大学课件之食品微生物学第6章食品的微生物污染及其控制

食品微生物学第六章食品的微生物污染及其控制一.微生物污染食品的途径二.微生物引起食品变质的基本因素三.各类食品的腐败变质四.食品腐败变质的控制五、食物中毒一、微生物污染食品的途径：1.通过土壤污染2.通过水污染3.通过空气污染4.通过人及动物污染5.通过用具及杂物污染6.通过机械加工设备污染7.通过包装材料污染二、微生物引起食品腐败变质的因素1.食品的pH值2.食品的水分3.温度4.气体5.渗透压1.食品的pH值表1不同食品原料的pH值动物食品的pH值蔬菜pH值水果pH值牛肉5.1~6.2卷心菜5.4~6.0苹果2.9~3.3羊肉5.4~6.7花椰菜5.6香蕉4.5~5.7猪肉5.3~6.9芹菜5.7~6.0柿子4.6鸡肉6.2~6.4茄子4.5葡萄3.4~4.5鱼肉6.6~6.8莴笋6.0柠檬1.8~2.0蟹肉7.0洋葱5.3~5.8橘子3.6~4.3小虾肉6.8~7.0番茄4.2~4.3西瓜5.2~5.6牛乳6.5~6.7萝卜5.2~5.5各类食品中的微生物酸性食品与非酸性食品：pH值在4.5以上者为非酸性食品（动物性食品和大多数蔬菜）；pH值在4.5以下者为酸性食品（水果和少数蔬菜）微生物生长与食品pH值的关系：非酸性食品适宜细菌生长；酸性食品中，酵菌、霉菌和少数耐酸细菌（如大肠菌群）可生长。微生物分解食品营养成分可使食品pH值变化：糖类物质被分解时pH值下降，蛋白质被分解时pH值上升2.食品水分（1）水分活性值（Aw）的概念食品在密闭容器内的水蒸气压与在相同温度小纯水蒸汽压之比值，食品的Aw值范围为：0≦Aw≦1（2）不同类群微生物生长的Aw值（3）食品Aw值与微生物生长的关系大部分新鲜食品Aw值在0.95-1.00；许多腌肉制品（保藏期1-2天）Aw值在0.87-0.95，这一Aw值范围的食品可满足一般细菌的生长，其下限可满足酵母菌的生长；盐分和糖分很高的食品（保藏期1-2个周）Aw值在0.75-0.87，可满足霉菌和少数嗜盐细菌的生长；干制品（保藏期1-2个月）Aw值在0.60-0.75，可满足耐渗透压酵母和干性霉菌的生长；奶粉Aw值为0.20、蛋粉Aw值为0.40，微生物几乎不能生长（理论上可无限期保藏）3.温度：低温微生物引起食品腐败变质的特点；高温微生物引起食品腐败变质的特点4.氧气：食品环境中氧气含量与食品中微生物生长的类型；新鲜食品原料中微生物的分布规律。微生物引起食品腐败变质与其它气体的关系（CO2、O3等）6.渗透压高浓度的盐或糖可抑制微生物的生长和繁殖。不同的微生物对高渗透压的耐性不同。耐高渗微生物主要有：高度嗜盐细菌（盐杆菌属、小球菌属）、中等嗜盐细菌（假单胞菌属、芽孢杆菌属等）、低等嗜盐细菌（黄杆菌属、无色杆菌属等）、耐糖细菌（肠膜状明串珠菌）、耐高糖酵母（蜂蜜酵母、鲁氏酵母等）、耐高渗的霉菌（青霉属、曲霉属等）三、各类食品的腐败变质食品受外界有害因素污染后其理化性质变化，食品原有的色香味和营养发生从量变到质变的过程，从而使食品质量降低或完全不能食用。（一）乳及乳制品的腐败变质1.鲜牛乳中的微生物及其腐败变质2.奶粉中的微生物1.鲜牛乳中的微生物及其腐败变质牛乳中微生物的污染来源鲜乳中微生物的变化奶粉中的微生物（1）牛乳中微生物的来源1）乳房内的微生物污染：牛乳中会出现乳房炎病原菌，如无乳链球菌、乳房链球菌、金黄色葡萄球菌、化脓棒杆菌、埃希氏杆菌、牛型结核杆菌、牛布氏杆菌。2）环境中的微生物污染：空气、饲料、挤奶用具、容器、动物、人(2)鲜乳变质时的微生物变化抑菌期：乳酸链球菌：乳酸杆菌期：真菌期：胨化细菌期：（3）奶粉中的微生物奶粉中微生物的来源：A原料奶的消毒不彻底B加工过程中的二次污染奶粉中的病原微生物：沙门氏菌金黄色葡萄球菌（二）罐藏食品的腐败变质罐藏食品腐败的类型罐藏食品变质的原因腐败变质罐头的微生物分析1.