《食品微生物》PPT课件.ppt

第十一章食品微生物,第一节 食品生境特征食品的营养组成 食品含有蛋白质、糖类、脂肪、无机盐、维生素和水分等丰富的营养成分，是微生物的良好培养基。因而微生物污染食品后很容易迅速生长繁殖造成食品的变质。但由于不同的食品中，上述各种成分的比例差异很大，而各种微生物分解各类营养物质的能力不同，这就导致了引起不同食品腐败的微生物类群也不同。,2.食品的氢离子浓度在一定的氢离子浓度下，微生物的酶系统才能发挥最大的催化作用，如果氢离子浓度改变，酶的催化就会减弱或消失，必然影响到微生物正常代谢。各种食品都具有一定的氢离子浓度，动植物食品原料的pH几乎都在7以下，有的可低到2-3。根据食品pH值不同，一般将食品分为酸性食品和非酸性食品。,食品基质特性2.食品的氢离子浓度 酸性食品和非酸性食品 非酸性食品：pH值在4.5以上者称为非酸性食品。鱼、肉、乳、蔬菜，等动物性食品都属于非酸性食品 酸 性 食 品：pH值在4.5以下者称为酸性食品。多数水果和少数蔬菜都属于酸性食品。,微生物生长与食品中pH值的关系不同种类的微生物都有自己最适生长的pH值范围。大多数细菌最适生长pH值是7.0左右，所以多数非酸性食品适宜各种细菌生长，因而食品的pH值越偏酸性，可以生长的细菌种类就越少，即使细菌能生长，其生长能力也弱。当食品pH值在5.5以下时，一般腐败细菌基本上被抑制，只有少数细菌，如大肠杆菌和一些耐酸细菌（LAB）仍能继续生长。但在酸性食品中，酵母菌和霉菌可以生长。,表 1 各种微生物生长的最适pH值及pH范围 微生 物 种 类 最低pH值 最适pH值 最高pH值 细菌、放线菌 5.0 7.08.0 10.0 酵 母 菌 2.5 3.86.0 8.0 霉 菌 1.5 3.06.0 10.0,微生物生长与食品中pH值的关系 微生物在食品中生长也能导致食品的pH值改变。如某些微生物分解食品中的糖类产酸，结果引起食品的pH值下降，某些微生物分解Pr产碱，结果导致食品的pH值出现上升趋势。,微生物生长与食品中pH值的关系 一般情况下，如果糖和蛋白质同时存在时，微生物首先利用糖，对蛋白质的分解就明显减少，这使pH值趋向酸性转化；在含有糖和蛋白质的食品中，经常见到的现象是：首先是pH值下降，而后出现上升。,3.食品的水分 食品有固体状、半固体状和液体状。它们不论是原料、半成品或成品，都含有一定量的水分，食品中的水分总是以结合水和游离水两种状态存在。微生物在食品上生长繁殖，除需要一定的营养物质外，还必须有足够的水分，微生物能利用的水分是游离水。,3.食品的水分 游离水的存在是微生物生长所必需的物质之一。故降低食品的水分含量，可以作为控制微生物生长的一项衡量指标（标准）。一般来说，含水分多的食品，微生物容易生长，含水分少的食品，微生物则不易生长，那么食品中含有的水分减少到怎样的程度，微生物就不能生长呢？,3.食品的水分 水分活性值 Aw（awter activity)Aw值即是食品在密闭容器内的水蒸汽压与在相同温度下的纯水蒸汽压的比值。Aw=P/P0 P0表示纯水的水蒸汽压，P表示食品的水蒸汽压。Aw值为 0-1之间 日常食品aw多数在0.980.99之间,不同类型微生物的生长对水分活性值的要求 各种不同类型微生物都有生长适宜的水分活性范围，以细菌、酵母菌、霉菌三大类微生物来比较。细菌 酵母菌 霉菌 细菌生长的水分活性值 除了嗜盐性细菌的最低Aw在0.75以下外，细菌要求 Aw 在 0.94以上。低于0.90几乎不能生长,3.食品的水分 不同类型微生物的生长对水分活性值的要求酵母菌生长的水分活性值 酵母菌生长所需水分要比细菌低一些，但比霉菌要高一些，除了耐渗透压酵母菌外，一般酵母菌生长的最低 Aw 范围在 0.94-0.88。霉菌生长的水分活性值 霉菌与细菌和酵母菌相比，能在较低的 Aw范围内生长。一般在 0.64的Aw下,任何霉菌均不能生长。但在Aw值为0.65时，有少数霉菌尚能生长，故称其为干性霉菌。,表2 食品中重要微生物类群生长的最低Aw值范围 类 群 最低Aw值范围 类 群 最低Aw 大多数细菌 0.990.94 嗜盐性细菌 0.75 大多数酵母 0.940.88 耐渗透压酵母菌 0.60 大多数霉菌 0.940.73 干性霉菌 0.65,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）,二 食品基质特性 4.