食品微生物学---第九章-食品腐败变质及其控制

第九章食品腐败变质及其控制食品腐败变质：指食品受到各种内外因素影响，造成其原有化学性质或物理性质发生变化，降低或失去其营养价值和商品价值的过程。1.影响微生物引起食品变质的因素（1）食品的基质特性（2）微生物种类和生理特性（3）环境条件一、食品的腐败与变质（1）食品的基质特性A：食品的营养成分B：食品的氢离子浓度C：食品的水分D：食品的渗透压一、食品的腐败与变质（2）微生物种类和生理特性A：分解蛋白质类的微生物主要为细菌、霉菌B：分解碳水化合物类的微生物主要是霉菌C：分解脂肪类的微生物主要为细菌和霉菌（3）环境条件A：温度B：气体C：湿度嗜冷、嗜温、嗜热2.食品腐败变质的化学过程食品中蛋白质、碳水化合物、脂肪等被污染微生物的分解代谢作用或自身组织酶进行的某些生化过程。（1）食品中蛋白质的分解腐败：由微生物引起蛋白质食品发生变质，通常称为腐败。过程：蛋白质多肽氨基酸氨、胺、硫化氢具体化学反应：A：氨基酸分解脱氨、脱羧B：胺的分解生成氨、CO2、H2ORCH2NH2NH3+CO2+H2OC：硫醇的生成含硫氨基酸水解CH3SCH2CHNH2COOHCH3SH+NH3+CH3CH2COCOOHD：甲胺的生成三甲胺氧化物被还原成三甲胺(CH3)3NO+NADH(CH3)3N+NAD+（2）食品中脂肪的分解酸败：脂肪发生变质称为酸败，特征是产酸和刺激性“哈喇”味。具体过程：A：油脂自身氧化醛、酮、醇、酯、低子脂肪酸等。B：脂肪水解脂肪脂肪酸、甘油、其他产物（3）食品中碳水化合物的分解酵解：由微生物引起的糖类物质发生的变质。具体过程：碳水化合物有机酸、酒精、CO23.食品腐败变质的鉴定（1）感观鉴定色泽：①微生物产生色素②微生物代谢产物的作用使食品发生化学变化气味：蛋白质、脂肪降解，产生挥发性小分子化合物口味：碳水化合物降解产酸、蛋白质降解后产生苦味。质地：微生物酶的作用，使组织细胞被破坏，细胞内容物外溢，变形、软化、发粘、结块等。（2）化学鉴定氨基酸、蛋白质含量高的食品：挥发性氨基氮，氨、胺碳水化合物含量高的食品：有机酸或pH值，乳酸、醋酸（3）物理鉴定食品浸出物量、浸出液电导率、折光率、冰点、粘度等指标（4）微生物鉴定细菌总数、大肠菌群活菌数108cfu/g可认为处于初期腐败阶段A：感观性状劣变B：营养成分分解，营养价值降低C：致病菌和产毒霉菌存在的机会增加4.食品腐败变质的卫生学意义1.影响微生物引起食品变质的因素2.食品腐败变质的机理3.食品腐败变质的鉴定4.食品腐败变质的卫生学意义5.各类食品的腐败变质5.各类食品的腐败变质（1）乳及乳制品的腐败变质（2）肉类的腐败变质（3）鲜蛋的腐败变质（4）果蔬及其制品的腐败变质（1）乳及乳制品的腐败变质鲜奶变质过程中：微生物的来源、种类及消长规律如何？发生哪些化学变化？牛乳房内来源环境中现象及原因凝乳：发酵乳糖产酸，pH下降，蛋白质凝固。恶臭、苦味：蛋白质和脂肪氧化降解E：腐败期分解蛋白质和脂肪含量的细菌开始活跃，pH上升，出现腐败臭味。变质过程中微生物的种类及消长规律A：抑制期各种微生物均发育繁殖。B：乳链球菌期发酵乳糖产酸，pH下降。C：乳杆菌期发酵乳糖产酸，pH下降。D：真菌期霉菌和酵母菌以乳酸为营养大量繁殖，pH上升。（2）肉类的腐败变质发粘：菌落以及微生物分解蛋白质的产物。变色：绿变——硫化氢血红蛋白。红、蓝、灰等——微生物代谢产生的色素。霉斑：霉菌生长，干腌肉制品。气味：恶臭、氨味、酸味、霉味等——氨基酸降解现象及原因变质过程中微生物的种类及消长规律需氧菌繁殖期：细菌主要在表层蔓延。兼性厌氧菌期：细菌已在肉中层出现。厌氧菌期：细菌已蔓延至肉深层。腐败：由细菌引起，使蛋黄膜破裂→进一步腐败产生恶臭H2S，内含物变灰或暗黑色。（3）鲜蛋的腐败变质霉变：霉菌菌丝通过气孔侵入蛋壳，造成蛋液粘壳。（4）果蔬及其制品的腐败变质新鲜果蔬变质：表皮出现深色斑点，组织松软、发绵，并出现酸味、芳香味或酒味等。霉菌、酵母菌果汁的变质：浑浊：酵母菌繁殖产生酒精：酵母菌发酵果汁中糖风味改变或破坏：霉菌生长，有机酸变化二、食品腐败变质的控制食品腐败变质的原因：食品中酶以及微生物的作用，使食品中营养物质分解或氧化。控制原理：采用不同方法或方法组合杀死食品中的腐败微生物或抑制其在食品中的生长繁殖。食品腐败变质的控制方法：低温保藏气调保藏加热杀菌保藏非加热杀菌保藏冷藏：在不冻结状态下的低温贮藏，水果、蔬菜等，短期保藏。冻藏：－18℃以下冷冻贮藏。肉制品，长期贮藏。