微生物和食品腐败变质

本章重点第一节食品微生物污染及其控制第二节微生物引发食品腐败变质原理第三节微生物引发食品腐败变质环境条件

第四节食品变质症状、判断及引发变质微生物类群一、罐藏食品变质三、乳及乳制品腐败变质微生物和食品腐败变质第1页概述食品在化学性质或物理性质上发生不利改变都称为食品变质。它是指食品受到各种内外原因影响，降低或失去其营养价值和商品价值过程。如鱼肉腐臭、油脂酸败、水果蔬菜腐烂和粮食霉变等。造成食品变质原因包含物理、化学和生物三个方面。其中由微生物污染所引发食品腐败变质是最为主要和普遍。因为微生物作用使食品发生了有害改变，失去了原有或应有营养价值、组织性状及色、香、味又被称为食品腐败变质。食品腐败变质是微生物污染、食品性质和环境条件综合作用结果。

微生物和食品腐败变质第2页第一节食品微生物污染及其控制一、微生物污染食品起源与路径

食品中微生物污染路径概括起来可分为两大类：凡是动植物体在生活过程中，因为本身带有微生物而造成食品污染，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

微生物和食品腐败变质第3页第一节食品微生物污染及其控制二、控制微生物污染办法

微生物污染是造成食品腐败变质首要原因，生产中必须采取综合办法才能有效地控制食品微生物污染。(一)加强生产环境卫生管理(二)严格控制加工过程中污染(三)注意贮藏、运输和销售卫生微生物和食品腐败变质第4页第二节微生物引发食品腐败变质原理一、食品中碳水化合物分解

其主要改变指标是酸度升高，依据食品种类不一样也表现为糖、醇、醛、酮含量升高或产气(CO2)，有时带有这些产物特有气味。二、食品中蛋白质分解各种不一样氨基酸分解产生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等含有特异臭味。三、食品中脂肪分解

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含有不愉快味道酮类或酮酸，不饱和脂肪酸不饱和键处还可形成过氧化物，脂肪酸也可再分解成含有特殊气味醛类和醛酸即所谓“油哈”气味。四、有害物质形成

微生物产生毒素分为细菌毒素和真菌毒素，它们能引发食物中毒，有些毒素还能引发人体器官病变及癌症。微生物和食品腐败变质第5页第三节微生物引发食品腐败变质环境条件一、食品基质条件（一）食品营养成份与微生物生长适应性食品主要营养成份是蛋白质、碳水化合物和脂肪。但因为不一样食品中，上述各种成份百分比差异很大，而各种微生物分解各类营养物质能力不一样，这就造成了引发不一样食品腐败微生物类群也不一样。

1．分解蛋白质微生物细菌分解力强细菌如芽孢菌属、假单胞菌属等。酵母多数酵母对蛋白质分解能力较弱。霉菌许多霉菌都含有分解蛋白质能力，如毛霉属、根霉等。2．分解碳水化合物微生物绝大多数微生物都能利用比较简单碳水化合物。能强烈分解淀粉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．分解脂肪微生物细菌中荧光假单胞菌分解能力较强；酵母中解脂假丝酵母含有一定脂肪分解能力；霉菌中分解脂肪种类较多，大部分霉菌含有一定脂肪分解能力。微生物和食品腐败变质第6页第三节微生物引发食品腐败变质环境条件一、食品基质条件（二）食品ph与微生物生长适应性各类微生物都有其最适宜pH范围，食品pH值高低是制约微生物生长，影响食品腐败变质主要原因之一。

食品原料ph几乎都在7以下。依据食品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食品。绝大多数水果类食品都属于这类。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食品。几乎全部蔬菜和鱼、肉、乳等动物性食品都属于这类。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pH值是7.0左右，酵母菌和霉菌生长pH值范围较宽，细菌生长下限普通在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、霉菌生长，酸性食品腐败变质主要是酵母和霉菌生长。

在食品变质同时，pH发生一定规律性改变以蛋白质为主要营养成份非食品，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食品，多表现早期pH降低，后期pH升高。

微生物和食品腐败变质第7页第三节微生物引发食品腐败变质环境条件一、食品基质条件（三）食品水分活性与微生物生长适应性不一样类群微生物生长对Aw值要求不一样。大多数细菌生长所需Aw值在0.9以上；酵母菌需要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AW鲜果蔬鲜肉果子酱面粉蜂蜜干面条奶粉蛋

