食品微生物学第七章

1、第七章第七章 食品的保藏食品的保藏引起食品污染和腐败变质的因素：引起食品污染和腐败变质的因素：v 物物 理理v 化化 学学v 生生 物物 v腐败：微生物作用于蛋白质引起的食品变质腐败：微生物作用于蛋白质引起的食品变质v发酵：微生物作用于碳水化合物引起的食品发酵：微生物作用于碳水化合物引起的食品 变质变质v酸败：微生物作用于脂类引起的食品变质酸败：微生物作用于脂类引起的食品变质食品保藏主要就是防止微生物污染和食品保藏主要就是防止微生物污染和延缓微生物的分解作用延缓微生物的分解作用主要内容：主要内容：v食品保藏的化学方法食品保藏的化学方法v辐射保藏食品辐射保藏食品v低温保藏食品低温保藏食品v高温保

2、藏食品高温保藏食品第第1节节 食品保藏的化学方法食品保藏的化学方法食品添加剂：食品添加剂： 为改善食品品质和色、香、味为改善食品品质和色、香、味以及为防腐和加工工艺的需要而以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的天然或化学合成物加入食品中的天然或化学合成物质。质。食品防腐剂：食品防腐剂： 在食品添加剂中有一些是为在食品添加剂中有一些是为了改善食品保藏性防止食品腐败了改善食品保藏性防止食品腐败变质的物质。变质的物质。一、苯甲酸及钠盐和对羟基苯甲酸酯一、苯甲酸及钠盐和对羟基苯甲酸酯1. 苯甲酸（苯甲酸（Benzoic Acid）: 白色鳞片或针状结晶白色鳞片或针状结晶 稳定化合物稳定化合物 微溶于

3、水，易溶于乙醇微溶于水，易溶于乙醇2.苯甲酸钠：苯甲酸钠： FDA 第一种防腐剂第一种防腐剂 白色颗粒或结晶状粉末白色颗粒或结晶状粉末抗菌机理：抗菌机理： 未解离态的苯甲酸（盐）非选择地未解离态的苯甲酸（盐）非选择地干扰细胞中酶的功能及破坏细胞膜的干扰细胞中酶的功能及破坏细胞膜的活力，影响氨基酸的运输，生长受阻。活力，影响氨基酸的运输，生长受阻。抗菌活性与基质抗菌活性与基质pH密切相关：密切相关： pH低，抑菌效果强。低，抑菌效果强。 pH中性时，抗菌无效中性时，抗菌无效 抑菌适宜抑菌适宜 pH2.54.0苯甲酸盐的苯甲酸盐的pK 4.20、 pH4.0时时 60%处于未解离状态；处于未解离状

4、态； pH6.0时时 1.5%处于未解离状态。处于未解离状态。主要作用：主要作用： 抑制霉菌、酵母菌生长抑制霉菌、酵母菌生长3. 对羟基苯甲酸酯：（尼泊金酯）对羟基苯甲酸酯：（尼泊金酯） 防腐剂防腐剂 pK 大大 抗菌活性对抗菌活性对pH敏感性低敏感性低 10100mg/kg 抑制抑制 G+ G-苯甲酸及其衍生物的使用量苯甲酸及其衍生物的使用量4.苯甲酸的毒性苯甲酸的毒性915h苯甲酸苯甲酸+甘氨酸甘氨酸 马尿酸马尿酸 葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸肝脏肝脏体内不积蓄体内不积蓄 安全防腐剂安全防腐剂二、山梨酸（二、山梨酸（Sorbic Acid）无色针状结晶或白色结晶性粉末无色针状结晶或白色结晶性粉末

5、对光、热稳定对光、热稳定 空气长期放置易被氧化着色空气长期放置易被氧化着色钙盐、钠盐、钾盐钙盐、钠盐、钾盐酸性防腐剂酸性防腐剂真菌抑制剂真菌抑制剂 pH 防腐效果防腐效果 pH6.0山梨酸盐作用的微生物：山梨酸盐作用的微生物： 霉菌、酵母菌霉菌、酵母菌S.aureus Salmonella肠细菌肠细菌 假单胞菌假单胞菌副溶血弧菌副溶血弧菌乳酸菌乳酸菌 X抑制机理：抑制机理： 同苯甲酸同苯甲酸 山梨酸与微生物酶系中的巯山梨酸与微生物酶系中的巯基结合，破坏酶系的作用（脱氢基结合，破坏酶系的作用（脱氢酶系）酶系）三、丙酸盐三、丙酸盐霉菌抑制剂霉菌抑制剂范围：范围： 面包、蛋糕、奶酪面包、蛋糕、奶酪丙

6、酸盐、山梨酸盐、苯甲酸盐丙酸盐、山梨酸盐、苯甲酸盐 亲脂酸亲脂酸机理一致：未解离分子具抗菌活性机理一致：未解离分子具抗菌活性抗性：抗性： 山梨酸盐山梨酸盐苯甲酸盐苯甲酸盐丙酸盐丙酸盐四、硝酸盐和亚硝酸盐四、硝酸盐和亚硝酸盐亚硝酸钠亚硝酸钠(Sodium Nitrite)： NaNO2硝酸钠硝酸钠(Sodium Nitrate) ： NaNO3发色剂：发色剂： 在食品加工过程中，添加适量的在食品加工过程中，添加适量的化学物质与食品中的某些成分作用而化学物质与食品中的某些成分作用而使制品呈现良好的色泽。使制品呈现良好的色泽。硝石硝石 硝酸盐硝酸盐 亚硝酸盐亚硝酸盐发色助剂：发色助剂： 在使用发色剂

7、的在使用发色剂的 同时，常常同时，常常加入一些能促进发色的物质。加入一些能促进发色的物质。 Vc 抗坏血酸钠抗坏血酸钠 烟酰胺烟酰胺（一）硝酸钠和亚硝酸钠的作用保持肉的红色利于风味形成抑制一些腐败产毒菌菌抑制一些腐败产毒菌菌1、着色机制：、着色机制： NO3- NO2- NO （电子受体）（电子受体） Mb +NO MbNO（鲜亮红色）（鲜亮红色）2NO + O2 = 2NO22NO2 + H2O HNO3 + HNO2NO2 Vc NO2、亚硝酸盐抑制的微生物：、亚硝酸盐抑制的微生物： 梭状芽孢杆菌梭状芽孢杆菌 （肉毒（肉毒、产气荚膜、产气荚膜） 高浓度高浓度 S.aureus 酸性范围酸性

