食品的细菌污染与腐败变质
Bacterial contamination and
food spoilage
Outline
食品的细菌污染
常见的食品细菌
细菌污染食品的途径
食品细菌污染的危害
食品细菌污染的检验
食品的腐败变质
腐败变质的原因
腐败变质的过程
影响腐败变质的因素
腐败变质的危害
食品腐败变质的鉴定
腐败变质的预防
食品的细菌污染
常见的食品细菌
假单胞菌属:革兰氏阴性无芽胞杆菌,
需氧,嗜冷,PH 下生长 ,是典型的
腐败细菌,在肉、鱼等动物食品及蔬菜
中均易生长繁殖。
微球菌属和葡萄球菌属:革兰氏阳性菌,
嗜中温,营养要求较低。在动物性食品
上多见,有的能使食品变色。
芽胞杆菌属与芽胞梭菌属:分布较广泛,
尤其多见于肉和鱼。嗜中温菌者为多,
是罐头食品中常见的腐败菌。
肠杆菌科各属:除志贺氏菌属及沙门氏
菌属外,皆为常见的腐败菌。革兰氏阴
性,需氧及兼性厌氧,嗜中温杆菌。多
见于水产品等动物性食品中。
弧菌属与黄杆菌属:均为革兰氏阴性兼性
厌氧菌。主要来自海水或淡水,在低温和
5%食盐中均可生长,故在鱼类等水产食品
中多见。
嗜盐杆菌属与嗜盐球菌属:革兰氏阴性需
氧菌、嗜盐,在12%食盐甚至更高浓度的
食盐中均可生长。多见于咸鱼。
乳杆菌属:革兰氏阳性杆菌,厌氧或微需
氧,在乳品中多见。
食品细菌的污染途径(来源)
(1) 原料污染
(2) 产、储、运、销过程中的污染
(3) 从业人员的污染
(4) 烹调加工过程中的污染
食品贮存、运输、销售过程中的污染:食
品从加工出厂到销售时,贮存条件、运输
过程都有可能造成细菌污染,尤其是包装
破损的食品。
食品消费过程中的污染:生食、熟食不分,
烹调用具不卫生等造成的交叉污染。
食品细菌污染的检验
细菌总数
定义:指单位质量(g)、体积(ml)或表面
积( cm2 )的被检食品中所含的细菌数量。
检验方法:①在严格规定条件下(营养琼脂
培养基、37℃、pH ,48~72h)进行培养,
形成的菌落(代表一个细菌形成的克隆)数
目,称为菌落总数(colony forming
unit,cfu)。②涂片染色通过显微镜观察计数,
称为食品细菌总数。
菌落总数:测定值<实际值
染色镜检细菌总数:测定值>实际值
食品细菌总数的卫生学意义
A. 代表食品清洁状态的标志
B. 预测食品耐储藏的期限
举例:鱼体菌落数目 温度 保质期
105 cfu/cm2 0℃ 6天
103 cfu/cm2 0℃ 12天
特别提示:不是绝对平行关系,菌相的作用
大肠菌群
来自人或温血动物肠道,需氧与兼性
厌氧,不形成芽孢,在35-37℃发酵
乳糖产酸产气的革兰氏阴性杆菌,包
括埃希氏菌属、柠檬酸杆菌属、肠杆
菌属和克雷伯菌属。
大肠菌群作为食品微生物污染指标的原因
A. 大肠菌群仅来自肠道。
B. 在肠道中数量较多,灵敏度较高,易
于检出。
C. 在外界环境中有一定的抵抗力,能生
存一定时间,与肠道致病菌基本一致。
D. 操作较为简便。
大肠菌群的卫生学意义
A. 粪便污染指示菌,其中典型大肠杆菌表示
近期污染,非典型大肠杆菌表示陈旧污染。
B. 肠道致病菌污染的指示菌。
特别提示:大肠菌群不适宜作为低温水
产品的污染指示菌。肠球菌?