0.97～0.990.95～0.990.75～0.850.67～0.870.54～0.750.500.200.97

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

0.94～0.990.88～0.940.73～0.940.750.650.60

微生物和食品腐败变质第8页第三节微生物引发食品腐败变质环境条件

二、食品外界环境条件微生物广泛分布于自然界，食品中不可防止会受到一定类型和数量微生物污染，当环境条件适宜时，它们就会快速生长繁殖，造成食品腐败与变质，不但降低了食品营养和卫生质量，而且还可能危害人体健康。

（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生长繁殖。45℃以上时能生长殖主要是嗜热细菌。中温型微生物在自然界中分布百分比最大。

微生物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)

微生物和食品腐败变质第9页第三节微生物引发食品腐败变质环境条件二、食品外界环境条件(二)气体情况

微生物氧气类型及其在不一样氧气环境中生长分析食品在有氧环境中，因微生物生长引发腐败变质速度较快，在缺氧环境中有兼性厌氧或厌氧微生物引发腐败变质速度较慢。新鲜食品原料与加工食品内气体情况。微生物和食品腐败变质第10页第四节食品变质症状、判断及引发变质微生物类群

一、罐藏食品变质罐藏食品是将原料经过预处理、装罐、杀菌、密封后而成。因罐内保持一定真空度，所以合格产品罐盖和罐底是平或向内凹陷。罐藏食品分类：罐藏食品可依据酸性不一样，分为低酸性罐头（动物性原料制成罐头，蛋白质含量高）、中酸性罐头、酸性罐头、高酸性罐头（植物性原料制成罐头，碳水化合物含量高）四大类微生物和食品腐败变质第11页一、罐藏食品变质（一）罐藏食品变质原因化学原因：如罐头容器马口铁与内容物相互作用引发氢膨胀（主要发生于中酸性罐头）物理原因：如温度过高或排气不良，造成金属容器腐蚀穿孔。微生物原因：是因为罐藏食品污染了微生物而造成食品腐败变质。微生物污染可能来自下面二个原因或者其中之一：1.罐内残留微生物（多是产芽孢耐热微生物）2.漏罐后微生物再次污染微生物和食品腐败变质第12页一、罐藏食品变质（一）罐藏食品变质原因微生物原因（1）杀菌之后罐中残留微生物

这是因为灭菌不彻底所造成。在食品工业中，罐藏食品杀菌和微生物学上“灭菌”概念不一样。微生物学上灭菌，是要杀灭物品全部微生物（包含芽孢）。而罐藏食品杀菌只是一个商业灭菌（commercialsterilization）。它只要求在罐内没有致病菌、产毒菌，但并不要求到达“无菌”水平，允许罐内残留非致病微生物。一旦外界环境条件适当，它们会生长繁殖而有可能造成食品发生变质。

经过高压蒸汽杀菌后罐藏食品内残留微生物均是耐热细菌。

微生物和食品腐败变质第13页

一、罐藏食品变质（一）罐藏食品变质原因微生物原因（2）杀菌之后发生漏罐

罐藏食品经过杀菌后，因为密封性能不佳，发生漏罐，很轻易造成微生物污染。经过漏罐发生微生物污染主要污染源是冷却水。这是因为罐藏食品在热处理后要经过冷却水进行冷却。这么冷却水中腐败菌就有可能随同冷却水经过漏洞而进入罐内。空气也可能是污染源，但不是主要。

经过漏罐重新侵入微生物不一定是耐热微生物。它可能是不一样类型。微生物和食品腐败变质第14页

一、罐藏食品变质（二）罐藏食品腐败变质外观类型1.平听：造成平听原因有：（1）平酸腐败：又称平盖酸败。变质罐头外观正常，内容物因为细菌活动变质，呈轻、重不一样酸味，造成平盖酸败微生物习惯上称为平酸菌。

引发罐头平盖酸败经典菌种有：嗜热脂肪芽孢杆菌（较耐热，适宜生长温度49~55℃、可在pH6.8~7.2时良好生长）、凝结芽孢杆菌（耐热性较差适宜生长温度33~45℃、可在pH4.5以下酸性罐头中良好生长）。微生物和食品腐败变质第15页

一、罐藏食品变质（二）罐藏食品腐败变质外观类型1.平听：（2）硫化物腐败：罐头外形正常或稍微膨胀，罐头内因分解含硫氨基酸产生大量黑色硫化物并伴伴随臭味。引发硫化物腐败微生物主要是致黑梭菌（适宜生长温度55℃）。微生物和食品腐败变质第16页

一、罐藏食品变质（二）罐藏食品腐败变质外观类型2.胀罐：又称胖听。除部分有化学或物理原因造成外，如氢膨胀，胖听主要由微生物生长繁殖而造成，即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。微生物和食品腐败变质第17页

