第二章 食品的腐败

第二章食品的腐败第一页，共三十九页，编辑于2023年，星期四

食品腐败指食品的色泽、气味、滋味及质地出现令人不快的变化，以致不适于人类食用的现象。食品腐败后导致食品感官性状、营养价值和安全性下降，同时也造成经济损失。因此，食品生产、加工、流通和消费的所有环节都应采取相应的措施以防止食品腐败的发生.

食品腐败还是引起食物中毒中最常见、数量最多的.第二页，共三十九页，编辑于2023年，星期四第一节引起食品腐败的原因

引起食品腐败的原因有很多，包括微生物的污染、昆虫的侵袭、食品中酶的作用以及物理和化学变化等。这些因素通常不是孤立发挥作用的，往往同时或先后发挥作用。例如，昆虫和啮齿动物侵袭食品后可以将微生物带入食品，这些微生物进而引起食品腐败。适当的温度、水分和空气等条件除自身引起食品腐败变质外，还影响微生物的繁殖和活力以及食品中酶的活力，促进腐败的发生。第三页，共三十九页，编辑于2023年，星期四引起食品腐败的主要因素有以下几点：1、微生物2、昆虫、啮齿动物3、酶4、温度5、湿度6、氧7、光8、时间第四页，共三十九页，编辑于2023年，星期四微生物微生物性腐败是食品腐败的主要原因，它是微生物污染食品、在食品中生长繁殖和食品分解的结果。微生物主要指细菌、霉菌和酵母。微生物生长非常迅速，其细胞繁殖一代所需的时间称为代时。从微生物繁殖的规律来看，食品中最初的污染的微生物的数量是非常重要的，如果设备、生产加工人员和产品都是清洁的，微生物的最初数量就会较低，这样就需要经过若干个代时的繁殖才能达到引起腐败的数量，使货架寿命延长若干个代时。

第五页，共三十九页，编辑于2023年，星期四

微生物引起食物腐败的后果有:1,微生物大量繁殖;2,食物被分解产生大量次級产物,如蛋白质--氨基酸,淀粉--糖,脂肪--脂肪酸,原果胶--果胶或果胶酸;3,生成微生物的代谢产物:酸(乙酸,乳酸等),醇,硫化氢,氨(铵,胺)等;4,生成微生物毒素,如肉毒素,黃曲霉毒素等.第六页，共三十九页，编辑于2023年，星期四

微生物引起腐败,必须具备下列条件（一）来源污染食品的微生物的主要来源于人、食品原料、设备、流通空气、灰尘和宠物等。为使食品中微生物的数量保持在最低水平，一些食品如水果和蔬菜经清洗可以除去大多数微生物，加工食品时应尽可能使食品中初始菌数保持在最低水平.

食品中初始菌数与温度和加工卫生条件等有密切的关系，通过提高个人卫生、保持设备清洁、控制温度等，降低食品中初始菌数是可能的。第七页，共三十九页，编辑于2023年，星期四（二）食品基质与其他生物一样，微生物需要食品才能生存，多数食品是微生物良好的生长培养基。残留于加工厂墙壁上、案板上的少量蛋白质或脂肪，都可以成为微生物的盛宴。因此任何与食品接触的设备和仪器均应彻底清洗。1、食品的营养成分与微生物的分解