食品的渗透压 渗透压与微生物的生命活动有一定的关系。如将微生物置于低渗溶液中，菌体吸收水分发生膨胀，甚至破裂；若置于高渗溶液中，菌体则发生脱水，甚至死亡。一般来讲，微生物在低渗透压的食品中有一定的抵抗力，较易生长，而在高渗食品中，微生物常因脱水而死亡。当然不同微生物种类对渗透压的耐受能力大不相同。,在食品中形成不同渗透压的物质，主要是食盐和糖。在食品中加人不同量的糖或盐，可以形成不同的渗透压。所加的糖或盐越多，则浓度越高，渗透压越大，食品的Aw值就越小。通常为了防止食品腐败变质，常用盐腌和糖渍方法来较长时间地保存食品。,不同微生物耐受食盐和糖的程度不一样 高度耐盐细菌 它们最适宜在含有20-30%食盐浓度的食品中生 长。这些细菌都能产生类胡萝卜素，所以菌落大都具有色素，如杆菌中的盐杆菌，球菌中的小球菌属等。,中度耐盐细菌 最适宜在含有5-10%食盐浓度食品中生长，如假单孢菌属、弧菌属、无色杆菌属、八叠球菌属、芽孢杆菌属和小球菌属，其中最突出的是盐脱氮微球菌和腌肉弧菌。低度耐盐细菌 最适宜在含2-5%食盐浓度食品中生长，如假单孢菌属、无色杆菌属、黄杆菌属和弧菌属中的一些菌种。,二 食品基质特性 4.食品的渗透压 引起食品变质的耐盐细菌和耐糖细菌高度、中度和低度三种不同的耐盐细菌，一般生长繁殖速度都比较慢，只有低度耐盐细菌中的溶血性弧菌繁殖速度较快。耐糖细菌 能在高度含糖食品中生长的细菌称为耐糖细菌，如肠膜明串珠菌等。,第二节 微生物引起食品变质的条件三 外界环境条件 食品的环境条件对微生物能否在食品中生长繁殖，造成食品腐败变质有很大影响的，这些条件主要指温度、气体、湿度（同前面Aw）等。1温度 微生物生长繁殖受到各种因素的影响，其中温度起着极重要的作用。适宜的温度可以促进微生物正常生命活动，加快生长繁殖速度；而不适宜温度可以减弱微生物生命活动或导致微生物在形态、生理特性上的改变，甚至可促使微生物死亡。,三 外界环境条件1.温度 温度是影响食品腐败变质的重要因素。在自然界中各类微生物都有它一定的适宜生长温度，这种温度是由于长期自然选择的结果。根据微生物对温度的适应性，可将其分成嗜冷微生物、嗜温微生物和嗜热微生物三个生理类群，其中与腐败有密切关系的是嗜温微生物。,三 外界环境条件1.温度A 嗜热微生物（高温型）25-95，最适50-60B 嗜温微生物（中温型）10-45，最适25-37C 嗜冷微生物（低温型）-5-30，最适10-20 每一群微生物都有最适生长温度范围，但这三群又都可以在25-30之间生长繁殖，当食品处于这样一种温度的环境中，各种微生物都可生长繁殖而引起食品的变质。,1温度 低温条件下引起食品变质的微生物 低温微生物：食品在冷藏中，有时会出现因微生物繁殖而导致的变质，在冷藏中出现的这一群微生物，在食品微生物学中就称为低温微生物低温条件下微生物虽能生长，但并不是它们生长繁殖的最适温度，即它们生长繁殖的速度很慢，因此，引起冷藏食品变质速度也较慢。,三 外界环境条件 1 温度 高温条件下引起食品变质的微生物微生物对高温比较敏感，如果超过微生物所适应的最高温度，一般敏感的微生物就会死亡。故应用高温进行灭菌是最常用的方法。然而不同微生物对热的敏感程度不同，有些微生物对热的抵抗力较强。嗜热微生物：在高温条件下，即一般指在45以上的温度下能生长的微生物被称作是嗜热微生物。,微生物引起的食品污染与腐败变质,表6-2食品中微生物生长的最低温度,微生物引起的食品污染与腐败变质,（2）气体 微生物与O2有着十分密切的关系。一般来讲，在有氧的环境中，微生物进行有氧呼吸，生长、代谢速度快，食品变质速度也快；缺乏O2条件下，由厌氧性微生物引起的食品变质速度较慢。O2存在与否决定着兼性厌氧微生物是否生长和生长速度的快慢。例如当Aw值是0.86时，无氧存在情况下金黄色葡萄球菌不能生长或生长极其缓慢；而在有氧情况下则能良好生长。,三 外界环境条件2 气体 微生物像其他生物一样，在维持其生命和生长繁殖的过程中必须利用能量。微生物借助菌体的酶类从物质的氧化过程中获得它所需要的能量。一般可分为 需氧微生物：如芽孢杆菌属、乳杆菌属的某些种、醋酸杆菌属、无色杆菌属、产膜酵母和霉菌。厌氧微生物：如梭状芽孢杆菌属、拟杆菌属和双歧杆菌属。兼性厌氧微生物：如葡萄球菌属、埃希氏菌属、沙门氏菌属、变形杆菌属、志贺氏菌属、芽孢杆菌属中的部分菌种及大多数酵母菌。,第二节 食品微生物污染来源、危害和预防措施,一 食品污染的概念 引起食品污染的微生物种类繁多，如细菌、霉菌等。