食品的存在狀態
完好無損的食品,一般不易發生腐敗,如沒有破碎和傷口的馬鈴薯、蘋果等,可以放置較長時間。如果食品組織潰破或細胞膜碎裂,則易受到微生物的汙染而發生腐敗變質。
1.1.2微生物
在(zai)食(shi)品(pin)發(fa)生(sheng)腐(fu)敗(bai)變(bian)質(zhi)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong),起(qi)重(zhong)要(yao)作(zuo)用(yong)的(de)是(shi)微(wei)生(sheng)物(wu)。如(ru)果(guo)某(mou)一(yi)食(shi)品(pin)經(jing)過(guo)徹(che)底(di)滅(mie)菌(jun)或(huo)過(guo)濾(lv)除(chu)菌(jun),則(ze)食(shi)品(pin)長(chang)期(qi)貯(zhu)藏(zang)也(ye)不(bu)會(hui)發(fa)生(sheng)腐(fu)敗(bai)。反(fan)之(zhi),如(ru)果(guo)某(mou)一(yi)食(shi)品(pin)汙(wu)染(ran)了(le)微(wei)生(sheng)物(wu),一(yi)旦(dan)條(tiao)件(jian)適(shi)宜(yi),就(jiu)會(hui)引(yin)起(qi)該(gai)食(shi)品(pin)腐(fu)敗(bai)變(bian)質(zhi)。所(suo)以(yi)說(shuo),微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)汙(wu)染(ran)是(shi)導(dao)致(zhi)食(shi)品(pin)發(fa)生(sheng)腐(fu)效(xiao)變(bian)質(zhi)的(de)根(gen)源(yuan)。
能引起食品發生腐敗變質的微生物種類很多,主要有細菌、酵母和黴菌。一般情況下細菌常比酵母菌占優勢。在這些微生物中,有病原菌和非病原菌,有芽孢和非芽孢菌,有嗜熱性、嗜溫性和嗜冷性菌,有好氣或厭氣菌,有分解蛋白質、糖類、脂肪能力強的菌。下麵對容易引起不同食品腐敗變質的微生物概括如表9-2:
表 9-2 部分食品腐敗類型和引起腐敗的微生物
(微生物學,M J 小佩爾紮等,1987)
食 品 腐敗類型 微 生 物
麵包 發黴產生粘液 黑根黴 (Rhizopus nigricans)、青黴屬 (Penicillium)、黑曲黴 (Aspergillus niger)枯草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis)
糖漿 產生粘液發酵呈粉紅色發黴 產氣腸杆菌 (Enterobacter aerogenes)、酵母屬 (Saccharomyces)接合酵母屬 (Zygosacchromyces)玫瑰色微球菌 (Micrococcus roseus)、曲黴屬 (Aspergillus)、青黴屬
新鮮水果和蔬菜 軟腐灰色黴菌腐爛黑色黴菌腐爛 根黴屬 (Rhizopus)、歐文氏杆菌屬 (Erwinia)葡萄孢屬 (Botrytis)黑曲黴 、假單胞菌屬 (Pseudomonas)
泡菜、 酸菜 表麵出現白膜 紅酵母屬 (Rhodotorula)
新鮮 腐敗變黑 產堿菌屬 (Alcaligenes)、梭菌屬 (Clostridium)、普通變形菌 (Proteus vulgaris)熒光假單胞菌 (Pseudomonas fluorescens)、腐敗假單胞菌 (Pseudomonas putrefaciens)
肉的 發黴 曲黴屬、根黴屬、青黴屬
保存 變酸變綠色、變粘 假單胞菌屬、微球菌屬 (Micrococcus)、乳杆菌屬 (Lactobacillus)明串珠菌屬 (Leuconostoc)
魚 變色腐敗 假單胞菌屬、產堿菌屬、黃杆菌屬 (Flavobacterium)腐敗桑瓦拉菌 (Shewanella putrefaciens)
蛋 綠色腐敗、褪色腐敗黑色腐敗 熒光假單胞菌、假單胞菌屬、產堿菌屬、變形菌屬
家禽 變粘、有氣味 假單胞菌屬、產堿菌屬
濃縮桔汁 失去風味 乳杆菌屬、明串珠菌屬醋杆菌屬 (Acetobacter)
⑴ 分解蛋白質類食品的微生
分解蛋白質而使食品變質的微生物,主要是細菌、黴菌和酵母菌,它們多數是通過分泌胞外蛋白酶來完成的。