罐藏食品变质的原因罐藏食品变质的原因：化学因素：如罐头容器的马口铁与内容物相互作用引起的氢膨胀（主要发生于中酸性罐头）物理因素：如温度过高或排气不良，造成的金属容器腐蚀穿孔。微生物因素罐内残留的微生物（多是产芽孢的耐热微生物）漏罐后的微生物再次污染2.罐藏食品腐败的类型平酸腐败变质的罐头外观正常，内容物由于细菌的活动变质，呈轻、重不同的酸味，导致平盖酸败的微生物习惯上称为平酸菌。引起罐头平盖酸败的典型菌种：嗜热脂肪芽孢杆菌（较耐热适宜生长温度49~55℃、可在pH6.8~7.2时良好生长）、凝结芽孢杆菌（耐热性较差适宜生长温度33~45℃、可在pH4.5以下的酸性罐头中良好生长）。TA腐败分解糖、专性嗜热、产芽孢的厌氧菌称为TA菌。此类菌在中酸或高酸罐头中生长，分解糖产酸产气（主要是CO2和H2），常使罐头发生膨胀。引起TA腐败的微生物主要是嗜热解糖梭菌（适宜生长温度55℃）。硫化物腐败罐头外形正常或稍微膨胀，罐头内因分解含硫氨基酸产生大量的黑色硫化物并伴随着臭味。引起硫化物腐败的微生物主要是致黑梭菌（适宜生长温度55℃）3.不同外观的腐败变质罐头的微生物分析胖听除部分氢膨胀外，胖听主要由微生物生长繁殖而造成，即TA腐败产生的CO2和H2、中温梭状芽孢杆菌发生丁酸腐败，产生CO2和H2、中温需氧芽孢杆菌、不产芽孢细菌、酵母菌、霉菌发酵糖类产酸产气。平听平酸菌、中温芽孢细菌、不产芽孢乳酸菌、致黑梭状芽孢杆菌（硫化物腐败）、霉菌（三）肉类食品的腐败变质1.微生物污染的来源和种类健康的畜、禽组织内部是无菌的，但因其腔道及体表都存在微生物，屠宰过程在空气中进行，因此宰杀、放血、脱毛、去皮及内脏、分割等环节就可造成微生物的多次污染。常见的污染类群如下：腐生性微生物病原微生物（兽医漏检时）：结核杆菌、布鲁氏菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、碳俎杆菌等2.肉类腐败变质现象发粘微生物生长形成菌苔、产生黏液使肉表面出现发粘、拉丝等现象，此时微生物数量达到了107/cm2。变色微生物分解含硫氨基酸产生硫化氢，硫化氢与肌肉组织中的血红蛋白形成绿色的硫化氢血红蛋白、微生物生长产生色素等。霉斑出现羽毛状的丝状物并具有颜色。气味改变酸味、臭味、哈喇味。（四）鱼类的腐败变质1.鱼类变质的原因鱼肉的含水量高于畜、禽类，且含有蛋白质、脂肪等营养成分易受水中微生物假单胞菌、无色杆菌、黄杆菌等的污染而发生变质。2.变质现象体表浑浊、无光泽、组织因被分解而变的疏松、鱼鳞脱落，进而鱼体组织溃烂，分解产生吲哚、粪臭素、硫醇、氨、硫化氢等臭味物质。3.鱼类的贮藏鱼类贮藏一般采用冻藏（-25~-30的速冻）或盐淹（10%的浓度），在盐淹鱼类时，常有嗜盐细菌的生长，造成鱼类发生赤变现象。（五）果蔬及其制品的腐败变质1.微生物引起新鲜果蔬的变质2.微生物引起果汁的变质微生物引起果汁的变质果汁中微生物的来源原料中的微生物、加工过程中微生物的再污染。果汁的基本营养条件pH值在2.4~4.2之间，含有一定量的糖分，含水量很高。果汁中微生物的种类细菌（主要为乳酸菌）、酵母（假丝酵母属、圆酵母属、隐球酵母属和红酵母属等）、霉菌微生物引起果汁变质的现象浑浊多数情况下浑浊是由酵母菌引起的，它主要来源于原料清洗不彻底。产生酒精主要是酵母菌，细菌和霉菌的转化果汁为酒精的情况非常少。有机酸的改变（六）鲜蛋的腐败变质1.鲜蛋中微生物的来源2.鲜蛋的变质3.鲜蛋中微生物类群四.食品腐败变质的控制食品的腐败变质主要是由于食品中的酶以及微生物的作用，使食品中的营养物质分解或氧化而引起的。因此，食品腐败变质的控制就是要针对引起腐败变质的各种因素，采取不同的方法或方法组合，杀死腐败微生物或抑制其在食品中的生长繁殖，从而达到延长食品货架期的目的。1.