8、范围 pH 抗菌抗菌 亚硝酸盐亚硝酸盐 乳酸菌乳酸菌 肠道细菌（沙门氏菌）肠道细菌（沙门氏菌） X 抑制机理：抑制机理： 亚硝酸盐干扰破坏亚硝酸盐干扰破坏铁氧还原蛋铁氧还原蛋白等一些铁白等一些铁-硫酶系硫酶系，阻止丙酮酸，阻止丙酮酸降解，不产生降解，不产生ATP，抑制肉毒梭，抑制肉毒梭状芽孢杆菌。状芽孢杆菌。乳酸菌缺少铁氧还原蛋白乳酸菌缺少铁氧还原蛋白Perigo因子：因子： 当亚硝酸盐在特定的实验介质中加当亚硝酸盐在特定的实验介质中加热时，可形成一种抗肉毒因子或抑制热时，可形成一种抗肉毒因子或抑制剂，使抑菌效果比加热前提高约剂，使抑菌效果比加热前提高约10倍。倍。这种抗肉毒因子称这种抗肉毒因

9、子称Perigo因子。因子。 罐藏肉罐藏肉3、使用范围：、使用范围： 肉类罐头、肉类制品肉类罐头、肉类制品4、最大使用量：、最大使用量： NaNO3 0.5g/kg NaNO2 0.15g/kg残留量以亚硝酸钠计残留量以亚硝酸钠计 肉类罐头肉类罐头 0.05g/kg 肉类制品肉类制品 0.03g/kg（二）亚硝酸盐的毒性（二）亚硝酸盐的毒性 1、亚硝酸盐：、亚硝酸盐： 剧药剧药 极量一次极量一次 0.3g NaNO2 NaOH 正常血红蛋白正常血红蛋白 高铁血红蛋白高铁血红蛋白 失去携带氧的功能失去携带氧的功能 组织缺氧组织缺氧潜伏期：潜伏期： 0.51h症状：症状： 头晕、恶心、呕吐、无力、

10、头晕、恶心、呕吐、无力、 皮肤发紫、严重呼吸困难、血压皮肤发紫、严重呼吸困难、血压下降下降.死亡死亡2、亚硝酸胺的生成及其致癌性、亚硝酸胺的生成及其致癌性 1957年年 挪威挪威 饲料饲料 鲱鱼鲱鱼 亚硝酸钠亚硝酸钠 亚硝酸亚硝酸 亚硝酸亚硝酸+二甲胺二甲胺 二甲基二甲基亚硝胺亚硝胺 五、食盐和糖五、食盐和糖 1、食盐：、食盐： 高浓度高浓度 脱水作用脱水作用 质壁分离质壁分离 抑制非海洋细菌生长抑制非海洋细菌生长 pH X 20% 盐浓度盐浓度 细菌生长细菌生长 嗜盐菌：嗜盐菌： 在高浓度的盐中可以生长在高浓度的盐中可以生长和需要高浓度盐才能生长良好的和需要高浓度盐才能生长良好的微生物。微生

11、物。 副溶血弧菌副溶血弧菌耐盐菌：耐盐菌： 在高浓度盐下可以存活，在高浓度盐下可以存活，但不能生长的微生物。但不能生长的微生物。 微球菌、八叠球菌、弧菌、微球菌、八叠球菌、弧菌、乳杆菌、一些霉菌乳杆菌、一些霉菌2、糖、糖 保存食品机理同盐保存食品机理同盐差异：差异： 糖的使用量比盐多糖的使用量比盐多 细菌敏感细菌敏感 酵母、霉菌耐高渗酵母、霉菌耐高渗嗜高渗菌：嗜高渗菌： 能在高浓度糖液中生长的微生物称能在高浓度糖液中生长的微生物称。 鲁氏接合酵母鲁氏接合酵母耐高渗菌：耐高渗菌： 在高浓度糖中可以生存，但不能生长在高浓度糖中可以生存，但不能生长的菌称的菌称。 酵母、霉菌酵母、霉菌六、间接抗菌剂六

12、、间接抗菌剂主要作用：主要作用： 食品添加剂食品添加剂 抗菌、防腐抗菌、防腐1、抗氧化剂、抗氧化剂 能阻止或延迟食品氧化，以提能阻止或延迟食品氧化，以提高食品的稳定性和延长贮藏期的物高食品的稳定性和延长贮藏期的物质。质。 BHA 丁基羟基茴香醚丁基羟基茴香醚 BHT 丁基羟基甲苯丁基羟基甲苯2、风味剂、风味剂3、香料、香料 （蒜素、丁香）（蒜素、丁香）4、脂肪酸和酯、脂肪酸和酯七、乙酸和乳酸七、乙酸和乳酸防腐剂防腐剂机理：机理： pH 腐败菌腐败菌 X 八、抗生素八、抗生素微生物的次级代谢产物微生物的次级代谢产物作用：作用： 抑制或杀死微生物抑制或杀死微生物机理：机理： 抑制细胞壁合成抑制细胞

13、壁合成 破坏细胞膜破坏细胞膜 抑制蛋白质、核酸合成抑制蛋白质、核酸合成 .食品中使用的抗生素：食品中使用的抗生素：v 乳酸链球菌素（乳酸链球菌素（nisin、小分子多肽、小分子多肽) 随随pH 稳定性增强、专性抑制革兰氏阳稳定性增强、专性抑制革兰氏阳性菌，细菌芽孢）性菌，细菌芽孢）v 纳它霉素（纳它霉素（natamycin) 抑制霉菌、酵母菌抑制霉菌、酵母菌v 枯草菌素（枯草菌素（subtilin 短肽类化合物短肽类化合物) 32个氨基酸组成、对酸稳定、耐热性强、个氨基酸组成、对酸稳定、耐热性强、抑制革兰氏阳性菌）抑制革兰氏阳性菌） 第第2节节 食品辐射保藏食品辐射保藏 与微生物的耐辐射性与微

