微生物与食品腐败变质

微生物与食品腐败变质

作为食品，应该含有人体所需的热量和各种营养物质，易于消化吸收。且必须具有符合人们习惯和易于接受的色、香、味、型和组织状态，对人类无害。但食品往往由于受物理、化学和生物各种因素的作用，在原有的色、香、味和营养等方面发生量变，甚至质变，从而使食品质量降低甚至不能作为食品用，这就是食品的腐败变质。

然而不同食品的腐败变质，所涉及的微生物、过程和产物不一样，因而习惯上的称谓也不一样。以蛋白质为主的食物在分解蛋白质的微生物作用下产生氨基酸、胺、氨、硫化氢等物和特殊臭味。这种变质通常称为腐败（spoilage ）。以碳水化合物为主的食品在分解糖类的微生物作用下，产生有机酸、乙醇和CO 2 等气体，其特征是食品酸度升高。这种由微生物引起的糖类物质的变质，习惯上称为发酵（fermentation ）或酸败。以脂肪为主的食物在解脂微生物的作用下，产生脂肪酸、甘油及其它产物，其特征是产生酸和刺鼻的油月毫味。这种脂肪变质称为酸败(rancidity) 。

由此可见，受微生物污染是引起食品腐败变质的重要原因之一。食品在加工前、加工过程中以及加工后，都可以受到外源性和内源性微生物的污染。污染食品的微生物有细菌、酵母菌和霉菌以及由它们产生的毒素。污染途径也比较多，可以通过原料生长地土壤、加工用水、环境空气、工作人员、加工用具、杂物、包装、运输设备、贮藏环境，以及昆虫、动物等，直接或间接地污染食品加工的原料、半成品或成品。因此很可能许多食品的腐败变质在加工过程中或在刚包装完毕就已发生，已经成为不符合食品卫生质量标准的食品。

二、各种食品的腐败变质

1 、新鲜果蔬和果汁的腐败变质

开始引起新鲜水果变质的微生物是酵母菌和霉菌。引起蔬菜变质的主要是酵母菌、霉菌和少数细菌。起初霉菌在果蔬表皮，或其污染物上生长，然后霉菌侵入果蔬组织，首先分解细胞壁中的纤维素，进一步分解其中的果胶、蛋白质、有

机酸、淀粉、糖类等，使其变成简单物质。在外观上出现深色斑点，组织变松、变软、凹陷，渐成液浆状，并出现酸味、芳香味或酒味等。

果汁中主要发生乳酸菌以果汁中糖分、柠檬酸、苹果酸等有机酸为发酵基质的乳酸发酵和最常见的酵母菌引起的酒精发酵。在浓缩果汁中，一般性细菌难以忍受高浓度的糖分。果汁常见的霉菌是青霉，其次是曲霉。果汁变质后会呈现浑浊、产生酒精和有机酸变化，结果原有风味被破坏或产生一些不愉快的异味。

2、乳及乳制品的腐败变质

乳及乳制品的营养成分比较完全，都含有丰富的蛋白质、极易吸收的钙和完全的维生素等。因此极易为微生物所腐败变质。

鲜乳中污染微生物主要来源于乳房内的污染微生物和环境中的微生物。主要有乳酸细菌、胨化细菌、脂肪分解细菌、酪酸细菌、产气细菌、产碱细菌、以及酵母和霉菌。它们在鲜乳中的生长有一定的顺序性，可以分为抑制期、乳酸链球菌期、乳酸杆菌期、真菌期和胨化细菌期，pH 值也是先下降再逐步回升，见图12-1 。

含水量合格的奶粉不适宜微生物生长。但原料奶污染严重，加工又不当的奶粉中可能污染有沙门氏菌（Salmonella ）和金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus ）等病原菌。这些病原菌可能产生毒素而易引起中毒。微生物引起淡炼乳变质，一是产生凝乳，即使炼乳凝固成块。由于作用的微生物不同，凝乳又可为甜性凝乳和酸凝乳；二是产气乳，即使炼乳产气，使罐膨胀爆裂；三是由一些分解酪蛋白的芽孢杆菌作用，使炼乳产生苦味。

微生物引起甜炼乳变质也有三种结果：一是由于微生物分解甜炼乳中蔗糖产生大量气体而发生胀罐；二是许多微生物产生的凝乳酶使炼乳变稠；三是霉菌污染时会形成各种颜色的钮扣状干酪样凝块，使甜炼乳呈现金属味和干酪味等。