食品除含有一定的水分外，主要由蛋白质、碳水化合物、脂肪、无机盐和维生素等物质组成。食品受微生物污染后，并非任何种类的微生物都能在食品上生长、能否生长除决定于食品中水分含量以外，还要看这些微生物能否利用食品中所含的营养物质。对蛋白质分解能力很强的微生物是变形杆菌及霉菌；对碳水化合物分解能力很强的微生物是酵母和霉菌；对脂肪分解能力很强的微生物是霉菌及少数细菌。因此，可以根据食品组成成分的特点大致推测引起食品变质的主要微生物类群。第八页，共三十九页，编辑于2023年，星期四2、食品的PH值食品的PH值一般都在7以下，有的PH值低达2～3，很少有碱性的食品。根据食品PH值范围可将食品分为酸性和非酸性两类，PH值低于4.5的食品成为酸性食品，如各种水果、肉类、鱼类、乳及蔬菜等。非酸性食品最适宜细菌生长，因为绝大多数细菌生长的最适PH值在7左右。食品的PH值在5.5以下时，除少数细菌，例如大肠杆菌、乳酸杆菌和乳链球菌仍能生长外，大多数腐败细菌的生长基本被抑制。酸性食品中，细菌在过低的PH值环境中受抑制。能够生长的仅是酵母或霉菌。由此可以看到由于食品酸度不同，引起食品变质的微生物类群也呈现一定的变化。第九页，共三十九页，编辑于2023年，星期四3、食品的水分食品中的水分呈结合态（结合水）和游离态（自由水）两种不同的状态存在。微生物在食品上生长繁殖，除需要适宜的营养物质还必须有足够的水分。微生物仅能利用游离态水分。为了确切地反映食品中水分被微生物利用的情况，不能以食品中含水量的百分比来表示，而要用水分活度（Aw）值来表示。研究表明，在Aw值低的基质中微生物生长不良，当Aw值低于一定界限，微生物的生长即停止。不同类群微生物生长的最低Aw值有较大差异。从细菌、酵母、霉菌三大类微生物来比较，当Aw值接近0.9时，大多数细菌生长的能力已很微弱，当Aw值低于0.9时，细菌几乎不能生长。当Aw值下降至0.88时，大多数酵母生长受到严重影响，仅有少数耐渗透压的酵母能在Aw值为0.6时生长。多数霉菌生长的最低Aw为0.8第十页，共三十九页，编辑于2023年，星期四4、渗透压在低渗透压食品中绝大多书微生物都能够生长。在高渗透压的食品中，仅一些霉菌和少数酵母能够生长。绝大数的细菌不能在较高渗透压的食品中生长，仅能在其中生存一个时期或迅速死亡。盐腌和糖渍食品中常加入较大量的食盐或糖以提高渗透压，可以防止绝大多数微生物生长，但嗜盐微生物、耐盐微生物和耐糖微生物仍可以生长。高度嗜盐菌最适宜在含20％～30％食盐的食品中生长，如盐杆菌属。中度嗜盐菌最适宜在含5％～18％食盐的食品中生长，如假单胞菌属、弧菌属。低度嗜盐菌适宜在含2％～5％食盐的食品中生长，多发生于海产品上，如无色杆菌、假单胞菌属等。能在2％食盐浓度以上生长的微生物成为耐盐菌。耐糖细菌能在高浓度的含糖食品中生长，这种耐糖细菌仅限于少数菌种，例如肠膜状明串珠菌。第十一页，共三十九页，编辑于2023年，星期四（三）食品的外界环境微生物在食品上能否生长繁殖，能否造成食品变质，除了基质条件以外还要取决于外界环境条件，如温度、气体和湿度等。1、温度根据微生物生长的最适宜温度，微生物可以分为嗜热微生物、嗜冷微生物和嗜温微生物三大类群。每一类群微生物都具有一定的适宜生长的温度范围，在这个范围内温度高则生长发育快，温度低则生长发育迟缓，但在这三类微生物各自不同的生长适宜温度范围内可以找到一个能共同适应的温度范围，即25～30℃，这个范围内绝大多数细菌、酵母和霉菌能够良好生长，因此，在25～30℃间食品腐败微生物种类最多生长最快，食品腐败发生也快。第十二页，共三十九页，编辑于2023年，星期四2、气体不同的食品在加工、运输、贮藏中，由于环境中含有气体的情况不一样，因此引起食品腐败的微生物类群和食品腐败的过程也都不同。在有氧条件下引起食品腐败的微生物包括绝大多数的细菌、酵母、霉菌。食品在有氧环境中，微生物繁殖而引起变质的速度较快。在缺氧环境中，厌氧或兼性厌氧微生物如酵母和少数细菌引起的食品腐败速度缓慢。多数兼性厌氧微生物在食品中的繁殖速度，在有氧时也比缺氧时要快得多，因此食品腐败出现的时间也短，有些需氧微生物在含氧量少的环境中也能进行生长繁殖，但速度极慢。