14、生物的耐辐射性辐射：辐射： 通过空气或外层空间以波动方式从一通过空气或外层空间以波动方式从一个地方传播或传递到另一个地方的能源。个地方传播或传递到另一个地方的能源。 离子或电磁波离子或电磁波 食品辐射保藏（食品辐射保藏（Food irradiation） 用射线辐射食品，延长保藏期的技术。用射线辐射食品，延长保藏期的技术。 辐射的目的：辐射的目的： 杀虫杀虫 杀菌杀菌 抑芽抑芽 消毒消毒辐射保藏食品的优点：辐射保藏食品的优点：1）射线穿透力强，可杀灭深藏于内部的害虫、）射线穿透力强，可杀灭深藏于内部的害虫、寄生虫、微生物寄生虫、微生物2）射线不产生热，对色、香、味及营养基本）射线不产生热，对色

15、、香、味及营养基本无影响无影响3）物理过程，不需添加食品防腐剂，不留下）物理过程，不需添加食品防腐剂，不留下残物残物4）节约能源，连续进行）节约能源，连续进行冷灭菌（冷灭菌（Cold sterilization） 辐射保藏食品技术，在射线杀伤辐射保藏食品技术，在射线杀伤微生物的同时并没有引起温度的提微生物的同时并没有引起温度的提高，这种杀菌过程称冷灭菌。高，这种杀菌过程称冷灭菌。1929年年 专利专利 40年代末应用年代末应用 辐射类型：辐射类型： 电磁波电磁波 波长的长短波长的长短 杀伤力不同杀伤力不同非电离辐射：非电离辐射：电离辐射电离辐射一、射线的种类：一、射线的种类： 1、紫外线（、紫

16、外线（UV light） 非电离辐射非电离辐射 260nm效果最好效果最好 穿透力弱穿透力弱 杀死表面微生物杀死表面微生物 2、 射线射线 穿透力弱穿透力弱3、 射线射线 60Co 137Cs 穿透力强穿透力强 应用应用4、X-射线射线二、辐射保藏食品的原理二、辐射保藏食品的原理高能射线高能射线1、细胞的生活机能破坏、细胞的生活机能破坏 水分子解离水分子解离 生物化学活性物质钝化生物化学活性物质钝化2、蛋白质变性、酶失活、蛋白质变性、酶失活 二硫键、氢键二硫键、氢键断裂断裂3、化学变化、化学变化 蛋白质脱氨、脱羧蛋白质脱氨、脱羧 脂肪氧化（脱羧、脱氢）脂肪氧化（脱羧、脱氢） 碳水化合物较稳定碳

17、水化合物较稳定 休眠、僵死状态的食品休眠、僵死状态的食品 作用作用较小较小三、影响辐射作用的几个因素三、影响辐射作用的几个因素1、微生物的种类、微生物的种类 耐辐射能力耐辐射能力 G+ G- 芽胞菌芽胞菌 非芽胞菌非芽胞菌 A型肉毒梭状芽孢杆菌型肉毒梭状芽孢杆菌对辐射敏感性对辐射敏感性 假单胞菌、黄杆菌最敏感假单胞菌、黄杆菌最敏感 霉菌、酵母较敏感霉菌、酵母较敏感 病毒具有最大的耐辐射性病毒具有最大的耐辐射性辐射剂量率辐射剂量率 单位时间内的辐射剂量单位时间内的辐射剂量 不同微生物的致死剂量不同微生物的致死剂量 生物体生物体 剂量剂量KGy 非孢子菌非孢子菌 0.510 孢子菌孢子菌 1050

18、 病毒病毒 10200 2、微生物的数量、微生物的数量 细胞数量越多，一定剂量的作用细胞数量越多，一定剂量的作用就越小。就越小。3、悬浮介质、悬浮介质 蛋白质对细菌起保护作用蛋白质对细菌起保护作用 缓冲液使细菌敏感缓冲液使细菌敏感4、O2 O2 O25、物理形态、物理形态 干细胞干细胞 湿细胞湿细胞 冰冻细胞冰冻细胞 非冰冻细胞非冰冻细胞 6、菌龄、菌龄 滞后期最强滞后期最强 对数生长期敏感对数生长期敏感四、辐射杀菌四、辐射杀菌（一）辐射前的预处理（一）辐射前的预处理 1、食品原料的筛选、食品原料的筛选 2、食品原料的清洗、食品原料的清洗 3、包装、包装 4、热处理、热处理 （二）辐射杀菌类型

19、（二）辐射杀菌类型 1964年年 辐射食品的术语辐射食品的术语1、辐射完全灭菌、辐射完全灭菌(辐照灭菌辐照灭菌)（Radappertization） 高剂量的射线杀灭食品中的一切高剂量的射线杀灭食品中的一切微生物。微生物。 罐头工业罐头工业 “商业无菌商业无菌” 标准辐射剂量标准辐射剂量 3040kGyD值：值： 杀灭食品中微生物的杀灭食品中微生物的90%所所需的辐照剂量。需的辐照剂量。 D值值-耐辐射能力耐辐射能力 温度的影响温度的影响 温度低温度低 ， D值大值大 温度高温度高 ， D值小值小 2、辐射针对灭菌（辐照消毒）、辐射针对灭菌（辐照消毒） （Radicidation）: 中等剂量

20、的射线消除致病菌中等剂量的射线消除致病菌 巴斯德灭菌巴斯德灭菌 标准剂量标准剂量 2.510kGy3、辐射选择性灭菌（辐照防腐）、辐射选择性灭菌（辐照防腐） （Radurization）：）： 主要以消灭腐败菌为目的主要以消灭腐败菌为目的 0.752.5kGy五、食品辐射的法律法规五、食品辐射的法律法规 FDA WHO六、辐射对食品质量的影响六、辐射对食品质量的影响 辐射食品的优点：辐射食品的优点： 辐射引起食品的不利变化：辐射引起食品的不利变化： 1、变色、变味、变色、变味 2、氨基酸的损失率高、氨基酸的损失率高 3、出现大量挥发性物质、出现大量挥发性物质 4、引起蔬菜、水果产品的软化、引起

21、蔬菜、水果产品的软化辐照食品投放市场少的原因：辐照食品投放市场少的原因： 人们的态度人们的态度 卫生安全实验卫生安全实验 时间长、资金大时间长、资金大七、微波、超声波与激光七、微波、超声波与激光 对微生物的影响对微生物的影响（一）微波（一）微波 电磁波（无线电波、红外线、可见光、电磁波（无线电波、红外线、可见光、紫外线、微波）紫外线、微波） 300MHZ300KMHZ（ 微波）微波） 高于高于 300KMHZ （红外线、可见光）（红外线、可见光） 低于低于300MHZ （无线电波）（无线电波） 产生热效应的特点：产生热效应的特点： 加热均匀加热均匀 热能利用率高热能利用率高 加热时间短加热时间

