1 第一章 食品的腐败变质

微生物引起的食品污染与腐败变质
（3）水分 水分是微生物生命活动的必要条件，微生物 细胞组成不可缺少水，细胞内所进行的各种生物化学反应， 均以水分为溶媒。在缺水的环境中，微生物的新陈代谢发生 障碍，甚至死亡。但各类微生物生长繁殖所要求的水分含量 不同，因此，食品中的水分含量决定了生长微生物的种类。 一般来说，含水分较多的食品，细菌容易繁殖；含水分少的 食品，霉菌和酵母菌则容易繁殖。
微生物引起的食品污染与腐败变质
淡水域中的微生物可分为两大类型：一类是清水型水生 微生物，这类微生物习惯于在洁净的湖泊和水库中生活，以 自养型微生物为主，可被看作是水体环境中的土居微生物， 如硫细菌、铁细菌、衣细菌及含有光合色素的蓝细菌、绿硫 细菌和紫细菌等。也有部分腐生性细菌，如色杆菌属，无色 杆菌属和微球菌属的一些种就能在低含量营养物的清水中生 长。霉菌中也有一些水生性种类，如水霉属和绵霉属的一些 种可以生长于腐烂的有机残体上。此外还有单细胞和丝状的 藻类以及一些原生动物常在水中生长，通常它们的数量不大。 另一类是腐败型水生微生物，它们是随腐败的有机物质进入 水域，获得营养而大量繁殖的，是造成水体污染、传播疾病 的重要原因。
微生物引起的食品污染与腐败变质
2.3.1 食品的基质条件 （1）食品的营养 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。
微生物引起的食品污染与腐败变质
2.1.2 微生物污染食品的途径 食品在生产加工、运输、贮藏、销售以及食用过程中都可 能遭受到微生物的污染，其污染的途径可分为两大类。 （1）内源性污染 凡是作为食品原料的动植物体在生活过 程中，由于本身带有的微生物而造成食品的污染称为内源性 污染，也称第一次污染。如畜禽在生活期间，其消化道、上 呼吸道和体表总是存在一定类群和数量的微生物。当受到沙 门氏菌、布氏杆菌、炭疽杆菌等病原微生物感染时，畜禽的 某些器官和组织内就会有病原微生物的存在。
微生物引起的食品污染与腐败变质
（5）加工机械与设备 各种加工机械设备本身没有微生 物所需的营养物质，但在食品加工过程中，由于食品的汁液 或颗粒粘附于内表面，食品生产结束时机械设备没有得到彻 底的灭菌，使原本少量的微生物得以在其上大量生长繁殖， 成为微生物的污染源。这种机械设备在后来的使用中会通过 与食品接触而造成食品的微生物污染
微生物引起的食品污染与腐败变质
大多数细菌最适生长的pH值是7.0左右，酵母菌和霉菌 生长的pH值范围较宽，因而非酸性食品适合于大多数细菌及 酵母菌、霉菌的生长；细菌生长下限一般在4.5左右，pH值 3.3～4.0以下时只有个别耐酸细菌，如乳杆菌属尚能生长， 故酸性食品的腐败变质主要是酵母和霉菌的生长。 另外，食品的pH值也会因微生物的生长繁殖而发生改变， 当微生物生长在含糖与蛋白质的食品基质中，微生物首先分 解糖产酸使食品的pH值下降；当糖不足时，蛋白质被分解， pH值又回升。由于微生物的活动，使食品基质pH值发生很大 变化，当酸或碱积累到一定量时，反过来又会抑制微生物的 继续活动。
微生物引起的食品污染与腐败变质