食品贮藏在含有高浓度的CO2的环境中可防止需氧性细菌和霉菌所引起的食品腐败。但乳酸菌和酵母等对CO2有较大的耐受力。

每立方厘米含数个微克的臭氧（O3）就可有效延长一些食品的贮藏期。真空包装或抽除食品包装袋中的空气而充入氮气也可以延长食品贮藏时间。想塑料袋内充CO2、氮或氢等混合气体，不但能使肉品保持鲜红色，并且可以延长其保质期.第十三页，共三十九页，编辑于2023年，星期四昆虫、啮齿动物

昆虫对粮食、水果和蔬菜等食品的破坏性很大。实际上，虫害不仅仅时昆虫能吃多少食品的问题，而主要是当昆虫侵蚀了食品之后造成的损害给细菌、酵母和霉菌的侵害提供了可乘之机，从而造成进一步的损失。

一些食品会受到昆虫虫卵的污染，入面粉中经常会含有虫卵，虫卵孵化后变为幼虫，幼虫进而变蛹和成虫，不同阶段的昆虫的活动均造成食品的品质下降。

啮齿动物除对食品的破坏外，还会对食品造成污染。啮齿动物的排泄物中含有许多微生物，有的引起食源性疾病，如老鼠可传播沙门菌病、钩端螺旋体病、鼠疫等。啮齿动物还携带大量腐败微生物，污染食品后引起食品的腐败。第十四页，共三十九页，编辑于2023年，星期四酶

酶是生物产生的化学物质，它们提高或减慢化学反应的速度，是食品中的正常成分，例如，随着香蕉的成熟，颜色由绿色变黄色再变棕再变黑，这些变化是由香蕉中的酶引起的。酶可以被热灭活或可被-4℃低温降低活性。动植物原料食品中的内源酶类在动物宰后和植物采收后均保留了活性。酶不仅能够在许多天然食品原料中保留活性，而且很多时候酶的活性在宰后或采收后的生物体内还或有所增强。当动物死后或植物离开了土壤，活体内存在的各种酶促反应间的微妙平衡关系被破坏。微生物也能够分泌导致食品发酵、酸败和腐败的酶类，和食品本身的酶类一起加速食品腐败的发生。降低温度可以使酶活性降低，使细菌繁殖速率降低。高温使微生物的数量增加，产生的酶增加，促使酶的活性增加，食品腐败加速。第十五页，共三十九页，编辑于2023年，星期四温度

适宜的温度会加速所有微生物、酶、光和氧引起的食品腐败反应。如果温度控制不当会导致微生物引起的食品腐败变质。在加工操作中大多数食品的温度处于10～38℃之间，在此范围内，温度每升高10℃，化学反应（酶促反应和非酶促反应）的速率几乎增加1倍。温度过高会使蛋白质变性，破坏乳状液的稳定，造成食物失水干燥。温度过低有时同样不利于保持食品的品质。冷冻水果蔬菜会发生变色、质地破坏、表皮破裂等现象，冷冻也会引起液态食品的变性，例如将牛奶冷冻会破坏乳状液的稳定性，产生乳脂分离现象。有时不需要很低的冷冻温度，0℃以上的低温也会对食品造成伤害。采摘后的水果和蔬菜同其他活体组织一样有最适温度的要求，如果将其放置在正常冷藏温度（4℃）条件下，某些果蔬种类会变得脆弱或死亡，进而发生腐败变质，这种现象成为果蔬的“冷害”。第十六页，共三十九页，编辑于2023年，星期四湿度食品中的各种化学反应都需要一定的水分，过分湿润或干燥都会影响食品的质量。微生物的生长也同样如此，过分湿润会加速这些类型的变质，而过分干燥则尤其对食品的外观和质地有害。食品中水分含量即便很低的时候，有时也同样会影响到产品质量。食品表明水分的凝结不一定来自外界环境。用不透水蒸气的材料包装水果和蔬菜时由于呼吸和蒸腾作用会放出水汽，水汽被密封在包装材料里为微生物的生长创造了条件。对干制食品尤其要注意防止受潮，否则很容易因食品中水分含量增加而导致微生物开始生长繁殖，使食品发生腐败。第十七页，共三十九页，编辑于2023年，星期四氧