22、短 1. 微波的热效应微波的热效应2. 微波杀菌的原理：微波杀菌的原理： 微生物在微波电磁场的作用下，可使极微生物在微波电磁场的作用下，可使极性分子发生振动，造成摩擦产生热效应，性分子发生振动，造成摩擦产生热效应，有杀菌作用，导致微生物死亡；此外微波有杀菌作用，导致微生物死亡；此外微波造成分子加速运动而使细胞内部受损致死。造成分子加速运动而使细胞内部受损致死。 915和和2450MHZ（二）超声波（二）超声波 （920KHZ以上）以上） 空穴作用：空穴作用： 超声波处理微生物悬液时，当探头和水溶超声波处理微生物悬液时，当探头和水溶液的高频率振动不同步时能在溶液内产生空液的高频率振动不同步时能在

23、溶液内产生空当即空穴，空穴内处于真空状态，只要悬液当即空穴，空穴内处于真空状态，只要悬液中的微生物接近或进入空穴区，由于细胞内中的微生物接近或进入空穴区，由于细胞内外压力差导致细胞裂解，达到灭菌目的。超外压力差导致细胞裂解，达到灭菌目的。超声波的这种作用称为声波的这种作用称为。 机械能机械能热能热能温度升高温度升高 （三）激光（三）激光 激光器射出的一束很小而平行的激光器射出的一束很小而平行的光，能量高度集中。光，能量高度集中。 在食品保藏方面有待进一步开发在食品保藏方面有待进一步开发第第3节节 食品低温保藏食品低温保藏 及适冷菌的特性及适冷菌的特性温度系数（温度系数（Q10）： （设定温度（

24、设定温度+10 ）的反应速率）的反应速率 Q10= 某一设定温度下的反应速率某一设定温度下的反应速率 温度温度 10 ， 反应速率反应速率 2倍倍 温度温度 10 ， 反应速率反应速率 1/2倍倍一、低温保藏食品的基本原理一、低温保藏食品的基本原理v 食品在低温下，本身的酶活性及化学反应食品在低温下，本身的酶活性及化学反应 得到延缓，微生物生长繁殖大大降低或完得到延缓，微生物生长繁殖大大降低或完 全受到抑制，处于休眠状态全受到抑制，处于休眠状态1、嗜冷菌（、嗜冷菌（Psychrophile） 指在指在020 下可以生长下可以生长，最适生长温度为最适生长温度为1015 的微生的微生物物。 海水或

25、极冷区域海水或极冷区域2、适冷菌（、适冷菌（Psychrotroph） 07 能够生长。能够生长。710d内产内产生可见菌落的微生物。生可见菌落的微生物。 嗜中温菌（嗜中温菌（ 43 ） 产碱杆菌、假单孢菌、链球菌产碱杆菌、假单孢菌、链球菌 引起冷藏食品变质引起冷藏食品变质兼性适冷菌（兼性适冷菌（eurypsychrotroph）： 610d 形成菌落形成菌落 43 生长生长 阴沟肠细菌阴沟肠细菌专性适冷菌（专性适冷菌（stenopsychrotroph）：）： 5d形成菌落形成菌落 40 不生长不生长 霉实假单胞菌霉实假单胞菌二、低温保藏食品的常用方法二、低温保藏食品的常用方法 1、普通贮藏

26、普通贮藏： 1015 短期短期 2、冷藏：、冷藏： 07 有限期内有限期内3、冻藏：、冻藏： 低于低于-18 较长时间较长时间 最低生长温度：最低生长温度： -34 红酵母红酵母 -5 弧菌弧菌（一）冻藏食品的预处理（一）冻藏食品的预处理v 挑选挑选v 分类分类v 清洗清洗v 热烫热烫v 包装包装热烫的作用：热烫的作用： 酶失活酶失活 减少微生物数量减少微生物数量 保持色素保持色素 使叶片萎焉，易于包装使叶片萎焉，易于包装 除去植物组织中的空气除去植物组织中的空气（二）食品的冷冻和冷冻效果（二）食品的冷冻和冷冻效果 1、冷冻方法：、冷冻方法： 快速冷冻快速冷冻 30min 20 慢速冷冻慢速冷

27、冻 372h 特定温度特定温度 制冷剂有：制冷剂有： 液氮、液体液氮、液体CO2 冰晶生成带：冰晶生成带： -1-5 （三）冷冻对微生物的影响：（三）冷冻对微生物的影响：1、有些微生物突然死亡、有些微生物突然死亡2、有些微生物在冷冻贮存中会逐渐死亡、有些微生物在冷冻贮存中会逐渐死亡3、死亡速率在、死亡速率在-2 时最快，更低时反而降时最快，更低时反而降低低 微生物对冷冻的抵抗力：微生物对冷冻的抵抗力： 细菌存活力判定细菌存活力判定 球菌球菌 G-杆菌杆菌 金黄色葡萄球菌、梭状芽孢杆菌金黄色葡萄球菌、梭状芽孢杆菌 沙门氏菌沙门氏菌三、一些嗜冷菌和适冷菌的特性三、一些嗜冷菌和适冷菌的特性1、不饱和

28、脂肪酸残基的增加、不饱和脂肪酸残基的增加a.低温时，不饱和脂肪酸的比例比低温时，不饱和脂肪酸的比例比在高温时高在高温时高b.适冷菌含有较高的不饱和脂肪适冷菌含有较高的不饱和脂肪酸酸5972%脂质固化理论脂质固化理论 （lipid solidification ）: 低温下不饱和脂肪酸合成的增加有低温下不饱和脂肪酸合成的增加有使脂质保持液态和流动态的作用，从使脂质保持液态和流动态的作用，从而使膜的功能得以继续发挥。而使膜的功能得以继续发挥。冷休克（冷休克（cold shocks）：）： 生长在适宜温度下的嗜温菌活生长在适宜温度下的嗜温菌活菌体在温度骤然下降时发生的大量菌体在温度骤然下降时发生的大