图12-1 鲜乳变质过程中的微生物种群变化

3 、肉、鱼、蛋类的腐败变质

禽畜肉类的微生物污染，一是在宰杀过程中各个环节上的污染，二是病畜、病禽肉类所带有的各种病原菌，如沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、结核杆菌、布鲁氏菌（Brucella ）等。腐生性微生物污染肉类后，在高温高湿条件下很快使肉类腐败变质。肉类腐败变质，先是由于乳酸菌、酵母菌和其他一些革兰氏阴性细菌在肉类表面上的生长，形成菌苔而发粘。然后分解蛋白质产生的H 2 S 与血红蛋白形成硫化氢血红蛋白而变成暗绿色，也由于各种微生物生长而产生不同色素，霉菌生长形成各种霉斑。同时可产生各种异味，如哈喇味、酸味、泥土味和恶臭味等。

鱼类极易为水生微生物所引起腐败变质。假单胞菌、无色杆菌（Achromobacter ）、黄杆菌（Flavobacterium ）、产碱杆菌（Alcaligenes ）、气单胞菌（Aeromonas ）等，是新鲜鱼类的主要腐败菌。新鲜鱼类变质后组织疏松，无光泽，由于组织分解产生的吲哚、硫醇、氨、硫化氢、粪臭素等，而常有难闻恶臭。腌鱼由于嗜盐细菌的生长而有橙色出现。

鲜蛋也由于卵巢内污染、产蛋时污染和蛋壳污染而发生微生物性腐败变质。污染鲜蛋的微生物有禽病病原菌、其他腐生性细菌和霉菌等。它们使鲜蛋成为散黄蛋，并进一步分解产生硫化氢、氨、粪臭素等，蛋液成灰绿色，恶臭或粘附于蛋壳、蛋膜上。

4 、罐藏食品的腐败变质

罐藏食品也会发生腐败变质，其原因在于杀菌不彻底，罐内仍残留有一定量的微生物，或者罐头密封不良而漏罐，外界进入微生物。

由于灭菌不彻底而残留的微生物，一般以嗜热性芽孢杆菌为主。它们所引起的罐头腐败变质有三种：一是罐头外观正常，但内部pH 值可下降0.1~0.3 ，称为平酸变质；二是TA （thermo-anaerobes ）嗜热性厌氧菌腐败，产气、产酸并可使罐头胀裂；三是产生硫化物腐败食品。如罐头中未杀灭的是厌氧性梭状芽孢杆菌，则可能会进行丁酸发酵，并产生氢气和CO 2 ，不产芽孢细菌的污染主要是由于罐头漏罐所引的，它们使罐头内食品发生浑浊、沉淀风味改变和产气胀罐。

对于发生腐败变质的罐头食品，必须根据腐败变质的现象作微生物学分析，如是否产气胀罐，是否浑浊沉淀，是否变酸或pH 上升等等，以便作出正确判断，避免腐败变质的进一步发生。

三、食品腐败变质的危害

（一）、食物中毒

人们食用已腐败变质的食品后极易发生食物中毒。由微生物引起的食物中毒可以分为各种类型。

1 、细菌性食物中毒

（ 1 ）沙门氏菌类群食物中毒引起食物中毒最多的主要种有鼠伤寒沙门氏菌（S. typhiumukriunm ）、猪霍乱沙门氏菌（S.choleraesuis ）和肠炎沙门氏菌（S.enteritidis ）。这些细菌为无芽孢无荚膜的革兰氏阳性细菌，主要污染鱼肉、禽蛋和乳品等食物，在食品中繁殖并释放毒素。一般需要食进大量菌体，致病力较弱者需达到10 8 个/ml 或g ，才引发中毒。

（ 2 ）金黄色葡萄球菌食物中毒金黄色葡萄球菌可产生外毒素和肠毒素，因而食用受其污染的食品后易中毒。此菌在适宜温度时可产生为一种具有 6 种不同抗原性的 A 、B 、C 、D 、E 和 F 型的可溶性蛋白肠毒素。此种肠毒素抗热性特强，只有在218~248 ℃、30min 才能将其破坏，消除毒性。乳及乳制品、腌肉、鸡蛋和含有淀粉的食品易受此菌污染。引起食物中毒需要一定的细菌数量和毒素。

（ 3 ）条件性致病菌食物中毒大肠杆菌（Escherichia coli ）是肠道的重要正常菌群，条件性致病菌是指大肠杆菌中那些具有特异抗原性的血清型菌株。大肠杆菌具有菌体抗原（O ）、鞭毛抗原（H ）和荚膜抗原（K 抗原）三种抗原，具有K 抗原者较无K 抗原者具有更强的毒力。在K 抗原中又可分为

A 、

B 、L 三类。可引起食物中毒的条件性致病菌有O 111 ：B 4 ，O 55 ：

B 5 O ，26 ：B 6 ，O 157 等血清型菌株。其引起食物中毒的机制尚不很清楚。

（ 4 ）副溶血性弧菌食物中毒副溶血弧菌（Vibrio parahaemolyticus ）是一种嗜盐的不产芽孢的革兰氏阴性多形态球杆菌，以污染海产品和肉类食品较为多见，其他食品也可因与海产品接触而受到污染。此菌致病力不强，但繁殖速度