食品腐败变质及其控制

第九章食品

腐败变质及其控制食品腐败变质:食品受到各种内外环境因素的影响,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.食品腐败变质的原因：物理因素化学因素生物性因素（微生物污染引起食品腐败变质的最为重要和普遍的）食品的腐败与变质食品腐败变质的控制食品的腐败与变质一、微生物引起的食品变质的基本条件二、食品腐败变质的化学过程三、食品腐败变质的鉴定四、腐败变质食品的卫生学意义及处理原则五、各类食品的腐败变质一、微生物引起食物变质的基本条件：（一）、食品的基质特性（内在原因）：1、食品的营养条件：(1)、食品的营养成分：食品含有蛋白质、糖类、脂肪、无机盐、维生素和水分。微生物生长需要的营养元素：碳源、氮源、无机元素、水和生长因子食品是微生物良好的培养基食物成分不同，其腐败变质的现象也不同：以糖类为主要成分的食品变质过程中不会产生异味。食品中含有大量的蛋白质或脂肪时，其腐败变质过程会产生大量恶臭的气味。（2）、食品的氢离子浓度：酸性食品：pH值在4.5以下的食品。非酸性食品：pH值在4.5以上的食品。食品的pH值高低是制约微生物生长，影响食品腐败变质的重要因素之一。不同pH值食品被微生物污染的情况不同：非酸性食品：多数细菌及酵母、霉菌酸性食品：酵母、霉菌微生物的活动影响食品的pH值。

（3）、食品中的水：食品中的水分含量决定了生长微生物的种类。含水量多的食品，容易被细菌污染。含水量少的食品，容易被霉菌和酵母污染。水分活度(AW)：表示食品中可以被微生物利用的水，是指食品在密闭容器内的水蒸气压（P）与纯水蒸汽压（P0

