第八章 微生物与食品腐败变质 ⚫ 食品在理性质或感官状态上发生的不利改变都称为 食品变质。造成食品变质的原因包括物理、化学和 生物三个方面。 ⚫ 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。 本章重点介绍 以下几个方面 ⚫ 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
第八章 微生物与食品腐败变质 ⚫ 食品在理性质或感官状态上发生的不利改变都称为 食品变质。造成食品变质的原因包括物理、化学和 生物三个方面。 ⚫ 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。 本章重点介绍 以下几个方面 ⚫ 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 ⚫ 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 ⚫ 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 ⚫ 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。不同的微生物对它 们的利用能力是不同的。 ⚫ 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、根霉属等。 ⚫ 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。 ⚫ ⚫（二）食品pH与微生物生长的适应性 ⚫ 食品原料的pH值几乎都在7以下。根据食品的pH值范围，可将食品划分 为酸性和非酸性食品两类。 ⚫ 酸性食品：pH值小于4.5的食品称为酸性食品。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值大于4.5的食品称为非酸性食品。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。 ⚫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。 ⚫（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 ⚫ （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。不同的微生物对它 们的利用能力是不同的。 ⚫ 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、根霉属等。 ⚫ 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。 ⚫ ⚫（二）食品pH与微生物生长的适应性 ⚫ 食品原料的pH值几乎都在7以下。根据食品的pH值范围，可将食品划分 为酸性和非酸性食品两类。 ⚫ 酸性食品：pH值小于4.5的食品称为酸性食品。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值大于4.5的食品称为非酸性食品。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。 ⚫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。 ⚫（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 ⚫ （一）环境温度 ⚫ 微生物的温度类型及其分布 ⚫ (二) 气体状况 ⚫ 微生物氧气类型及其在不同氧气环境中生长分析 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 ⚫ （一）环境温度 ⚫ 微生物的温度类型及其分布 ⚫ (二) 气体状况 ⚫ 微生物氧气类型及其在不同氧气环境中生长分析 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)