氧因性质非常活泼能够引起食品中多种变质反应和腐败。氧通过参与氧化反应对食品中的营养物质（尤其使VA和VC）、色素、风味物质和其他组风产生破坏作用。食品中的脂肪也易发生氧化而酸败，酸败是化学反应，它导致脂肪中的脂肪酸分解为小分子量的脂肪酸和其他小分子。氧还是需氧微生物生长的必需条件。如所有的霉菌都是需氧微生物，这也是为什么霉菌只在食品或其他物品表面及其断面上生长的原因。第十八页，共三十九页，编辑于2023年，星期四光

光能破坏某些维生素（尤其是核黄素、VA、和VC），并能引起食品变色。暴露在阳光下的瓶装牛奶会由于光诱导脂肪氧化和蛋白质变化而出现异味。不同波长的自然光线或人工光线不一定都能够被食品中的组分所吸收并造成相同的破坏。光敏食品通常在可以采取不透明包装或在玻璃和透明膜中加入某种能反射特定波长光线的物质等方式加以保护。第十九页，共三十九页，编辑于2023年，星期四时间

在动物屠宰、水产品捕捞、植物收获或食品制造后，有一段时间食品的质量是最高的。对许多食品来说，这个质量最高峰在数小时或1～2d内就消逝。微生物的生长、昆虫的破坏、食品酶类的活动、挥发性物质的丧失以及热、冷、水分、氧和光的作用都是随时间而进展的。当然有些食品如干酪、香肠、葡萄酒等发酵食品陈化到一定程度其品质反而提高。但对大多数食品而言，质量随时间而下降.第二十页，共三十九页，编辑于2023年，星期四第二节各类食品的腐败变质食品的种类非常多，有单一食品原料的食品，也有多种原料加工制造的食品，食品的种类不同，发生腐败的类型和程度也不同，以下是主要食品原料发生腐败的特点。第二十一页，共三十九页，编辑于2023年，星期四一、牛奶

许多动物可以产奶供人类消费，其中在商业上最重要的是牛奶。牛奶主要由水、脂类、蛋白质和乳糖组成。刚从乳房中分泌的奶是无菌的，但在挤奶、贮藏和其他初加工过程中会发生微生物的污染，污染奶的微生物主要有以下4个类型。1、乳酸菌乳酸菌能发酵乳糖产生乳酸，经常出现在奶中，经过鉴定和纯化的菌种可用于生产酸奶等乳制品，常见的有乳球菌、乳杆菌、明串珠菌等。第二十二页，共三十九页，编辑于2023年，星期四2、大肠菌群大肠菌群为兼性厌氧微生物，它是病原微生物污染食品的标志，但它们本身不一定是病原微生物。由于它们能发酵乳糖产酸产气，分解蛋白质产生低级产物可以引起奶的迅速腐败。3、腐败微生物在乳中于腐败有关的微生物主要是嗜冷微生物，它们大部分可经巴氏消毒杀死。但是，一些菌如荧光假单胞菌等可以产生胞外蛋白酶和脂肪酶，它们是热稳定的，能引起奶的腐败。一些芽孢杆菌、梭菌、棒状杆菌、节杆菌等可以耐受巴氏消毒，在冷藏环境中生长引起腐败。第二十三页，共三十九页，编辑于2023年，星期四4、病原微生物

乳品生产的卫生操作、适当的处理和贮藏，以及巴氏消毒可以降低疾病的威胁，如结核病、布氏杆菌病、伤寒等。未经巴氏消毒或处理后再污染的乳及乳制品可以引起许多食源性疾病，常见的病原微生物有蜡样芽孢杆菌、单核细胞李斯特菌、沙门菌、空肠弯曲菌、梭状芽孢杆菌等。造成牛奶微生物污染的另一个重要原因是奶牛患乳房炎。现市场上供应的乳品主要有:HVP(超高温灭菌)乳和巴氏灭菌乳.第二十四页，共三十九页，编辑于2023年，星期四二、肉