細菌中,芽孢杆菌屬、梭狀芽孢杆菌屬、假單孢菌屬、變形杆菌屬、鏈球菌屬等分解蛋白質能力較強,即使無糖存在,它們在以蛋白質為主要成分的食品上生長良好;肉毒梭狀芽孢杆菌分解蛋白質能力很微弱,但該菌為厭氧菌,可引起罐頭的腐敗變質;小球菌屬、葡萄球菌屬、黃杆菌屬、產堿杆菌屬、埃希氏杆菌屬等分解蛋白質較弱。
許多黴菌都具有分解蛋白質的能力,黴菌比細菌更能利用天然蛋白質。常見的有:青黴屬、毛黴屬、曲黴屬、木黴屬、根黴屬等。而多數酵母菌對蛋白質的分解能力極弱。如啤酒酵母屬、畢赤氏酵母屬、漢遜氏酵母屬、假絲酵母屬、球擬酵母屬等能使凝固的蛋白質緩慢分解。但在某些食品上,酵母菌競爭不過細菌,往往是細菌占優勢。
⑵ 分解碳水化合物類食品的微生物
細菌中能高活性分解澱粉的為數不多,主要是芽孢杆菌屬和梭狀芽孢杆菌屬的某些種,如枯草杆菌、巨大芽孢杆菌、馬鈴薯芽孢杆菌、蠟樣芽孢杆菌、澱粉梭狀芽孢杆菌等,它們是引起米飯發酵、麵包粘液化的主要菌株;能分解纖維素和半纖維素隻有芽孢杆菌屬、梭狀芽孢杆菌屬和八疊球菌屬的一些種;但絕大多數細菌都具有分解某些糖的能力,特別是利用單糖的能力極為普遍;某些細菌能利用有機酸或醇類;能分解果膠的細菌主要有芽孢杆菌屬、歐氏植病杆菌屬、梭狀芽孢杆菌屬中的部分菌株,它們參與果蔬的腐敗。
多數黴菌都有分解簡單碳水化合物的能力;能夠分解纖維素的黴菌並不多,常見的有青黴屬、曲黴屬、木黴屬等中的幾個種,其中綠色木黴、裏氏木黴、康氏木黴分解纖維素的能力特別強。分解果膠質的黴菌活力強的有曲黴屬、毛黴屬、蠟葉芽枝黴等;曲黴屬、毛黴屬和鐮刀黴屬等還具有利用某些簡單有機酸和醇類的能力。
絕大多數酵母不能使澱粉水解;少數酵母如擬內胞黴屬能分解多糖;極少數酵母如脆壁酵母能分解果膠;大多數酵母有利用有機酸的能力。
⑶ 分解脂肪類食品的微生物
fenjiezhifangdeweishengwunengshengchengzhifangmei,shizhifangshuijieweiganyouhezhifangsuan。yibanlaijiang,duidanbaizhifenjienengliqiangdexuyangxingxijun,tongshidaduoshuyenengfenjiezhifang。xijunzhongdejiadanbaojunshu、無色杆菌屬、黃色杆菌屬、產堿杆菌屬和芽孢杆菌屬中的許多種,都具有分解脂肪的特性。
能分解脂肪的黴菌比細菌多,在食品中常見的有曲黴屬、白地黴、代氏根黴、婁地青黴和芽枝黴屬等。
酵母菌分解脂肪的菌種不多,主要是解脂假絲酵母,這種酵母對糖類不發酵,但分解脂肪和蛋白質的能力卻很強。因此,在肉類食品、乳及其製品中脂肪酸敗時,也應考慮到是否因酵母而引起。
1.1.3 食品的環境條件
在(zai)某(mou)種(zhong)意(yi)義(yi)上(shang)講(jiang),引(yin)起(qi)食(shi)品(pin)變(bian)質(zhi),環(huan)境(jing)因(yin)素(su)也(ye)是(shi)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)。食(shi)品(pin)中(zhong)汙(wu)染(ran)的(de)微(wei)生(sheng)物(wu)能(neng)否(fou)生(sheng)長(chang),還(hai)要(yao)看(kan)環(huan)境(jing)條(tiao)件(jian),例(li)如(ru),天(tian)熱(re)飯(fan)菜(cai)容(rong)易(yi)變(bian)壞(huai),潮(chao)濕(shi)糧(liang)食(shi)容(rong)易(yi)發(fa)黴(mei)。影(ying)響(xiang)食(shi)品(pin)變(bian)質(zhi)的(de)環(huan)境(jing)因(yin)素(su)和(he)影(ying)響(xiang)微(wei)生(sheng)物(wu)生(sheng)長(chang)繁(fan)殖(zhi)的(de)環(huan)境(jing)因(yin)素(su)一(yi)樣(yang),也(ye)是(shi)多(duo)方(fang)麵(mian)的(de)。有(you)些(xie)內(nei)容(rong)已(yi)在(zai)前(qian)麵(mian)有(you)關(guan)章(zhang)節(jie)中(zhong)加(jia)以(yi)討(tao)論(lun),故(gu)不(bu)再(zai)重(zhong)複(fu)。在(zai)這(zhe)裏(li),僅(jin)就(jiu)影(ying)響(xiang)食(shi)品(pin)變(bian)質(zhi)的(de)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)幾(ji)個(ge)因(yin)素(su),例(li)如(ru)溫(wen)度(du)、濕度和氣體等進行討論。
