【教学课件】第十一章微生物与食品腐败变质.ppt

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1、第十一章 微生物与食品腐败变质第一节 食品污染的途径第二节 微生物引起食品腐败变质的条件第三节 果蔬及其制品的腐败变质第四节 乳及其乳制品的腐败变质第五节 肉类及鱼类的腐败变质第六节 罐藏食品的腐败变质第七节 食品腐败变质给人类带来的危害第八节 食品的卫生要求和微生物学标准食品微生物污染及途径食品污染的种类：生物污染：微生物、寄生虫及虫卵、昆虫 化学污染：农药、工业三废、添加剂、包装材料 物理污染：放射性污染微生物污染食品的途径：通过水而污染 通过空气而污染 通过人及动物而污染 通过用具及杂物而污染食品中微生物的消长情况 加工前：原料的运输和贮藏增加了微生物污染、增殖的机会，因此与加工后相比，

2、微生物的种类和数量均较大。加工过程中：清洗、消毒和灭菌使微生物数量明显下降，或完全消除微生物。加工后：食品贮藏过程中，若条件适于微生物生长，加工后残留的微生物或再度污染的微生物大量增殖直至引起食品的腐败变质，不再适合于微生物生长时，微生物的数量又开始下降。若加工后的食品不在被污染，贮藏条件也不适合于微生物的生长，微生物的数量将会逐渐下降控制微生物污染食品的措施 垃圾的无害化管理 加强环境管理 粪便的无害化管理 污水的无害化管理 食品的运输卫生和贮藏卫生 食品生产卫生加强食品生产的卫生管理 个人卫生 食品生产用水卫生微生物引起食品腐败变质的条件食品基质：食品的pH值、食品的水分、食品的渗透压食品

3、的环境条件：温度、气体、渗透压食品的pH值不同食品原料的pH值动物食品的pH值 蔬菜pH值 水果pH值牛肉 5.16.2 卷心菜 5.46.0 苹果 2.93.3羊肉 5.46.7 花椰菜 5.6 香蕉 4.55.7猪肉 5.36.9 芹菜 5.76.0 柿子 4.6鸡肉 6.26.4 茄子 4.5 葡萄 3.44.5鱼肉 6.66.8 莴笋 6.0 柠檬 1.82.0蟹肉 7.0 洋葱 5.35.8 橘子 3.64.3小虾肉 6.87.0 番茄 4.24.3 西瓜 5.25.6牛乳 6.56.7 萝卜 5.25.5各类食品中的微生物酸性食品与非酸性食品：pH值在4.5以上者为非酸性食品（动物

4、性食品和大多数蔬菜）；pH值在4.5以下者为酸性食品（水果和少数蔬菜）微生物生长与食品pH值的关系：非酸性食品适宜细菌生长；酸性食品中，酵菌、霉菌和少数耐酸细菌（如大肠菌群）可生长。微生物分解食品营养成分可使食品pH值变化：糖类物质被分解时pH值下降，蛋白质被分解时pH值上升食品水分水分活性值（Aw）的概念：食品在密闭容器内的水蒸气压与在相同温度小纯水蒸汽压之比值，食品的Aw值范围为：0 Aw1不同类群微生物生长的Aw值微生物生长Aw值的可变性食品Aw值与微生物生长的关系大部分新鲜食品Aw值在0.951.00，许多腌肉制品（保藏期12天）Aw值在0.870.95，这一Aw值范围的食品可满足一般

5、细菌的生长，其下限可满足酵母菌的生长；盐分和糖分很高的食品（保藏期12个周）Aw值在0.750.87，可满足霉菌和少数嗜盐细菌的生长；干制品（保藏期12个月）Aw值在0.600.75，可满足耐渗透压酵母和干性霉菌的生长；奶粉Aw值为0.20、蛋粉Aw值为0.40，微生物几乎不能生长（理论上可无限期保藏）食品的环境条件温度：低温微生物引起食品腐败变质的特点；高温微生物引起食品腐败变质的特点氧气：食品环境中氧气含量与食品中微生物生长的类型；新鲜食品原料中微生物的分布规律。微生物引起食品腐败变质与其它气体的关系（CO2、O3等）渗透压v高浓度的盐或糖降低了食品的水分活性；提高了食品的渗透压，因此可抑

