即认为是变质的标志。而对于含氮量少而含碳水化合物丰富的食品，在缺氧条件下，食品腐败则经常测定有机酸的含量作为指标。第一节食品腐败变质的鉴定三pH值或酸碱度的测定食品中pH值的变化，一方面可由微生物的作用或食品原料本身酶的消化作用产酸而使食品中pH值下降；另一方面也可以由微生物的作用所产生的氨而促使pH值上升，如牲畜屠宰后，肌肉中因碳水化合物产生消化作用，结果造成乳酸和磷酸在肌肉中积累以致引起pH值下降，其后因腐败微生物繁殖，肌肉被分解造成氨积累，又促使pH上升，故借助于pH值测定可评价食品变质的程度。第一节食品腐败变质的鉴别一感官鉴定二化学鉴定三pH值或酸碱度的测定四微生物检验对食品进行微生物测定，不仅可以反映食品被微生物污染的程度，是否变质以及食品的一般卫生状况，同时也是判定食品卫生质量的一项重要依据。五、物理指标第二节微生物引起食品变质的条件食品一经微生物污染后，是否必然会导致腐败变质，变质的性质和程度如何，是受多方面因素影响的。这既要看是否具备了微生物生长繁殖的条件，又要看食品本身的组成成分和性质如何？具体从以下3个方面来分析：微生物食品的基质条件食品的外界环境条件第二节微生物引起食品变质的条件一微生物在食品发生腐败变质的过程中，起重要作用的是微生物。如果某一食品经过彻底灭菌或过滤除菌，则食品长期保藏也不会发生腐败。反之，如果某一食品污染了微生物，一旦条件适宜，就会引起变质。故微生物的污染是导致食品发生变质的主要根源。能引起食品变质的微生物种类很多，主要有细菌、酵母菌和霉菌。一般情况下细菌比酵母菌占优势。一微生物1.分解蛋白质的微生物（分泌胞外蛋白酶）细菌：分解力强的包括有芽孢杆菌属、假单孢菌属、变形杆菌属、梭状芽孢杆菌属。分解力弱的包括有小球菌属、葡萄球菌属、八叠球菌属、无色杆菌属、产碱杆菌属、赛氏杆菌属、肠细菌属、埃希氏杆菌属。酵母菌：大多酵母菌对蛋白质分解能力极微弱。霉菌：许多霉菌都具有分解蛋白质的能力。霉菌与细菌相比，霉菌更能利用天然蛋白质。如青霉属、曲霉属、根霉属、毛霉属、木霉属和复端孢属中的许多种。一微生物2.分解碳水化合物的微生物细菌：能强烈分解淀粉的细菌仅是少数。主要是芽孢杆菌属的细菌，如枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌和马铃薯芽孢杆菌。其次是梭状芽孢杆菌属，如淀粉梭状芽孢杆菌。能分解纤维素和半纤维素的细菌仅少数菌株。能分解果胶质的细菌有欧氏植病杆菌属（胡萝卜软腐病欧氏杆菌）、芽孢杆菌属（环状芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌）和梭状芽孢杆菌属。绝大多数细菌都具有分解单糖或双糖的能力，某些细菌能利用有机酸和醇类，特别是利用单糖的能力极为普遍。第二节微生物引起食品变质的条件一微生物2.分解碳水化合物的微生物酵母菌：绝大多数酵母菌不能使淀粉分解。但少数特殊的酵母菌能分解多糖，个别酵母能分解果胶如脆壁酵母。大多数酵母菌有利用有机酸的能力。一微生物2.分解碳水化合物的微生物霉菌：大多数霉菌都有利用简单碳水化合物的能力。能分解纤维素的霉菌较少。纤维素分解力最强的是木霉属中的绿色木霉。其次曲霉中的黑曲霉、土曲霉、烟曲霉以及青霉中的黄青霉、淡黄青霉等也具有分解纤维素的能力。分解果胶质的霉菌中，活力最强的有黑曲霉、米曲霉、灰绿青霉。其次是蜡叶芽枝霉、大毛霉等。青霉属、曲霉属、毛霉属和镰刀霉属中的许多种都具有利用某些简单有机酸或醇类的能力。第二节微生物引起食品变质的条件一微生物3.分解脂肪的微生物（能生成脂肪酶）细菌：脂肪分解菌是指能产生脂肪酶，使脂肪分解为脂肪酸和甘油的细菌。一般来说，有强烈分解蛋白质能力的需氧菌中的大多数细菌，同时也就是脂肪分解菌。细菌中具有分解脂肪的细菌并不多，主要有假单孢菌属、黄杆菌属、无色杆菌属、产碱杆菌属、赛氏杆菌属、小球菌属、葡萄球菌属和芽孢杆菌属。第二节微生物引起食品变质的条件一微生物3.分解脂肪的微生物酵母菌：能分解脂肪的酵母菌不多，常见的有解脂假丝酵母。