第八章 微生物与食品腐败变质
第八章 微生物与食品腐败变质
本章重点 ❖ 第一节 食品的微生物污染及其控制 ❖ 第二节 微生物引起食品腐败变质的原理 ❖ 第三节 微生物引起食品腐败变质的环境条件 ❖ 第四节 食品变质的症状、判断及引起变质的微生 物类群 一、罐藏食品的变质 三、乳及乳制品的腐败变质
本章重点 ❖ 第一节 食品的微生物污染及其控制 ❖ 第二节 微生物引起食品腐败变质的原理 ❖ 第三节 微生物引起食品腐败变质的环境条件 ❖ 第四节 食品变质的症状、判断及引起变质的微生 物类群 一、罐藏食品的变质 三、乳及乳制品的腐败变质
概述 ❖ 食品在化学性质或物理性质上发生的不利改变都称 为食品变质。它是指食品受到各种内外因素的影响， 降低或失去其营养价值和商品价值的过程。如鱼肉 的腐臭、油脂的酸败、水果蔬菜的腐烂和粮食的霉 变等。 造成食品变质的原因包括物理、化学和生物 三个方面。其中由微生物污染所引起的食品腐败变 质是最为重要和普遍。 ❖ 由于微生物的作用使食品发生了有害变化，失去了 原有的或应有的营养价值、组织性状及色、香、味 又被称为食品的腐败变质。 ❖ 食品腐败变质是微生物的污染、食品的性质和环境 条件综合作用的结果
概述 ❖ 食品在化学性质或物理性质上发生的不利改变都称 为食品变质。它是指食品受到各种内外因素的影响， 降低或失去其营养价值和商品价值的过程。如鱼肉 的腐臭、油脂的酸败、水果蔬菜的腐烂和粮食的霉 变等。 造成食品变质的原因包括物理、化学和生物 三个方面。其中由微生物污染所引起的食品腐败变 质是最为重要和普遍。 ❖ 由于微生物的作用使食品发生了有害变化，失去了 原有的或应有的营养价值、组织性状及色、香、味 又被称为食品的腐败变质。 ❖ 食品腐败变质是微生物的污染、食品的性质和环境 条件综合作用的结果
第一节 食品的微生物污染及其控制 一、微生物污染食品的来源与途径 ❖ 食品中微生物污染的途径概括起来可分为两大类：凡是动 植物体在生活过程中，由于本身带有的微生物而造成的食品 污染，称之内源性污染。食品原料在收获、加工、运输、贮 藏、销售过程中使食品发生污染称为外源性污染。 ❖ (一)土壤 ❖ (二) 空气 ❖ (三) 水 ❖ (四) 人及动物携带 ❖ (五) 加工机械设备 ❖ (六) 包装材料 ❖ (七) 原料及辅料
第一节 食品的微生物污染及其控制 一、微生物污染食品的来源与途径 ❖ 食品中微生物污染的途径概括起来可分为两大类：凡是动 植物体在生活过程中，由于本身带有的微生物而造成的食品 污染，称之内源性污染。食品原料在收获、加工、运输、贮 藏、销售过程中使食品发生污染称为外源性污染。 ❖ (一)土壤 ❖ (二) 空气 ❖ (三) 水 ❖ (四) 人及动物携带 ❖ (五) 加工机械设备 ❖ (六) 包装材料 ❖ (七) 原料及辅料
第一节 食品的微生物污染及其控制 二、控制微生物污染的措施 ❖ 微生物污染是导致食品腐败变质的首要原 因，生产中必须采取综合措施才能有效地控 制食品的微生物污染。 ❖ (一) 加强生产环境的卫生管理 ❖ (二) 严格控制加工过程中的污染 ❖ (三) 注意贮藏、运输和销售卫生