（2）空气 空气中不具备微生物生长繁殖所需的营养物 质和充足的水分条件，加之室外经常接受来自日光的紫外线 照射，所以空气不是微生物生长繁殖的场所。然而空气中也 确实含有一定数量的微生物，这些微生物是随风飘扬而悬浮 在大气中或附着在飞扬起来的尘埃或液滴上。这些微生物可 来自土壤、水、人和动植物体表的脱落物和呼吸道、消化道 的排泄物。
微生物引起的食品污染与腐败变质
2.2 食品腐败与变质
腐败变质与发酵的比较：
（1）同一性。均是微生物物质代谢的结果。 （2）差异性。对人类有益的称为发酵，无益的则称为腐败 变质。
微生物引起的食品污染与腐败变质
2.3 影响食品腐败变质的因素
食品加工前的原料，总是带有一定数量的微生物；在加 工过程中及加工后的成品，也不可避免地要接触环境中的微 生物，因而食品中存在一定种类和数量的微生物。然而微生 物污染食品后，能否导致食品的腐败变质，以及变质的程度 和性质如何，是受多方面因素的影响。一般来说，食品发生 腐败变质，与食品本身的性质、污染微生物的种类和数量以 及食品所处的环境等因素有着密切的关系，而它们三者之间 又是相互作用、相互影响的。
微生物引起的食品污染与腐败变质
（2）氢离子浓度（pH值） 各种食品都具有一定的氢离 子浓度。根据食品pH值特点，可将食品划分为两大类：酸 性食品和非酸性食品。一般规定pH值在4.5以上者，属于非 酸性食品；pH值在4.5以下者为酸性食品。例如动物食品的 pH值一般在5～7之间，蔬菜pH值在5～6之间，它们一般为 非酸性食品；水果的pH值在2～5之间，一般为酸性食品。 各类微生物都有其最适宜的pH范围，食品中氢离子浓度 可影响菌体细胞膜上电荷的性质。当微生物细胞膜上的电荷 性质受到食品氢离子浓度的影响而改变后，微生物对某些物 质的吸收机制会发生改变，从而影响细胞正常物质代谢活动 和酶的作用。
微生物引起的食品污染与腐败变质
2.2 食品腐败与变质
食品的腐败变质：一般是指食品在一定的环境因素影响下， 由微生物为主的多种因素作用下所发生的食品失去或降低食 用价值的一切变化，包括食品成分和感官性质的各种变化。 如鱼肉的腐臭、油脂的酸败、水果蔬菜的腐烂和粮食的霉变 等。食品的腐败变质原因较多，有物理因素、化学因素和生 物性因素，如动、植物食品组织内酶的作用，昆虫、寄生虫 以及微生物的污染等。其中由微生物污染所引起的食品腐败 变质是最为重要和普遍的，故只讨论有关由引起的食品污染与腐败变质
其中数量最大的是G－细菌，如变形杆菌属、大肠杆菌、 产气肠杆菌和产碱杆菌属等，还有芽孢杆菌属、弧菌属和螺 菌属中的一些种。当水体受到土壤和人畜排泄物的污染后， 会使肠道菌的数量增加，如大肠杆菌、粪链球菌和魏氏梭菌、 沙门氏菌、产气荚膜芽孢杆菌、炭疽杆菌、破伤风芽孢杆菌。 污水中还会有纤毛虫类、鞭毛虫类和根足虫类原生动物。进 入水体的动植物致病菌，通常因水体环境条件不能完全满足 其生长繁殖的要求，故一般难以长期生存，但也有少数病原 菌可以生存达数月之久。
微生物引起的食品污染与腐败变质
不同土壤中微生物的种类和数量有很大差异，在地面下 3～25cm是微生物最活跃的场所，肥沃的土壤中微生物的数 量和种类较多，果园土壤中酵母的数量较多。土壤中的微生 物除了自身发展外，分布在空气、水和人及动植物体的微生 物也会不断进入土壤中。许多病原微生物就是随着动植物残 体以及人和动物的排泄物进入土壤的。因此，土壤中的微生 物既有非病原的，也有病原的。通常无芽孢菌在土壤中生存 的时间较短，而有芽孢菌在土壤中生存时间较长。例如沙门 氏菌只能生存数天至数周，炭疽芽孢杆菌却能生存数年或更 长时间。同时土壤中还存在着能够长期生活的土源性病原菌。 霉菌及放线菌的孢子在土壤中也能生存较长时间。
