W9101微生物对食品的污染-4-微教材

1、微生物学及操作技术课程-微教材微课编号W9101微课名称微生物对食品的污染所属模块（章节）M9子模块M9-1关键词微生物 污染 食品腐败变质 是否通用通用 农产品 食品是否重点建设是 否微课类型讲授型微课形式讲坛式教学设计模式启发式提问教学目标了解食品污染的种类；重点掌握食品微生物污染的途径、条件及主要食品腐败变质的原因；了解食品的环境条件 教学内容知识点技能点食品污染的种类及途径食品微生物污染的途径微生物的食品环境条件主要食品腐败变质的原因及现象知识讲解一、食品微生物污染及途径（一）食品污染的种类1、生物污染的种类 微生物 寄生虫虫卵 昆虫 2、化学污染的种类 农药 工业三废 添加剂 包装材

2、料 3、物理污染的种类 放射性污染 杂物 （二）微生物污染食品的途径1、通过水而污染2、通过空气而污染3、通过人及动物而污染4、通过用具及杂物而污染（三）食品中微生物的消长情况1、加工前 ：原料的运输和贮藏增加了微生物污染、增殖的机会，因此与加工后相比，微生物的种类和数量均较大。2、加工过程中 ：清洗、消毒和灭菌使微生物数量明显下降，或完全消除微生物。3、加工后 ：食品贮藏过程中，若条件适于微生物生长，加工后残留的微生物或再度污染的微生物大量增殖直至引起食品的腐败变质，不再适合于微生物生长时，微生物的数量又开始下降。若加工后的食品不在被污染，贮藏条件也不适合于微生物的生长，微生物的数量将会逐渐

3、下降。（四）控制微生物污染食品的措施1、加强环境管理 垃圾的无害化管理粪便的无害化管理污水的无害化管理2、加强食品生产的卫生管理 食品运输卫生和贮藏卫生食品生产卫生个人卫生食品生产用水卫生二、微生物引起食品腐败变质的条件 （一）食品基质1、常见食品的pH值 动物食品的pH值 蔬菜pH值 水果pH值牛肉 5.16.2 卷心菜 5.46.0 羊肉 5.46.7 花椰菜 5.6 芹菜 5.76.0 鸡肉 6.26.4 茄子 4.5 鱼肉 6.66.8 莴笋 6.0 蟹肉 7.0 洋葱 5.35.8 小虾肉 6.87.0 番茄 4.24.3 牛乳 6.56.7 （1）酸性食品与非酸性食品 pH值在以上

4、者为低酸性食品（动物性食品和大多数蔬菜）； pH值在以下者为酸性食品（水果和少数蔬菜）。 （2）微生物生长与食品pH值的关系 低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。（3）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、食品中的水分 水分活度（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不同类群微生物生长的Aw不同微生物生长Aw值的可变性（1）大部分新鲜食品Aw值在，许多腌肉制品（保藏期12天）Aw值在，这可满足一般细菌的生长，其下限可满足酵

5、母菌的生长；（2）盐分和糖分很高的食品（保藏期12个周）Aw值在，可满足霉菌和少数嗜盐细菌的生长；（3）干制品Aw值在，可满足耐渗透压酵母和干性霉菌的生长（保藏期12个月）；（4）奶粉Aw值为，微生物几乎不能生长（理论上可无限期保藏）（二）食品的环境条件在某种意义上讲，引起食品变质，环境因素也是非常重要的。食品中污染的微生物能否生长，还要看环境条件，例如，天热饭菜容易变坏，潮湿粮食容易发霉。影响食品变质的环境因素和影响微生物生长繁殖的环境因素一样，也是多方面的。有些内容已在前面有关章节中加以讨论，故不再重复。在这里，仅就影响食品变质的最重要的几个因素，例如温度、湿度和气体等进行讨论。1、温度根