一、罐藏食品变质（二）罐藏食品腐败变质外观类型2.胀罐（1）TA腐败：分解糖、专性嗜热、产芽孢厌氧菌称为TA菌。这类菌在中酸或高酸罐头中生长，分解糖产酸产气（主要是CO2和H2），常使罐头发生膨胀。引发TA腐败微生物主要是嗜热解糖梭菌，适宜生长温度55℃。微生物和食品腐败变质第18页一、罐藏食品变质（二）罐藏食品腐败变质外观类型2.胀罐(2)中温芽孢细菌：中温芽孢细菌最适生长温度是37℃，包含需氧和厌氧两大类。中温需氧芽孢杆菌：如多黏芽胞杆菌、浸麻芽孢杆菌等。他们可分解糖时产物除酸外，还产生气体，多发生于真空度不够罐头。中温厌氧梭状芽孢杆菌：包含分解糖类产酸产气丁酸细菌和巴氏固氮梭状芽孢杆菌，分解蛋白质产生硫化氢、硫醇、粪臭素等化合物魏氏梭菌、生芽胞梭菌及肉毒梭菌等，所以普通引发膨罐（胖听），其中肉毒梭菌可产生毒性最强外毒素——肉毒毒素（亲神经毒素），该菌是引发食物中毒病原细菌中最耐热一个，所以罐头食品杀菌时，常以此菌作为杀菌效果是否彻底指示菌。微生物和食品腐败变质第19页一、罐藏食品变质（二）罐藏食品腐败变质外观类型2.胀罐（3）不产芽孢细菌：不产芽孢细菌不耐热，所以罐头中出现这类菌时，主要是因为漏罐而造成，冷却水是主要污染源。罐头中污染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，他们分解糖类化合物产酸产气，变质时使罐头膨胀。微生物和食品腐败变质第20页一、罐藏食品变质（二）罐藏食品腐败变质外观类型2.胀罐（4）酵母菌和霉菌：酵母菌和霉菌往往是因为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。微生物和食品腐败变质第21页二、果蔬及其制品腐败变质（一）微生物引发新鲜果蔬变质1.微生物侵入果蔬过程2.在果蔬变质过程中微生物种类演变（二)微生物引发果汁变质微生物和食品腐败变质第22页（二）微生物引发果汁变质1.果汁中微生物起源：原料中微生物、加工过程中微生物再污染。2.果汁基本营养条件：pH值在2.4~4.2之间，含有一定量糖分，含水量很高。3.果汁中微生物种类：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4.微生物引发果汁变质现象微生物和食品腐败变质第23页（二）微生物引发果汁变质4.微生物引发果汁变质现象（1）浑浊：多数情况下浑浊是由酵母菌引发，它主要起源于原料清洗不彻底。（2）产生酒精：主要是酵母菌，细菌和霉菌转化果汁为酒精情况非常少。（3）有机酸改变：果汁中主要含有酒石酸、柠檬酸和苹果酸等有机酸，假如微生物分解了这些有机酸或改变了它们含量百分比，就破坏了果汁原有风味，甚至产生异味。微生物和食品腐败变质第24页三、乳及乳制品腐败变质乳均含有丰富蛋白质、极易吸收钙、完全维生素等，适宜于各种微生物生长繁殖，鲜乳及其制品最易受微生物污染而腐败变质或引发病原微生物传输。鲜牛乳中微生物及其腐败变质乳制品腐败变质微生物和食品腐败变质第25页（一）鲜牛乳中微生物及其腐败变质牛乳中微生物污染起源牛乳中微生物种类及特点鲜乳变质时微生物改变鲜乳净化、消毒和灭菌微生物和食品腐败变质第26页1、牛乳中微生物起源乳房内微生物污染：在健康乳牛乳房乳头管及其分支内，常有许多细菌存在，主要是：小球菌属、链球菌属，其次还有乳杆菌属、棒状杆菌属。（初乳弃掉可大大降低细菌在鲜乳中数量）当发生乳房炎时，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、牛布氏杆菌。环境中微生物污染：挤奶时和挤奶后食用前一切步骤都可能受到污染，污染微生物种类和数量直接收牛舍空气、饲料、挤奶用具、容器、牛体表面卫生情况、挤奶工人和其它管理人员卫生情况影响（见附表）总之，牛乳极易遭受微生物污染，所以挤奶后须很快进行过滤并及时冷却，不然牛奶很快变质。微生物和食品腐败变质第27页不一样挤奶条件对牛奶污染程度比较污染起源恪守卫生条件不恪守卫生条件牛皮肤与毛5020，000空气130挤奶者手110，000滤奶器1100，000挤奶用小桶701，000，000微生物和食品腐败变质第28页2、牛乳中优势微生物种类