29、量菌体细胞死亡现象称菌体细胞死亡现象称 G- 有有 G+ X 细菌对冷休克的敏感程度与培养温度有关细菌对冷休克的敏感程度与培养温度有关 如假单孢菌如假单孢菌 30 对冷休克敏感对冷休克敏感 10 对冷休克不敏感对冷休克不敏感2、适冷菌合成高水平的多糖：、适冷菌合成高水平的多糖： 表面发黏（面包发粘、粘牛奶表面发黏（面包发粘、粘牛奶） 明串珠菌、片球菌、乳酸杆菌明串珠菌、片球菌、乳酸杆菌3、有助于色素的形成、有助于色素的形成 粘质赛氏杆菌粘质赛氏杆菌 海洋适冷菌分泌色素海洋适冷菌分泌色素 嗜热菌不分泌色素嗜热菌不分泌色素4、对底物的不同利用能力、对底物的不同利用能力 20 或或 发酵糖类（葡萄糖

30、）发酵糖类（葡萄糖） 产酸产酸+产气产气 高温度高温度 发酵糖类（葡萄糖）发酵糖类（葡萄糖） 产酸产酸 细胞氢化酶合成体系细胞氢化酶合成体系 四、低温对微生物生理机能的影响四、低温对微生物生理机能的影响1、适冷菌具有低的代谢速率、适冷菌具有低的代谢速率 温度温度 生长速率的迅速降低生长速率的迅速降低（迟缓期、代时延长）（迟缓期、代时延长） Q10比嗜温菌低，适冷菌生长速比嗜温菌低，适冷菌生长速率的降低更慢率的降低更慢 较高的酶活力较高的酶活力 霉实假单胞菌霉实假单胞菌 -29 分泌脂酶分泌脂酶2、适冷菌细胞膜输送溶质更有效、适冷菌细胞膜输送溶质更有效 嗜温菌嗜温菌1）低温影响溶质摄入的三个机理

31、）低温影响溶质摄入的三个机理a.蛋白质构象改变蛋白质构象改变 透膜蛋白失活透膜蛋白失活 b.细胞质膜结构变化，抑制透膜酶的活力细胞质膜结构变化，抑制透膜酶的活力c.缺少主动运输的能量缺少主动运输的能量2）适冷菌）适冷菌a.抗冷性糖输送体系的存在抗冷性糖输送体系的存在b.含有较高的不饱和脂肪酸含有较高的不饱和脂肪酸c.低温下，输送透膜酶活力比嗜低温下，输送透膜酶活力比嗜温菌高温菌高3、一些适冷菌具有较大的细胞、一些适冷菌具有较大的细胞4、鞭毛生长更为有效、鞭毛生长更为有效5、增氧作用有利于适冷菌的生长、增氧作用有利于适冷菌的生长五、低耐热性适冷菌的性质五、低耐热性适冷菌的性质 3035 X 呼吸

32、酶失活呼吸酶失活 死亡死亡适冷菌包括：适冷菌包括： G（-）杆菌）杆菌 G（+）杆菌）杆菌 G（+）球菌）球菌 弧菌弧菌 酵母酵母 0 生长生长 最适生长温度最适生长温度15 或或2025 最高生长温度最高生长温度2035 复习题复习题1、名词解释：、名词解释： 温度系数温度系数 适冷菌适冷菌 冷休克冷休克 D值概念值概念2、低温保藏食品的机理？、低温保藏食品的机理？3、冷藏食品的变质主要由下列那种微生物引起？、冷藏食品的变质主要由下列那种微生物引起？（适冷菌、嗜冷菌、嗜温菌）（适冷菌、嗜冷菌、嗜温菌）4、低温保藏食品的方法有（、低温保藏食品的方法有（ ）（）（ ）（）（ ）。）。5、热烫的作

33、用主要是什么？、热烫的作用主要是什么？6、什么是脂质固化理论？有（、什么是脂质固化理论？有（ ）现象支持它。）现象支持它。7、用脂质固化理论解释为什么在、用脂质固化理论解释为什么在30度培养的假单度培养的假单孢菌对冷休克敏感，而在孢菌对冷休克敏感，而在10度培养的该菌株对冷度培养的该菌株对冷休克不敏感。休克不敏感。8、什么叫冷灭菌？辐射保藏食品有何优点？、什么叫冷灭菌？辐射保藏食品有何优点？9、在辐射保藏中经常使用的射线是（），它、在辐射保藏中经常使用的射线是（），它是有放射性同位素（）产生的高能射线，（是有放射性同位素（）产生的高能射线，（ ）很强。很强。10、辐射杀菌前的预处理有那几步？为

34、什么要进、辐射杀菌前的预处理有那几步？为什么要进行预处理？行预处理？11、辐射杀菌的类型？如果要杀灭食品中的致病菌、辐射杀菌的类型？如果要杀灭食品中的致病菌应选用那种类型？应选用那种类型？ 第第4节节 食品高温保藏及食品高温保藏及 嗜热微生物的特性嗜热微生物的特性 一、食品高温保藏一、食品高温保藏 高温：高温： 高于周围环境温度的温度。高于周围环境温度的温度。 食品高温保藏：食品高温保藏： 利用高温杀灭食品中存在的微生利用高温杀灭食品中存在的微生物，从而消除微生物对食品品质的破物，从而消除微生物对食品品质的破坏。坏。 高温保藏食品的原理：高温保藏食品的原理： 高温作用下，微生物体内的酶、高温作

35、用下，微生物体内的酶、细胞膜等被破坏而死亡。细胞膜等被破坏而死亡。高温杀菌种类：高温杀菌种类： 巴氏杀菌巴氏杀菌 高温杀菌高温杀菌1.巴氏杀菌（巴氏消毒）：巴氏杀菌（巴氏消毒）： 通过加热（温度不高于通过加热（温度不高于100度）度）以达到杀灭所有致病菌和破坏及降以达到杀灭所有致病菌和破坏及降低食品中微生物数量为目的的一种低食品中微生物数量为目的的一种杀菌方式。杀菌方式。 牛奶牛奶 啤酒、果汁啤酒、果汁耐热菌（耐热菌（thermodurics）：）： 在相对高的温度下可以残在相对高的温度下可以残存，但不能在这些温度下正常存，但不能在这些温度下正常生长的微生物。生长的微生物。 链球菌属链球菌属

