食品微生物学10微生物与食品的腐败变质及保藏王霞霞.ppt
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1、第9章 食品腐败与食品保藏本章内容9.1食品的腐败变质9.2食品腐败变质的机理9.3食品腐败变质与食品类型的相关性9.4食品防腐保藏技术9.1 食品的腐败变质一、微生物引起食品变质的基本条件1.食品本身的性质(1)食品的营养(2)PH条件(3)水分(4)渗透压2.微生物3.食品的外界环境条件(1)温度(2)湿度(3)气体1、食品本身的性质1.营营养养组组成成:食食品品含含丰丰富富的的营营养养物物质质,是是良良好好培培养养基基,故故一一旦被微生物污染即可导致变质。旦被微生物污染即可导致变质。2.基质条件基质条件:食品的食品的pH值、食品的水分、食品的渗透压值、食品的水分、食品的渗透压()()PH
2、酸性食品与非酸性食品酸性食品与非酸性食品:pH值在值在4.5以上者为非酸性食品以上者为非酸性食品(动物性食品和大多数蔬菜);(动物性食品和大多数蔬菜);pH值在值在4.5以下者为酸性以下者为酸性食品(水果和少数蔬菜)食品(水果和少数蔬菜)微生物生长与食品微生物生长与食品pH值的关系值的关系:非酸性食品适宜细菌生长;: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)酸性食品中,酵菌、霉菌和少数耐酸细菌(如大肠菌群)可生长。可生长。微生物分解食品营养成分可使食品微生物分解食品营养成分可使食品pH值变化值变化:糖类物质被:糖类物质被分解时分解时pH值下降,蛋白质被分解时值下
3、降,蛋白质被分解时pH值上升。值上升。pH值影响杀菌工艺值影响杀菌工艺 非酸性食品:灭菌非酸性食品:灭菌;酸性食品:消毒。酸性食品:消毒。因为酸抑制孢子萌发。因为酸抑制孢子萌发。()水()水不同类群微生物生长的不同类群微生物生长的Aw值不同,微生物生长值不同,微生物生长Aw值具有可变性值具有可变性大部分大部分新鲜食品新鲜食品Aw值在值在0.951.00,许多腌肉制品(保藏期许多腌肉制品(保藏期12天)天)Aw值在值在0.870.95,这一,这一Aw值范围的食品可满足一般值范围的食品可满足一般细菌细菌的生长,其下限可满足酵母菌的生长;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盐分和糖
4、分很高的食品(保藏期(保藏期12个周)个周)Aw值在值在0.750.87,可满足,可满足霉菌和少数嗜盐霉菌和少数嗜盐细菌细菌的生长;的生长;干制品干制品(保藏期(保藏期12个月)个月)Aw值在值在0.600.75,可,可满足满足耐渗透压酵母和干性霉菌耐渗透压酵母和干性霉菌的生长;奶粉的生长;奶粉Aw值为值为0.20、蛋粉蛋粉Aw值为值为0.40,微生物几乎不能生长微生物几乎不能生长(理论上可无限期保藏)(理论上可无限期保藏)()食品的渗透压。引起扩散和渗透现象的不平衡压力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,因此可抑制微生物的生长和繁殖。不同的微生物对高渗透压的耐性不同,一般
