微生物引起食品腐敗變質(zhì)培訓(xùn)課件

微生物引起食品腐敗變質(zhì)第九章微生物引起食品腐敗變質(zhì)

一食品腐敗變質(zhì)食品受到外界有害因素的污染以后，食品原有色、香、味和營養(yǎng)成分發(fā)生了從量變到質(zhì)變的變化，結(jié)果使食品的質(zhì)量降低或完全不能食用，這個(gè)過程稱為食品腐敗變質(zhì)。由于習(xí)慣的原因常常把食品腐敗變質(zhì)稱為食品變質(zhì)，實(shí)際上食品腐敗是食品變質(zhì)的一個(gè)方面。造成食品變質(zhì)的原因較多，有物理的、化學(xué)的，也有生物的，這里只講生物原因中由微生物引起的食品變質(zhì)問題。2微生物引起食品腐敗變質(zhì)二腐敗腐敗指的是由微生物引起蛋白質(zhì)食品發(fā)生的變質(zhì)。

食物+分解Pr的微生物AA+胺+硫化氫等

三發(fā)酵發(fā)酵指的是由微生物引起糖類物質(zhì)的變質(zhì)。碳水化合物+分解糖類的微生物有機(jī)酸+酒精+氣體四酸敗酸敗指的是由微生物引起脂肪類物質(zhì)發(fā)生的變質(zhì)，脂肪發(fā)生變質(zhì)的特征是產(chǎn)生酸和刺激性的“油哈”氣味。脂肪食物+解脂微生物脂肪酸+甘油及其它產(chǎn)物

注：脂肪發(fā)生變質(zhì)主要是由于化學(xué)作用所引起的，但許多研究證明與微生物有密切的關(guān)系。3微生物引起食品腐敗變質(zhì)

第一節(jié)食品腐敗變質(zhì)的鑒定食品受到微生物污染后，容易發(fā)生變質(zhì)。那么如何鑒別食品的腐敗變質(zhì)？一般是從感官、物理、化學(xué)和微生物等四個(gè)方面來確定其是否適合規(guī)定指標(biāo)而進(jìn)行鑒定的。一感官鑒定食品因微生物繁殖而引起變質(zhì)以后，必然會(huì)從食品的性狀上反映出來，而性狀變化到一定程度，就會(huì)被人們的感覺器官有所察覺。因此，食品性狀的感官，最為敏感可靠，也是一項(xiàng)評(píng)定食品衛(wèi)生質(zhì)量的重要指標(biāo)。感官指標(biāo)包括色澤、氣味、口味和組織狀態(tài)。

4微生物引起食品腐敗變質(zhì)第一節(jié)食品腐敗變質(zhì)的鑒定一感官鑒定

1.色澤食品無論在加工前或加工后，本身均呈現(xiàn)一定色澤，如果有微生物繁殖引起變質(zhì)時(shí)，色澤就會(huì)發(fā)生改變。微生物產(chǎn)生的色素有的在菌體細(xì)胞內(nèi)，有的分泌到細(xì)胞外，而色素不斷累積就會(huì)造成食品原有色澤的改變。另外，因微生物代謝產(chǎn)物的作用促使食品發(fā)生化學(xué)變化也可引起食品色澤的變化。如肉及肉制品的色變；臘腸的褪色或綠變。當(dāng)然，由于微生物種類不同，食品的性質(zhì)不同和作用時(shí)間不一致，在食品上出現(xiàn)的變色性狀也有所差異。如有片狀的、斑點(diǎn)狀的，全部或局部等各種情況。5微生物引起食品腐敗變質(zhì)一感官鑒定

2.氣味食品本身有一定氣味，正常動(dòng)、植物原料及其制品因微生物繁殖而產(chǎn)生變質(zhì)時(shí)，人們的嗅覺就能敏感地察覺到有不正常氣味產(chǎn)生。如NH3、三甲胺、乙酸、H2S、乙硫醇等就具有腐敗臭味。當(dāng)然，食品中產(chǎn)生的腐敗臭味，通常不是單一的，而是多種臭味混合而成的。盡管如此，有時(shí)也能分辯出比較突出的不良?xì)馕?，如霉味臭、酯臭等。水果變壞產(chǎn)生的芳香味人們嗅覺上習(xí)慣不認(rèn)為是臭味，故評(píng)定食品質(zhì)量不是以香、臭味來劃分，而是應(yīng)該按照正常氣味與異常氣味來評(píng)定。6微生物引起食品腐敗變質(zhì)一感官鑒定