36、乳杆菌属乳杆菌属 嗜热菌（嗜热菌（thermophiles）：）： 可以在相对较高的温度残存，并可以在相对较高的温度残存，并且它们的生长和代谢活性的维持需且它们的生长和代谢活性的维持需要高温的那些菌。要高温的那些菌。 芽孢杆菌属芽孢杆菌属 梭状芽孢杆菌属梭状芽孢杆菌属2. 高温灭菌：高温灭菌： 杀灭所有通过平板或其他计数方法杀灭所有通过平板或其他计数方法可以检出活菌为目的一种杀菌方式。可以检出活菌为目的一种杀菌方式。 罐头罐头 商业无菌商业无菌 商业无菌（商业无菌（commercial sterilization） 食品经过杀菌处理后，按照一定食品经过杀菌处理后，按照一定的检验方法检不出活的微

37、生物或者仅的检验方法检不出活的微生物或者仅能检出极少数的非病原微生物，而且能检出极少数的非病原微生物，而且它们在一定的保存期内不致引起食品它们在一定的保存期内不致引起食品变质腐败。变质腐败。二、影响微生物耐热性的因素二、影响微生物耐热性的因素1、水：、水： 水分降低，耐热性增强。水分降低，耐热性增强。 干细胞干细胞 湿细胞湿细胞 水促进蛋白质变性水促进蛋白质变性 -SH形成形成 ，蛋白质水合能力提高，蛋白质水合能力提高 水的存在，肽键对热破坏更敏感水的存在，肽键对热破坏更敏感2、脂肪、脂肪 热保护作用热保护作用3、盐、盐 耐热性耐热性 热敏性热敏性 4、碳水化合物：、碳水化合物： 提高耐热性提

38、高耐热性 蔗糖蔗糖 葡萄糖葡萄糖 山梨糖山梨糖 果糖果糖 甘油甘油5、pH： 最适最适pH，最大耐热性，最大耐热性6、蛋白质和其它底物：、蛋白质和其它底物： 热保护作用热保护作用7、其他因素：、其他因素： 菌数菌数 多多 菌龄菌龄 稳定生长期稳定生长期 生长温度生长温度 培养温度高培养温度高 抑制成分抑制成分 时间和温度时间和温度 三、微生物的相对耐热性三、微生物的相对耐热性1. 耐热性与耐热性与最适生长温度最适生长温度有关有关 最适生长温度最适生长温度高，耐热性强高，耐热性强 最适生长温度最适生长温度低，耐热性弱低，耐热性弱 （对热敏感（对热敏感 ） 微生物对热的敏感性：微生物对热的敏感性：

39、 嗜冷菌嗜冷菌 嗜温菌嗜温菌 嗜热菌嗜热菌 酵母酵母 霉菌霉菌2、微生物的相对耐热能力、微生物的相对耐热能力 芽孢菌芽孢菌 非芽孢菌非芽孢菌 嗜热芽孢菌嗜热芽孢菌 嗜温芽孢菌嗜温芽孢菌 G（+） G（-） 球菌球菌 非芽孢菌非芽孢菌 孢子孢子 营养体营养体 菌核最耐热菌核最耐热3. 芽孢的耐热性芽孢的耐热性原因：原因：1）原生质体脱水作用）原生质体脱水作用 Ca2+ 2，6-吡啶二羧酸吡啶二羧酸2）热适应作用）热适应作用3）矿物化作用）矿物化作用 研究芽孢的意义：研究芽孢的意义： 1）菌种分类鉴定）菌种分类鉴定 2）菌种保藏）菌种保藏 3）作为灭菌指标作为灭菌指标罐头生产罐头生产肉毒梭状芽孢杆

40、菌的芽孢肉毒梭状芽孢杆菌的芽孢 为标准为标准 pH 7.0 121 10min 工厂工厂 121 2070min发酵行业发酵行业嗜热脂肪芽孢杆菌的芽孢为标准嗜热脂肪芽孢杆菌的芽孢为标准 121 12min 湿热灭菌湿热灭菌 121 15min 四、微生物的热致死作用四、微生物的热致死作用1、热力致死时间、热力致死时间（Thermal Death Time , TDT）：）： 指在特定温度下，杀死一定数量指在特定温度下，杀死一定数量的微生物所需要的时间。的微生物所需要的时间。热力致死温度热力致死温度（Thermal Death Point , TDP） 指在固定时间内（指在固定时间内（ 10mi

41、n ），），杀死一定数量的微生物所要求的杀杀死一定数量的微生物所要求的杀菌温度。菌温度。测定测定TDT的基本步骤：的基本步骤：a.将已知数量的细菌或芽孢放入一系列将已知数量的细菌或芽孢放入一系列密封容器中密封容器中b.将盛菌容器放入水浴中，加热到规将盛菌容器放入水浴中，加热到规定的时间定的时间c.取出，快速冷却或直接按取出，快速冷却或直接按SPC法进法进行培养计数行培养计数d.根据结果判定根据结果判定TDT。2、D值值 在特定温度下，杀灭在特定温度下，杀灭90%微生物所微生物所需要的时间，即需要的时间，即 10 倍减少时间倍减少时间（decimal reduction time）。）。 测定测

42、定D值的特定加热温度，在右下值的特定加热温度，在右下脚注名，如脚注名，如D80、 D95 ，在在121 时，时，D值用值用Dr 表示。表示。 3、Z值值v引起引起D值变化值变化10倍所需改变的温度值。倍所需改变的温度值。vD值降低一个对数周期所需要升高的值降低一个对数周期所需要升高的温温度数度数。vD值反映的是一种微生物在特定温度下值反映的是一种微生物在特定温度下的耐热性的耐热性 vZ值反映的是微生物在不同致死温度下值反映的是微生物在不同致死温度下的相对耐热性的相对耐热性 4、F值值 在一定基质中，当温度为在一定基质中，当温度为121 时时，杀死一定数量微生物所需要的，杀死一定数量微生物所需要

