08 第八章 微生物与食品腐败变质.ppt

第1页：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：本章分五节。

• 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
• 第五节 食品保藏中防腐与杀菌措施

第2页：微生物污染食品的来源和途径

第一节 食品的微生物污染及其控制

微生物污染食品的来源和途径：

• 空气、土壤、水
• 人及动物
• 加工机械、包装材料、原辅料

第3页：控制微生物污染的措施

控制微生物污染的措施：

• 垃圾的无害化管理、粪便的无害化管理、污水的无害化管理
• 加强生产环境卫生管理、食品生产卫生
• 严格控制加工过程中的污染、个人卫生、食品生产用水卫生
• 注意贮藏、运输和销售卫生

第4页：微生物引起食品变质的原理

第二节 微生物引起食品变质的原理

• 碳水化合物分解：生成二氧化碳、水，酸度升高，果蔬软化
• 蛋白质分解：生成胺类、有机酸和各种碳氢化合物
• 脂肪分解：生成甘油和脂肪酸
• 有害物质形成：颜色、气味异常，组织溃烂，毒素

第5页：腐败变质的环境条件

第三节 微生物引起食品腐败变质的环境条件

食品基质条件

食品的营养成分、食品的 pH 值、食品的水分活性。

食品的外界环境条件

环境温度、气体状况。

第6页：食品营养成分与微生物的适应性

食品的营养成分与微生物生长的适应性：

• 分解蛋白质的微生物：细菌、霉菌
• 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；强烈分解淀粉的较少，主要为芽孢杆菌属
• 分解脂肪的微生物：不多

第7页：酸性食品与非酸性食品

• 酸性食品与非酸性食品的划分：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；酸性食品中酵母、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 值发生变化

第8页：水分活性值

水分活性值（Aw）

食品在密闭容器内的水蒸气压与在相同温度下纯水蒸汽压之比值，食品 Aw 值的范围为 0 ≤ Aw ≤ 1。

• 不同类群微生物生长的 Aw 值不同
• 微生物生长 Aw 值具有可变性

第9页：食品Aw值与微生物生长的关系

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，此范围可满足一般细菌生长，其下限可满足酵母菌生长
• 盐分和糖分很高的食品（保藏期 1～2 周）Aw 值在 0.75～0.87，可满足霉菌和少数嗜盐细菌生长
• 干制品（保藏期 1～2 个月及以上）Aw 值更低，多数微生物不能生长

第10页：食品的外界环境条件

食品的外界环境条件：

• 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
• 氧气：食品环境中氧气含量决定食品中微生物生长的类型；新鲜食品原料中微生物的分布有一定规律
• 其他气体：微生物引起食品腐败变质与 CO₂、O₃ 等气体的关系

第11页：第四节 内容导览

第四节 食品变质的症状、判断及引起变质的微生物类群

本节主要介绍罐藏食品、果蔬及其制品、乳及乳制品、禽肉及鱼肉发生变质的症状、判断及引起变质的微生物类群。

第12页：罐藏食品的腐败变质

罐藏食品的腐败变质：

• 罐藏食品的特性
• 罐藏食品变质的原因
• 罐藏食品腐败的类型
• 腐败变质罐头的微生物分析

第13页：罐藏食品的特性

• 概念：罐藏食品是将原料经过预处理、装罐、杀菌、密封后而成
• 因罐内保持一定的真空度，合格产品的罐盖和罐底是平的或向内凹陷
• 分类：可根据酸性的不同，分为低酸性罐头（如动物性原料制成的罐头）与酸性罐头等

第14页：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），以及漏罐后的微生物再次污染。

第15页：罐藏食品腐败的类型

• 罐藏食品腐败变质的外观类型：平盖酸败（平听）、胖听
• 引起罐藏食品腐败变质的主要微生物：嗜热芽孢细菌、中温芽孢细菌、不产芽孢细菌、酵母菌、霉菌
• 酵母菌和霉菌往往由于杀菌温度不够或漏罐、罐内真空度不够而出现，主要存在于酸性或高酸性食品中，常造成罐头膨胀

第16页：不产芽孢细菌引起的腐败

不产芽孢细菌引起的食品腐败变质：

• 不产芽孢的细菌不耐热，罐头中出现此类菌主要由于漏罐造成，冷却水是重要的污染源
• 罐头中污染的不产芽孢细菌主要有两类：一类是肠道细菌；另一类是嗜热链球菌、乳链球菌、粪链球菌等
• 它们分解糖类化合物产酸产气，变质时使罐头膨胀

第17页：腐败变质罐头的微生物分析

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，主要由微生物生长繁殖造成：TA 腐败产生 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

由平酸菌、中温芽孢细菌、不产芽孢乳酸菌等引起，罐头外观不膨胀但内容物酸败。

第18页：果蔬及其制品的腐败变质

果蔬及其制品的腐败变质：

• 一、微生物引起新鲜果蔬的变质：微生物侵入果蔬的过程，以及果蔬变质过程中微生物种类的演变
• 二、微生物引起果汁的变质

第19页：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

第20页：果汁变质的现象

微生物引起果汁变质的现象：

浑浊

多数情况下由酵母菌引起，主要来源于原料清洗不彻底。

产生酒精

主要是酵母菌，细菌和霉菌转化果汁为酒精的情况非常少。

有机酸的变化

微生物分解果汁中的有机酸，使酸度与风味发生改变。

第21页：乳及乳制品的腐败变质

乳及乳制品的腐败变质

• 乳均含有丰富的蛋白质、极易吸收的钙、完全的维生素等，适宜多种微生物生长繁殖，鲜乳及其制品最易受微生物污染而腐败变质或引起病原微生物传播
• 本节涉及：鲜牛乳中的微生物及其腐败变质、奶粉中的微生物、微生物引起的炼乳腐败变质现象