6、据微生物对温度的适应性，可将微生物分为三个生理类群，即嗜冷、嗜温、嗜热三大类微生物。每一类群微生物都有最适宜生长的温度范围，但这三群微生物又都可以在2030之间生长繁殖，当食品处于这种温度的环境中，各种微生物都可生长繁殖而引起食品的变质。 低温对微生物生长的影响低温对微生物生长极为不利，但由于微生物具有一定的适应性，在5左右或更低的温度（甚至-20以下）下仍有少数微生物能生长繁殖，使食品发生腐败变质，我们称这类微生物为低温微生物。低温微生物是引起冷藏、冷冻食品变质的主要微生物。食品在低温下生长的微生物主要有：假单孢杆菌属、黄色杆菌属、无色杆菌属等革兰氏阴性无芽孢杆菌；小球菌属、乳杆菌属和梭状芽

7、孢杆菌属等革兰氏阳性细菌；假丝酵母属、隐球酵母属、圆酵母属、丝孢酵母属等酵母菌；青霉属、芽枝霉属、葡萄孢属和毛霉属等霉菌。食品中不同微生物生长的最低温度见表。表 食品中微生物生长的最低温度食 品 微 生 物 生长最低温度（） 猪 肉 细菌 -4 乳 细菌 0-1牛 肉 霉菌、酵母菌、细菌 -11.6 冰淇凌 细菌 -3-10羊 肉 霉菌、酵母菌、细菌 -1-5 大 豆 霉菌 火 腿 细菌 12 豌 豆 霉菌、酵母菌 -4腊 肠 细菌 5 苹 果 霉菌 0熏肋肉 细菌 -5-10 葡萄汁 酵母菌 0鱼贝类 细菌 -4-7 浓桔汁 酵母菌 -10草 莓 霉菌、酵母菌、细菌 这些微生物虽然能在低温条

8、件下生长，但其新陈代谢活动极为缓慢，生长繁殖的速度也非常迟缓，因而它们引起冷藏食品变质的速度也较慢。有些微生物在很低温度下能够生长，其机理还不完全清楚。但至少可以认为它们体内的酶在低温下仍能起作用。另外也观察到嗜泠微生物的细胞膜中不饱和脂肪酸含量较高，推测可能是由于它们的细胞质膜在低温下仍保持半流动状态，能进行活跃的物质传递。而其它生物则由于细胞膜中饱和脂肪酸含量高，在低温下成为固体而不能履行其正常功能。 高温对微生物生长的影响高温，特别在45以上，对微生物生长来讲，是十分不利的。在高温条件下，微生物体内的酶、蛋白质、脂质体很容易发生变性失活，细胞膜也易受到破坏，这样会加速细胞的死亡。温度愈高

9、，死亡率也愈高。然而，在高温条件下，仍然有少数微生物能够生长。通常把凡能在45以上温度条件下进行代谢活动的微生物，称为高温微生物或嗜热微生物（theophiles）。嗜热微生物之所以能在高温环境中生长，是因为它们具有与其它微生物所不同的特性，如它们的酶和蛋白质对热稳定性比中温菌强得多；它们的细胞膜上富含饱和脂肪酸。由于饱和脂肪酸比不饱和脂肪酸可以形成更强的疏水键，从而使膜能在高温下保持稳定；它们生长曲线独特，和其它微生物相比，延滞期、对数期都非常短，进入稳定期后，迅速死亡。在食品中生长的嗜热微生物，主要是嗜热细菌，如芽孢杆菌属中的嗜热脂肪芽孢杆菌（Bacillus stearothermoph

10、ilus）、凝结芽孢杆菌（B. coagulans）；梭状芽孢杆菌属中的肉毒梭菌（Clostridium botulinum）、热解糖梭状芽孢杆菌（）、致黑梭状芽孢杆菌（）；乳杆菌属和链球菌属中的嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）、嗜热乳杆菌等。霉菌中纯黄丝衣霉（Byssochlamys fulva）耐热能力也很强。在高温条件下，嗜热微生物的新陈代谢活动加快，所产生的酶对蛋白质和糖类等物质的分解速度也比其它微生物快，因而使食品发生变质的时间缩短。由于它们在食品中经过旺盛的生长繁殖后，很容易死亡，所以在实际中，若不及时进行分离培养，就会失去检出的机会。高温微生物造