微生物可以直接或间接地通过各种途径污染食品，并不断地利用食品中的丰富营养进行侵入、生长繁殖，最后导致食品发生腐败变质，甚至可以引起食物中毒。因此，了解微生物在自然界分布规律及其生长繁殖的动态，掌握食品微生物主要来源，对于切断污染途径、控制微生物对食品的污染，延长食品保藏时间、防止食品腐败变质与中毒事件发生具有十分重要意义。,二 污染食品的微生物来源 已经知道微生物是自然界分布最广泛、数量最大的一类生物。由于其个体微小、繁殖速度快、营养类型多、适应能力强，所以土壤、水中、空气、动植物体表及体内均广泛存在，甚至在高山、海洋等都有它们的存在。当然，不同环境中存在着不同类型和数量的微生物。那么污染食品的微生物主要来源于那些方面呢？通常认为造成食品污染的微生物主要来自四个方面：1 来自土壤中的微生物 2 来自水中的微生物 3 来自空气中的微生物 4 来自人及动植物的微生物 5.生产环境与食品用具,二、食品微生物污染的危害,一 食品腐败变质 食品受到外界有害因素的污染以后，食品原有色、香、味和营养成分发生了从量变到质变的变化，结果使食品的质量降低或完全不能食用，这个过程称为食品腐败变质。,二 腐败 腐败指的是由微生物引起蛋白质食品发生的变质。食物+分解Pr的微生物 AA+胺+硫化氢等三 发酵 发酵指的是由微生物引起糖类物质的变质。碳水化合物+分解糖类的微生物 有机酸+酒精+气体 四 酸败 酸败指的是由微生物引起脂肪类物质发生的变质，脂肪发生变质的特征是产生酸和刺激性的“油哈”气味。脂肪食物+解脂微生物 脂肪酸+甘油及其它产物 注：脂肪发生变质主要是由于化学作用所引起的，但许多研究证明与微生物有密切的关系。,感官鉴定 食品因微生物繁殖而引起变质以后，必然会从食品的性状上反映出来，而性状变化到一定程度，就会被人们的感觉器官有所察觉。因此，食品性状的感官，最为敏感可靠，也是一项评定食品卫生质量的重要指标。感官指标包括色泽、气味、口味和组织状态。,第三节 各类食品中的微生物,不同食品的腐败变质 食品从原料到加工产品，随时都有被微生物污染的可能。这些污染的微生物在适宜条件下即可生长繁殖，分解食品中的营养成分，使食品失去原有的营养价值，成为不符合卫生要求的食品。由于各类食品的基质条件不同，因而引起各类食品腐败变质的微生物类群及腐败变质症状也不完全相同。下面就各类主要食品的腐败变质作一介绍。,微生物引起的食品污染与腐败变质,3.1 乳及乳制品的腐败变质 各种不同的乳，如牛乳、羊乳、马乳等，其成分虽各有差异，但都含有丰富的营养成分，容易消化吸收,是微生物生长繁殖的良好培养基。乳一旦被微生物污染，在适宜条件下，就会迅速繁殖引起腐败变质而失去食用价值，甚至可能引起食物中毒或其他传染病的传播。微生物的来源及种类 刚生产出来的鲜乳，总是会含有一定数量的微生物，而且在运输和贮存过程中还会受到微生物的污染，使乳中的微生物数量增多。,微生物引起的食品污染与腐败变质,（1）乳房内微生物的污染 即使是健康的乳畜的乳房内，也可能生有一些细菌，严格无菌操作挤出乳汁，在1mL中也有数百个细菌。乳房中的正常菌群，主要是小球菌属和链球菌属。由于这些细菌能适应乳房的环境而生存，称为乳房细菌。乳畜感染后，体内的致病微生物可通过乳房进入乳汁而引起人类的传染。常见的引起人畜共患疾病的致病微生物主要有：结核分枝杆菌、布氏杆菌、炭疽杆菌、葡萄球菌、溶血性链球菌、沙门氏菌等。,微生物引起的食品污染与腐败变质,（2）挤乳过程中环境、器具及操作人员的污染 污染的微生物的种类、数量直接受畜体表面卫生状况、畜舍的空气、挤奶用具、容器，挤奶工人的个人卫生情况的影响。另外，挤出的奶在处理过程中，如不及时加工或冷藏不仅会增加新的污染机会，而且会使原来存在于鲜乳内的微生物数量增多，这样很容易导致鲜乳变质。所以挤奶后要尽快进行过滤、冷却。,微生物引起的食品污染与腐败变质,（3）鲜牛乳中微生物的种类 鲜乳的菌数在103106个/mL范围内。主要是一些细菌、酵母菌和少数霉菌，有时也有支原体和病毒。,微生物引起的食品污染与腐败变质,乳酸菌。在鲜乳中普遍存在，能利用乳中的碳水化合物进行乳酸发酵，产生乳酸，其种类很多，有些同时还具有一定的分解蛋白质的能力。常见的有乳酸链球菌、乳脂链球菌、粪链球菌、液化链球菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌。此外，鲜乳中经常还可分离到干酪乳杆菌、乳酸乳杆菌、乳短杆菌等。