食品微生物学第九章食品腐败变质及其控制

变质过程中微生物的种类及消长规律
需氧菌繁殖期：细菌主要在表层蔓延。 兼性厌氧菌期：细菌已在肉中层出现。 厌氧菌期：细菌已蔓延至肉深层。
（3）鲜蛋的腐败变质
腐败：由细菌引起，使蛋黄膜破裂→进一步 腐败产生恶臭H2S，内含物变灰或暗黑色。
霉变：霉菌菌丝通过气孔侵入蛋壳，造成 蛋液粘壳。
（4）果蔬及其制品的腐败变质
质量管理体系
HACCP分析的七大原则： （1）危害分析 （2）控制点（CCP）的确定 （3）制定与每个被确定CCP有关的预防性措施 （4）建立监控CCPs的程序 （5）建立当监控表明超过某极限时应采取的改正行为 （6）建立将HACCP体系归档的有效档案保存制度 （7）建立用于确认HACCP体系运转正常的程序
D:高压杀菌：200MPa以上 机理：使微生物形态、结构、生物化学反应、基 因机制以及细胞膜发生变化，进而使生理 机能丧失或发生不可逆变化。
E：食品的干燥和脱水保藏 F：化学保藏 盐藏：提高渗透压、降低Aw、减少水中溶解氧。 糖藏：提高渗透压、降低Aw 防腐剂：苯甲酸及其钠盐，抑制微生物呼吸酶系统
（2）微生物种类和生理特性 A：分解蛋白质类的微生物 主要为细菌、霉菌 B：分解碳水化合物类的微生物 主要是霉菌 C：分解脂肪类的微生物 主要为细菌和霉菌
（3）环境条件 A：温度 嗜冷、嗜温、嗜热 B：气体 C：湿度
2.食品腐败变质的化学过程
食品中蛋白质、碳水化合物、脂肪等被污染 微生物的分解代谢作用或自身组织酶进行的某 些生化过程。
微生物或抑制其在食品中的生长繁殖。
食品腐败变质的控制方法：
低温保藏 气调保藏 加热杀菌保藏 非加热杀菌保藏
(1)低温保藏
冷藏：在不冻结状态下的低温贮藏，水果、蔬菜 等，短期保藏。
冻藏：－18℃以下冷冻贮藏。肉制品，长期贮藏。
(2)气调保藏 原理：改变食品贮藏环境中的气体成分，抑制 果蔬呼吸作用、微生物生长、食品成分 氧化等作用。
（4）建立监控CCPs的程序 （5）建立当监控表明超过某极限时应采取的改正
行为 （6）建立将HACCP体系归档的有效档案保存制度 （7）建立用于确认HACCP体系运转正常的程序
3、微生物预报技术 借助微生物数据库，在确定的条件下，快速
对重要微生物的生长、存活和死亡进行预测， 从而确保食品在生产、运输贮存过程的安全和 稳定，打破传统微生物受时间约束而结果滞后 的特点。
（3）制定与CCP相应的预防措施
1)严格控制原辅料质量，严防细菌、酵母菌与霉菌 数目超标。
2)严格按杀菌的规程操作，保征对原料乳杀菌确实。 3)严格按无菌操作制备发酵剂，防止杂茵污染。 4)严格根据菌种活力控制发酵剂的添加量，以保证保加利
亚杆菌与嗜热链球菌在数量上保持相对平衡，以缩短发 酵时间。 5)严格控制发酵温度， 6)加强生产全过程的卫生管理工作，对设备、工具及包装 材料等应彻底清洗杀菌。
物外溢， 变形、软化、发粘、结块等。
（2）化学鉴定
氨基酸、蛋白质含量高的食品： 挥发性氨基氮，氨、胺
碳水化合物含量高的食品： 有机酸或pH值，乳酸、醋酸
（3）物理鉴定
食品浸出物量、浸出液电导率、折光率、 冰点、 粘度等指标 （4）微生物鉴定 细菌总数、大肠菌群 活菌数108cfu/g可认为处于初期腐败阶段
新鲜果蔬变质： 表皮出现深色斑点，组织松软、 发绵，并出现酸味、芳香味 或酒味等。 霉菌、酵母菌
果汁的变质：
浑浊：酵母菌繁殖 产生酒精：酵母菌发酵果汁中糖 风味改变或破坏：霉菌生长，有机酸变化
二、食品腐败变质的控制
食品腐败变质的原因： 食品中酶以及微生物的作用，使食品中营养
物质分解或氧化。
控制原理： 采用不同方法或方法组合杀死食品中的腐败
第九章 食品腐败变质及其控制
食品腐败变质：指食品受到各种内 外因素影响，造成其原有化学性质或物 理性质发生变化，降低或失去其营养价 值和商品价值的过程。
一、食品的腐败与变质
1.影响微生物引起食品变质的因素 （1）食品的基质特性 （2）微生物种类和生理特性 （3）环境条件
一、食品的腐败与变质
（1）食品的基质特性 A：食品的营养成分 B：食品的氢离子浓度 C：食品的水分 D：食品的渗透压
A:辐照杀菌 机理：紫外线、X射线、γ射线等引起H2O分子、
细胞膜和细胞质分子电离，DNA、RNA损伤。 高剂量：杀菌、杀虫。 低剂量：调解和控制生理机能
B:超声波：9～20kHZ以上 机理：强烈的机械震荡作用使细胞破裂、死亡；
C:高压放电杀菌： 机理：高压脉冲电场产生的电化学效应、冲击波 空化效应、电磁效应和热效应等，可使细 胞膜穿孔，液体介质电离产生臭氧。
135～137℃，3～5s,牛乳、果汁等。
微波灭菌：（300～300000MHz） 基于热效应和非热生化效应（微生物细胞
内产生大量离子、电子，生理活性物质发生 变化）。