溫度
前麵章節已經討論了溫度變化對微生物生長的影響。根據微生物對溫度的適應性,可將微生物分為三個生理類群,即嗜冷、嗜溫、嗜熱三大類微生物。每一類群微生物都有最適宜生長的溫度範圍,但這三群微生物又都可以在20℃~30℃之間生長繁殖,當食品處於這種溫度的環境中,各種微生物都可生長繁殖而引起食品的變質。
⑴ 低溫對微生物生長的影響
低溫對微生物生長極為不利,但由於微生物具有一定的適應性,在5℃左右或更低的溫度(甚至-20℃以下)下仍有少數微生物能生長繁殖,使食品發生腐敗變質,我們稱這類微生物為低溫微生物。低溫微生物是引起冷藏、冷凍食品變質的主要微生物。食品在低溫下生長的微生物主要有:假單孢杆菌屬、黃色杆菌屬、無色杆菌屬等革蘭氏陰性無芽孢杆菌;小球菌屬、乳杆菌屬、小杆菌屬、芽孢杆菌屬和梭狀芽孢杆菌屬等革蘭氏陽性細菌;假絲酵母屬、隱球酵母屬、圓酵母屬、絲孢酵母屬等酵母菌;青黴屬、芽枝黴屬、葡萄孢屬和毛黴屬等黴菌。食品中不同微生物生長的最低溫度見表9-3
表9-3 食品中微生物生長的最低溫度
食 品 微 生 物 生長最低溫度(℃) 食 品 微 生 物 生長最低溫度(℃)
豬 肉 細菌 -4 乳 細菌 0~-1
牛 肉 黴菌、酵母菌、細菌 -1~1.6 冰淇淩 細菌 -3~-10
羊 肉 黴菌、酵母菌、細菌 -1~-5 大 豆 黴菌 -6.7
火 腿 細菌 1~2 豌 豆 黴菌、酵母菌 -4~6.7
臘 腸 細菌 5 蘋 果 黴菌 0
熏肋肉 細菌 -5~-10 葡萄汁 酵母菌 0
魚貝類 細菌 -4~-7 濃桔汁 酵母菌 -10
草 莓 黴菌、酵母菌、細菌 -0.3~-6.5
zhexieweishengwusuirannengzaidiwentiaojianxiashengchang,danqixinchendaixiehuodongjiweihuanman,shengchangfanzhidesuduyefeichangchihuan,yinertamenyinqilengzangshipinbianzhidesuduyejiaoman。
有(you)些(xie)微(wei)生(sheng)物(wu)在(zai)很(hen)低(di)溫(wen)度(du)下(xia)能(neng)夠(gou)生(sheng)長(chang),其(qi)機(ji)理(li)還(hai)不(bu)完(wan)全(quan)清(qing)楚(chu)。但(dan)至(zhi)少(shao)可(ke)以(yi)認(ren)為(wei)它(ta)們(men)體(ti)內(nei)的(de)酶(mei)在(zai)低(di)溫(wen)下(xia)仍(reng)能(neng)起(qi)作(zuo)用(yong)。另(ling)外(wai)也(ye)觀(guan)察(cha)到(dao)嗜(shi)泠(ling)微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)細(xi)胞(bao)膜(mo)中(zhong)不(bu)飽(bao)和(he)脂(zhi)肪(fang)酸(suan)含(han)量(liang)較(jiao)高(gao),推(tui)測(ce)可(ke)能(neng)是(shi)由(you)於(yu)它(ta)們(men)的(de)細(xi)胞(bao)質(zhi)膜(mo)在(zai)低(di)溫(wen)下(xia)仍(reng)保(bao)持(chi)半(ban)流(liu)動(dong)狀(zhuang)態(tai),能(neng)進(jin)行(xing)活(huo)躍(yue)的(de)物(wu)質(zhi)傳(chuan)遞(di)。而(er)其(qi)它(ta)生(sheng)物(wu)則(ze)由(you)於(yu)細(xi)胞(bao)膜(mo)中(zhong)飽(bao)和(he)脂(zhi)肪(fang)酸(suan)含(han)量(liang)高(gao),在(zai)低(di)溫(wen)下(xia)成(cheng)為(wei)固(gu)體(ti)而(er)不(bu)能(neng)履(lv)行(xing)其(qi)正(zheng)常(chang)功(gong)能(neng)。