胨化细菌。胨化细菌可使不溶解状态的蛋白质变成溶解状态，并产生不良气味。乳液由于乳酸菌产酸使蛋白质凝固或由细菌的乳凝酶作用使乳中酪蛋白凝固。而胨化细菌能产生蛋白酶，使凝固的蛋白质消化成为溶解状态。乳中常见的胨化细菌有枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、荧光假单孢菌、腐败假单孢菌等。,微生物引起的食品污染与腐败变质,脂肪分解菌。主要是一些革兰氏阴性无芽孢杆菌，如假单孢菌属和无色杆菌属等。酪酸菌。这是一类能分解碳水化合物产生酪酸、CO2和H2的细菌。产气细菌。一类能分解糖类产酸又产气的细菌，如大肠杆菌和产气杆菌。产碱菌。这类细菌能分解乳中的有机酸、碳酸盐和其他物质，使牛乳的pH上升。主要是革兰氏阴性的需氧性细菌，如粪产碱杆菌、黏乳产碱杆菌。这些菌在牛乳中生长除产碱外，还可使牛乳变得粘稠。,微生物引起的食品污染与腐败变质,酵母菌和霉菌。鲜乳中常见的酵母有脆壁酵母、霍尔姆球拟酵母、高加索酒球拟酵母、拟圆酵母等。常见的霉菌有乳卵孢霉、乳酪卵孢霉、黑丛梗孢霉、变异丛梗孢霉、蜡叶芽枝霉、乳酪青霉、灰绿青霉、灰绿曲霉、和黑曲霉等。病原菌。鲜乳中有时会含有病原菌。患结核或布氏杆菌病的牛分泌的乳中会有结核杆菌或布氏杆菌，患乳房炎的乳牛的乳中会有金黄色葡萄球菌和病原性大肠杆菌。,微生物引起的食品污染与腐败变质,鲜乳的腐败变质 乳中含有溶菌酶等抑菌物质，使乳汁本身具有抗菌特性。但这种特性延续时间的长短，随乳汁温度高低和细菌的污染程度而不同。通常新挤出的乳，迅速冷却到0可保持48h，5可保持36h，10可保持24h，25可保持6h，30仅可保持2h。在这段时间内，乳内细菌是受到抑制的。当乳的自身杀菌作用消失后，乳静置于室温下，可观察到乳所特有的菌群交替现象。这种有规律的交替现象分为以下几个阶段。,微生物引起的食品污染与腐败变质,（1）抑制期 在新鲜的乳液中含有溶菌酶、乳素等抗菌物质，对乳中存在的微生物具有杀灭或抑制作用。在杀菌作用终止后，乳中各种细菌均发育繁殖，由于营养物质丰富，暂时不发生互联或拮抗现象。这个时期约持续12h左右。（2）乳链球菌期 鲜乳中的抗菌物质减少或消失后，存在于乳中的微生物，如乳链球菌、乳酸杆菌、大肠杆菌和一些蛋白质分解菌等迅速繁殖，其中以乳酸链球菌生长繁殖居优势，分解乳糖产生乳酸，使乳中的酸性物质不断增高。由于酸度的增高，抑制了腐败菌、产碱菌的生长。以后随着产酸增多乳链球菌本身的生长也受到抑制，数量开始减少。,微生物引起的食品污染与腐败变质,（3）乳酸杆菌期 当乳链球菌在乳液中繁殖，乳液的pH值下降至4.5以下时，由于乳酸杆菌耐酸力较强，尚能继续繁殖并产酸。在此时期，乳中可出现大量乳凝块，并有大量乳清析出，这个时期约有2d。（4）真菌期 当酸度继续下降至pH值3.03.5时，绝大多数的细菌生长受到抑制或死亡。而霉菌和酵母菌尚能适应高酸环境，并利用乳酸作为营养来源而开始大量生长繁殖。由于酸被利用，乳液的pH值回升，逐渐接近中性。,微生物引起的食品污染与腐败变质,（5）腐败期（胨化期）经过以上几个阶段，乳中的乳糖已基本上消耗掉，而蛋白质和脂肪含量相对较高，因此，此时能分解蛋白质和脂肪的细菌开始活跃，凝乳块逐渐被消化，乳的pH值不断上升，向碱性转化，同时并伴随有芽孢杆菌属、假单孢杆菌属、变形杆菌属等腐败细菌的生长繁殖，于是牛奶出现腐败臭味。,微生物引起的食品污染与腐败变质,鲜乳的腐败变质还会出现产气、发黏和变色的现象。气体主要是由细菌及少数酵母菌产生，主要有大肠杆菌群，其次有梭状芽孢杆菌属、芽孢杆菌属、异型发酸的乳酸菌类、丙酸细菌及酵母菌。这些微生物分解乳中糖类产酸并产CO2或H2。发黏现象是具有荚膜的细菌生长造成的，主要是产碱杆菌属、肠杆菌属和乳酸菌中的某些种。变色主要是由假单孢菌属、黄色杆菌属和酵母菌等的一些种造成的。,微生物引起的食品污染与腐败变质,6.3.1.3 乳制品的腐败变质（1）奶粉 在奶粉的制造过程中，原料乳经过净化、杀菌、浓缩、干燥等工艺，可使原料乳中的微生物数量大大降低。特别是制成的奶粉含水量很低（2%3%），不适于微生物的生长，甚至随着贮存时间的延长，微生物数量还会逐渐减少，残留的微生物主要是一些芽孢杆菌，所以奶粉能贮存较长时间而不变质。,微生物引起的食品污染与腐败变质,但如果原料乳的微生物学品质很差，微生物含量过高、生产工艺不完善、设备不精良、生产环境卫生条件差，不仅原料乳中的微生物不能完全杀死，而且还会造成微生物的再次污染，使奶粉中含有较多的微生物，并可能有病原菌存在。