）之比。食品的水分活度(AW)值在0～1之间。一般认为：食品水分活度(AW)在0.64以下，是食品安全储藏的防霉含水量。AW

值在0.80～0.85之间的食品，一般只能保存几天，在0.72左右是食品可以保存2～3个月，在0.65以下的，则可以保存1～3年。嗜干微生物偏爱AW值低的环境，这是引起AW值低的食品变质的主要原因。在实际生产和生活中，为了方便常用含水量百分率表示食品中的含水量，并作为控制微生物生长的一项衡量指标。（4）、食品的渗透压：一般而言，微生物在低渗透压的食品中容易生长，在高渗食品中，难以生长。食盐和糖是形成不同渗透压的主要物质。盐腌和糖渍是实际生产生活中常用的保存食品的方法。嗜高渗微生物（嗜盐，嗜糖）能在高渗透浓度的介质里面或其表面生长。（5）许多食品含有天然抗微生物的物质，包括复杂的化学抑制物和酶类：水果和蔬菜里的香豆素显示出抗微生物的活性。牛奶和鸡蛋含有抗菌物质，鸡蛋里富含溶菌酶。香料和调料中通常含有很强的抗微生物的物质，一般而言真菌比绝大多数细菌敏感。（二）、外在因素温度和相对湿度是决定食品是否腐败的重要外在因素。即使是在较低温度下，如果相对湿度较高（冰箱处于未除霜状态），微生物也能很快生长。将较干燥的食品放置在潮湿的环境中，食品表面会吸收水分，从而最终导致微生物的生长。食品贮藏处的空气情况也很重要，尤其是对包装的压缩食品。氧气能透过很多塑料薄膜，促进食品表面相关的微生物生长。多余的二氧化碳降低溶液的pH值，抑制微生物生长。（三）、微生物微生物在食品腐败变质过程中起重要作用。微生物的污染是导致食品发生腐败变质的根源。1、分解蛋白质类食品的微生物：主要是细菌、霉菌和酵母通过分泌胞外蛋白酶完成分解蛋白质的过程。蛋白质水解和变质是在高蛋白质物质中微生物导致腐败的典型后果。未经消毒的牛奶腐败经历4个连续的阶段：乳酸乳球菌乳亚种生长产酸；诸如乳杆菌之类的更耐酸的有机体生长，同时伴随更多的酸产生；随着酸度增加，酵母菌和霉菌成为主要的菌种，并分解积累的乳酸，酸度下降。最后能消化蛋白质的细菌变得活跃，结果产生腐败恶心的气味，牛奶由开始的不透明变得清澈透明。2、分解碳水化合物类食品的微生物：能高活性分解淀粉主要是细菌中的芽孢杆菌属和梭状芽孢杆菌属的某些种。能分解纤维素：细菌中的芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属和八叠球菌属的一些种；霉菌中常见青霉属、曲霉属和木霉属的几个种。能分解果胶：细菌中的芽孢杆菌属、欧氏植病杆菌属、梭状芽孢杆菌属的一些种；霉菌中的曲霉属，毛霉属等、极少数酵母种类。很多微生物都能利用比较简单的碳水化合物，绝大多数微生物都能直接利用单糖。（3）、分解脂肪类食品的微生物：一般对蛋白质分解能力强的需氧性细菌多数都能分解脂肪。霉菌中能分解脂肪的种类比细菌多，曲霉属、白地霉等等酵母菌中能分解脂肪的种类不多，主要是解脂假丝酵母。二、食品腐败变质的化学过程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的变质蛋白质分解后产生的胺类多具有挥发性和特异的臭味。氨基酸分解产生具有臭气的物质2、食品中脂肪的分解：酸败：一般是指脂肪的变质，脂肪发生变质的特征是产生酸和刺激的“哈喇”气味。油脂酸败主要是油脂自身的氧化过程、其次是加水水解3、食品中碳水化合物的分解发酵：或酵解，是指微生物引起的糖类物质发生的变质。碳水化合物含量高的食品变质的主要特征：酸度升高，产气和稍带有甜味，醇类气味等。三、食品腐败变质的鉴定（一）、感观鉴定是以人的视觉、嗅觉、触觉、味觉来查验食品初期变质的一种简单而灵敏的方法。色泽气味口味组织状态（二）、化学鉴定微生物的代谢引起食品化学组成的变化，并产生多种腐败性产物，因此可以直接测定腐败产物作为判断食品质量的依据。1、挥发性盐基总氮：衡量含氮高的食品需氧性败坏的化学指标。是在样品浸液在弱碱性条件下能与水蒸气一起蒸馏出的总氮量。2、三甲胺：可用气相色谱法进喜定量测定。3、组胺：圆形滤纸法进行定量测定。4、K值：适于鉴定鱼类早期的腐败5、pH值变化：（三）、物理指标主要根据蛋白质分解时低分子物质增多来先后研究食品浸出物量，浸出液导电度、折光率、冰点下降、黏度上升等指标。（四）、微生物检验对食品进行微生物菌数测定，据此判断食品被微生物污染的程度及是否发生变质，同时这也是判定食品生产的一般卫生状况以及食品卫生质量的一项重要依据。四、腐败变质食品的卫生学意义及处理原则：一切处理前提都是必须确保人体健康为原则。五、各类食品的腐败变质肉类的腐败变质主要的微生物：腐生微生物和病原微生物腐生微生物包括细菌、酵母和霉菌，污染肉品后，使肉品腐败变质。病原微生物主要影响不在使肉腐败变质，而是传播疾病，造成食品中毒。肉类变质的现象（感观变化）：发黏：当肉表面有发黏，拉丝现象时，其表面含菌数一般为107cfu/cm2。变色：细菌和酵母生长产生。