6、制微生物的生长和繁殖。v不同的微生物对高渗透压的耐性不同，一般情况下，许多霉菌和少数酵母菌可在高渗条件下旺盛生长，因此在糖渍或盐淹食品中，引起腐败变质的微生物主要上霉菌或酵母菌，有时也有耐高渗细菌。v耐高渗微生物主要有：高度嗜盐细菌（盐杆菌属、小球菌属）、中等嗜盐细菌（假单胞菌属、芽孢杆菌属等）、低等嗜盐细菌（黄杆菌属、无色杆菌属等）、耐糖细菌（肠膜状明串珠菌）、耐高糖酵母（蜂蜜酵母、鲁氏酵母等）、耐高渗的霉菌（青霉属、曲霉属等）第四节 乳及乳制品的腐败变质v乳均含有丰富的蛋白质、极易吸收的钙、完全的维生素等，适宜于多种微生物的生长繁殖，鲜乳及其制品最易受微生物的污染而腐败变质或引起病原微生物

7、的传播。v鲜牛乳中的微生物及其腐败变质v奶粉中的微生物v微生物引起的炼乳腐败变质现象鲜牛乳中的微生物及其腐败变质牛乳中微生物的污染来源牛乳中微生物的种类及特点鲜乳中微生物的变化鲜乳的净化、消毒和灭菌牛乳中微生物的来源乳房内的微生物污染：在健康乳牛乳房的乳头管及其分支内，常有许多细菌存在，主要是：小球菌属、链球菌属，其次还有乳杆菌属、棒状杆菌属。（初乳弃掉可大大减少细菌在鲜乳中的数量）当发生乳房炎时，牛乳中会出现乳房炎病原菌，如无乳链球菌、乳房链球菌、金黄色葡萄球菌、化脓棒杆菌、埃希氏杆菌、牛型结核杆菌、牛布氏杆菌。环境中的微生物污染：挤奶时和挤奶后食用前的一切环节都可能受到污染，污染的微生物种

8、类和数量直接受牛舍的空气、饲料、挤奶用具、容器、牛体表面的卫生情况、挤奶工人和其他管理人员卫生情况的影响（见附表）总之，牛乳极易遭受微生物的污染，因此挤奶后须很快进行过滤并及时冷却，否则牛奶很快变质。不同的挤奶条件对牛奶污染程度的比较污染来源 遵守卫生条件 不遵守卫生条件牛皮肤与毛 50 20，000空 气 1 30挤奶者的手 1 10，000滤 奶 器 1 100，000挤奶用小桶 70 1，000，000牛乳中的优势微生物种类 鲜牛乳中的微生物优势种类是细菌、酵母菌和少数霉菌。即：乳酸菌 胨化细菌 脂肪分解菌 细菌 酪酸菌 产生气体的细菌 产碱菌 霉菌和酵母菌乳酸菌1乳链酸菌：适宜在303

9、5的条件下生长，可产生乳链菌肽，鲜乳的自然酸败主要由它引起。2乳脂链球菌：适宜在30 条件下生长，具较强的分解蛋白质的能力。3粪链球菌：人和动物的肠道细菌，卫生条件差时可发现该菌，在1045 的范围内均可生长。4液化链球菌：可强烈分解蛋白质，酪蛋白分解后可产生苦味5嗜热链球菌：适宜在4045 的条件下生长，在20 以下时不生长6嗜酸乳杆菌：适宜在3740 时生长，在15 以下时不生长胨化菌概念：使不溶蛋白质在蛋白酶的作用下转变成可溶状态的现象，称为蛋白质的胨化。主要细菌种类：芽孢杆菌属中的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌；生长的适宜温度范围是2040；假单胞菌属中的荧光假单胞菌、腐败假