3.口味變質(zhì)食品可引起口味上的變化，而在口味中比較容易分辯的是酸味的產(chǎn)生。微生物在食品中增殖除產(chǎn)生酸味外，還有苦味及其它異味。如消毒乳由于某些假單孢菌的作用產(chǎn)生苦味；蛋白質(zhì)被大腸桿菌、小球菌等微生物作用后也會(huì)產(chǎn)生苦味。變質(zhì)食品可產(chǎn)生多種不正常的氣味，這是許多化合物在味覺器官上的反應(yīng)，一般稱其為異味。當(dāng)然，口味的評(píng)定從衛(wèi)生角度看是不符合衛(wèi)生要求的，而且各人評(píng)定結(jié)果意見分歧較大，只能作大概的比較。為此，口味的評(píng)定應(yīng)借助儀器來測試，這是食品科學(xué)需要解決的一項(xiàng)重要課題。

7微生物引起食品腐敗變質(zhì)第一節(jié)食品腐敗變質(zhì)的鑒定一感官鑒定4.組織狀態(tài)固體食品變質(zhì)時(shí)，動(dòng)植物性組織，因微生物酶的作用，可使組織細(xì)胞破壞，造成細(xì)胞內(nèi)容物的外溢，這樣食品的性狀即出現(xiàn)變形軟化，有時(shí)也可出現(xiàn)發(fā)粘等現(xiàn)象。液態(tài)食品變質(zhì)后常出現(xiàn)渾濁沉淀，表面出現(xiàn)浮膜，變稠等現(xiàn)象，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)氣等現(xiàn)象。8微生物引起食品腐敗變質(zhì)第一節(jié)食品腐敗變質(zhì)的鑒定二化學(xué)鑒定微生物的代謝可引起食品化學(xué)組成的變化，并產(chǎn)生多種腐敗性產(chǎn)物，故直接測定這些腐敗產(chǎn)物就可作為判斷其質(zhì)量的依據(jù)。如AA、Pr含量高的魚、蝦、貝及肉類等食品，在需氧性敗壞時(shí)，常用測定揮發(fā)性鹽基氮的含量多少來作為評(píng)定的一項(xiàng)化學(xué)指標(biāo)。一般在低溫有氧條件下，魚類揮發(fā)性鹽基氮的量達(dá)到30mg/100g時(shí)，即認(rèn)為是變質(zhì)的標(biāo)志。而對于含氮量少而含碳水化合物豐富的食品，在缺氧條件下，食品腐敗則經(jīng)常測定有機(jī)酸的含量作為指標(biāo)。

9微生物引起食品腐敗變質(zhì)第一節(jié)食品腐敗變質(zhì)的鑒定三pH值或酸堿度的測定食品中pH值的變化，一方面可由微生物的作用或食品原料本身酶的消化作用產(chǎn)酸而使食品中pH值下降；另一方面也可以由微生物的作用所產(chǎn)生的氨而促使pH值上升，如牲畜屠宰后，肌肉中因碳水化合物產(chǎn)生消化作用，結(jié)果造成乳酸和磷酸在肌肉中積累以致引起pH值下降，其后因腐敗微生物繁殖，肌肉被分解造成氨積累，又促使pH上升，故借助于pH值測定可評(píng)價(jià)食品變質(zhì)的程度。10微生物引起食品腐敗變質(zhì)第一節(jié)食品腐敗變質(zhì)的鑒別

一感官鑒定二化學(xué)鑒定三pH值或酸堿度的測定

四微生物檢驗(yàn)對食品進(jìn)行微生物測定，不僅可以反映食品被微生物污染的程度，是否變質(zhì)以及食品的一般衛(wèi)生狀況，同時(shí)也是判定食品衛(wèi)生質(zhì)量的一項(xiàng)重要依據(jù)。五、物理指標(biāo)

11微生物引起食品腐敗變質(zhì)

第二節(jié)微生物引起食品變質(zhì)的條件食品一經(jīng)微生物污染后，是否必然會(huì)導(dǎo)致腐敗變質(zhì)，變質(zhì)的性質(zhì)和程度如何，是受多方面因素影響的。這既要看是否具備了微生物生長繁殖的條件，又要看食品本身的組成成分和性質(zhì)如何？具體從以下3個(gè)方面來分析：