最常见的绿色，除此之外还有红色，蓝色，黄色，白色，灰色等。霉斑：霉菌生长产生，形成霉斑。在干腌制肉制品种更为多见。气味：肉制品腐败变质通常伴随一些不正常或难闻的气味。食品腐败变质的控制一、食品防腐保藏方法二、食品防腐保鲜理论三、加强食品企业的卫生管理一、食品的防腐保藏方法原理：围绕着防止微生物污染、杀灭或抑制微生物生长繁殖以及延缓食品自身组织酶的分解作用，采用物理学、化学和生物学方法使食品在尽可能长的时间保持其原有的营养价值，色、香、味及良好的感观性状。（一）、食品的低温保藏原理：低温能延缓食品本身酶活性及化学反应，同时食品总残存微生物的生长繁殖速度大大降低或完全被抑制。目前，在食品制造、储存和运输系统中普遍采用人工制冷方法保持食品质量1、食品的冷藏在不冻结的状态下的低温储存。温度范围：－1～10℃适用范围：是食品的短期行为，适合于新鲜果蔬和短期储藏食品。2、食品的冷冻保藏将保藏物降温到冰点以下，使水部分或全部呈冻结状态。温度在－18℃以下适用于保藏动物性食品。冰晶的形成情况跟温度下降速度有关。肉的冻结速度：单位时间内，肉体由表面伸展向内部的冻结速度，分为缓慢冻结，中速冻结和快速冻结。解冻：在解冻过程中温度控制在0～10℃可以防止食品微生物和酶的活动，防止水分蒸发。（二）、食品的气调保藏（CA）是指用阻气性材料将食品密封于改变了气体的环境中，从而抑制腐败微生物的生长繁殖及生化活性，达到延长食品货架期的目的。原理：增加食品环境空气中二氧化碳，氮气比例，降低氧气比例，控制食品变质的因素，从而达到延长食品保鲜或保藏期的目的。应用范围：果蔬保藏、鲜肉、谷物、蛋类、鱼、产品等方法：MA：用改良气体建立气调系统，在储存期不再调整。CA：在储藏期，气体浓度一直控制在一个恒定的范围或恒定的值（三）、加热杀菌保藏原理：通过加热杀菌和使酶失活达到使食品久储不坏的目的。为保证不再第二次染菌，必须在装罐后灭菌或灭菌后在在无菌条件下充填装罐。加压杀菌（罐头行业）D值：在一定温度下，细菌死亡90%（即活菌数减少一个对数周期）所需要的时间。F值：在一定基质中，在121.1℃下加热杀死一定数量的微生物所需要的时间。（四）、非加热杀菌保藏无需对物料进行加热，利用其他灭菌机理杀灭微生物，从而避免了食品成分被热破坏。辐射杀菌：食品的辐射保藏是指用放射线辐射食品，借以延长食品保藏期的技术。辐射线包括紫外线、X射线和γ射线。D值：杀灭食品中活菌菌数90％所需要吸收的射线剂量，单位为“戈瑞”（Gy，即1kg被辐射物质吸收1J的能量为1Gy）环境对辐射杀菌的影响：氧气：氧气的有无对杀菌效果有显著影响，有氧存在杀菌效果更好，但是无氧条件下对食品成分的破坏不及有氧的1/10，所以一般在无氧条件下进行。温度：温度高，辐射对食品成分的破坏大，故在低温下进行。放射辐照对食品中原有的毒素的破坏几乎是无效的。应用：放射线辐照具有节约能源、杀菌效果好、可改善某些食品品质、便于连续工业化生产等优点，被70多个国家批准应用于食品保藏。安全性：1980年世界卫生组织、联合国粮农组织和国际原子能机构联合专家委员会根据10年的研究结果和有关安全性数据得出结论：任何食品总体平均剂量低于10kGy，没有毒理学危险，用此剂量辐照的食品不再做毒理学实验，同时在营养和微生物学上也是安全的。其它杀菌方法：常压杀菌超高温瞬时杀菌微波杀菌远红外线杀菌欧姆杀菌（五）、食品的干燥和脱水保藏原理：降低食品的含水量，使微生物得不到充足的水而不能生长。（六）、食品的化学保藏法防腐剂保藏食品防腐剂在我国被划定为第17类，有28个品种。防腐剂按来源分，有化学防腐剂和天然防腐剂两大类。化学防腐剂又分为有机防腐剂与无机防腐剂。前者主要包括苯甲酸、山梨酸等，后者主要包括亚硫酸盐和亚硝酸盐等。天然防腐剂，通常是从动物、植物和微生物的代谢产物中提取的，如乳酸链球菌素等乳酸链球菌肽Nisin：又称乳酸链球菌素，是目前唯一允许作为防腐剂在食品中使用的细菌素。苯甲酸、苯甲酸钠和对羟基苯甲酸酯：苯甲酸对人体较安全，是我国允许使用的两种国家标准有机防腐剂之一。山梨酸和山梨酸钾:对人体有极微弱的毒性，是近年来各国普遍使用的安全防腐剂，也是我国允许使用的两种国家标准的有机防腐剂之一。由于目前使用的防腐剂大多是人工合成的化学防腐剂，超标准使用会对人体造成一定损害。因此，我国对防腐剂的使用有着严格的规定，明确其使用应该符合以下标准：

1．合理使用对人体健康无害；

2．不影响消化道菌群；

3．在消化道内可降解为食物的正常成分；

4．不影响药物特别是抗菌素的使用；

5．对食品热处理时不产生有害成分。二、食品防腐保鲜理论

（一）、栅栏技术栅栏理论栅栏效应栅栏技术GMP管理体系：良好操作规范或是良好生产工艺ISO22000食品安全管理体系三、加强食品企业的卫生管理：食品卫生：为了确保食品安全性和适用性在食物链的所有阶段必须采取的一切条件和措施食品的微生物污染是食品污染