第一节引起食品腐败变质的主要因素及其特性精.docx

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第一节引起食品腐败变质的主要因素及其特性精

第一节引起食品腐败变质的主要因素及其特性（精）

第一章食品腐败变质及其控制

1．腐败变质

概念：

是指食品受到各种内、外因素的影响，其原有的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。

如鱼肉的腐败、油脂的酸败、果蔬腐烂、粮食的霉变等。

原因：

食品中的蛋白质、碳水化合物、脂肪等被污染的微生物分解代谢的过程，或自身的酶进行生化过程。

2．腐败：

是由微生物引起的蛋白质食品发生的变质。

食物+分解Pro.的微生物AA+胺+硫化氢等

③使食品具有食用的方便性（延长新鲜产品供应期和货架期，减少厨房操作）

一生物学因素

非细胞结构:

病毒、亚病毒、噬菌体

◆微生物原核生物：

细菌、放线菌、蓝细菌、衣原体、

立克次氏体、支原体

细胞结构：

真核微生物：

真菌（酵母菌、霉菌及病原真菌）、

澡类植物和原生动物

◆原核微生物与真核微生物细胞结构的区别

性状

原核微生物

真核微生物

核

拟核，无核膜、核仁

真正的核，有核膜、核仁

DNA

1条

1至数条，与RNA、组蛋白结合

核糖体

70S

80S（细胞质中），70S（细胞器重）

细胞分裂

二分裂

有丝分裂、减数分裂

有性生殖

无

有

细胞器

无

线粒体、高基体、内质网等

呼吸链

细胞膜上

线粒体上

细胞壁成分

肽聚糖、磷壁质

多聚糖、几丁质

运动器官

较细的鞭毛（中空管状结构）

较粗的鞭毛或纤毛（9+2结构）

大小

1~10um

10~100um

◆在食品发生腐败变质的过程中，起重要作用的是微生物。

如果某一食品经过彻底灭菌或过滤除菌，则食品长期保藏也不会发生腐败。

反之，如果某一食品污染了微生物，一旦条件适宜，就会引起变质。

故微生物的污染是导致食品发生变质的主要根源。

◆微生物分有益微生物、腐败微生物、致病微生物。

◆引起食品腐败变质的微生物种类很多，一般可以分为细菌、酵母菌和霉菌。

一般情况下细菌比酵母菌占优势。

1.微生物引食品腐败变质的特点

✧细菌：

∙食品变质主要由细菌引起，表现为食品的腐败。

∙分解食物中的蛋白质和氨基酸，产生恶臭或异味，无氧时产生有毒物质，引起食物中毒。

如：

肉毒杆菌耐热强，中性环境中100℃数小时不能完全被杀死。

✧酵母菌：

∙

在含碳水化合物较多、pH值5.0左右的酸性食品中生长发育良好，

在蛋白质食品中不生长。

易受酵母菌变质的食品有蜂蜜、果冻、酱油、果酒等。

（碳水化合物亦称糖类化合物，是自然界存在最多、分布最广的一类重要的有机化合物。

主要由碳、氢、氧所组成。

葡萄糖、蔗糖、淀粉和纤维素等都属于糖类化合物）

✧霉菌：

∙易在有氧、水分少的干燥环境中生长，富含淀粉和糖的食品易滋生霉菌。

无氧环境可抑制霉菌生长

Ø食品腐败变质大多是细菌、霉菌或酵母菌同时污染的结果。

食品的安全性和质量依赖于微生物的初始数量、加工过程的除菌和防止微生物生长的环境控制

2.影响微生物生长发育的主要因子

主要pH值、氧气、水分、温度等因素。

✧pH值

∙三大微生物的耐酸性：

霉菌＞酵母菌＞细菌

∙酸性越强抑制细菌生长的发育的作用越显著

∙微生物的耐热性随PH值的降低而减弱