鲜牛乳中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细菌酪酸菌产生气体细菌产碱菌霉菌和酵母菌微生物和食品腐败变质第29页乳酸菌乳链酸菌：适宜在30~35℃条件下生长，可产生乳链菌肽，鲜乳自然酸败主要由它引发。乳脂链球菌：适宜在30℃条件下生长，具较强分解蛋白质能力。粪链球菌：人和动物肠道细菌，卫生条件差时可发觉该菌，在10~45℃范围内均可生长。液化链球菌：可强烈分解蛋白质，酪蛋白分解后可产生苦味嗜热链球菌：适宜在40~45℃条件下生长，在20℃以下时不生长嗜酸乳杆菌：适宜在37~40℃时生长，在15℃以下时不生长微生物和食品腐败变质第30页胨化菌概念：使不溶蛋白质在蛋白酶作用下转变成可溶状态现象，称为蛋白质胨化。主要细菌种类：芽孢杆菌属中枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌；生长适宜温度范围是20~40℃；假单胞菌属中荧光假单胞菌、腐败假单胞菌，生长温度范围为25~30℃微生物和食品腐败变质第31页其它细菌脂肪分解菌：主要是G-无芽孢杆菌，如无色杆菌、假单胞菌等。产生气体菌：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细菌，分解结果造成乳pH值上升，主要是G-需氧细菌，如粪产碱杆菌、粘乳产碱杆菌。微生物和食品腐败变质第32页3、鲜乳变质时微生物改变抑菌期：鲜乳中含有起源于动物体抗体物质等抗菌原因，在微生物数量较少情况下，这种抑菌作用可维持36小时左右（13~14℃），此期为抑菌期。乳酸链球菌：乳中抗菌物质降低或消失后，首先看到乳酸链球菌成为优势类群，使乳液酸度不停升高，出现乳凝块。当酸度到达一定时，乳酸链球菌生长也被抑制，不再继续繁殖，数量开始下降。乳酸杆菌期：当pH下降到6左右时，乳酸杆菌开始生长，，当pH下降到4时，乳链球菌受到抑制，乳酸杆菌成为优势继续产酸，此时大量乳凝块、乳清出现。真菌期：pH值达3~3.5时绝大多数细菌被抑制，甚至死亡，耐酸酵母菌和霉菌利用乳酸和其它有机酸开始生长，使乳液pH逐步降低，靠近中性。胨化细菌期：经过以上改变，乳中乳糖含量被大量消耗，蛋白质和脂肪含量相对增高，分解蛋白质和脂肪细菌大量生长，乳凝块逐步消失，乳pH值不停上升，向碱性转化，并有腐败菌生长（芽孢杆菌属、假单胞杆菌属、变形杆菌属），牛乳出现腐败臭味。微生物和食品腐败变质第33页鲜乳中微生物活动曲线pH7.0pH5.0pH3.0微生物和食品腐败变质第34页4、鲜乳净化、消毒和灭菌鲜乳净化：净化目标是除去鲜乳中污染非溶解性杂质、牛毛、乳凝块，以降低微生物污染数量。净化方法有（3~4层纱布）过滤法和离心法。鲜乳消毒：消毒时间和温度以毁灭结核分支杆菌为指标，惯用方法有：低温长时间消毒法（61~65℃，30分）、高温短时间消毒法（70~75℃，15~16秒）、高温瞬时消毒法（80~90℃）。消毒乳变质：鲜乳消毒后，残留有耐热芽孢细菌等微生物，在室温存放时间较长时（24~48小时），仍可发生变质，即首先出现乳液变稠，继而出现乳凝块，再后往往析出大量乳清。消毒乳凝固有两种原因，即微生物凝乳酶造成甜凝固，微生物代谢产酸而造成酸凝固。鲜乳灭菌：75~85℃预热4~6分钟，经过130~150℃高温2秒，以彻底杀灭微生物微生物和食品腐败变质第35页（二）乳制品腐败变质

1.奶粉中微生物2.微生物引发炼乳腐败变质现象微生物和食品腐败变质第36页1、奶粉中微生物奶粉中微生物起源：鲜乳经杀菌、浓缩和干燥制成奶粉，奶粉含水量普通5%以下，奶粉中微生物首先起源于原料奶消毒不彻底，首先起源于加工过程中二次污染。奶粉贮藏中微生物消长奶粉中病原微生物：最常见是沙门氏菌和金黄色葡