第一节 食品的微生物污染及其控制 二、控制微生物污染的措施 ❖ 微生物污染是导致食品腐败变质的首要原 因，生产中必须采取综合措施才能有效地控 制食品的微生物污染。 ❖ (一) 加强生产环境的卫生管理 ❖ (二) 严格控制加工过程中的污染 ❖ (三) 注意贮藏、运输和销售卫生
第二节 微生物引起食品腐败变质的原理 一、食品中碳水化合物的分解 ❖ 其主要变化指标是酸度升高，根据食品种类不同也表现为糖、 醇、醛、酮含量升高或产气(CO2 )，有时带有这些产物特有 的气味。 二、食品中蛋白质的分解 ❖ 各种不同的氨基酸分解产生的腐败胺类和其它物质各不相同， 甘氨酸产生甲胺，鸟氨酸产生腐胺，精氨酸产生色胺进而分 解成吲哚，含硫氨基酸分解产生硫化氢和氨，乙硫醇等。胺 类物质、NH3和H2S等具有特异的臭味。 三、食品中脂肪的分解 ❖ 在解脂酶作用下脂肪分解成甘油和脂肪酸。脂肪酸可进而断 链形成具有不愉快味道的酮类或酮酸，不饱和脂肪酸的不饱 和键处还可形成过氧化物，脂肪酸也可再分解成具有特殊气 味的醛类和醛酸即所谓的“油哈”气味。 四、有害物质的形成 ❖ 微生物产生的毒素分为细菌毒素和真菌毒素，它们能引起食 物中毒，有些毒素还能引起人体器官的病变及癌症
第二节 微生物引起食品腐败变质的原理 一、食品中碳水化合物的分解 ❖ 其主要变化指标是酸度升高，根据食品种类不同也表现为糖、 醇、醛、酮含量升高或产气(CO2 )，有时带有这些产物特有 的气味。 二、食品中蛋白质的分解 ❖ 各种不同的氨基酸分解产生的腐败胺类和其它物质各不相同， 甘氨酸产生甲胺，鸟氨酸产生腐胺，精氨酸产生色胺进而分 解成吲哚，含硫氨基酸分解产生硫化氢和氨，乙硫醇等。胺 类物质、NH3和H2S等具有特异的臭味。 三、食品中脂肪的分解 ❖ 在解脂酶作用下脂肪分解成甘油和脂肪酸。脂肪酸可进而断 链形成具有不愉快味道的酮类或酮酸，不饱和脂肪酸的不饱 和键处还可形成过氧化物，脂肪酸也可再分解成具有特殊气 味的醛类和醛酸即所谓的“油哈”气味。 四、有害物质的形成 ❖ 微生物产生的毒素分为细菌毒素和真菌毒素，它们能引起食 物中毒，有些毒素还能引起人体器官的病变及癌症
第三节 微生物引起食品腐败变质的环境条件 一、食品基质条件 ❖ （一）食品的营养成分与微生物生长的适应性 ❖ 食品的主要营养成分是蛋白质、碳水化合物和脂肪。但由于不同 的食品中，上述各种成分的比例差异很大，而各种微生物分解各 类营养物质的能力不同，这就导致了引起不同食品腐败的微生物 类群也不同。 ❖ 1．分解蛋白质的微生物 ❖ 细菌 分解力强的细菌如芽孢菌属、假单胞菌属等。 ❖ 酵母 多数酵母对蛋白质分解能力较弱。 ❖ 霉菌 许多霉菌都具有分解蛋白质的能力，如毛霉属、根霉等。 ❖ 2．分解碳水化合物的微生物 绝大多数微生物都能利用比较简单 的碳水化合物。 ❖ 能强烈分解淀粉的细菌主要为芽孢杆菌属。绝大多数酵母菌不 能分解淀粉。许多霉菌可直接分解淀粉，如曲霉属、根霉属等。 ❖ 3．分解脂肪的微生物 细菌中荧光假单胞菌的分解能力较强； 酵母中解脂假丝酵母具有一定的脂肪分解能力；霉菌中分解脂肪 的种类较多，大部分霉菌具有一定的脂肪分解能力