奶粉中常见的病原菌是沙门氏菌和金黄色葡萄球菌。在保存条件不当或包装不好的情况下，残存在奶粉中的微生物就会生长繁殖，造成奶粉的腐败变质。主要原因是一些耐热的细菌，如芽孢杆菌、微球菌、嗜热链球菌等引起的。,微生物引起的食品污染与腐败变质,（2）淡炼乳 淡炼乳是将消毒乳浓缩至原体积的2/5或1/2而制成的乳制品，其固形物在25.5%以上。由于淡炼乳水分含量较鲜乳大大降低，且装罐后经115117高温灭菌15min以上，所以在正常情况下，罐装淡炼乳成品应不含病原菌和在保存期内可能引起变质的杂菌，可以长期保存。但是如果加热灭菌不充分或罐体密封不良，会造成微生物残留或再度受到外界微生物的污染，使淡炼乳发生变质。表现有凝乳、产气、苦味乳等。如枯草芽孢杆菌、嗜热芽孢杆菌在淡炼乳中生长可造成凝乳，包括产生凝乳酶凝固和酸凝固，一些耐热的厌氧芽孢杆菌可引起淡炼乳产生气体，使罐发生爆裂或膨胀现象，刺鼻芽孢杆菌和面包芽孢杆菌等分解酪蛋白使炼乳出现苦味。,微生物引起的食品污染与腐败变质,（3）甜炼乳 甜炼乳是在消毒乳液中加入一定量的蔗糖、经加热浓缩至原有体积的2/51/3，使蔗糖浓度达40%45%，装罐后一般不再灭菌，而是依靠高浓度糖分形成的高渗环境抑制微生物的生长，达到长期保存的目的。如果原料污染严重或加工工艺粗放造成再度污染以及蔗糖含量不足，可使甜炼乳中微生物生长而引起变质。例如炼乳球拟酵母等分解蔗糖而产生大量气体，芽孢杆菌、微球菌、葡萄球菌、乳酸菌等生长产生乳酸、酪酸、琥珀酸等有机酸以及这些菌产生的凝乳酶等，使炼乳变稠不易倾出，当罐内残存有一定的空气，又有霉菌污染时，会出现白、黄、红等多种颜色的形似钮扣状的干酪样凝块，并呈现金属味、干酪味等异味。在甜炼乳中生长的霉菌有匍匐曲霉、芽枝霉等。,微生物引起的食品污染与腐败变质,6.3.2 肉及肉制品的腐败变质 各种肉及肉制品均含有丰富的蛋白质、脂肪、水、无机盐和维生素。因此肉及肉制品有仅是营养丰富的食品，也是微生物良好的天然培养基。,微生物引起的食品污染与腐败变质,6.3.2.1 肉及肉制品中微生物的来源（1）屠宰前的微生物来源 屠宰前健康的畜禽具有健全而完整的免疫系统，能有效地防御和阻止微生物的侵入和在肌肉组织内扩散。所以正常机体组织内部（包括肌肉、脂肪、心、肝、肾等）一般是无菌的，而畜禽体表、被毛、消化道、上呼吸道等器官总是有微生物存在，如未经清洗的动物被毛、皮肤微生物数量可达105106个/cm2。如果被毛和皮肤污染了粪便，微生物的数量会更多。刚排出的家畜粪便微生物数量可多达107个/g。,微生物引起的食品污染与腐败变质,患病的畜禽其器官及组织内部可能有微生物存在，如病牛体内可能带有结核杆菌、口蹄疫病毒等。这些微生物能够冲破机体的防御系统，扩散至机体的其他部位，此多为致病菌。动物皮肤发生刺伤、咬伤或化脓感染时，淋巴结会有细菌存在。其中一部分细菌会被机体的防御系统吞噬或消除掉，而另一部分细菌可能存留下来导致机体病变。畜禽感染病原菌后有的呈现临床症状，但也有相当一部分为无症状带菌者，这部分畜禽在运输和圈养过程中，由于拥挤、疲劳、饥饿、惊恐等刺激，机体免疫力下降而呈现临床症状，并向外界扩散病原菌，造成畜禽相互感染。,微生物引起的食品污染与腐败变质,（2）屠宰后的微生物来源 屠宰后的畜禽即丧失了先天的防御机能，微生物侵入组织后迅速繁殖。屠宰过程中卫生管理不当将造成微生物广泛污染的机会。最初污染微生物是在使用非灭菌的刀具放血时，将微生物引入血液中的，随着血液短暂的微弱循环而扩散至胴体的各部位。在屠宰、分割、加工、贮存和肉的配销过程中的每一个环节，微生物的污染都可能发生。肉类一旦被微生物污染，其生长繁殖是很难完全抑制的。因此限制微生物污染的最好方法是在严格的卫生管理条件下进行屠宰、加工和运输，这也是获得高品质肉类及其制品的重要措施。对已遭受微生物污染的胴体，抑制微生物生长的最有效方法则是进行迅速冷却和及时冷藏。,微生物引起的食品污染与腐败变质,屠宰前畜禽的状态也很重要。屠宰前给予充分休息和良好的饲养，使其处于安静舒适的条件，此种状态下进行屠宰其肌肉中的糖元将转变为乳酸。在屠宰后67h内由于乳酸的增加使胴体的pH降低到5.65.7，24h内pH降低至5.35.7。在此pH条件下，污染的细菌不易繁殖。如果宰前家畜处于应激和兴奋状态，则将动用贮备糖元，宰后动物组织的pH接近于7，在这样的条件下腐败细菌的侵染会更加迅速。