肠道致病菌
大肠菌群检验呈阳性,并怀疑食品可能
受到致病菌污染时可进行致病菌检验。在我
国的国家标准中,致病菌一般指“肠道致病
菌和致病性球菌”,主要包括沙门氏菌、志
贺氏菌、金黄色葡萄球菌、致病性链球菌等
四种,致病菌不允许在食品中检出。
食品的腐败变质
Food spoilage:指在以微生物为主的各种因
素综合作用下,所发生的食品成分及感官
性质的一切变化。
原因
微生物的作用(细菌、霉菌、酵母-酶)
食品本身的因素(蛋白质、碳水化物、脂肪)
环境因素(温度、湿度、氧气)
腐败变质的过程
蛋白质的分解
氨基酸 胺
氨+甲基 一甲胺、二甲胺、三甲胺
蛋白质分解产物大都具有挥发性,并有臭味。
脱羧酶
脱
氨
基
酶
蛋白质的分解
富含蛋白质的食品如肉、鱼、蛋和大豆制品等的
腐败变质,主要以蛋白质的分解为其特征。蛋白
质在微生物的作用下,首先分解为肽,再分解为
氨基酸。氨基酸在相应酶的作用下,进一步分解
成有机胺、硫化氛、硫醇、 吲哚、粪臭素和醛
等物质,具有恶臭味。
蛋白质的分解
蛋白质分解后所产生的胺类是碱性含氮化
合物,具有挥发性。因此测定鱼、肉食品
中的总挥发性盐基氮的含量,是鉴定肉、
鱼新鲜度的指标之一。
碳水化物的分解
碳水化合物分解通常称为酸发酵和酵解。
粮食、蔬菜、水果和糖类及其制品,含有较
多的碳水化合物。这类食品腐败变质时,主
要以碳水化合物在微生物或动植物组织中酶
的作用下,经过产生双糖、单糖、有机酸、
醇、醛等一系列变化,最后分解成二氧化碳
和水。这个过程的主要变化是酸度升高,也
可伴有其它产物所特有的气味。
脂肪的酸败
酸败是由空气中的氧、水分或微生物作
用引起的。
自身氧化:油脂中不饱脂肪酸的双键部
分受到空气中氧的作用,氧化成过氧化物,
后者继续分解或进一步氧化,产生有臭味的
低级醛或羧酸。光、热或湿气都可以加速油
脂的酸败。
微生物的酶解作用:油酯先水解
为脂肪酸,脂肪酸在微生物酶的作用下发
生β氧化,即羧酸中的β碳原子被氧化为
羰基,生成β-酮酸,后者进一步分解则
生成含碳较少的酮或羧酸。
脂肪的分解
脂肪酸进一步分解生成过氧化物和氧化物,
随之产生具有特殊刺激气味的酮和醛等酸败
产物,即所谓哈喇味。因此,鉴定油脂的酸
价和过氧化值,是油脂酸败的判定指标。
腐败变质的影响因素
食品中的酶:autolysis(自溶)
微生物生长:FATTOM
Food
Acidity
Time
Temperature(TDZ(危险温度区),5℃~65℃)
Oxygen
Moisture(water activity)
Time Number of Bacteria
Start 1
15 Minutes 2
30 Minutes 4
45 Minutes 8
1 Hour 16
2 Hours 256
3 Hours 4096
4 Hours 65,536
5 Hours 1,048,576
6 Hours 16,777,216
腐败变质的卫生学意义
产生不良感官性状:气味、颜色、溃烂、
污秽等。
营养价值降低
食源性疾病风险增加:食品腐败变质虽
不等同于食源性疾病,但增加其危险性,
引起中毒或潜在性危害。
食品腐败变质的鉴定
感官鉴定:通过视觉、嗅觉、触觉、味觉、听觉
对食品卫生质量的鉴定,称为食品的感官评价。
A. 粮谷类:霉菌污染为主,颜色发灰发绿,霉
变气味。
B. 肉类:臭味、颜色发暗、表面污秽、弹性降
低,肉质色泽发暗, 切面灰暗粘刀
C. 淀粉类食品:变酸。
感官鉴定
D.鱼类:臭味、鱼鳞脱落、眼球凹陷、腹部
膨胀等。
E.鲜奶:变酸,蛋白凝固出现‘奶豆腐’现象
F.罐头类:出现‘胖听’现象,敲击罐头壁发
出空洞音。
理化鉴定:食品腐败变质后伴有物理及化学特性
的变化,通过检测来判断食品卫生质量,称为理
化鉴定。
A. pH值:碳水化物多的食品、脂类酸败。
食品中pH值的变化,一方面可由微生物的作用或
食品原料本身酶的消化作用,使食品中pH值下降;另一方
面也可以由微生物的作用所产生的氨而促使pH值上升。一
