卫生微生物4-食品微生物生态学

第十章

食品微生物概述一、人类环境基本三要素与食品环境间关系密切空气食物腐败变质水→食品环境→

土壤加工美味美食二、食品微生物学的研究目的有效利用微生物的作用，制备各种美味食品。抑制和杀灭某些微生物，保持食品新鲜不变质。预防由食品引起的感染和中毒性疾病。（↓食源性疾病）｝｛微生物第一节食品的生境特性营养物质丰富、组成各异含一定量的水分氢离子浓度温度渗透压氧化还原电位存在天然防御结构和抑菌物质一、食品的营养组成营养物质丰富微生物的培养基碳源合成菌体成分的原料，能量的主要来源。氮源供给合成菌体结构的原料无机盐构成菌体的成分，参与酶的活性维生素基质各异各种微生物分解利用能力有别基质各异低分子化合物高分子化合物蛋白质：

霉菌：强，有些极强酵母菌：弱细菌：均可

某些细菌有较强分解能力（芽胞杆菌属、假单胞菌属、变形杆菌属、梭状芽胞杆菌属）淀粉分解能力强

霉菌少数细菌（芽胞杆菌属、梭状芽胞杆菌属）不分解多数细菌酵母菌纤维素、半纤维素少数细菌和少数霉菌可分解（芽胞杆菌属属、梭状芽孢杆菌属、绿色木霉）脂肪许多霉菌、少数细菌能较强分解脂肪酵母菌很少微生物对营养物质分解作用的选择性食品性质具有显著分解能力的微生物类群举例菌种蛋白质细菌变性杆菌霉菌卡门柏干酪青霉碳水化合物酵母啤酒酵母霉菌细菌黑曲霉变性杆菌脂肪霉菌黄曲霉细菌荧光假单胞菌二、含一定量水分溶剂物质转运的媒介生化反应物热导体两种存在形式：结合水和游离水游离水→微生物生理活动什么是水分活度（wateractivity，Aw）

在表示食品水分与微生物关系时，并不是食品的总含水量，而是食品中被微生物利用的实际含水量，即Aw。

指食品在密闭容器内的水蒸气压与相同温度下的纯水蒸气压的比值。

Aw=P/Q

式中：P—溶液蒸气压，Q—溶剂蒸气压取值范围：0~1纯水的Aw=1不含水分的食品，Aw=0Aw值与微生物的关系各种微生物对Aw的要求不同：细菌＞酵母菌＞真菌大多数细菌的最低Aw范围：0.99～0.94（0.90）（嗜盐性细菌0.75）大多数酵母菌最低Aw范围：0.94～0.88（0.88）

（耐高渗酵母0.61）大多数霉菌的最低Aw范围：0.94～0.73（0.80）

（耐干性霉菌0.65）常用含水百分率来表示

脱水→保藏食品Aw值约在0.70以下三、pH值

1．原理：

2．PH范围：

大多数霉菌、酵母菌：最适pH3～6

（范围1.5～11.0）大多数细菌、放线菌：最适pH6.5～7.5

（范围4～10）

细菌：最适pH

7.0酵母菌：最适pH

4.0～4.5

霉菌：最适pH3.8～6.03．食品的酸度不同，适于生长的微生物类群不同

酸性食品：pH＜4.5。如水果类食品。微生物是酵母菌、霉菌。

非酸性食品：pH＞4.5。如鱼、肉、乳、蔬菜。微生物是细菌、霉菌。当pH＞5.5时，细菌繁殖的可能性更大。4.55.57酵母菌、霉菌少数细菌腐败菌、病原菌酸性食品：水果非酸性食品：鱼肉、乳、蔬菜PH4．酸对微生物常有抑制和杀灭作用：同一pH下，有机酸＞无机酸有些食品本身含有机酸，也可人为加入。动态pH食物pH←－－－→微生物四、温度：

一般温度较高时，微生物酶活性↑，生长↑，死亡↑

最低温度最适温度最高温度嗜冷性细菌(低温菌)(psychrophise)0～520～3525～40嗜温性细菌(中温菌)(mesophise)５～2030～45（0～55）40～50嗜热性细菌(高温菌)(thermophise)25～4545～7060～80为延缓食品变质，应低温保存食品。（1）寒冷温度：10～15℃，适于蔬菜、水果。（2）冷藏温度：0～7℃，适于易腐和半易腐食品。（3）冷冻温度：＜－18℃，适于易腐和半易腐食品。五、渗透压