,微生物引起的食品污染与腐败变质,6.3.2.2 肉及肉制品中微生物的种类及特性 参与肉类腐败过程的微生物是多种多样的，一般常见的有：腐生微生物和病原微生物。腐生微生物包括有细菌、酵母菌和霉菌，它们污染肉品，使肉品发生腐败变质。它们都有较强的分解蛋白质的能力。细菌主要是需氧的革兰氏阳性菌，如蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌等；需氧的革兰氏阴性菌有假单胞杆菌属、无色杆菌属、黄色杆菌属、产碱杆菌属、埃希氏杆菌属、变形杆菌属等；此外还有腐败梭菌、溶组织梭菌和产气荚膜梭菌等厌氧梭状芽孢杆菌。,微生物引起的食品污染与腐败变质,酵母菌和霉菌主要包括有假丝酵母菌属、丝孢酵母属、交链孢酶属、曲霉属、芽枝霉属、毛霉属、根霉属和青霉属。病畜、禽肉类可能带有各种病原菌，如沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、结核分枝杆菌、炭疽杆菌和布氏杆菌等。它们对肉的主要影响并不在于使肉腐败变质，严重的是传播疾病，造成食物中毒。,微生物引起的食品污染与腐败变质,6.3.2.3 鲜肉的腐败变质 健康动物的血液、肌肉和内部组织器官一般是没有微生物存在的，但由于屠宰、运输、保藏和加工过程中的污染，致使肉体表面污染了一定数量的微生物。这时，肉体若能及时通风干燥，使肉体表面的肌膜和浆液凝固形成一层薄膜时，可固定和阻止微生物浸入内部，从而延缓肉的变质。,微生物引起的食品污染与腐败变质,通常鲜肉保藏在0左右的低温环境中，可存放10d左右而不变质。当保藏温度上升时，表面的微生物就能迅速繁殖，其中以细菌的繁殖速度最为显著，细菌吸附鲜肉表面的过程可分为两个阶段：首先是可逆吸附阶段，即细菌与鲜肉表面微弱结合，此时用水洗可将其除掉，第二个阶段为不可逆吸附阶段，细菌紧密地吸附在鲜肉表面，而不能被水洗掉，吸附的细菌数量随着时间的延长而增加，它沿着结缔组织、血管周围或骨与肌肉的间隙蔓延到组织的深部，最后使整个肉变质。宰后畜禽的肉体由于有酶的存在，使肉组织产生自溶作用，结果使蛋白质分解产生蛋白胨和氨基酸，这样更有利于微生物的生长。,微生物引起的食品污染与腐败变质,（1）有氧条件下的腐败 在有氧条件下，需氧和兼性厌氧菌引起肉类的腐败表现为：表面发黏。微生物在肉表面大量繁殖后，使肉体表面有粘状物质产生，这是微生物繁殖后所形成的菌落，以及微生物分解蛋白质的产物。这主要由革兰氏阴性细菌、乳酸菌和酵母菌所产生。当肉的表面有发粘、拉丝现象时，其表面含菌数一般为107个/cm2。,微生物引起的食品污染与腐败变质,变色。肉类腐败变质，常在肉的表面出现各种颜色变化。最常见的是绿色，这是由于蛋白质分解产生的硫化氢与肉质中的血红蛋白结合后形成的硫化氢血红蛋白（Hs-Hb）造成的，这种化合物积蓄在肌肉和脂肪表面，即显示暗绿色。另外，粘质赛氏杆菌在肉表面所产生红色斑点，深蓝色假单胞杆菌能产生蓝色，黄杆菌能产生黄色。有些酵母菌能产生白色、粉红色、灰色等斑点。一些发磷光的细菌，如发磷光杆菌的许多种能产生磷光。,微生物引起的食品污染与腐败变质,霉斑。肉体表面有霉菌生长时，往往形成霉斑。特别是一些干腌制肉制品，更为多见。如美丽枝霉和刺枝霉在肉表面产生羽毛状菌丝；白色侧孢霉和白地霉产生白色霉斑；草酸青霉产生绿色霉斑；蜡叶芽枝霉在冷冻肉上产生黑色斑点。产生异味。肉体腐烂变质，除上述肉眼观察到的变化外，通常还伴随一些不正常或难闻的气味，如微生物分解蛋白质产生恶臭味；乳酸菌和酵母菌的作用会产生挥发性有机酸的酸味；霉菌生长繁殖产生的霉味；放线菌产生泥土味等。,微生物引起的食品污染与腐败变质,（2）无氧条件下的腐败 在室温条件下，一些不需要严格厌氧条件的梭状芽孢杆菌首先在肉上生长繁殖，随后其他一些严格厌氧的梭状芽孢杆菌，如双酶梭状芽孢杆菌、生孢梭状芽孢杆菌、溶组织梭状芽孢杆菌等开始生长繁殖，分解蛋白质产生恶臭味。牛、猪、羊的臀部肌肉很容易出现深部变质现象，有时鲜肉表面正常，切开时有酸臭味，股骨周围的肌肉为褐色、骨膜下有黏液出现，这种变质称为骨腐败。塑料袋真空包装并贮存于低温条件时可延长保存期，此时如塑料袋透气性很差，袋内氧气不足，将会抑制需氧菌的生长，而以乳杆菌和其他厌氧菌生长为主。,微生物引起的食品污染与腐败变质,在厌氧条件下，兼性厌氧菌和专性厌氧菌的生长繁殖引起肉类腐败变质的表现为：产生异味。