霉菌：能分解脂肪的霉菌比细菌多的多。常见的有黄曲霉、黑曲霉、烟曲霉、灰绿青霉、脂解毛霉、白地霉和芽枝霉等。引起食品腐败的细菌种类从食品腐败变质的角度讲，以下几个属的细菌应引起注意：假单胞菌属：革兰氏阴性无芽胞杆菌，需氧，嗜冷，pH5.0下生长，是典型的腐败细菌，在肉、鱼等动物食品及蔬菜中均易生长繁殖。微球菌属和葡萄球菌属：革兰氏阳性菌，嗜中温，营养要求较低。在动物性食品上多见，有的能使食品变色。芽胞杆菌属与梭状芽胞杆菌属：分布较广泛，尤其多见于肉和鱼。嗜中温菌者为多，是罐头食品中常见的腐败菌。肠杆菌科各属：除志贺氏菌属及沙门氏菌属外，皆为常见的腐败菌。革兰氏阴性，需氧及兼性厌氧，嗜中温杆菌。多见于水产品等动物性食品中。弧菌属与黄杆菌属：均为革兰氏阴性兼性厌氧菌。主要来自海水或淡水，在低温和5%食盐中均可生长，故在鱼类等水产食品中多见。嗜盐杆菌属与嗜盐球菌属：革兰氏阴性需氧菌、嗜盐，在12%食盐甚至更高浓度的食盐中均可生长。多见于咸鱼。乳杆菌属：革兰氏阳性杆菌，厌氧或微需氧，在乳品中多见。酵母酵母一般喜欢生活在含糖量较高或含一定盐分的食品上，可使糖浆、蜂蜜和蜜饯等食品腐败变质，但不能利用淀粉。大多数酵母有利用有机酸的能力，但是分解利用蛋白质、脂肪的能力很弱，只有少数较强。如解脂假丝酵母。霉菌在水分活性较低的食品中霉菌比细菌更易引起食品的腐败。霉菌利用分解有机物的能力很强。－如根霉属、毛霉属、曲霉属、青霉属等霉菌既能分解蛋白质，又能分解脂肪或糖类。造成食品腐败变质的霉菌以曲霉属和青霉属为主。根霉属和毛霉属的出现往往表示食品已经霉变。引起各种食品腐败的优势微生物食品中占优势的微生物能产生选择性分解食品中特定成分，从而使食品发生带有一定特点的腐败变质。细菌→蛋白质、脂肪、碳水化合物酵母→高浓度糖、食盐、酒精霉菌→粮食、蔬菜、水果第二节微生物引起食品变质的条件二食品基质特性1.食品的营养组成食品除了含有一定的水分外，主要是含有丰富的蛋白质、脂肪、碳化合物、维生素和无机盐等营养成分，而这些成分又都是微生物生长的良好培养基，所以食品一旦被微生物污染，微生物就很容易在其上生长，从而导致食品变质。第二节微生物引起食品变质的条件二食品基质特性1.食品的营养组成当然，我们也知道，不同的微生物分解各种营养成分的能力是不同的，有的能迅速分解蛋白质，有的能分解碳水化合物，有的分解脂肪的能力较强等。这些差异主要是决定于微生物所具有的酶的种类。当食品中营养成分和微生物所具有酶的底物一致时，微生物就能分解这类食品。但这一过程还要受到食品中其它基质条件的影响。第二节微生物引起食品变质的条件二食品基质特性2.食品的氢离子浓度食品中氢离子浓度对微生物的生命活动有很大影响。氢离子浓度会影响到菌体细胞膜上电荷的性质。正常细胞膜上的电荷，是有利于某些营养物质的吸收。当微生物细胞膜上的电荷受到食品氢离子浓度的影响而改变后，微生物对某些物质的吸收机能就发生改变，从而影响了细胞正常物质代谢活动。第二节微生物引起食品变质的条件二食品基质特性2.食品的氢离子浓度食品中氢离子浓度也影响原生质生长过程和酶的作用。我们知道，在一定的氢离子浓度下，微生物的酶系统才能发挥最大的催化作用，如果氢离子浓度改变，酶的催化就会减弱或消失，必然影响到微生物正常代谢。各种食品都具有一定的氢离子浓度，动植物食品原料的pH几乎都在7以下，有的可低到2-3。根据食品pH值不同，一般将食品分为酸性食品和非酸性食品。二食品基质特性2.食品的氢离子浓度⑴酸性食品和非酸性食品非酸性食品：pH值在4.5以上者称为非酸性食品。酸性食品：pH值在4.5以下者称为酸性食品。从食品原料及其制品来看，几乎所有的蔬菜，乳、肉等动物性食品都属于非酸性食品，而所有的水果都属于酸性食品。由于食品的pH值不同，故引起食品腐败变质的微生物类群也就呈现一定的特殊性。不同食品原料的pH值二食品基质特性2.食品的氢离子浓度⑵微生物生长与食品中pH值的关系我们已经知道，不同种类的微生物都有自己最适生长的pH值范围。大多数细菌最适生长pH值是