1）大多细菌，尤其是病原菌易在中性至微碱性环境中生长，pH4以下不能生长。

如果汁饮料等高酸性环境可减少细菌生长。

2）霉菌和酵母菌一般在酸性环境中生长

3）微生物对热的耐热性在最适宜的pH值下最强。

微生物对热的抵抗性在最适pH范围内较强，离开最适pH范围，耐酸性变弱，耐热性极强的细菌芽孢也易被杀死。

4）以pH值4.6为界，4.6以上加压高温杀菌，4.6以下常压杀菌。

5）

✧氧气

微生物有好氧、兼性厌氧、厌氧之分。

∙好氧性菌——产膜酵母菌、霉菌、部分细菌

①产膜酵母菌：

葡萄酒最经常染的菌是酒花菌，就是液面长膜长毛。

酒花菌病害是由产膜酵母产生的。

病害开始形成时是光滑的轻而薄的膜，时间长了逐渐加厚，有时还较硬，膜上面还有许多皱纹。

这种膜能够将酒面全部盖满，在膜的下面，最初是非常透明的，随着病害的发展，老的一层膜会破裂。

在酒瓶内受到摇动，会分成无数白色的小片颗粒下沉、布满酒中，造成酒液混浊。

特别是在红葡萄酒发生这种病害时，薄膜的颜色多数为白中带红、难看的土灰色，酒的颜色没有改变。

病害初期的葡萄酒，风味基本不改变，但时间长了以后，特别是这种病害在最严重时，酒中可以闻到一种不愉快的怪味（乙醛味CH3CHO）、青梗气味和油耗味等。

酒的滋味也会变淡，酒度略降低，酒体衰弱平淡，后味短。

这些产膜酵母到处可以生存，多数是在葡萄破碎时和其他细菌一同进入发酵罐中，在有氧环境下和SO2偏低时，它就会大量繁殖，潜伏在酒中，给以后的生产带来麻烦。

∙兼性厌氧菌——葡萄球菌、大多数酵母菌

1葡萄球菌：

金葡萄球菌为例。

金葡菌可引起皮肤和软组织感染、败血症、肺炎、心内膜炎、脑膜炎、骨髓炎、食物中毒等，此外尚可导致心包炎、乳突炎、鼻窦炎、中耳炎、中毒性休克综合征等。

金葡球菌污染淀粉类食物（如剩饭、粥、米面等）、牛奶及奶制品、鱼、肉、蛋等食品后，可在室温下（22℃左右）大量繁殖而产生耐热的肠毒素（外毒素），100℃，30min只能杀灭金葡菌而不能破坏毒素，后者可引起恶心、呕吐、中上腹痛、腹泻等症状。

当皮下组织和毛囊被金葡菌感染时，则可有疖的形成，常见于颈、腋下、臀部及大腿等处，复发多见。

青霉素类、红霉素对其有治疗作用。

肉食品加工预防金黄色葡萄球菌、金黄色葡萄球菌的来源，通过卫生方面：

严格工作人员本身的卫生，衣着要穿特定工作服，并注意紫外线杀菌、个人卫生方面着手（头发遮起来，不留长指甲，勤洗澡）；工作人员的走动：

进入操作间要洗手消毒等操作，并且要规划人行道，工作人员在操作见不得乱走。

防止包装过程的二次污染。

3做一个模拟实验，从鲜肉开始，并且对加工设备、包装、用水，成品进行微生物培养，看哪个环节出了问题。

有些工厂微波杀菌时，机器的传感器易失真，显示数据与实际不符；或者包装上杀菌不彻底。

∙厌氧菌——肉毒梭状芽孢杆菌

1肉毒梭状芽孢杆菌：

所有菌株发酵葡萄糖，形成含有醋酸和酪酸化产物。

水解明胶，每一菌株都产生内毒毒素。

根据毒素抗原性的差异。

水解明胶，每一菌株都产生内毒素。

根据毒素抗原性的差异，分为A、B、C（C1和C2）、D、E、F、G7型。

A、B、E和F型能引起人体肉毒中毒症。

C型和D型只引起人类以外的动物的中毒。

G型在被特殊噬菌体溶化后才产生毒素。

广泛存在于土壤、海洋和淡水等中。

A型肉毒杆菌除皱，少量，（Botox）是一种神经毒素，作用于周围运动N末梢的神经肌肉接头处，阻断乙酰胆碱在突触后膜的作用，从而影响肌肉收缩，A型肉毒毒素不阻断神经兴奋的传播,神经和肌肉都没有兴奋性和传导性的损害,这种作用称为化学去神经作用。