人类消费的肉类主要主要（牛、猪、羊家禽等）的肌肉组织及其内脏如心、肝、肾等，对肉类的微生物学研究则主要着眼于肌肉组织，它的高水分活性和丰富的营养为微生物生长提供了很好的介质。畜—屠宰—分割—胴体—条肉—冷藏(0-10C)---跑酸-嫩化—加工微生物来源：肉中的微生物来源于屠宰加工过程和以后的贮藏、流通和消费等环节。动物的皮毛和胃肠道中还活跃着大量微生物，皮毛中主要有微球菌、葡萄球菌、假单胞菌、酵母、霉菌，胃肠内容物中有各种肠杆菌科微生物，加工环境和加工工具等也会存在各种不同的微生物，这些微生物在屠宰加工操作中造成肉的污染。糖原—分解(乳糖)—(无氧氧化)乳酸—僵直(肌肉收缩)—无氧酵解—肌肉柔软—肌红蛋白氧合(鲜红色)第二十五页，共三十九页，编辑于2023年，星期四

屠宰后的肉应及时采取冷藏措施以降低微生物在肉中的生长繁殖速率，但即使在冰冻的温度下也有嗜冷微生物能缓慢生长。红肉（牛、羊、猪肉等）在有氧贮藏中，肉表面都会产生适合嗜冷需氧微生物生长的高氧化还原电势，导致非发酵性的革兰阴性杆菌生长迅速。腐败特征：鲜肉腐败的第一迹象是变味，此时微生物开始以氨基酸为底物。细菌代谢产生挥发性的酯、醇、酮及含硫化合物，这些物质构成异味。鲜肉腐败后期由于氨和胺的产生导致PH值上升，鲜肉腐败后期的标志是肉表面出现黏液。肉体软-微生物繁殖-出水(体液)-变味-PH值升高-溃烂(腐肉胺,甲硫醚,硫化氢,硫醇等)第二十六页，共三十九页，编辑于2023年，星期四肉的保藏：真空和气调贮藏肉可改变肉的微生物区系及腐败的特征。高CO2低O2可限制假单胞菌的生长，取而代之的是革兰阳性菌生长。真空包装肉的腐败特征是产生轻微的酸味，甲基硫醇、二甲基硫醚与真空包装肉的腐败产生的酸味有关。对PH值大于6.0的肉而言，真空包装并不能延长货架寿命。气调贮藏中如使CO2与O2均保持高水平，则假单胞菌被CO2抑制，而高O2则可使肉的肌红蛋白氧合，使肉保持鲜亮的红色，此时肉中的微生物区系取决于肉的种类、贮藏温度及是否以及真空主存或有氧贮存过。第二十七页，共三十九页，编辑于2023年，星期四三、鱼

此处所提的鱼包括分类学上的鱼及其他各种海洋动物食品，如甲壳类和软体动物。鱼肉的结果和组分基本上与畜禽的肉相似，但也有一些自己的特点。鱼的脂肪含量可高达25％，但分散在肌纤维之间，而牲畜肉集中在皮下处。鱼的结缔组织仅3％，而牲畜肉结缔组织占15％，所以鱼的食用性能更佳。鱼肉的蛋白质含量在15％～20％之间，碳水化合物含量不到1％。第二十八页，共三十九页，编辑于2023年，星期四污染微生物来源：刚捕获的鱼的肉与内部器官和畜禽肉一样，都是无菌的，但鱼的皮肤、腮和消化道则带有相当数量的细菌，主要是革兰阴性菌。