远红外加热杀菌：（2.5μm～1000μm） 食品中多种成分对3～10μm的红外线有强烈吸
收，热损失小，热效率高。
（4）非加热杀菌保藏 方法：射线、超声波、高压放电、超高压等。
CH3SH + NH3 +
D：甲胺的生成 三甲胺氧化物被还原成三甲胺
(CH3)3NO + NADH (CH3)3N + NAD+
（2）食品中脂肪的分解 酸败：脂肪发生变质称为酸败，特征是产酸 和刺激性“哈喇”味。 具体过程： A：油脂自身氧化 醛、酮、醇、酯、低子 脂肪酸等。 B：脂肪水解 脂肪 脂肪酸 、甘油 、其他产物
4.食品腐败变质的卫生学意义
A：感观性状劣变 B：营养成分分解，营养价值降低 C：致病菌和产毒霉菌存在的机会增加
1.影响微生物引起食品变质的因素 2.食品腐败变质的机理 3.食品腐败变质的鉴定 4.食品腐败变质的卫生学意义 5.各类食品的腐败变质
5.各类食品的腐败变质
（1）乳及乳制品的腐败变质 （2）肉类的腐败变质 （3）鲜蛋的腐败变质 （4）果蔬及其制品的腐败变质
pH上升。 E：腐败期 分解蛋白质和脂肪含量的细菌开始活跃，pH
上升，出现腐败臭味。
（2）肉类的腐败变质
现象及原因
发粘：菌落以及微生物分解蛋白质的产物。 气味：恶臭、氨味、酸味、霉味等——氨基酸降解 霉斑：霉菌生长，干腌肉制品。 变色：绿变——硫化氢血红蛋白。
红、蓝、灰等——微生物代谢产生的色素。
高温处理、低温冷藏、降低水分活性、调解酸碱 度、降低氧化还原电位、应用防腐剂等。
2、食品生产的质量管理体系 （1）GMP (good manufacturing practice)管理体系
规定了在加工、储藏和食品分配等各个工序中 所要求的操作和管理规范。 （2）HACCP (hazard analysis critical control point)
栅栏技术：运用不同的栅栏因子，发挥其协同作 用，从不同侧面抑制引起引起食品腐败的 微生物，形成对微生物的多靶攻击，从而 改善食品品质，保证食品的卫生安全性。
微生物内平衡： 微生物处于正常状态下，内部环境的稳定和统一，
并且具有一定的调解能力，只有其内环境处于正常 状态下，微生物才能生长繁殖。 食品防腐常用栅栏因子：
的活性，改变pH；亚硝酸盐，防止肉毒梭 状芽孢杆菌芽孢的发芽。
2.食品防腐保鲜理论
1、栅栏技术 栅栏因子：食品要达到可贮性和卫生安全性，其
内部必须存在能够阻止食品所含腐败菌和病原菌生 长繁殖的因子，这些因子通过临时和永久性地打破 微生物的内平衡，从而抑制微生物的致腐和产毒， 保持食品品质。
栅栏效应：栅栏因子及其互作用效应决定了食品的 微生物稳定性，即栅栏效应。
（1）乳及乳制品的腐败变质
鲜奶变质过程中： 微生物的来源、种类
及消长规律如何？ 发生哪些化学变化？
牛乳房内 来源
环境中
现象及原因 凝乳：发酵乳糖产酸，pH下降，蛋白质凝固。 恶臭、苦味：蛋白质和脂肪氧化降解
变质过程中微生物的种类及消长规律
A：抑制期 各种微生物均发育繁殖。 B：乳链球菌期 发酵乳糖产酸，pH下降。 C：乳杆菌期 发酵乳糖产酸，pH下降。 D：真菌期 霉菌和酵母菌以乳酸为营养大量繁殖，
HACCP案例：HACCP 在酸奶生产中的应 用
（1）危害分析： 原辅料因素 加工过程分析（杀菌、发酵剂、保温发酵） 车间环境与加工设备因素
（2）确定关键控制点： 1) 原辅料质量 2) 巴氏杀菌操作 3) 发酵剂制备 4) 菌种活力和发酵剂的添加量 5) 发酵温度， 6) 设备、工具及包装材料等的卫生管理工作。
（3）食品中碳水化合物的分解 酵解：由微生物引起的糖类物质发生的变质。 具体过程： 碳水品腐败变质的鉴定
（1）感观鉴定
色泽：①微生物产生色素 ②微生物代谢产物的作用使食品发生化学变化
气味：蛋白质、脂肪降解，产生挥发性小分子化合物 口味：碳水化合物降解产酸、蛋白质降解后产生苦味。 质地：微生物酶的作用，使组织细胞被破坏，细胞内容
（1）食品中蛋白质的分解 腐败：由微生物引起蛋白质食品发生变质， 通常称为腐败。 过程： 蛋白质 多肽 氨基酸 氨、胺、硫化氢
具体化学反应：
A：氨基酸分解 脱氨、脱羧
B：胺的分解 生成氨、CO2、H2O
RCH2NH2 NH3+CO2+H2O
C：硫醇的生成 含硫氨基酸水解
CH3SCH2CHNH2COOH CH3CH2COCOOH
（3）加热杀菌保藏 原理：通过高温处理，使污染食品的微生物
中酶、蛋白质、脂质等变性失活。 影响微生物耐热性的因素：
微生物种类、菌龄、基质成分和pH值、 加热温度和时间。
常压杀菌：100℃以下，只能杀死微生物营养体。 加压杀菌：100～121℃，肉制品、中酸性、低酸
性罐头食品。
超高温瞬时杀菌：UHT（ultra high temperature for short times)