般腐败开始时食品的pH略微降低,随后上升,因此多呈现
V字形变动。
例如牲畜和一些青皮红肉的鱼在死亡之后,肌肉
中因碳水化合物产生消化作用,造成乳酸和磷酸
在肌肉中积累,以致引起pH值下降;其后因腐败
微生物繁殖,肌肉被分解,造成氨积累,促使pH
值上升。我们借助于pH计测定则可评价食品变质
的程度。
但由于食品的种类、加工法不同以及污染的微生
物种类不同,pH的变动有很大差别,所以一般不
用pH作为初期腐败的指标。
B.挥发性盐基总氮(total volatile
basic nitrogen,TVBN)
含蛋白质丰富的食品(肉、鱼、豆
类)水浸液在弱碱性条件下与水蒸气
一起蒸馏出来的总氮量(形成氨、胺
的含氮物),称为TVBN。
2NH3+4H3BO3 (NH4)2B4O7+2H2O
(NH4)2B4O7+2HCl+5 H2O 2NH4Cl+4H3BO3
常用蒸馏法或Conway微量扩散法定量。该指标现
已列入我国食品卫生标准。例如一般在低温有氧
条件下,鱼类挥发性盐基氮的量达到30mg/100g
时,即认为是变质的标志。
值:鱼肉ATP依次分解为ADP、AMP、IMP、
HxR(肌苷)、Hx(次黄嘌呤),其中低级分解
产物HxR和Hx与ATP及其系列分解产物的比值
(百分数)称为K值。
HxR+Hx
K=
ADP+AMP+IMP+HxR+Hx
K值≤20%,绝对新鲜;K值≥40%,腐败。
X 100%
D. 三甲胺:鱼虾类鉴定
因为在挥发性盐基总氮构成的胺类中,
主要的是三甲胺,是季胺类含氮物经微生
物还原产生的。可用气相色谱法进行定量,
或者三甲胺制成碘的复盐,用二氯乙烯抽
取测定。新鲜鱼虾等水产品、肉中没有三
甲胺,初期腐败时,其量可达4mg~
6mg/100g。
E.组胺
鱼贝类可通过细菌分泌的组氨酸脱羧酶使组氨
酸脱羧生成组胺而发生腐败变质。当鱼肉中的组
胺达到4-10mg/100g,就会发生变态反应样的食
物中毒。通常用圆形滤纸色谱法(卢塔-宫木法)
进行定量。
F.过氧化值:油脂鉴定。
H.羰基价:油脂鉴定。
物理指标
物理指标
微生物鉴定
细菌总数
大肠菌群
物理指标
食品的物理指标,主要是根据蛋白质分解时
低分子物质增多这一现象,来先后研究食品
浸出物量、浸出液电导度、折光率、冰点下
降、粘度上升等指标。其中肉浸液的粘度测
定尤为敏感,能反映腐败变质的程度。
微生物检验
对食品进行微生物菌数测定,可以反映食品被
微生物污染的程度及是否发生变质,同时它是
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。在国家卫生标准中常用细
菌总菌落数和大肠菌群的近似值来评定食品卫
生质量,一般食品中的活菌数达到108cfu/g时,
则可认为处于初期腐败阶段。
食品腐败变质的预防措施
预防微生物污染:从食品原料到食用的整个食
品链过程注意防止微生物的污染。
降低微生物的数量
杀灭微生物的措施
A. 热处理:高压蒸汽灭菌法;煮沸消毒法;巴氏
消毒法;超高温灭菌法(ultra high
temperature,UHT);微波加热(国际规定食品
工业用915 MHz和2450 MHz两种频率)。
B.辐射灭菌
利用γ射线具有波长短,穿透力强的特点,对微
生物的DNA、RNA、蛋白质、脂类等大分子物质的破
坏作用,特别是对DNA损失是其杀灭微生物的主要作
用机理。
辐照源:60Co 、137Cs
剂量:5~10kGy 消毒(不能杀死芽孢)
10~50kGy 灭菌
安全性问题:感生放射性、感官性状、营养成分、
有害物质?
控制微生物繁殖速度的措施
A. 降低食品水分含量:日晒、阴干、热风干燥、喷
雾干燥等。
B. 降低食品的储藏温度:冷藏、冷冻。
C. 提高食品渗透压:大部分微生物在高渗环境中会
死亡,由于脱水的作用。盐腌和糖渍两种方法。
D. 化学防腐:防腐剂、酸渍等。
E. 生物防腐:发酵作用降低酸度。
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