第三节 微生物引起食品腐败变质的环境条件 一、食品基质条件 ❖ （一）食品的营养成分与微生物生长的适应性 ❖ 食品的主要营养成分是蛋白质、碳水化合物和脂肪。但由于不同 的食品中，上述各种成分的比例差异很大，而各种微生物分解各 类营养物质的能力不同，这就导致了引起不同食品腐败的微生物 类群也不同。 ❖ 1．分解蛋白质的微生物 ❖ 细菌 分解力强的细菌如芽孢菌属、假单胞菌属等。 ❖ 酵母 多数酵母对蛋白质分解能力较弱。 ❖ 霉菌 许多霉菌都具有分解蛋白质的能力，如毛霉属、根霉等。 ❖ 2．分解碳水化合物的微生物 绝大多数微生物都能利用比较简单 的碳水化合物。 ❖ 能强烈分解淀粉的细菌主要为芽孢杆菌属。绝大多数酵母菌不 能分解淀粉。许多霉菌可直接分解淀粉，如曲霉属、根霉属等。 ❖ 3．分解脂肪的微生物 细菌中荧光假单胞菌的分解能力较强； 酵母中解脂假丝酵母具有一定的脂肪分解能力；霉菌中分解脂肪 的种类较多，大部分霉菌具有一定的脂肪分解能力
第三节 微生物引起食品腐败变质的环境条件 一、食品基质条件 ❖ （二）食品ph与微生物生长的适应性 ❖ 各类微生物都有其最适宜的pH范围，食品pH值高低是制约微生物生长， 影响食品腐败变质的重要因素之一。 食品原料的ph几乎都在7以下。根 据食品的ph范围，可将食品分为酸性和非酸性食品两类。 ❖ 酸性食品：ph小于4.5的食品。绝大多数的水果类食品都属于此类。在酸 性食品中细菌受抑制，酵母菌和霉菌可正常生长。 ❖ 非酸性食品： ph大于4.5的食品。几乎所有的蔬菜和鱼、肉、乳等动物性 食品都属于此类。在非酸性食品中细菌最适宜生长繁殖，大多数酵母菌和 霉菌也能生长。 ❖ 大多数细菌最适生长的pH值是7.0左右，酵母菌和霉菌生长的pH值范围较 宽，细菌生长下限一般在4．5左右，pH值3.3～4.0以下时只有个别耐酸 细菌，如乳杆菌属尚能生长，故非酸性食品适合于大多数细菌及酵母菌、 霉菌的生长，酸性食品的腐败变质主要是酵母和霉菌的生长。 ❖ 在食品变质的同时，pH发生一定的规律性变化 以蛋白质为主要营养成分非食品，变质过程中伴随pH升高 以碳水化合物、脂肪为主要营养的是品，变质过程中伴随pH升高 以蛋白质、碳水化合物等营养均衡的食品，多表现初期pH降低，后期pH 升高
第三节 微生物引起食品腐败变质的环境条件 一、食品基质条件 ❖ （二）食品ph与微生物生长的适应性 ❖ 各类微生物都有其最适宜的pH范围，食品pH值高低是制约微生物生长， 影响食品腐败变质的重要因素之一。 食品原料的ph几乎都在7以下。根 据食品的ph范围，可将食品分为酸性和非酸性食品两类。 ❖ 酸性食品：ph小于4.5的食品。绝大多数的水果类食品都属于此类。在酸 性食品中细菌受抑制，酵母菌和霉菌可正常生长。 ❖ 非酸性食品： ph大于4.5的食品。几乎所有的蔬菜和鱼、肉、乳等动物性 食品都属于此类。在非酸性食品中细菌最适宜生长繁殖，大多数酵母菌和 霉菌也能生长。 ❖ 大多数细菌最适生长的pH值是7.0左右，酵母菌和霉菌生长的pH值范围较 宽，细菌生长下限一般在4．5左右，pH值3.3～4.0以下时只有个别耐酸 细菌，如乳杆菌属尚能生长，故非酸性食品适合于大多数细菌及酵母菌、 霉菌的生长，酸性食品的腐败变质主要是酵母和霉菌的生长。 ❖ 在食品变质的同时，pH发生一定的规律性变化 以蛋白质为主要营养成分非食品，变质过程中伴随pH升高 以碳水化合物、脂肪为主要营养的是品，变质过程中伴随pH升高 以蛋白质、碳水化合物等营养均衡的食品，多表现初期pH降低，后期pH 升高