微生物

食品的基質(zhì)條件食品的外界環(huán)境條件12微生物引起食品腐敗變質(zhì)第二節(jié)微生物引起食品變質(zhì)的條件一微生物在食品發(fā)生腐敗變質(zhì)的過程中，起重要作用的是微生物。如果某一食品經(jīng)過徹底滅菌或過濾除菌，則食品長期保藏也不會(huì)發(fā)生腐敗。反之，如果某一食品污染了微生物，一旦條件適宜，就會(huì)引起變質(zhì)。故微生物的污染是導(dǎo)致食品發(fā)生變質(zhì)的主要根源。能引起食品變質(zhì)的微生物種類很多，主要有細(xì)菌、酵母菌和霉菌。一般情況下細(xì)菌比酵母菌占優(yōu)勢。13微生物引起食品腐敗變質(zhì)一微生物1.分解蛋白質(zhì)的微生物（分泌胞外蛋白酶）細(xì)菌：分解力強(qiáng)的包括有芽孢桿菌屬、假單孢菌屬、變形桿菌屬、梭狀芽孢桿菌屬。分解力弱的包括有小球菌屬、葡萄球菌屬、八疊球菌屬、無色桿菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、賽氏桿菌屬、腸細(xì)菌屬、埃希氏桿菌屬。

酵母菌：大多酵母菌對蛋白質(zhì)分解能力極微弱。霉菌：許多霉菌都具有分解蛋白質(zhì)的能力。霉菌與細(xì)菌相比，霉菌更能利用天然蛋白質(zhì)。如青霉屬、曲霉屬、根霉屬、毛霉屬、木霉屬和復(fù)端孢屬中的許多種。14微生物引起食品腐敗變質(zhì)一微生物2.分解碳水化合物的微生物

細(xì)菌：能強(qiáng)烈分解淀粉的細(xì)菌僅是少數(shù)。主要是芽孢桿菌屬的細(xì)菌，如枯草芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌和馬鈴薯芽孢桿菌。其次是梭狀芽孢桿菌屬，如淀粉梭狀芽孢桿菌。能分解纖維素和半纖維素的細(xì)菌僅少數(shù)菌株。能分解果膠質(zhì)的細(xì)菌有歐氏植病桿菌屬（胡蘿卜軟腐病歐氏桿菌）、芽孢桿菌屬（環(huán)狀芽孢桿菌、多粘芽孢桿菌）和梭狀芽孢桿菌屬。絕大多數(shù)細(xì)菌都具有分解單糖或雙糖的能力，某些細(xì)菌能利用有機(jī)酸和醇類，特別是利用單糖的能力極為普遍。15微生物引起食品腐敗變質(zhì)第二節(jié)微生物引起食品變質(zhì)的條件一微生物2.分解碳水化合物的微生物

酵母菌：絕大多數(shù)酵母菌不能使淀粉分解。但少數(shù)特殊的酵母菌能分解多糖，個(gè)別酵母能分解果膠如脆壁酵母。大多數(shù)酵母菌有利用有機(jī)酸的能力。16微生物引起食品腐敗變質(zhì)一微生物2.分解碳水化合物的微生物