(1)低温保藏(2)气调保藏原理：改变食品贮藏环境中的气体成分，抑制果蔬呼吸作用、微生物生长、食品成分氧化等作用。（3）加热杀菌保藏原理：通过高温处理，使污染食品的微生物中酶、蛋白质、脂质等变性失活。影响微生物耐热性的因素：微生物种类、菌龄、基质成分和pH值、加热温度和时间。常压杀菌：100℃以下，只能杀死微生物营养体。加压杀菌：100～121℃，肉制品、中酸性、低酸性罐头食品。超高温瞬时杀菌：UHT（ultrahightemperatureforshorttimes)135～137℃，3～5s,牛乳、果汁等。微波灭菌：（300～300000MHz）基于热效应和非热生化效应（微生物细胞内产生大量离子、电子，生理活性物质发生变化）。远红外加热杀菌：（2.5μm～1000μm）食品中多种成分对3～10μm的红外线有强烈吸收，热损失小，热效率高。（4）非加热杀菌保藏方法：射线、超声波、高压放电、超高压等。A:辐照杀菌机理：紫外线、X射线、γ射线等引起H2O分子、细胞膜和细胞质分子电离，DNA、RNA损伤。高剂量：杀菌、杀虫。低剂量：调解和控制生理机能B:超声波：9～20kHZ以上机理：强烈的机械震荡作用使细胞破裂、死亡；C:高压放电杀菌：机理：高压脉冲电场产生的电化学效应、冲击波空化效应、电磁效应和热效应等，可使细胞膜穿孔，液体介质电离产生臭氧。D:高压杀菌：200MPa以上机理：使微生物形态、结构、生物化学反应、基因机制以及细胞膜发生变化，进而使生理机能丧失或发生不可逆变化。E：食品的干燥和脱水保藏F：化学保藏盐藏：提高渗透压、降低Aw、减少水中溶解氧。糖藏：提高渗透压、降低Aw防腐剂：苯甲酸及其钠盐，抑制微生物呼吸酶系统的活性，改变pH；亚硝酸盐，防止肉毒梭状芽孢杆菌芽孢的发芽。1、栅栏技术栅栏因子：食品要达到可贮性和卫生安全性，其内部必须存在能够阻止食品所含腐败菌和病原菌生长繁殖的因子，这些因子通过临时和永久性地打破微生物的内平衡，从而抑制微生物的致腐和产毒，保持食品品质。2.食品防腐保鲜理论栅栏效应：栅栏因子及其互作用效应决定了食品的微生物稳定性，即栅栏效应。栅栏技术：运用不同的栅栏因子，发挥其协同作用，从不同侧面抑制引起引起食品腐败的微生物，形成对微生物的多靶攻击，从而改善食品品质，保证食品的卫生安全性。微生物内平衡：微生物处于正常状态下，内部环境的稳定和统一，并且具有一定的调解能力，只有其内环境处于正常状态下，微生物才能生长繁殖。食品防腐常用栅栏因子：高温处理、低温冷藏、降低水分活性、调解酸碱度、降低氧化还原电位、应用防腐剂等。2、食品生产的质量管理体系（1）GMP(goodmanufacturingpractice)管理体系规定了在加工、储藏和食品分配等各个工序中所要求的操作和管理规范。（2）HACCP(hazardanalysiscriticalcontrolpoint)质量管理体系HACCP分析的七大原则：（1）危害分析（2）控制点（CCP）的确定（3）制定与每个被确定CCP有关的预防性措施（4）建立监控CCPs的程序（5）建立当监控表明超过某极限时应采取的改正行为（6）建立将HACCP体系归档的有效档案保存制度（7）建立用于确认HACCP体系运转正常的程序HACCP案例：HACCP在酸奶生产中的应用（1）危害分析：原辅料因素加工过程分析（杀菌、发酵剂、保温发酵）车间环境与加工设备因素（2）确定关键控制点：1)原辅料质量2)巴氏杀菌操作3)发酵剂制备4)菌种活力和发酵剂的添加量5)发酵温度，6)设备、工具及包装材料等的卫生管理工作。1)严格控制原辅料质量，严防细菌、酵母菌与霉菌数目超标。2)严格按杀菌的规程操作，保征对原料乳杀菌确实。3)严格按无菌操作制备发酵剂，防止杂茵污染。4)严格根据菌种活力控制发酵剂的添加量，以保证保加利亚杆菌与嗜热链球菌在数量上保持相对平衡，以缩短发酵时间。5)严格控制发酵温度，6)加强生产全过程的卫生管理工作，对设备、工具及包装材料等应彻底清洗杀菌。（3）制定与CCP相应的预防措施（4）建立监控CCPs的程序（5）建立当监控表明超过某极限时应采取的改正行为（6）建立将HACCP体系归档的有效档案保存制度（7）建立用于确认HACCP体系运转正常的程序3、微生物预报技术借助微生物数据库，在确定的条件下，快速对重要微生物的生长、存活和死亡进行预测，从而确保食品在生产、运输贮存过程的安全和稳定，打破传统微生物受时间约束而结果滞后的特点。3、加强食品企业的卫生管理（1）加强食品卫生法制监督管理（2）加强食品企业的卫生质量管理（3）加强食品企业生产的卫生质量管理