注射后肌收缩在6小时后减弱，7天后完全麻痹，维持3-6个月。

大多由植物性食品（主要是豆、谷类发酵食品，如豆酱、喜鼓、面酱等），也有鱼类、蔬菜罐头等引起。

肉毒中毒以对称性脑神经损害的症状为特征，先出现视力模糊、眼睑下垂、眼球震颤等，同时出现语言障碍、咀嚼与吞咽困难、头下垂、四肢无力等。

因肉毒毒素对热不稳定，在100℃加热10～20min或80℃加热45～60min，可以破坏。

发现中毒，应及早治疗，愈早愈好

我国引起中毒的食品大多是家庭自制的发酵食品，如豆瓣酱、豆酱、豆豉、臭豆腐等，有少数发生于各种不新鲜肉、蛋、鱼类食品。

日本以鱼制品引起中毒者较多，美国以家庭自制罐头、肉和乳制品引起中毒者为多，欧洲多见于腊肠、火腿和保藏的肉类。

肉毒梭菌存在于土壤、江河湖海的淤泥沉积物、尘土和动物粪便中，其中土壤是重要污染源。

土壤表层的肉毒梭菌附着于农作物上，家畜、家禽、鸟类、昆虫也能传播肉毒梭菌。

食品在加工、贮藏过程中被肉毒梭菌污染，并产生毒素，食前对带有毒素的食品又未加热或未充分加热，因而引起中毒。

✧水分

∙食品中的水分：

结合水，不易流动的水，自由水

∙微生物生长发育只能利用自由水。

如：

干制品脱去了自由水，可防止细菌、酵母菌、霉菌的生长

∙

微生物在食品中的生长繁殖所需水不取决于总含水量，而取决于水分活度（Aw，即wateractivity）

水分活度Aw是指食品中水分存在的状态，即水分与食品结合程度（游离程度）。

水分活度值越高，结合程度越低；水分活度值越低，结合程度越高。

食品中的水以3种不同的状态存在，，但实际上除了自由水，其他状态的水都是以不同的舒服状态存在，我们介绍了不同水分测定的方法，但单纯的水分含量并不是表示食品稳定性的可靠指标，因为食品在存放过程中，经常会有腐败变质发生，其原因固然与食品中的水分含量有关，但是却与腐败变质程度不成正比，因为相同的含水量却有不同的腐败变质现象，为了更好说明食品中水分存在的状态，更好的阐明食品水分含量与食品贮藏性能之间的关系，引入Aw这个概念

i.Aw=f/f0≈p/p0=ERH/100

f溶液中水的逸度（逸度是溶剂从溶液中逃离的趋势）

f0纯水逸度

P食品水蒸气压，

p0同温下纯水蒸气压。

ERH平衡相对湿度（指食品中的水分蒸发达到平衡时，即单位时间脱离食品的摩尔数=返回食品的摩尔数时，食品上方恒定的水蒸汽分压与此温度下水的饱和蒸汽压的比值，乘以100后的整数表示）

ii.水分含量、水分活度、平衡相对湿度概念不同

水分含量：

是食品中水的总质量，即一定量的食品中水的质量分数

水分活度：

反映了食品中水分存在的状态，即水分与食品结合程度（游离程度）。

水分活度值越高，结合程度越低；水分活度值越低，结合程度越高。

在同一食品中，水分含量越大，则水分活度值越高；但不同食品，即使水分含量相同，水分活度往往却不同

平衡相对湿度：

食品周围的空气状态

iii.水分活度数值的意义：

Aw=1的水是自由水（或纯水）,可以被利用的水；

Aw<1的水就是指水被结合力固定，数值的大小反映了结合力的多少。

Aw越小则指水被结合的力就越大,水被利用的程度就越难；

水分活度小的水是难以或不可利用的水。

iv.在食品中，水分活度的意义

1Aw影响食品的色、香、味和组织结构等品质

食品中的各种化学，生物化学变化对水分活度都有一定的要求。

想酶促褐变反应（促进黑色素，如土豆氧化变色），美拉德反应等，都会随着水分活度的提高而让反应达到最大植

2Aw影响食品的保藏稳定性

微生物是导致食品腐败变质的主要因素，而微生物的生长繁殖与水分活度有密不可分的关系

∙中间水分食品：

即半干食品或软干食品，

食品中加入大量糖或多元醇使水活度降到0.85以下，防止酵母菌和霉菌的生长。

如葡萄干、枣脯水分活度在0.65～0.85，水分含量介于鲜品和干制品之间。

盐腌和糖腌的原理:

利用盐、糖在高浓度时有较高的渗透压，降低水分活度，抑制微生物的生长。

糖或盐浓度越高，渗透压越大，食品的Aw值就越小

✧营养成分：

食品含足够的营养物供微生物生长，如碳水化合物和蛋白质。

低浓度的糖是营养物质，浓度在60%以上抑制微生物生长。

✧温度：

适宜的温度可以促进微生物的生长发育，不适宜的温度减弱微生物的生命活动，甚至引起生理机能异常或促使其死亡。

25～30℃下各类微生物均可使食品腐败。

微生物分嗜冷性、嗜温性、嗜热性三类，大多致病菌为嗜温性的。

✧害虫和啮齿动物：

1）害虫

主要有甲虫类、蛾类、蟑螂类和螨类。

不仅影响损耗食品，且其排泄物、尸体会污染食品，使食品丧失商品价值

防治方法：

加强卫生、仓库和卫生管理，采用各种物理、化学、生物的方法杀死害虫

2）啮齿动物

∙危害