由于梭状芽孢杆菌、大肠杆菌以及乳酸菌等作用，产生甲酸、乙酸、丁酸、乳酸和脂肪酸，而形成酸味，蛋白质被微生物分解产生硫化氢、硫醇、吲哚、粪臭素、氨和胺类等异味化合物，而呈现异臭味，同时还可产生毒素。腐烂。腐烂主要是由梭状芽孢杆菌属中的某些种引起的，假单孢菌属、产碱杆菌属和变形杆菌属中的某些兼性厌氧菌也能引起肉类的腐烂。,微生物引起的食品污染与腐败变质,鲜肉在搅拌过程中微生物可均匀地分布到碎肉中，所以绞碎的肉比整块肉含菌数量高得多。绞碎肉的菌数为108个/g时，在室温条件下，24h就可能出现异味。值得注意的是肉腐败变质与保藏温度有关，当肉的保藏温度较高时，杆菌的繁殖速度较球菌快。,微生物引起的食品污染与腐败变质,6.3.2.4 肉制品的腐败变质（1）熟肉类制品 鲜肉经过热加工制成各种熟肉制品后理应不含菌体，但由于加热程度不同，带有芽孢的细菌可存留下来，这是贮存期间造成肉类制品败坏的主要隐患所在。在熟肉制品上存在的其他细菌、霉菌及酵母菌常是热加工后的二次污染菌。熟肉制品腐败可出现酸味、黏液和恶臭味。若被厌氧梭状芽孢杆菌污染，熟肉制品深部会发生腐败，甚至产生毒素。,微生物引起的食品污染与腐败变质,（2）腌腊制品 肉类经过腌制可达到防腐和延长保存期的目的，并有改善肉品风味的作用。肉的腌制分湿腌和干腌。湿腌用的腌制液一般含4%的NaCl，对微生物有一定的抑制作用。假单孢菌是冷藏鲜肉的重要变质菌，其数量的多寡是腊肉制品微生物学品质优劣的标志，该菌在腌制液中一般不生长，只能存活而已。弧菌是腌腊肉制品的重要变质菌，该菌在胴体肉上很少发现，但在腌腊肉上很易见到。,微生物引起的食品污染与腐败变质,腌制肉中微生物的分布与腌制肉的部位和环境条件有关，一般肉皮上的细菌数比肌肉中的细菌数要高。当pH6.3时，则以微球菌占优势。微球菌具有一定的耐盐性和分解蛋白质及脂肪的能力，并能在低温条件下生长，大多数微球菌能还原硝酸盐，某些菌株还能还原亚硝酸盐，因此它是腌制肉中的主要菌类。弧菌具有一定的嗜盐性，并能在低温条件下生长，有还原硝酸盐和亚硝酸盐的能力，在pH5.96.0以上时生长，在肉表面生长形成黏液。,微生物引起的食品污染与腐败变质,在腌制肉上常发现的酵母菌，有球拟酵母、假丝酵母、德巴利酵母和红酵母，它们可在腌制肉表面形成白色或其他色斑。在腌制肉上也常发现青霉、曲霉、枝孢霉和交链孢霉等生长，并以青霉和曲霉占优势。污染腌制肉的曲霉多数不产生黄曲霉毒素。带骨腌腊肉制品有时会发生仅限于前后腿或关节周围深部变质的现象。这主要是由于原料肉在腌制前细菌已污染腿骨或关节处，在腌制时盐分又未能充分扩散进入到腿骨及关节处，使污染菌在此生长繁殖，引起骨腐败。,微生物引起的食品污染与腐败变质,（3）香肠和灌肠制品 香肠和灌肠的原料肉经过切碎或绞碎并加入辅料及调味料后，灌入肠衣或其他包装材料内，经过加热或不加热而制成的一类食品。在加工过程中，分布在肉表面的微生物及环境中的微生物会大量扩散到肉中去。为防止微生物生长，绞碎与搅拌过程应在低温条件下进行。在肠类制品中，如中国腊肠虽含有一定盐分但仍不足以抑制其中的微生物生长。酵母菌可在肠衣外面形成粘液层，微杆菌能使肉肠变酸和变色，革兰氏阴性杆菌也可使肉肠发生腐败变质。,微生物引起的食品污染与腐败变质,熟肉肠类是经过热加工制成的产品，因此可杀死肉馅中微生物的营养体，但一些细菌的芽孢仍可能存活。如加热不充分，不形成芽孢的细菌也可能存活。因此，熟制后的肉肠也应进行冷藏，使肠内中心温度在46h内降低至5，否则梭状芽孢杆菌的芽孢可能发芽并繁殖。硝酸盐可抑制芽孢发芽，尤其能抑制肉毒梭菌的芽孢，但对其他菌类抑制作用弱多了。熟肉肠类制品发生变质的现象主要有表面变色和绿蕊或绿坏。前者是由于加工后又污染了细菌，而贮存条件又不当，细菌繁殖所致，后者则是由于原料含菌数过高，加工处理不当，没有将细菌全部杀死，成品又没及时冷藏，细菌大量繁殖所致。当肉肠表面潮湿，环境温度高时更易发生变质,微生物引起的食品污染与腐败变质,6.3.3 罐装食品的变质 罐藏食品是食品原料经过预处理、装罐、密封、杀菌之后而制成的食品，通常称之为罐头。其种类很多，依据pH的高低可分为低酸性、中酸性、酸性和高酸性罐头四大类(表6-3)。低酸性罐头是以动物性食品原料为主要成分，富含大量的蛋白质。而中酸性、酸性和高酸性罐头是以植物性食品原料为主要成分，碳水化合物含量高。,微生物引起的食品污染与腐败变质,罐头的密封可防止内容物溢出和外界微生物的侵人，而加热杀菌则是要杀灭存在于罐内全部微生物。