第三节 微生物引起食品腐败变质的环境条件 一、食品基质条件 ❖ （三）食品的水分活性与微生物生长的适应性 ❖ 不同类群的微生物生长对Aw值要求不同。大多数细菌生长所需的Aw值 在0.9以上；酵母菌需要的Aw值比细菌要低一些，且多数酵母比霉菌要 高一些，只有耐渗酵母比霉菌低；霉菌与酵母菌和细菌相比，其Aw值要 求较低。 食品种类 AW 微生物类群 生长需求的AW 鲜果蔬 鲜肉 果子酱 面粉 蜂蜜 干面条 奶粉 蛋 0.97～0.99 0.95～0.99 0.75～0.85 0.67～0.87 0.54～0.75 0.50 0.20 0.97 多数细菌 多数酵母 多数霉菌 嗜盐性细菌 干性霉菌 耐渗酵母 0.94～0.99 0.88～0.94 0.73～0.94 0.75 0.65 0.60
第三节 微生物引起食品腐败变质的环境条件 一、食品基质条件 ❖ （三）食品的水分活性与微生物生长的适应性 ❖ 不同类群的微生物生长对Aw值要求不同。大多数细菌生长所需的Aw值 在0.9以上；酵母菌需要的Aw值比细菌要低一些，且多数酵母比霉菌要 高一些，只有耐渗酵母比霉菌低；霉菌与酵母菌和细菌相比，其Aw值要 求较低。 食品种类 AW 微生物类群 生长需求的AW 鲜果蔬 鲜肉 果子酱 面粉 蜂蜜 干面条 奶粉 蛋 0.97～0.99 0.95～0.99 0.75～0.85 0.67～0.87 0.54～0.75 0.50 0.20 0.97 多数细菌 多数酵母 多数霉菌 嗜盐性细菌 干性霉菌 耐渗酵母 0.94～0.99 0.88～0.94 0.73～0.94 0.75 0.65 0.60
第三节 微生物引起食品腐败变质的环境条件 二、食品的外界环境条件 微生物广泛分布于自然界，食品中不可避免的会受到一定类型和 数量的微生物的污染，当环境条件适宜时，它们就会迅速生长繁殖， 造成食品的腐败与变质，不仅降低了食品的营养和卫生质量，而且还 可能危害人体的健康。 ❖ （一）环境温度 小于或等于10 ℃时，只有部分低温型微生物能很慢的生长繁殖。 45℃以上时能生长殖的主要是嗜热细菌。中温型微生物在自然界中的 分布比例最大。 ❖ 微生物的温度类型及其分布 低温(10℃) 中温(25～30℃) 高温(45℃) 霉菌 酵母(少数) 细菌(少数) 霉菌 酵母 细菌 细菌(少数)
第三节 微生物引起食品腐败变质的环境条件 二、食品的外界环境条件 微生物广泛分布于自然界，食品中不可避免的会受到一定类型和 数量的微生物的污染，当环境条件适宜时，它们就会迅速生长繁殖， 造成食品的腐败与变质，不仅降低了食品的营养和卫生质量，而且还 可能危害人体的健康。 ❖ （一）环境温度 小于或等于10 ℃时，只有部分低温型微生物能很慢的生长繁殖。 45℃以上时能生长殖的主要是嗜热细菌。中温型微生物在自然界中的 分布比例最大。 ❖ 微生物的温度类型及其分布 低温(10℃) 中温(25～30℃) 高温(45℃) 霉菌 酵母(少数) 细菌(少数) 霉菌 酵母 细菌 细菌(少数)