⑵ 高溫對微生物生長的影響
高溫,特別在45℃以上,對微生物生長來講,是十分不利的。在高溫條件下,微生物體內的酶、蛋白質、脂質體很容易發生變性失活,細胞膜也易受到破壞,這樣會加速細胞的死亡。溫度愈高,死亡率也愈高。
然而,在高溫條件下,仍然有少數微生物能夠生長。通常把凡能在45℃以上溫度條件下進行代謝活動的微生物,稱為高溫微生物或嗜熱微生物(theophiles)。嗜shi熱re微wei生sheng物wu之zhi所suo以yi能neng在zai高gao溫wen環huan境jing中zhong生sheng長chang,是shi因yin為wei它ta們men具ju有you與yu其qi它ta微wei生sheng物wu所suo不bu同tong的de特te性xing,如ru它ta們men的de酶mei和he蛋dan白bai質zhi對dui熱re穩wen定ding性xing比bi中zhong溫wen菌jun強qiang得de多duo;它們的細胞膜上富含飽和脂肪酸。由於飽和脂肪酸比不飽和脂肪酸可以形成更強的疏水鍵,從而使膜能在高溫下保持穩定;它們生長曲線獨特,和其它微生物相比,延滯期、對數期都非常短,進入穩定期後,迅速死亡。
在食品中生長的嗜熱微生物,主要是嗜熱細菌,如芽孢杆菌屬中的嗜熱脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus)、凝結芽孢杆菌(B. coagulans);梭狀芽孢杆菌屬中的肉毒梭菌(Clostridium botulinum)、熱解糖梭狀芽孢杆菌(Cl.thermosaccharolyticum)、致黑梭狀芽孢杆菌(Cl.nigrificans);乳杆菌屬和鏈球菌屬中的嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)、嗜熱乳杆菌等。黴菌中純黃絲衣黴(Byssochlamys fulva)耐熱能力也很強。
在zai高gao溫wen條tiao件jian下xia,嗜shi熱re微wei生sheng物wu的de新xin陳chen代dai謝xie活huo動dong加jia快kuai,所suo產chan生sheng的de酶mei對dui蛋dan白bai質zhi和he糖tang類lei等deng物wu質zhi的de分fen解jie速su度du也ye比bi其qi它ta微wei生sheng物wu快kuai,因yin而er使shi食shi品pin發fa生sheng變bian質zhi的de時shi間jian縮suo短duan。由you於yu它ta們men在zai食shi品pin中zhong經jing過guo旺wang盛sheng的de生sheng長chang繁fan殖zhi後hou,很hen容rong易yi死si亡wang,所suo以yi在zai實shi際ji中zhong,若ruo不bu及ji時shi進jin行xing分fen離li培pei養yang,就jiu會hui失shi去qu檢jian出chu的de機ji會hui。高gao溫wen微wei生sheng物wu造zao成cheng的de食shi品pin變bian質zhi主zhu要yao是shi酸suan敗bai,分fen解jie糖tang類lei產chan酸suan而er引yin起qi。
微生物與O2有著十分密切的關係。一般來講,在有氧的環境中,微生物進行有氧呼吸,生長、代謝速度快,食品變質速度也快;缺乏O2條件下,由厭氧性微生物引起的食品變質速度較慢。O2存在與否決定著兼性厭氧微生物是否生長和生長速度的快慢。例如當Aw值是O.86時,無氧存在情況下金黃色葡萄球菌不能生長或生長極其緩慢;而在有氧情況下則能良好生長。
新鮮食品原料中,由於組織內一般存在著還原性物質(如動物原料組織內的巰基),因而具有抗氧化能力。在食品原料內部生長的微生物絕大部分應該是厭氧性微生物;而在原料表麵生長的則是需氧微生物。食品經過加工,物質結構改變,需氧微生物能進入組織內部,食品更易發生變質。
另外,H2和CO2等氣體的存在,對微生物的生長也有一定的影響。實際中可通過控製它們的濃度來防止食品變質。 (待續)
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