微生物引起的食品污染与腐败变质
辅料如各种佐料、淀粉、面粉、糖等，通常仅占食品总 量的一小部分，但往往带有大量微生物。调料中含菌可高达 108个/g。佐料、淀粉、面粉、糖中都含有耐热菌。原辅料 中的微生物一是来自于生活在原辅料体表与体内的微生物， 二是在原辅料的生长、收获、运输、贮藏、处理过程中的二 次污染。
微生物引起的食品污染与腐败变质
2.1.1 污染食品的微生物来源 （1）土壤 土壤中含有大量的可被微生物利用的碳源和氮 源，还含有大量的硫、磷、钾、钙、镁等无机元素及硼、钼、 锌、锰等微量元素，加之土壤具有一定的保水性、通气性及 适宜的酸碱度（pH3.5～10.5），土壤温度变化范围通常在 10～30℃之间，而且表面土壤的覆盖有保护微生物免遭太阳 紫外线的危害。可见，土壤为微生物的生长繁殖提供了有利 的营养条件和环境条件。因此，土壤素有“微生物的天然培 养基”和“微生物大本营”之称。土壤中的微生物数量可达 107～109个/g。土壤中的微生物种类十分庞杂，其中细菌占 有比例最大，可达70%～80%，放线菌占5%～30%，其次是 真菌、藻类和原生动物。
微生物引起的食品污染与腐败变质
当家禽感染了鸡白痢、鸡伤寒等传染病，病原微生物可 通过血液循环侵入卵巢，在蛋黄形成时被病原菌污染，使所 产卵中也含有相应的病原菌。 （2）外源性污染 食品在生产加工、运输、贮藏、销售、 食用过程中，通过水、空气、人、动物、机械设备及用具等 而使食品发生微生物污染称外源性污染，也称第二次污染。
微生物引起的食品污染与腐败变质
2.2 食品腐败与变质
变质：物理、化学或生物因子的作用使食品的化学组成和 感官指标等品质发生改变的过程叫做变质或品质变化，一般 指有害的变化，有时也泛指有益或有害的变化。 发酵：广义的发酵是指人类利用微生物或微生物的成分 （如酶）等生产各种产品的有益过程。只要是利用微生物生 产的产品，均属于发酵的范围。如乙酸、丁酮、丁醇、氨基 酸和酶制剂等的生产就属于广义的发酵，由发酵而生产的食 品称为发酵食品。
微生物引起的食品污染与腐败变质
（3）水中 自然界中的江、河、湖、海等各种淡水与咸
水水域中都生存着相应的微生物。由于不同水域中的有机物
和无机物种类和含量、温度、酸碱度、含盐量、含氧量及不 同深度光照度等的差异，因而各种水域中的微生物种类和数 量呈明显差异。通常水中微生物的数量主要取决于水中有机 物质的含量，有机物质含量越多，其中微生物的数量也就越 大。
第一章 食品的腐败变质
曾晓房
博士
食品的腐败变质
2.1 食品中微生物的来源 2.2 食品腐败与变质
2.3 影响食品腐败变质的因素
2.4 食品腐败变质的主要生物化学过程及其产物 2.5 食品腐败变质的常见类型、危害及其控制
微生物引起的食品污染与腐败变质
2.1 食品中微生物的来源
一方面微生物在自然界中分布十分广泛，不同环境中存 在的微生物类型和数量不尽相同，另一方面食品从原料、 生产、加工、贮藏、运输、销售到烹调等各个环节，常常 与环境发生各种方式的接触，进而导致微生物的污染。污 染食品的微生物来源可分为土壤、空气、水、操作人员、 动植物、加工设备、包装材料等方面。