5、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是霉菌或酵母菌,有时也有耐高渗细菌。()食品的存在状态:完好无损的食品,一般不易发生腐败 2 2、微生物、微生物分解蛋白质类食品的微生物:分解蛋白质而使食品变质的微生物,主要是细菌、霉菌和酵母菌,它们多数是通过分泌胞外蛋白酶来完成的。分解碳水化合物类食品的微生物:细菌中能分解淀粉的为数不多,多数霉菌都有分解简单碳水化合物的能力;能够分解纤维素的霉菌并不多 分解脂肪类食品的微生物:白地霉、解脂假丝酵母,曲霉属、代氏根霉、娄地青霉和芽枝霉属等,假单孢菌属、无色杆菌属、黄色杆菌属、产碱杆菌属和芽孢杆菌
6、属 3 3、食品的环境条件、食品的环境条件 1.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 2.气体:有氧环境较无氧环境易使变质。气调保藏:利用充入CO2、N2、O3等气体、减少O2浓度延长食品保藏期。如霉菌对CO2敏感用于防霉;几ppmO3可抑菌。3.湿度:相对湿度:aw 100 二、食品腐败变质的鉴定1.感官鉴定(1 1)色泽()色泽(2 2)气味()气味(3 3)口味()口味(4 4)组织状态)组织状态2.化学鉴定(1 1)挥发性盐基总氮()挥发性盐基总氮(2 2)三甲胺三甲胺(3 3)组胺()组胺(4 4)K K值(值(4 4)P P的变化的变化3.物理指
7、标鉴定4.微生物鉴定1 1.食品变质的感官鉴别食品变质的感官鉴别 色泽色泽 菌体色素,代谢产物使食品发生化学变化而变色。如肉类的绿变,H2S+血红蛋白(Hb)H2S-Hb(绿)气味:气味:各种挥发性代谢产物如氨、二甲胺、三甲胺(死鱼腥味)、尸胺、腐胺、乙酸、乙硫醇、己酸、脂类、醛、酮、醇、酚、吲哚、粪臭素。口感:酸、苦、异味等口感:酸、苦、异味等 组织状态:组织状态:固体食品:软、粘、烂、霉 液体食品:浊、沉淀、稀或稠、浮膜2.2.化学鉴定化学鉴定 (1)(1)挥发性盐基总氮挥发性盐基总氮(TVBN)(TVBN)(2)(2)三甲胺三甲胺 (3)(3)组胺组胺 (4)K (4)K值值(Kvalu
8、e)(Kvalue)(5)pH (5)pH的变化的变化 3.3.物理指标物理指标 研究指标研究指标食品浸出物量食品浸出物量浸出液电导度浸出液电导度折光率折光率冰点冰点 黏度黏度 4.4.微生物检验微生物检验 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。国家卫生标准中常用:国家卫生标准中常用:细菌总菌落数细菌总菌落数 大肠菌群的近似值大肠菌群的近似值 9.2 食品腐败变质的机理食品中蛋白质的分解食品中脂肪的分解食品中碳水化合物的分解概念概念 食食食食品品腐腐败败:食食品品受受外外界界有有害害因因素素污污染染后后其其理理化化性性质质变变化化,食食品品原原有有的的色色香香味味和和营营养
9、养发发生生从从量量变变到到质质变的过程,从而使食品质量降低或完全不能食用。变的过程,从而使食品质量降低或完全不能食用。蛋白质食物+分解的微生物氨基酸+胺+氨+硫化氢等。由微生物引起蛋白质食品发生的变质称为腐败腐败。碳水化合物+分解糖类的微生物有机酸+酒精+气体等。脂肪食物+解脂微生物脂肪酸+甘油及其它产物。食品中碳水化合物或脂肪被微生物分解产酸而败坏称为酸败酸败。微生物引起的食品变质蛋白质蛋白质胨、肽胨、肽RCH2CHCOOH NH2RCH2CH2NH2(脱羧)(脱羧)RCH2COCOOH(氧化脱氨氧化脱氨)RCH=CHCOOH(脱氨)(脱氨)有机酸(还原脱氨)有机酸(还原脱氨)RCH2COC