10、单胞菌，生长温度范围为2530 其他细菌脂肪分解菌：主要是G-的无芽孢杆菌，如无色杆菌、假单胞菌等。产生气体的菌：分解糖类产酸产期，如大肠杆菌群。产碱菌：一类可分解牛乳中有机酸的细菌，分解的结果造成乳的pH值上升，主要是G-的需氧细菌，如粪产碱杆菌、粘乳产碱杆菌。鲜乳变质时的微生物变化抑菌期：鲜乳中含有来源于动物体的抗体物质等抗菌因素，在微生物数量较少的情况下，这种抑菌作用可维持36小时左右（1314），此期为抑菌期。乳酸链球菌：乳中抗菌物质减少或消失后，首先看到乳酸链球菌的成为优势类群，使乳液酸度不断升高，出现乳凝块。当酸度达到一定时，乳酸链球菌的生长也被抑制，不再继续繁殖，数量开始下降。乳

11、酸杆菌期：当pH下降到6左右时，乳酸杆菌开始生长，当pH下降到4时，乳链球菌受到抑制，乳酸杆菌 成为优势继续产酸，此时大量的乳凝块、乳清出现。真菌期：pH值达33.5时绝大多数细菌被抑制，甚至死亡，耐酸的酵母菌和霉菌利用乳酸和其他有机酸开始生长，使乳液的pH逐渐降低，接近中性。胨化细菌期：经过以上变化，乳中乳糖含量被大量消耗，蛋白质和脂肪含量相对增高，分解蛋白质和脂肪的细菌大量生长，乳凝块逐渐消失，乳的pH值不断上升，向碱性转化，并有腐败菌生长（芽孢杆菌属、假单胞杆菌属、变形杆菌属），牛乳出现腐败臭味。鲜乳中微生物的活动曲线 pH7.0 pH5.0 pH3.0鲜乳的净化、消毒和灭菌鲜乳的净化：

12、净化的目的是除去鲜乳中污染的非溶解性的杂质、牛毛、乳凝块，以减少微生物污染的数量。净化的方法有（34层纱布）过滤法和离心法。鲜乳的消毒：消毒的时间和温度以消灭结核分支杆菌为指标，常用的方法有：低温长时间消毒法（6165，30分）、高温短时间消毒法（7075，1516秒）、高温瞬时消毒法（8090）。消毒乳的变质：鲜乳消毒后，残留有耐热的芽孢细菌等微生物，在室温存放时间较长时（2448小时），仍可发生变质，即首先出现乳液变稠，继而出现乳凝块，再后往往析出大量乳清。消毒乳凝固有两种原因，即微生物的凝乳酶造成的甜凝固，微生物代谢产酸而造成的酸凝固。鲜乳的灭菌：7585预热46分钟，通过130150高

13、温2秒，以彻底杀灭微生物二、奶粉中的微生物奶粉中微生物的来源：鲜乳经杀菌、浓缩和干燥制成奶粉，奶粉的含水量一般5%以下，奶粉中的微生物一方面来源于原料奶的消毒不彻底，一方面来源于加工过程中的二次污染。奶粉贮藏中微生物的消长奶粉中的病原微生物：最常见的是沙门氏菌和金黄色葡萄球菌（毒素中毒）第六节 罐藏食品的腐败变质罐藏食品的特性罐藏食品变质的原因罐藏食品腐败的类型腐败变质罐头的微生物分析罐藏食品的特性概念：罐藏食品是将原料经过预处理、装罐、杀菌、密封后而成。因罐内保持一定的真空度，所以合格产品的罐盖和罐底是平的或向内凹陷。罐藏食品的分类：罐藏食品可根据酸性的不同，分为低酸性罐头（动物性原料制成的

14、罐头，蛋白质含量高）、中酸性罐头、酸性罐头、高酸性罐头（植物性原料制成的罐头，碳水化合物含量高）罐藏食品变质的原因罐藏食品变质的原因：化学因素：如罐头容器的马口铁与内容物相互作用引起的氢膨胀（主要发生于中酸性罐头）物理因素：如温度过高或排气不良，造成的金属容器腐蚀穿孔。微生物因素 罐内残留的微生物 （多是产芽孢的耐热微生物）漏罐后的微生物再次污染常用的几个概念商业灭菌：食品经过杀菌处理后，按照所规定的微生物检验方法，在所检食品中无活的微生物检出，或者只能检出极少数的非病原微生物，但他们在食品的保藏过程中不可能生长繁殖，这种从商品角度对某些食品提出的灭菌要求，称为商业灭菌腐败：食品中的蛋白质被微