鱼被捕捞后，贮存于冰冻环境中，容易受嗜冷微生物的污染。鱼在船上、码头以及上市后都会受到污染，特别在销售时会受到鸟类和苍蝇所携带的人类病原体的污染，主要的病原体有霍乱弧菌、副溶血性弧菌、肠病毒等第二十九页，共三十九页，编辑于2023年，星期四腐败特征：富含脂肪的鱼的腐败可能是非微生物性的，因为鱼体中的非饱和脂肪酸比哺乳动物的饱和脂肪酸化学性质更活泼，更易被氧化而腐败。但在大多数情况下，鱼的腐败都是微生物引起的。由于鱼肉中的碳水化合物含量低，同时在捕捞时反应激烈基本上消耗完了。由此导致鱼腐败有两个特征：一是鱼死后PH值为7.2～7.5，不易发生僵直；二是微生物首先利用可溶性的含氮物质，从而使鱼肉更快地产生异味、发生腐败。尸僵---变软---腥臭(三甲胺TMA)第三十页，共三十九页，编辑于2023年，星期四四、植物性食品（一）谷类所有的谷类都属于禾本科，是人类食物中最重要的碳水化合物来源，包括小麦、大麦、燕麦、黑麦、玉米、水稻、高梁、小米等。作物在生长、收获、贮藏中涉及的微生物主要是霉菌。与作物腐烂关系最大的种属有青霉属、曲霉属以及镰刀菌属。影响谷物种霉菌产生和导致其腐烂的最主要的因素是水分活度和温度。第三十一页，共三十九页，编辑于2023年，星期四（二）豆类、坚果和油料种子豆类包括豌豆、蚕豆、大豆、花生、小扁豆等，构成了植物蛋白的主要来源。某些豆类的种子如大豆和花生还是植物油的来源。花生等含油多的种子的含水量较低，水分活度比谷类低得多。霉菌除在油料种子中繁殖产生毒素外，还能降解脂肪，使游离脂肪酸氧化而导致油脂腐败，最重要的裂解脂肪的霉菌使曲霉菌、青霉属和拟青霉属，以及高水分活度时的根霉属。收获的豆类、坚果、油料种子只要表皮完好，主存环境湿度小，温度合适，则能贮藏很长一段时间，但如果仓库设计不当，通风不畅导致温度上升、湿气无法排除就容易污染霉菌。第三十二页，共三十九页，编辑于2023年，星期四（三）水果水果有很高的水分活度，但PH值较低，故其微生物污染主要来自酵母和霉菌，特别是霉菌。水果收获后引起霉变的往往是生长时的病原体后内生寄生菌。对水果和蔬菜危害最大的是灰色葡萄孢霉。为避免水果主存过程中霉菌的污染应尽量避免果实的机械损伤，采摘用具必须卫生，同时可以用一些药剂如苯菌灵、联苯等。低温和高CO2在水果贮运过程中有助于防止水果霉变。第三十三页，共三十九页，编辑于2023年，星期四（四）蔬菜蔬菜有较高的PH值，不仅会受到真菌的污染比起水果来更易受到细菌的侵害。造成蔬菜腐败的细菌主要是一些分解果胶的革兰阴性菌如假单胞菌属和黄单胞菌属以及梭状芽孢杆菌属和革兰阳性菌腐烂棒状杆菌。与水果一样，蔬菜在贮运过程中的防腐也牵涉到多种因素，控制主存环境相对湿度和空气构成都有一定意义。但由于相对湿度在90％～95％之间蔬菜会失水萎焉，所以控制相对湿度的操作性较差。保持蔬菜表面干燥和控制温度是防止萎焉的有效措施。将低温、控湿、低CO2气调等措施相结合是贮藏蔬菜常用的方法。第三十四页，共三十九页，编辑于2023年，星期四第三节食品腐败的危害及控制一、食品腐败的危害腐败变质的食品首先是带有使人们难以接受的感官性状，如刺激气味、异常颜色、酸臭味道、组织溃烂，黏液污秽等。其次是食品成分分解，食品营养价值严重降低，不仅是食品中的蛋白质、脂肪、碳水化合物，而且是其中的维生素、无机盐也会大量被破坏。腐败变质食品由于微生物污染严重，菌相复杂和菌量增多，增加了致病菌和产毒霉菌等存在的机会。由于菌量增多，可以使某些致病性微弱的细菌，引起人体的不良发应，甚至中毒。第三十五页，共三十九页，编辑于2023年，星期四食品腐败、变质，分解产物对人体的直接毒害，至今研究仍不明确，但这方面的报告与食品中毒事件越来越多，如鱼腐败产生的组织胺、脂肪酸败产