43、的 时间时间。 F值值=（121 ）TDT根据根据D值、值、 Z值、值、F值值最耐热的微生物主要是最耐热的微生物主要是 芽孢杆菌属芽孢杆菌属 梭状芽孢杆菌属梭状芽孢杆菌属其次是其次是 链球菌属链球菌属 乳杆菌属乳杆菌属5、12D概念概念 将最耐热的肉毒梭状芽孢杆将最耐热的肉毒梭状芽孢杆菌芽孢残存的可能性降至菌芽孢残存的可能性降至10-12所所需的最小热处理强度。需的最小热处理强度。 适于适于pH 4.6的食品的食品五、无菌包装五、无菌包装无菌食品无菌食品无菌条件无菌条件无菌工艺流程无菌工艺流程无菌包装材料无菌包装材料 使用范围使用范围 液体食品液体食品 牛奶、果汁牛奶、果汁.无菌包装的优点：无

44、菌包装的优点： 1、风味更佳，不会产生金属味、风味更佳，不会产生金属味2、多层纸盒包装，取代玻璃或金属、多层纸盒包装，取代玻璃或金属容器容器3、UHT4、某些液体食品可采用膜过滤技术、某些液体食品可采用膜过滤技术5、在包装容器中可充填气体、在包装容器中可充填气体六、嗜热菌的特性六、嗜热菌的特性嗜热嗜热菌（菌（Thermophiles） 以生长温度为依据，最低生长温以生长温度为依据，最低生长温度度45 、最适生长温度、最适生长温度5060 、最高最高生长温度生长温度70 或或70 以上的那以上的那些微生物称嗜热菌。些微生物称嗜热菌。嗜热菌有：嗜热菌有： 古细菌、放线菌、古细菌、放线菌、 厌氧光合

45、细菌、芽孢菌厌氧光合细菌、芽孢菌.例：热网菌例：热网菌 最适生长温度最适生长温度105 、 最高最高生长温度生长温度110 食品中重要的嗜热菌食品中重要的嗜热菌 芽孢杆菌属芽孢杆菌属 梭状芽孢杆菌属梭状芽孢杆菌属 嗜热厌氧菌属嗜热厌氧菌属嗜热菌嗜热菌生长速率快、代时短生长速率快、代时短低于最低生长温度低于最低生长温度失活失活 “自动杀菌自动杀菌”1、酶、酶1）外界环境温度）外界环境温度最高生长温度时会失活最高生长温度时会失活 的酶类的酶类 苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶2）缺少特定底物会失活的酶类）缺少特定底物会失活的酶类 过氧化氢酶过氧化氢酶 3）高耐热的酶和蛋白质）高耐热的酶和蛋白质 a-淀粉酶

46、、酯酶、淀粉酶、酯酶、 嗜热菌蛋白酶嗜热菌蛋白酶嗜热菌的酶高度耐热性机理嗜热菌的酶高度耐热性机理1）疏水性氨基酸比例高）疏水性氨基酸比例高 多多 强强2）酶与金属离子结合）酶与金属离子结合2、核糖体（、核糖体（Ribosomes） 与最高生长温度相对应与最高生长温度相对应 rRNA的碱基构成影响热稳定性的碱基构成影响热稳定性 G-C含量增加含量增加 氢键数量增加氢键数量增加3、鞭毛（、鞭毛（Flagella） 嗜热菌的鞭毛耐高温嗜热菌的鞭毛耐高温 七、嗜热菌的其它方面七、嗜热菌的其它方面v营养需求：营养需求： 高高v氧气分压：氧气分压： 有效利用有效利用O2v细胞脂质：细胞脂质： 脂肪酸饱和程

47、度增加脂肪酸饱和程度增加v细胞膜细胞膜v温度温度八、罐头食品的腐败八、罐头食品的腐败杀菌不足杀菌不足冷却不完全冷却不完全泄露泄露加工前的腐败加工前的腐败食品按其酸性大小进行分类食品按其酸性大小进行分类1、低酸食品、低酸食品 pH 4.6 肉、海产品、牛乳、玉米肉、海产品、牛乳、玉米. 引起腐败的菌有：引起腐败的菌有： 嗜热平酸菌嗜热平酸菌（嗜热脂肪芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌）（嗜热脂肪芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌） 硫化物腐败菌硫化物腐败菌（致黑梭状芽孢杆菌）（致黑梭状芽孢杆菌） 2、酸性食品、酸性食品 pH 3.74.0-4.6 番茄、梨、无花果等水果食品番茄、梨、无花果等水果食品 引起腐败的菌有：引

48、起腐败的菌有： 嗜热腐败菌（凝结芽孢杆菌）嗜热腐败菌（凝结芽孢杆菌） 嗜温腐败菌嗜温腐败菌（多黏芽孢杆菌、（多黏芽孢杆菌、B-致黑芽孢杆菌）致黑芽孢杆菌）3、高酸性食品、高酸性食品 pH 0.85 多数生鲜食品多数生鲜食品 食品干燥保藏机理：食品干燥保藏机理： 食品通过干燥大大降低了食品中食品通过干燥大大降低了食品中的水分活性，营养成分被浓缩，渗透的水分活性，营养成分被浓缩，渗透压压 ，微生物得不到能利用的水分而，微生物得不到能利用的水分而受到抑制，停止生长；食品本身的酶受到抑制，停止生长；食品本身的酶活性也受到抑制，使食品较长时间保活性也受到抑制，使食品较长时间保藏。藏。二、低水分食品的干燥

49、和制作二、低水分食品的干燥和制作1、自然干燥法、自然干燥法 日光日光 葡萄、李子、葡萄、李子、 无花果、杏仁无花果、杏仁2、工业生产中常用的方法、工业生产中常用的方法 （人工干燥法）（人工干燥法） 1）喷雾干燥）喷雾干燥 2）滚筒薄膜干燥）滚筒薄膜干燥 3）蒸发干燥）蒸发干燥 4）冷冻干燥冷冻干燥食品干燥前的预处理食品干燥前的预处理1）原料分选）原料分选2）清洗）清洗3）有的经过热碱液或）有的经过热碱液或SO2处理处理 热碱液热碱液0.11.5% 水果去皮水果去皮 吸收吸收SO2量量 10003000mg/kg 色泽色泽 维生素维生素 4）有的需要切分成一定的大小）有的需要切分成一定的大小 和