15、生物分解造成的败坏，称为腐败。酸败：食品中的碳水化合物或脂肪被微生物分解产酸而败坏，称为腐败。罐藏食品腐败的类型罐藏食品腐败变质的外观类型 平盖酸败（平听）胖听引起罐藏食品腐败变质的主要微生物：嗜热芽孢细菌、中温芽孢细菌、不产芽孢细菌 酵母菌 酵母菌和霉菌往往是由于杀菌温度不够或漏 罐、罐内真空度不够而出现，主要存在与酸 性或高酸性食品中，常造成罐头膨胀 霉菌引起罐藏食品微生物污染的原因嗜热芽孢细菌引起的腐败变质平酸腐败（平盖酸败）：变质的罐头外观正常，内容物由于细菌的活动变质，呈轻、重不同的酸味，导致平盖酸败的微生物习惯上称为平酸菌。引起罐头平盖酸败的典型菌种：嗜热脂肪芽孢杆菌（较耐热适宜生

16、长温度4955、可在pH6.87.2时良好生长）、凝结芽孢杆菌（耐热性较差适宜生长温度3345、可在pH4.5以下的酸性罐头中良好生长）。TA腐败：分解糖、专性嗜热、产芽孢的厌氧菌称为TA菌。此类菌在中酸或高酸罐头中生长，分解糖产酸产气（主要是CO2和H2），常使罐头发生膨胀。引起TA腐败的微生物主要是嗜热解糖梭菌（适宜生长温度55）。硫化物腐败：罐头外形正常或稍微膨胀，罐头内因分解含硫氨基酸产生大量的黑色硫化物并伴随着臭味。引起硫化物腐败的微生物主要是致黑梭菌（适宜生长温度55）中温芽孢细菌 中温芽孢细菌的最适生长温度是37，包括需氧和厌氧两大类，他们的少数芽孢耐过高压蒸汽处理而存活下来，常

17、见的好氧种类有：B.bacillus B.megatherium B.cereus等，他们可分解蛋白质和糖类，产物主要是酸，仅少数种类产生气体，因此通常情况下引起平盖酸败。常见的好氧种类有分解糖类产酸产气的Clostridium pasteurianum Cl.butyricum，分解蛋白质产生硫化氢、硫醇、粪臭素等化合物的Cl.Sporogenes Cl.botulinum等，因此一般引起膨罐（胖听），其中Cl.ootulinum可 产生毒性最强的外毒素肉毒毒素（亲神经毒素），该菌是引起食物中毒的病原细菌中最耐热的一种，所以罐头食品杀菌时，常以此菌作为杀菌效果是否彻底的指示菌。不产芽孢细菌引

18、起的食品腐败变质不产芽孢的细菌不耐热，因此罐头中出现此类菌时，主要是由于漏罐而造成的（冷却水是重要的污染源）。罐头中污染的不产芽孢细菌主要有两类，一类是肠道细菌，另一类是嗜热链球菌、乳链球菌、粪链球菌等，他们分解糖类化合物产酸产气，变质时使罐头膨胀。不同外观的腐败变质罐头的微生物分析胖听：除部分氢膨胀外，胖听主要由微生物生长繁殖而造成，即TA腐败产生的CO2和H2、中温梭状芽孢杆菌发生丁酸腐败，产生CO2和H2、中温需氧芽孢杆菌、不产芽孢细菌、酵母菌、霉菌发酵糖类产酸产气。平听：平酸菌、中温芽孢细菌、不产芽孢乳酸菌、致黑梭状芽孢杆菌（硫化物腐败）、霉菌第五节 肉类和鱼类食品的腐败变质畜、禽肉类

19、中微生物污染的来源和种类 健康的畜、禽组织内部是无菌的，但因其腔道及体表都存在微生物，屠宰过程在空气中进行，因此宰杀、放血、脱毛、去皮及内脏、分割等环节就可造成微生物的多次污染。常见的污染类群如下：腐生性微生物 病原微生物（兽医漏检时）：结核杆菌、布鲁氏菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、碳俎杆菌等二、鱼类的腐败变质鱼类变质的原因：鱼肉的含水量高于畜、禽类，且含有蛋白质、脂肪等营养成分易受水中微生物假单胞菌、无色杆菌、黄杆菌等的污染而发生变质。变质现象：鱼体含菌量达到108/g，体表浑浊、无光泽、组织因被分解而变的疏松、鱼鳞脱落，进而鱼体组织溃烂，分解产生吲哚、粪臭素、硫醇、氨、硫化氢等臭味物质。鱼