食品防腐保藏技术（1）食品的低温保藏（2）食品的气调保藏（3）加热杀菌保藏巴氏消毒法加压杀菌超高温瞬时杀菌微波杀菌远红外线加热杀菌欧姆杀菌（4）非加热杀菌保藏辐照杀菌超声波杀菌高压放电杀菌高压杀菌（5）食品的干燥和脱水保藏（6）食品的化学保藏法盐藏糖藏（7）防腐剂保藏五、食物中毒（一）食物中毒的概念是指食品被病原微生物或微生物产生的毒素、有毒的化学物质污染后，进入人体消化道而引起的以急性过程为主要的疾病。（二）食物中毒的特点1.潜伏期短，来势急剧2.与饮食有关3.患者具有相同或相似的症状4.没有人与人之间的直接传染（三）食物中毒的分类从食物中毒的原因可将其分为四类1.细菌性食物中毒2.真菌性食物中毒3.化学性食物中毒4.有毒动植物性食物中毒1.细菌性食物中毒根据中毒的原因可将其分为感染性食物中毒和毒素性食物中毒。（1）感染性食物中毒病原菌污染食品后，在食品中大量生长繁殖，这种含有大量活菌体的食物被摄入人体后，会引起消化道感染而导致中毒现象。（2）毒素性食物中毒某些有害微生物污染食品后，在适宜的条件下生长繁殖，产生毒素，人误食后导致的食物中毒现象。沙门氏菌食物中毒沙门氏菌类群：使人致病的沙门氏菌使动物致病的沙门氏菌对人和动物均能致病的沙门氏菌生物学特性：G-，短杆菌，无芽孢和荚膜，周生鞭毛，兼性厌氧，最适生长温度37℃。该菌对热的抵抗力很弱，60℃经20~30分钟即被杀死，在水、乳及肉类中能生存1~3个月。中毒症状：该菌为感染型食物中毒，主要表现为急性肠胃炎症状，潜伏期比较短，12-24h，病死率一般是0.5~1%。临床表现：恶心、呕吐、腹泻、腹痛、头痛、发烧、全身酸痛、重症患者出现寒战、抽搐、昏迷等食品来源：鱼、肉、禽、蛋、乳传播途径：主要来自患病的动物和人，以及带菌者预防和控制措施：防止食品污染，加强卫生管理控制菌体繁殖杀灭病原菌金黄色葡萄球菌食物中毒生物学特性：G+，无芽孢、有鞭毛，兼性厌氧菌，最适生长温度为35~37℃，60℃30分钟即可杀灭，比较耐低温，在冷藏食品中可以检出。在适宜条件下，如20-37℃生长5小时后可产生肠毒素。毒素在218~248℃30分钟才被完全破坏。中毒症状：毒素型食物中毒，主要症状是急性肠胃炎，恶心、呕吐、腹泻、腹痛、水样大便，严重时可大量失水，虚脱，甚至循环衰竭。病程1-2天即可恢复。食品来源：主要为鱼、肉、蛋、奶及其制品，另外凉粉、剩饭和米酒也引起过中毒。肉毒梭状芽孢杆菌食物中毒生物学特性：G+芽孢杆菌，有鞭毛，可运动，无荚膜，最适生长温度为35℃，专性厌氧菌，在厌氧条件下，能产生强烈的外毒素。该毒素是一种蛋白质，对热的抵抗力比较差，80℃30分钟，60℃经20~30分钟，或100℃10分钟即被杀死，在水、乳及肉类中能生存1~3个月。中毒症状：该毒素是一种嗜神经毒素，中毒初期是恶心、呕吐，随后出现全身乏力，头晕，视力模糊，眼睑下垂，瞳孔放大，复视，吞咽困难，语言障碍，呼吸麻痹死亡，病死率在30~50%食品来源：鱼类、豆类、乳类、发酵食品等食品。致病性大肠杆菌食物中毒生物学特性：病原性大肠杆菌与人和动物肠道正常菌群大肠杆菌属于不同的血清型，但一般生物学特性相同。G-，短杆菌，无芽孢，微荚膜，周生鞭毛，兼性厌氧，最适生长温度37℃。在伊红美兰平板上形成紫黑色具有金属光泽的菌落。食物中毒症状：急性胃肠炎型：食欲不振，腹泻、呕吐、粘液水样大便，少数伴剧烈腹绞痛，脱水严重，可发生循环衰竭。1~3天即可恢复。急性菌痢型：腹痛、腹泻、发烧、部分患者呕吐，脓血粘液样大便传播途径：经带菌者的手、食物和生活用品传播，或空气、水源传播。其它引起食物中毒的常见细菌变形杆菌蜡状芽孢杆菌志贺氏菌副溶血弧菌真菌性食物中毒1.毒素性食物中毒2.自然性食物中毒毒素性食物中毒（1）曲霉毒素中毒（2）赤霉病变中毒（3）黄变米中毒（4）霉变甘蔗中毒自然性食物中毒自然性食物中毒是由于某些食物本身能够产生毒素，经人食用后所引起的中毒现象毒蘑菇中毒