第22页：鲜牛乳中的微生物及其腐败变质

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
• 牛乳中微生物的种类及特点
• 鲜乳中微生物的变化
• 鲜乳的净化、消毒和灭菌

第23页：牛乳中微生物的来源

牛乳中微生物的来源：

• 乳房内的微生物污染：健康乳牛乳房的乳头管及其分支内常有细菌存在，主要是小球菌属、链球菌属，其次还有乳杆菌属、棒状杆菌属
• 初乳弃掉可大大减少细菌在鲜乳中的数量
• 发生乳房炎时，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、牛型结核杆菌等

第24页：牛乳中的优势微生物种类

鲜牛乳中的微生物优势种类是细菌、酵母菌和少数霉菌，即：

• 乳酸菌、胨化细菌、脂肪分解菌
• 酪酸菌、产生气体的细菌、产碱菌
• 霉菌和酵母菌

第25页：牛乳中的乳酸菌

牛乳中的乳酸菌：

• 乳链球菌：适宜在 30～35 ℃ 生长，可产生乳链菌肽，鲜乳的自然酸败主要由它引起
• 乳脂链球菌：适宜在 30 ℃ 生长，具有较强的分解蛋白质的能力
• 粪链球菌：人和动物的肠道细菌，卫生条件差时可发现，在 10～45 ℃ 范围内均可生长
• 液化链球菌：可强烈分解蛋白质，酪蛋白分解后产生苦味

第26页：胨化菌

胨化菌

使不溶蛋白质在蛋白酶作用下转变成可溶状态的现象称为蛋白质的胨化。

• 芽孢杆菌属中的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌，适宜生长温度 20～40 ℃
• 假单胞菌属中的荧光假单胞菌、腐败假单胞菌，生长温度范围 25～30 ℃

第27页：牛乳中的其他细菌

牛乳中的其他细菌：

脂肪分解菌

主要是 G⁻ 的无芽孢杆菌，如无色杆菌、假单胞菌等。

产生气体的菌

分解糖类产酸产气，如大肠菌群。

产碱菌

分解牛乳中有机酸使乳的 pH 值上升，主要是 G⁻ 的需氧细菌，如粪产碱杆菌、粘乳产碱杆菌。

第28页：鲜乳变质时的微生物变化

鲜乳变质时的微生物变化：

抑菌期

鲜乳中含有来源于动物体的抗体物质等抗菌因素，在微生物数量较少的情况下，这种抑菌作用可维持 36 小时左右（13～14 ℃）。

• 乳酸链球菌：乳中抗菌物质减少或消失后，首先由乳酸链球菌成为优势菌

注：原文"乳链酸菌"按上下文统一为"乳链球菌"。

第29页：鲜乳中微生物的活动曲线

本页图示鲜乳中微生物的活动曲线：随 pH 由 7.0 下降到 5.0、再下降到 3.0，菌群依次发生更替，对应抑菌期、乳酸菌优势期与霉菌酵母期等阶段。

第30页：鲜乳的净化、消毒和灭菌

鲜乳的净化、消毒和灭菌：

净化

目的是除去鲜乳中污染的非溶解性杂质、牛毛、乳凝块，以减少微生物污染数量；方法有（3～4 层纱布）过滤法和离心法。

消毒

消毒的时间和温度以消灭结核分枝杆菌为指标，常用方法有低温长时间消毒法等。

第31页：奶粉中的微生物

• 奶粉中微生物的来源：鲜乳经杀菌、浓缩和干燥制成奶粉，含水量一般在 5% 以下；微生物一方面来源于原料奶消毒不彻底，一方面来源于加工过程中的二次污染
• 奶粉贮藏中微生物的消长
• 奶粉中的病原微生物：最常见的是沙门氏菌和金黄色葡萄球菌（毒素中毒）

第32页：肉类和鱼类食品的腐败变质

畜、禽肉类中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，且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：腐生性微生物、病原微生物

第33页：鱼类的腐败变质

鱼类的腐败变质：

• 变质原因：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、黄杆菌等污染而发生变质
• 变质现象：鱼体含菌量达到 10⁸/g 时，体表浑浊、无光泽，组织因被分解而变得疏松、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

第34页：畜、禽肉类变质的现象

畜、禽肉类变质的现象：

发粘

微生物生长形成菌苔、产生黏液使肉表面发粘、拉丝，此时微生物数量达到 10⁷/cm²。

变色

微生物分解含硫氨基酸产生硫化氢，与肌肉组织中的血红蛋白形成绿色的硫化氢血红蛋白；微生物生长还可产生色素。

霉斑

出现羽毛状的丝状物并具有颜色。

气味改变

分解产物产生异味与臭味。

第35页：低温保藏

第五节 食品保藏中的防腐与杀菌措施

第36页：加热保藏

第37页：高渗透压保藏

第38页：防腐保藏

防腐保藏常用的防腐剂：

• 山梨酸及其盐类
• 硝酸盐、亚硝酸盐
• SO₂ 及亚硫酸盐
• 乳酸菌素
• 丙酸