20、类的贮藏：鱼类贮藏一般采用冻藏（-25-30的速冻）或盐淹（10%的浓度），在盐淹鱼类时，常有嗜盐细菌的生长，造成鱼类发生赤变现象。畜、禽肉类变质的现象发粘：微生物生长形成菌苔、产生黏液使肉表面出现发粘、拉丝等现象，此时微生物数量达到了107/cm2。变色：微生物分解含硫氨基酸产生硫化氢，硫化氢与肌肉组织中的血红蛋白形成绿色的硫化氢血红蛋白、微生物生长产生色素等。霉斑：出现羽毛状的丝状物并具有颜色。气味改变：酸味、臭味、哈喇味。果蔬及其制品的腐败变质一、微生物引起新鲜果蔬的变质 微生物侵入果蔬的过程、在果蔬变 质过程中微生物种类的演变二、微生物引起果汁的变质微生物引起果汁的变质果汁中微生物的来

21、源：原料中的微生物、加工过程中微生物的再污染。果汁的基本营养条件：pH值在2.44.2之间，含有一定量的糖分，含水量很高。果汁中微生物的种类：细菌（主要为乳酸菌）、酵母（假丝酵母属、圆酵母属、隐球酵母属和红酵母属等）、霉菌微生物引起果汁变质的现象浑浊：多数情况下浑浊是由酵母菌引起的，它主要来源于原料清洗不彻底。产生酒精：主要是酵母菌，细菌和霉菌的转化果汁为酒精的情况非常少。有机酸的变化：一、鲜蛋中微生物的来源二、鲜蛋的变质三鲜蛋中微生物类群第七节 食品腐败变质给人类带来的危害 细菌性食物中毒 食物中毒 真菌性食物中毒 志贺氏菌 炭疽病 布鲁氏杆菌病传播人畜共患病 结核病 病毒病（脊髓灰质炎、肝

22、炎）伤寒和副伤寒 霍乱和副霍乱 食物中毒 概念：凡是经口摄入正常数量“可食态”含有致病菌、生物性或化学性以及动植物性毒素的食物而引起的，以急性感染或中毒为主要症状的疾病，称为食物中毒。从中毒的原因可将其分为细菌性食物中毒和真菌性食物中毒细菌性的食物中毒细菌性的食物中毒是比较常见的一种食物中毒类型，根据中毒的原因可将其分为感染性食物中毒和毒素性食物中毒。感染性食物中毒：病原细菌污染食品后，在食物中大量生长繁殖，这种含有大量活菌的食物被摄入人体，会引起人体消化道的感染而造成中毒，此即感染性食物中毒。毒素性食物中毒：有些细菌污染食品以后，可产生毒素，因摄入含毒素的食物而引起的中毒，即称为毒素性食物中

23、毒。沙门氏菌食物中毒生物学特性：G-，短杆菌，无芽孢和荚膜，周生鞭毛，兼性厌氧，最适生长温度37。中毒症状：该菌为感染型食物中毒，一般中毒食物的菌数含量达10-8/ml,g，主要表现为急性肠胃炎症状，病死率一般是0.51%。中毒源：该菌对热的抵抗力很弱，60经2030分钟即被杀死，在水、乳及肉类中能生存13个月。食物中毒的常见食品为：鱼、肉、禽、蛋和乳。该菌主要来自患病的动物和人，以及动物和人的带菌者。葡萄球菌食物中毒金黄色葡萄球菌的生物学特性：G+，无芽孢、鞭毛，兼性厌氧菌，最适生长温度为3537，60 30分钟即可杀灭，对低温不敏感，因此在冷冻食品中经常可以检出。中毒症状：该菌是毒素型食物