1．渗透压对微生物的影响

(1)等渗环境：

(2)低渗环境：

(3)高渗环境：2．大多数新鲜动、植物食品，渗透压均较低。3．NaCl有一定的抑菌和杀菌作用（1）增加了渗透压（2）氧的溶解度↓（3）Cl―的直接防腐作用4．不同浓度的糖对微生物有一定的作用65%的糖可抑制细菌80%的糖可抑制霉菌50%的糖可抑制多数酵母菌葡萄糖和果糖的抑菌作用＞蔗糖、乳糖六、氧化还原电位（Eh，以mV表示）

1．细菌适于范围；需氧菌：+100mV以上生长厌氧菌：+100mV以下生长兼性厌氧菌：在+100mV以上进行需氧呼吸在+100mV以下进行无氧发酵2．影响食品中Eh的因素：

O分压：

H分压：

pH3．食品的Eh←－－－→微生物

4．多数新鲜植、动物食品对Eh有低调节作用：食品加工，降低食物调节Eh的能力。

5.动物组织表面和内部的Eh不同七、天然防御结构和抑菌物质天然防御结构果实外壳、外皮，禽蛋外壳，肉的包膜肌膜天然抑菌物质鲜蛋：溶菌酶、伴清蛋白鲜奶：乳过氧化物酶系统、乳铁蛋白、酪蛋白、溶菌酶、脂肪酸芳香食品：丁二醇、香草醛，抗真菌＞抗细菌作用大蒜：抗G＋菌＞抗G－菌食品腐败变质的控制措施低温保藏：冷藏、冷冻高温杀菌保藏：常压杀菌（巴氏消毒法）、加压杀菌、超高温瞬时杀菌、微波杀菌、远红外线加热杀菌和欧姆杀菌非加热杀菌保藏：辐照杀菌、超声波杀菌、高压放电杀菌、高压杀菌脱水防腐提高渗透压防腐：盐藏和糖藏防腐剂保藏：有机防腐剂和无机防腐剂第二节食品微生物的来源、危害及其预防食品污染分类原发性污染:原料继发性污染:加工、运输、贮藏一、污染来源土壤水植物及其产品人和动物空气应讲究无菌包装工具与容器用过的工具、容器未经处理二、食品微生物的种类生境特性决定了微生物类群食品微生物（foodmicroorganisms）是与食品有关的微生物的总称。包括生产型食品微生物（醋酸杆菌，酵母菌等）和食物变质（霉菌，细菌等）及食源性病原微生物（大肠杆菌，肉毒杆菌等）。按照微生物分类系统分为细菌、酵母菌、霉菌和病毒按照其危害性不同分为直接致病微生物、相对致病微生物和非致病性微生物。三、食品微生物卫生学意义食品的发酵食品的变质食品微生物的致病作用(一）食品的发酵发酵转化→美味食品

如：各种面食、啤酒、葡萄酒、酱油、食醋、味精、酸牛奶、豆腐乳等的酿造

(二）食品的变质1、变败（spoilage）

在以微生物作用为主的各种因素作用下，食物成分被分解破坏而失去或降低食用价值的一切变化。

2、食品变质的原因微生物的代谢活动动、植物组织中固有酶的作用氧化作用物理的损伤、昆虫损害

（1）微生物的代谢活动

1）碳水化合物

→各种酸类、酒精、其他化合物、CO2、H2等2）蛋白质→蛋白胨→蛋白腙→多肽→双肽→氨基酸→NH3→N2需氧菌作用：最终产物完全氧化，无难闻气味。厌氧菌作用：最终代谢产物未完全氧化，产生难闻臭味。