霉菌：大多數(shù)霉菌都有利用簡單碳水化合物的能力。能分解纖維素的霉菌較少。纖維素分解力最強(qiáng)的是木霉屬中的綠色木霉。其次曲霉中的黑曲霉、土曲霉、煙曲霉以及青霉中的黃青霉、淡黃青霉等也具有分解纖維素的能力。分解果膠質(zhì)的霉菌中，活力最強(qiáng)的有黑曲霉、米曲霉、灰綠青霉。其次是蠟葉芽枝霉、大毛霉等。青霉屬、曲霉屬、毛霉屬和鐮刀霉屬中的許多種都具有利用某些簡單有機(jī)酸或醇類的能力。17微生物引起食品腐敗變質(zhì)第二節(jié)微生物引起食品變質(zhì)的條件一微生物3.分解脂肪的微生物（能生成脂肪酶）細(xì)菌：脂肪分解菌是指能產(chǎn)生脂肪酶，使脂肪分解為脂肪酸和甘油的細(xì)菌。一般來說，有強(qiáng)烈分解蛋白質(zhì)能力的需氧菌中的大多數(shù)細(xì)菌，同時(shí)也就是脂肪分解菌。細(xì)菌中具有分解脂肪的細(xì)菌并不多，主要有假單孢菌屬、黃桿菌屬、無色桿菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、賽氏桿菌屬、小球菌屬、葡萄球菌屬和芽孢桿菌屬。18微生物引起食品腐敗變質(zhì)第二節(jié)微生物引起食品變質(zhì)的條件一微生物3.分解脂肪的微生物酵母菌：能分解脂肪的酵母菌不多，常見的有解脂假絲酵母。霉菌：能分解脂肪的霉菌比細(xì)菌多的多。常見的有黃曲霉、黑曲霉、煙曲霉、灰綠青霉、脂解毛霉、白地霉和芽枝霉等。19微生物引起食品腐敗變質(zhì)引起食品腐敗的細(xì)菌種類20微生物引起食品腐敗變質(zhì)從食品腐敗變質(zhì)的角度講，以下幾個(gè)屬的細(xì)菌應(yīng)引起注意：假單胞菌屬：革蘭氏陰性無芽胞桿菌，需氧，嗜冷，PH5.0下生長，是典型的腐敗細(xì)菌，在肉、魚等動(dòng)物食品及蔬菜中均易生長繁殖。微球菌屬和葡萄球菌屬：革蘭氏陽性菌，嗜中溫，營養(yǎng)要求較低。在動(dòng)物性食品上多見，有的能使食品變色。21微生物引起食品腐敗變質(zhì)芽胞桿菌屬與梭狀芽胞桿菌屬：分布較廣泛，尤其多見于肉和魚。嗜中溫菌者為多，是罐頭食品中常見的腐敗菌。腸桿菌科各屬：除志賀氏菌屬及沙門氏菌屬外，皆為常見的腐敗菌。革蘭氏陰性，需氧及兼性厭氧，嗜中溫桿菌。多見于水產(chǎn)品等動(dòng)物性食品中。22微生物引起食品腐敗變質(zhì)弧菌屬與黃桿菌屬：均為革蘭氏陰性兼性厭氧菌。主要來自海水或淡水，在低溫和5%食鹽中均可生長，故在魚類等水產(chǎn)食品中多見。嗜鹽桿菌屬與嗜鹽球菌屬：革蘭氏陰性需氧菌、嗜鹽，在12%食鹽甚至更高濃度的食鹽中均可生長。多見于咸魚。乳桿菌屬：革蘭氏陽性桿菌，厭氧或微需氧，在乳品中多見。23微生物引起食品腐敗變質(zhì)酵母酵母一般喜歡生活在含糖量較高或含一定鹽分的食品上，可使糖漿、蜂蜜和蜜餞等食品腐敗變質(zhì)，但不能利用淀粉。大多數(shù)酵母有利用有機(jī)酸的能力，但是分解利用蛋白質(zhì)、脂肪的能力很弱，只有少數(shù)較強(qiáng)。如解脂假絲酵母。24微生物引起食品腐敗變質(zhì)霉菌在水分活性較低的食品中霉菌比細(xì)菌更易引起食品的腐敗。霉菌利用分解有機(jī)物的能力很強(qiáng)。－如根霉屬、毛霉屬、曲霉屬、青霉屬等霉菌既能分解蛋白質(zhì)，又能分解脂肪或糖類。25微生物引起食品腐敗變質(zhì)造成食品腐敗變質(zhì)的霉菌以曲霉屬和青霉屬為主。根霉屬和毛霉屬的出現(xiàn)往往表示食品已經(jīng)霉變。26微生物引起食品腐敗變質(zhì)引起各種食品腐敗的優(yōu)勢微生物食品中占優(yōu)勢的微生物能產(chǎn)生選擇性分解食品中特定成分，從而使食品發(fā)生帶有一定特點(diǎn)的腐敗變質(zhì)。細(xì)菌→蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物酵母→高濃度糖、食鹽、酒精霉菌→糧食、蔬菜、水果27微生物引起食品腐敗變質(zhì)第二節(jié)微生物引起食品變質(zhì)的條件食品基質(zhì)特性1.食品的營養(yǎng)組成

食品除了含有一定的水分外，主要是含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、碳化合物、維生素和無機(jī)鹽等營養(yǎng)成分，而這些成分又都是微生物生長的良好培養(yǎng)基，所以食品一旦被微生物污染，微生物就很容易在其上生長，從而導(dǎo)致食品變質(zhì)。

28微生物引起食品腐敗變質(zhì)第二節(jié)微生物引起食品變質(zhì)的條件食品基質(zhì)特性1.食品的營養(yǎng)組成當(dāng)然，我們也知道，不同的微生物分解各種營養(yǎng)成分的能力是不同的，有的能迅速分解蛋白質(zhì)，有的能分解碳水化合物，有的分解脂肪的能力較強(qiáng)等。這些差異主要是決定于微生物所具有的酶的種類。當(dāng)食品中營養(yǎng)成分和微生物所具有酶的底物一致時(shí)，微生物就能分解這類食品。但這一過程還要受到食品中其它基質(zhì)條件的影響。29微生物引起食品腐敗變質(zhì)第二節(jié)微生物引起食品變質(zhì)的條件食品基質(zhì)特性2.食品的氫離子濃度食品中氫離子濃度對微生物的生命活動(dòng)有很大影響。氫離子濃度會(huì)影響到菌體細(xì)胞膜上電荷的性質(zhì)。正常細(xì)胞膜上的電荷，是有利于某些營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。當(dāng)微生物細(xì)胞膜上的電荷受到食品氫離子濃度的影響而改變后，微生物對某些物質(zhì)的吸收機(jī)能就發(fā)生改變，從而影響了細(xì)胞正常物質(zhì)代謝活動(dòng)。30微生物引起食品腐敗變質(zhì)第二節(jié)微生物引起食品變質(zhì)的條件食品基質(zhì)特性2.食品的氫離子濃度食品中氫離子濃度也影響原生質(zhì)生長過程和酶的作用。我們知道，在一定的氫離子濃度下，微生物的酶系統(tǒng)才能發(fā)揮最大的催化作用，如果氫離子濃度改變，酶的催化就會(huì)減弱或消失，必然影響到微生物正常代謝。各種食品都具有一定的氫離子濃度，動(dòng)植物食品原料的pH幾乎都在7以下，有的可低到2-3。根據(jù)食品pH值不同，一般將食品分為酸性食品和非酸性食品。