24、中毒，毒素在218248 30分钟才被完全消除。主要症状是急性肠胃炎，病程仅几个小时，即可恢复。中毒源：主要为乳及乳制品，腌制肉、鸡、蛋、和含有淀粉的食品等，一般食物中含菌量达到106109时即可引起中毒。肉毒杆菌食物中毒生物学特性：G+的芽孢杆菌，具鞭毛，可运动。最适生长温度为35。中毒症状：该菌引起毒素性食物中毒，肉毒毒素是一种较不耐热的蛋白质，100 360分钟可完全消除。该毒素是一种嗜神经毒素，病死率在3080%中毒源：报道的中毒事件发生的食物有蔬菜、鱼类、豆类、乳类等含有蛋白质多的食品。病原性大肠杆菌食物中毒生物学特性：病原性大肠杆菌与人和动物肠道正常菌群大肠杆菌属于不同的血清型，但

25、一般生物学特性相同。食物中毒症状：引起感染性食物中毒，发病症状为急性肠胃炎，13天即可恢复。中毒源：其它引起食物中毒的细菌变形杆菌蜡状芽孢杆菌粪链球菌魏氏杆菌副溶血弧菌真菌性食物中毒黄曲霉毒素中毒赤霉病变中毒黄变米中毒麦角中毒黄曲霉毒素中毒结构：黄曲霉毒素是一种多环类结构（二呋喃环），因测链不同已鉴定共12种结构，根据毒素在紫外光下颜色的不同，分为G和B两大类。特性：黄曲霉毒素耐热，在28030分钟才可彻底破坏，在酸中性环境中不易分解，在强碱性环境中迅速分解。该毒素的毒性比氰化钾还高。中毒症状：亲肝性毒素，可引起肝细胞变性，动物实验表明有致癌作用。中毒源：我国南方高湿地区的粮油及其制品中黄曲霉

26、毒素检出率很高，尤其是花生和玉米极易污染黄曲霉毒素。食品的卫生要求有毒物质的控制 毒物的来源、急性中毒与慢性中毒无虫的控制 蛔虫、华枝睾吸虫、绦虫等 无病原微生物其它有害物质的控制 放射性物质污染、异物等微生物学标准细菌总数作为食品卫生质量的指标大肠菌群作为食品卫生质量的指标细菌总数作为食品卫生质量的指标v食品中微生物数量的表示方法：1g食品、1cm2的食品表面积和1ml食品中的细菌（杂菌）总数表示。v细菌（杂菌）总数作为食品卫生质量评定的原因：（1）反映食品的新鲜程度 （2）食品生产过程中有否变质 （3）食品生产的一般卫生情况v不适于用细菌（杂菌）总数作为卫生质量指标的食品：发酵食品（尤其是

27、细菌发酵食品）v食品卫生质量综合评定的重要性：微生物毒素的存在，病原微生物的存在大肠菌群作为食品卫生质量的指标v大肠菌群：37，24小时发酵乳糖产酸产气的G-细菌。v大肠菌群作为食品卫生质量的指标的原因：（1）大肠菌群是人和动物肠道中的正常微生物区系，并且只存在于人和动物肠道中。（2）大肠菌群通常与动物肠道病原菌同时存在，只是数量不同。（3）动物肠道病原菌抵抗外界不良环境的能力较差，在体外环境中极易死亡，所以难以在食品中检出。v基于上述原因，通常采用大肠菌群来预测食品被粪便、肠道病原菌污染的可能性。不适于用大肠菌群作为粪便污染指示菌的食品冷冻食品经射线照射处理的食品 pH较高的食品 在上述食品中大肠菌群的细菌比许多肠道病原微生物更易死亡。大肠杆菌作为食品卫生质量指标？v大肠杆菌是最早用于食品卫生质量评定的指标菌v少数肠道病原菌在水体中的存活能力强于大肠杆菌。作为食品卫生质量指标的其他微生物肠球菌（粪链球菌、粪渣链球菌），可作为粪便污染指示菌，但数量较大肠菌群少，不易检测。具芽孢的细菌（嗜热需氧芽孢菌数、嗜热厌氧芽孢菌数、嗜温需氧芽孢菌、嗜温厌氧芽孢菌数数、平酸芽孢菌数、产硫化物芽孢菌数）霉菌和酵母菌