10、OOHRCH2CH(OH)COOH羟酸羟酸RCH2CHORCH2COOHRCH2CH2OHGly 甲氨甲氨 鸟氨酸鸟氨酸 腐胺腐胺Arg 吲哚吲哚 含含S氨基酸氨基酸 H2S、NH3B.酵解:微生物引起糖类食品变质,酸度上升。酵解:微生物引起糖类食品变质,酸度上升。碳碳水水化化合合物物-有有机机酸酸、乙乙醇醇、CO2、醛醛、酮酮、羧羧酸等酸等C.酸败:脂肪变质产生酸和刺激性酸败:脂肪变质产生酸和刺激性“油蚝油蚝”味味脂肪脂肪甘油甘油+脂肪酸脂肪酸水解水解氧化氧化水化过氧化物水化过氧化物羟基化合物羟基化合物脂肪酸脂肪酸醇、脂类醇、脂类羟酸羟酸聚合缩合化合物聚合缩合化合物一、加热杀菌法二、低温保藏
11、法三、脱水干燥保藏法四、增加渗透压保藏法五、防腐剂保藏法六、食品辐射保藏法七、食品的气调保藏法9.4 食品防腐保藏技术 七、食品的气调保藏法原原理理:能控制食品贮藏环境气体的组成,如增加环境气体中CO2、N2比例,降低O2比例,控制食品变质的因素,可达到延长食品保鲜或保藏期的目的。特别适合于鲜肉、果蔬的保鲜,还可用于谷物、鸡蛋、肉类、与产品等的保鲜或保藏。食品保鲜栅栏食品保鲜栅栏竞争性微生物“有益的”细菌抑制“有害的”细菌(腐败菌、病原体)可通过下列方式实现:“排挤出产生酸产生抗生素(细菌素)例如:乳酸菌(泡菜、酸奶)“栅栏”技术综合使用几种保鲜方法(次优级):-使产品可在货架上长期存放 -改
12、进品质-如果主要栅栏失败,可提供额外的安全保护也被称为“综合方法”技术(Leistner,1987)图13.3 此天平演示:不同的栅栏即使稍有改进,综合起来也可以对食品的微生物稳定性起到显著作用。(Leistner,1987年)稳定不确定不稳定“栅栏栅栏”技术技术图13.1 用9个例子演示栅栏效果。标记含义如下:F-加热,t-制冷,aw-水活性,pH-酸度,Eh-氧化还原势,pres.-防腐剂,V-维他命,N-营养素(Leistner,1987年)食品保鲜栅栏食品保鲜栅栏图13.1 用9个例子演示栅栏效果。标记含义如下:F-加热,t-制冷,aw-水活性,pH-酸度,Eh-氧化还原势,pres.
13、-防腐剂,V-维他命,N-营养素(Leistner,1987年)食品保鲜栅栏发酵的干腊肠栅栏的次序确保每个阶段的稳定性。除了aw,所有的栅栏都会随着时间的推移而衰弱。1.亚硝酸盐抑制病原体 2.其他细菌的生长耗尽氧分 3.低氧喜好产酸竞争性菌丛 4.酸降低pH值 5.由于干制,Aw栅栏逐渐升高。(Leistner,1987)图13.4 在发酵香肠(意大利腊肠)的成熟和贮藏期间发生的栅栏次序。Pres.=亚硝酸盐,Eh=氧化还原势的减弱,c.f.=竞争性菌丛的生长,pH-酸度,aw=干制流程 1.1.微生物与乳及乳制品的腐败变质微生物与乳及乳制品的腐败变质 2.2.微生物与肉类的腐败变质微生物与
14、肉类的腐败变质 3.3.微生物与鱼类的腐败变质微生物与鱼类的腐败变质 4.4.微生物与鲜蛋的腐败变质微生物与鲜蛋的腐败变质 5.5.微生物与罐藏食品的腐败变质微生物与罐藏食品的腐败变质 6.6.微生物与糕点的腐败变质微生物与糕点的腐败变质9.3 食品腐败变质与食品类型的相关性1.1.微生物与乳及乳制品的腐败变质微生物与乳及乳制品的腐败变质1乳中微生物的来源及主要类群(1)乳房内的微生物乳房中的正常菌群:主要是小球菌属和链球菌属。乳房中的正常菌群:主要是小球菌属和链球菌属。能适应乳房的环境而生存细菌称为乳房细菌能适应乳房的环境而生存细菌称为乳房细菌。(2)环境中的微生物环境中的微生物 存在于鲜乳
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