3）脂肪有些微生物含有脂酶及脂肪氧化酶。

脂酶脂肪脂肪酸+甘油

↓脂氧化酶短链酸、醛、酮变色、变味

（2）动、植物组织中固有酶的作用

食物中固有酶的作用次于微生物分泌酶的作用（3）氧化作用

常与脂肪氧化性酸败有关脂肪氧化性酸败→脂肪酸、醛、酮、过氧化物（4）物理的损伤、昆虫损害为间接作用，加速变质。3、食物变质的类型

（1）腐败（putrefaction）

定义：在厌氧条件下，蛋白质成分被微生物分解产生以恶臭为主的变化。（2）酸败（randicity）定义：食品中的脂肪成分被微生物分解生成脂肪酸和甘油的变化而引起的变质。（3）发酵(fermentation)定义:食品中的碳水化合物被微生物分解成酸、醇和气体的变化。(三）食品微生物的危害非致病性微生物污染食品：致病性微生物污染食品：食源性疾病(foodbornedisease)

通过摄入人体内的各种致病因子所引起的、通常具有感染性质或中毒性质的一类疾病。生物性食源性疾病1．细菌性肠道传染病2．人畜共患传染病3．食源性病毒性疾病4．食源性寄生虫病5．食物中毒细菌性食物中毒（bacteroidal

foodpoisoning）真菌性食物中毒（fungusfoodpoisoning）细菌性食物中毒

（bacteroidal

foodpoisoning）

常见的有沙门氏菌、金葡菌、副溶血性弧菌、肉毒梭菌、致病性大肠埃希氏菌、产气荚膜梭状芽孢杆菌、蜡样芽胞杆菌、酵母面黄杆菌等。

真菌性食物中毒：

由真菌产生的真菌毒素引起的食物中毒。

常见的产毒真菌有：黄曲霉、寄生曲霉→黄曲霉毒素杂色曲霉、构巢曲霉→杂色曲霉素桔青霉→桔青霉素岛青霉→黄天精禾谷镰刀菌、三线镰刀菌→玉米赤霉烯酮食品中分离到的病毒食品种类分离到的病毒鸡蛋禽白血病病毒、新城鸡瘟病毒、传染性支气管病毒、呼肠孤病毒鸡块脊髓灰质炎1型病毒市售鸡马立克病毒猪肉脊髓灰质炎1型病毒、乙型脑炎病毒鱼脊髓灰质炎1、2、3型病毒奶巨细胞病毒、单纯疱疹病毒、副流感3型病毒、呼吸道合胞病毒牛肉口蹄疫病毒、疯牛病毒贝类甲肝病毒食品卫生质量评价指标感官指标理化及毒理学指标微生物指标预防食品微生物污染的方法自学重点问题食品的生境特性食品微生物来源食品的变质及其原因

第十章食品微生物第三节各类食品中的微生物学习内容肉类微生物蛋类微生物乳类微生物鱼贝类微生物罐头食品微生物粮食微生物一、肉类微生物（一）肉的生境特性(1)1.营养丰富：

蛋白质18.5%

脂肪2.5%

碳水化合物1.2%各种可溶性物质1.65%

无机盐0.65%

维生素

2.含一定量的水分：新鲜肉含75%，Aw为0.993.Eh:刚宰杀：含氧量较高死后数分钟：表面有氧，内部厌氧（一）肉的生境特性(3)

4.pH：活体组织：pH约为7；死后：糖原乳酸，pH↓ATP磷酸，pH↓

放血后1h6～8h24h6.0～6.45.6～5.75.3～5.75.完整的肌肉组织有抗腐败作用防御结构具一定抗氧能力：肌组织含－SH肌细胞的呼吸作用糖酵解酶（二）肉微生物的来源污染途径1.病畜2.非病畜3.动物消化道、呼吸道、皮毛所带菌4.人为带菌者5.其他带菌动物（三）肉微生物的种类1.腐生微生物：细菌、霉菌、酵母菌表面：肉内部：

2.病原微生物：细菌、病毒常见的细菌：沙门氏菌最常见、其次金葡菌炭疽杆菌威胁最大常见的病毒：口蹄疫病毒、狂犬病毒应重视朊病毒（四）肉微生物对健康的危害沙门氏菌食物中毒：我国占首位主要中毒食品：肉类（病畜、带菌动物）金葡菌毒素型食物中毒污染来源：带菌从业人员变形杆菌污染来源：带菌从业人员炭疽病：目前很少见（五）肉的腐败变质（1）与变质有关的因素：Aw：