罐头经过杀菌可在室温下保存很长时间。但由于某些原因，罐头有时也会出现腐败变质现象。,表6-3 罐头食品的分类,微生物引起的食品污染与腐败变质,6.3.3 罐装食品腐败变质的原因 罐藏食品腐败变质是由罐内微生物引起的，这些微生物的来源有两种情况。（1）杀菌后罐内残留有微生物 当罐头杀菌操作不当、罐内留有空气等情况下，有些耐热的芽泡杆菌不能彻底杀灭。这些微生物在保存期内遇到合适条件就会生长繁殖而导致罐头的腐败变质。（2）杀菌后发生漏罐 由于罐头密封不好，杀菌后发生漏罐而遭受外界的微生物污染。其主要的污染源是冷却水，冷却水中的微生物通过漏罐处进入罐内。空气也是一个微生物污染源，通过漏罐污染的微生物既有耐热菌也有不耐热菌。,微生物引起的食品污染与腐败变质,6.3.3.2 罐装食品变质外形及微生物种类 合格的罐头，因罐内保持一定的真空度、罐盖或罐底应是平的或稍向内凹陷，软罐头的包装袋与内容物接合紧密。而腐败变质罐头的外观有两种类型，即平听和胀罐。（1）平听 平听可由以下几种原因造成：,微生物引起的食品污染与腐败变质,平酸腐败。又称平盖酸败。罐头内容物由于微生物的生长繁殖而变质，呈现浑浊和不同酸味，pH下降，但外观仍与正常罐头一样不出现膨胀现象。导致罐头平酸腐败的微生物习惯上称之为平酸菌。主要的平酸菌有：嗜热脂肪芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌等，这些芽孢杆菌多数情况是由于杀菌不彻底引起的。此外在杀菌后。由于罐头密封不严，引起二次污染。罐头食品变质主要与污染的微生物种类及其食品的性质有关。,微生物引起的食品污染与腐败变质,硫化物腐败。腐败的罐头内产生大量黑色的硫化物。沉积于罐头的内壁和食品上，致使罐内食品变黑并产生臭味，罐头外观一般保持正常或出现隐胀或轻胀。这是由致黑梭状芽孢杆菌引起的。该菌为厌氧性嗜热芽孢杆菌，生长温度在3570之间，适温为55，分解糖的能力较弱，但能较快地分解含硫氨基酸而产生硫化氢气体。此菌在豆类、玉米、谷类和鱼类罐头中常见。,微生物引起的食品污染与腐败变质,（2）胀罐 引起罐头胀罐现象的原因可分为两个方面：一个方面是由化学或物理原因造成的，如罐头内的酸性食品与罐头本身的金属发生化学反应产生氢气，罐内装的食品量过多时，也可压迫罐头形成胀罐，加热后更加明显，排气不充分，有过多的气体残存，受热后也可胀罐。另一个方面是由于微生物生长繁殖而造成的，它是绝大多数罐藏食品胀罐的原因。引起罐头胀罐的主要微生物有：,微生物引起的食品污染与腐败变质,TA菌。TA菌是不产硫化氢的嗜热厌氧菌的缩写。它是一类能分解糖，产芽孢的厌氧菌。该类菌在中酸或低酸性罐头中生长繁殖后，产生酸和气体(CO2和H2)。当气体积累过多，温度过高时就会使罐头膨胀甚至破裂。变质的罐头通常有酸味。这类菌常见的有嗜热解糖梭状芽孢杆菌，其生长适宜温度55，低于32时生长缓慢。中温需氧芽孢杆菌。如多黏芽孢杆菌、浸麻芽孢杆菌等。该类菌分解糖时除产酸外还产生气体，多发生于真空度不够的罐头。,微生物引起的食品污染与腐败变质,中温厌氧梭状芽孢杆菌。该类菌适宜生长温度为37。包括分解糖类的丁酸细菌和巴氏固氮梭状芽孢杆菌，它们可在酸性或中酸性罐头内进行丁酸发酵，产生H2和CO2造成罐头膨胀而变质。一些能分解蛋白质的菌种如魏氏梭菌、生芽孢梭菌及肉毒梭菌等，它们可分解蛋白质产生硫化氢、硫醇、氨、吲哚、粪臭素等恶臭物质，引起肉类、鱼类罐头的腐败变质，并有胀罐现象。不产芽孢的细菌。出现漏罐或杀菌不充分时，罐中就会污染或存活不产芽孢的细菌。包括两类：一是肠道菌如大肠杆菌，另一类是链球菌如嗜热链球菌、乳链球菌和粪链球菌等。这些菌常见于果蔬罐头中，能发酵糖类产酸产气、造成胀罐。,微生物引起的食品污染与腐败变质,酵母菌。酵母菌及其孢子一般都较容易被杀死。罐头内如有酵母菌污染，主要是由于漏罐或杀菌不够造成的。发生变质的罐头往往出现浑浊、沉淀、风味改变、膨胀及爆裂等现象。常见于果酱、果汁、水果罐头、甜炼乳、糖浆等含糖量高的罐头。霉菌。少数霉菌具有较强的耐热性，尤其是能形成菌核的种类耐热性更强。例如纯黄丝衣霉菌是一种能分解果胶的霉菌，它能形成子囊孢子，加热85，3Omin还能生存。在氧气充足的情况下生长繁殖并产生CO2造成罐头膨胀。这种现象的发生是由于罐头真空度不够，罐内有较多的气体造成的。,微生物引起的食品污染与腐败变质,6.3.4蛋类的腐败变质 禽蛋具有很高的营养价值，含有较多的蛋白质、脂肪、B族维生素