50、形状和形状5）预煮和漂烫）预煮和漂烫 杀灭酶杀灭酶 肉类肉类 预煮预煮 蔬菜蔬菜 热烫热烫 18min4、干燥、干燥1）蔬菜的干燥）蔬菜的干燥 方法：方法： 隧道式、带式或箱式干燥隧道式、带式或箱式干燥 处理温度：处理温度： 6062.8 产品中水分含量产品中水分含量 4%2）肉类干燥）肉类干燥 产品中水分含量产品中水分含量 4%3）牛乳干燥）牛乳干燥 方法：滚筒干燥或喷雾干燥方法：滚筒干燥或喷雾干燥 产品中水分含量产品中水分含量 8%4）蛋类干燥）蛋类干燥 喷雾干燥喷雾干燥 冷冻干燥冷冻干燥 食品中含水量食品中含水量 2% AW为为0.100.25高温真空干燥的缺点高温真空干燥的缺点 P34

51、2三、干燥对微生物的影响三、干燥对微生物的影响 营养体（细菌、酵母）营养体（细菌、酵母） 易死亡易死亡 芽孢和霉菌孢子、耐热细菌芽孢和霉菌孢子、耐热细菌 可存活可存活1、微生物对水分含量的要求、微生物对水分含量的要求 细菌细菌 高高 酵母酵母 较低较低 霉菌霉菌 更低更低 干制品腐败干制品腐败 霉菌霉菌2、AW值与腐败可能性的关系值与腐败可能性的关系 AW 0.9 腐败细菌腐败细菌 X AW 0.8 霉菌生长霉菌生长 AW 微生物生长微生物生长 AW=0.7 腐败延迟腐败延迟干制品腐败菌干制品腐败菌霉菌霉菌低低AW 灰绿曲霉灰绿曲霉警戒水分（警戒水分（alarm water）含量）含量 食品中

52、要避免霉菌生长的最高水食品中要避免霉菌生长的最高水分含量。分含量。 P343 表表17.2 耐干燥微生物：耐干燥微生物： 孢子（酵母、霉菌）孢子（酵母、霉菌） G（+）、）、D（-） “出汗出汗”总菌数总菌数 105/g大肠菌群大肠菌群 X致病菌致病菌 X 奶粉：奶粉： 含水量含水量 8% 细菌优势种：细菌优势种： 嗜热链球菌、微球菌、嗜热链球菌、微球菌、 芽孢杆菌、微杆菌芽孢杆菌、微杆菌 AW低低 不生长不生长 三、干燥食品的贮存稳定性三、干燥食品的贮存稳定性化学变化化学变化氧化酸败、非酶褐变、氧化酸败、非酶褐变、VC损失、脱色损失、脱色氧化酸败：含脂肪和氧的干制食品发氧化酸败：含脂肪和氧的

53、干制食品发生的一种常见的化学性酸败。生的一种常见的化学性酸败。 非酶褐变：非酶褐变： 含还原糖的食品发生的色泽变化。含还原糖的食品发生的色泽变化。 美拉德反应（美拉德反应（maillard reaction） 机制：机制： 氨基（氨基（.）与羰基（）与羰基（.）反应生）反应生成棕色物质。成棕色物质。AW为为0.650.75 高的褐变反应速率高的褐变反应速率奶粉褐变奶粉褐变 AW 0.70 铜、铁促进褐变铜、铁促进褐变 食盐、氯化钙、巯基化物、食盐、氯化钙、巯基化物、亚硫酸盐亚硫酸盐.阻止褐变阻止褐变控制干制品发生化学变化的方法控制干制品发生化学变化的方法 4种种 P344345四、半干食品（四

54、、半干食品（IMF） 特点：特点： 水分含量水分含量 15-50% AW为为0.600.85传统的传统的IMF（半干食品）（半干食品） 果脯、蜂蜜、果酱、香肠果脯、蜂蜜、果酱、香肠 低低AW值的获取方式：值的获取方式： 解吸、吸附；解吸、吸附； 食品添加剂（盐、糖）食品添加剂（盐、糖）新开发的新开发的IMF 特点：特点： AW为为0.600.85 保湿剂保湿剂 ：甘油、乙二醇、：甘油、乙二醇、 山梨醇、蔗糖山梨醇、蔗糖 抑真菌剂：抑真菌剂： 山梨酸盐山梨酸盐 苯甲酸盐苯甲酸盐 2、在、在IMF生产中除水的方式生产中除水的方式 吸附方式：吸附方式： 食品先干燥再湿润食品先干燥再湿润 解吸方式：解

55、吸方式： 食品浸入高渗溶液中食品浸入高渗溶液中3、半干食品的优点、半干食品的优点1）能抑制微生物（细菌）能抑制微生物（细菌）2）无须加热或冷冻即可长期保存）无须加热或冷冻即可长期保存3）口感好，无须复水即可食用）口感好，无须复水即可食用4）强化营养价值，包装低廉）强化营养价值，包装低廉 4、半干食品的微生物特性、半干食品的微生物特性 AW为为0.600.85 G（-） X 大多数大多数G（+） X金黄色葡萄球菌、芽孢菌、乳酸菌金黄色葡萄球菌、芽孢菌、乳酸菌 抑菌作用的因素：抑菌作用的因素： pH、Eh、防腐剂、低温、防腐剂、低温第五部分第五部分 小结小结食品保藏的方法：食品保藏的方法： 物理、

56、化学物理、化学食品保藏的目的：食品保藏的目的： 防止和延缓食品的腐败防止和延缓食品的腐败1、食品化学保藏：、食品化学保藏： 加入化学物质（防腐剂）加入化学物质（防腐剂） 苯甲酸盐、山梨酸盐、亚硝苯甲酸盐、山梨酸盐、亚硝酸盐、硫酸盐酸盐、硫酸盐.不同的防腐剂不同的防腐剂 适用的食品适用的食品 作用的微生物种类作用的微生物种类 不同不同有些防腐剂有些防腐剂 不仅起抑制作用不仅起抑制作用 还起其它作用还起其它作用 如亚硝酸盐如亚硝酸盐不能不能 超量超量 使用使用 防腐剂防腐剂2、辐射保藏：、辐射保藏： 物理方法物理方法 杀菌杀菌 防腐防腐 杀虫杀虫 消毒消毒Cold sterilization常用辐射源常用辐射源60CO辐射保藏食品的机理：辐射保藏食品的机理： 水分子发生解离水分子发生解离 细胞中活性物质钝化细胞中活性物质钝化 蛋白质变性蛋白质变性辐射杀菌类型：辐射杀菌类型：3种种 辐射完全灭菌辐射