11、成的食品变质主要是酸败，分解糖类产酸而引起。2、气体微生物与O2有着十分密切的关系。一般来讲，在有氧的环境中，微生物进行有氧呼吸，生长、代谢速度快，食品变质速度也快；缺乏O2条件下，由厌氧性微生物引起的食品变质速度较慢。O2存在与否决定着兼性厌氧微生物是否生长和生长速度的快慢。例如当Aw值是O86时，无氧存在情况下金黄色葡萄球菌不能生长或生长极其缓慢；而在有氧情况下则能良好生长。新鲜食品原料中，由于组织内一般存在着还原性物质（如动物原料组织内的巯基），因而具有抗氧化能力。在食品原料内部生长的微生物绝大部分应该是厌氧性微生物；而在原料表面生长的则是需氧微生物。食品经过加工，物质结构改变，需氧微生

12、物能进入组织内部，食品更易发生变质。另外，H2和CO2等气体的存在，对微生物的生长也有一定的影响。实际中可通过控制它们的浓度来防止食品变质。3、相对湿度空气的相对湿度对于微生物生长和食品变质来讲，起着重要的作用，尤其是未经包装的食品。例如把含水量少的脱水食品放在湿度大的地方，食品则易吸潮，表面水分迅速增加。长江流域梅雨季节，粮食、物品容易发霉，就是因为空气湿度太大（相对湿度70% 以上）的缘故。Aw值反映了溶液和作用物的水分状态，而相对湿度则表示溶液和作用物周围的空气状态。当两者处于平衡状态时，Aw×100就是大气与作用物平衡后的相对湿度。每种微生物只能在一定的Aw值范围内生长，但这

13、一范围的Aw值要受到空气湿度的影晌。三、主要食品的微生物腐败变质 （一）动物性食品的腐败变质1、肉类的腐败变质 （1）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，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。常见污染类群如下： 腐生性微生物：真菌或是细菌 病原微生物：结核杆菌、布鲁氏菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、炭疽杆菌等。（2）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

14、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。2、水产类的腐败变质 （1）水产类变质的原因 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污染而发生变质。 主要污染的微生物有：假单胞菌、无色杆菌、黄杆菌（2）水产类变质现象 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。（二）果蔬及其制品的腐败变质1、果蔬及其制品腐败变质的原因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。基本营养条件：pH值在之间，

15、含有一定量的糖分，含水量很高。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。2、果蔬及其制品腐败变质的现象浑浊：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。有机酸的变化：微生物利用有机酸作为碳源进行有氧呼吸或无氧呼吸。（三）乳及乳制品的腐败变质1、鲜牛乳中的微生物（1）乳酸菌 乳链酸菌：适宜在3035的条件下生长，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 条件下生长，具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

16、该菌，在1045 的范围内均可生长。液化链球菌：可强烈分解蛋白质，酪蛋白分解后可产生苦味。嗜热链球菌：适宜在4045 的条件下生长，在20 以下时不生长。嗜酸乳杆菌：适宜在3740 时生长，在15 以下时不生长适宜在3035的条件下生长，可产生乳链菌肽，鲜乳的自然酸败主要由它引起。 （2）胨化菌 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：生长的适宜温度范围是2040 假单胞菌属中的荧光假单胞菌、腐败假单胞菌，生长温度范围为2530 。（3）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：分解糖类产酸产期，如大肠杆菌群。产碱菌：一类可分解牛乳中有机酸的细菌，分解的结果造成乳的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。抑菌期：乳中含有抗菌因物质，在微生物数量较少的情况下，抑菌作用可维持36小时左右（1314）。2、鲜乳腐败变质经历的几个阶段乳酸链球菌期：乳中抗菌物质减少或消失，乳酸链球菌占优势，乳液酸度升高，出现乳凝块。当