31微生物引起食品腐敗變質(zhì)食品基質(zhì)特性2.食品的氫離子濃度⑴酸性食品和非酸性食品

非酸性食品：pH值在4.5以上者稱為非酸性食品。酸性食品：pH值在4.5以下者稱為酸性食品。

從食品原料及其制品來看，幾乎所有的蔬菜，乳、肉等動(dòng)物性食品都屬于非酸性食品，而所有的水果都屬于酸性食品。由于食品的pH值不同，故引起食品腐敗變質(zhì)的微生物類群也就呈現(xiàn)一定的特殊性。32微生物引起食品腐敗變質(zhì)不同食品原料的pH值33微生物引起食品腐敗變質(zhì)二食品基質(zhì)特性2.食品的氫離子濃度⑵微生物生長與食品中pH值的關(guān)系我們已經(jīng)知道，不同種類的微生物都有自己最適生長的pH值范圍。大多數(shù)細(xì)菌最適生長pH值是7.0左右，所以多數(shù)非酸性食品適宜各種細(xì)菌生長，因而食品的pH值越偏酸性，可以生長的細(xì)菌種類就越少，即使細(xì)菌能生長，其生長能力也弱。當(dāng)食品pH值在5.5以下時(shí)，一般腐敗細(xì)菌基本上被抑制，只有少數(shù)細(xì)菌，如大腸桿菌和一些耐酸細(xì)菌（LAB）仍能繼續(xù)生長。但在酸性食品中，酵母菌和霉菌可以生長。

34微生物引起食品腐敗變質(zhì)

二食品的基質(zhì)特性

2.食品的氫離子濃度

⑵微生物生長與食品中pH值的關(guān)系食品的酸度不同，引起食品腐敗變質(zhì)的微生物的類群就不同。除此之外，微生物在食品中生長也能導(dǎo)致食品的pH值改變。如某些微生物分解食品中的糖類產(chǎn)酸，結(jié)果引起食品的pH值下降，某些微生物分解Pr產(chǎn)堿，結(jié)果導(dǎo)致食品的pH值出現(xiàn)上升趨勢。35微生物引起食品腐敗變質(zhì)

⑵微生物生長與食品中pH值的關(guān)系一般情況下，如果糖和蛋白質(zhì)同時(shí)存在時(shí)，微生物首先利用糖，對蛋白質(zhì)的分解就明顯減少，這使pH值趨向酸性轉(zhuǎn)化；若糖不足而蛋白質(zhì)含量豐富時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)較多的Pr被利用而分解，引起pH值向堿性方向轉(zhuǎn)化，當(dāng)pH值轉(zhuǎn)化到一定限度時(shí)，又會(huì)對微生物的生長產(chǎn)生抑制作用，微生物的生長就停止了，這樣食品中酸堿的積累就不再繼續(xù)進(jìn)行。在含有糖和蛋白質(zhì)的食品中，經(jīng)常見到的現(xiàn)象是：首先是pH值下降，而后出現(xiàn)上升。36微生物引起食品腐敗變質(zhì)

二食品的基質(zhì)特性

2.食品的氫離子濃度

⑵微生物生長與食品中pH值的關(guān)系一些腐敗細(xì)菌生長初期，首先分解的也是糖，當(dāng)糖被利用而降低到一定程度時(shí)，接著就出現(xiàn)了蛋白質(zhì)被強(qiáng)烈分解，使堿性物質(zhì)積累，造成pH值上升，這種現(xiàn)象在液體食品中特別明顯，在發(fā)酵食品制造過程中也可以見到有這種類似的現(xiàn)象，這是在幾種微生物同時(shí)存在時(shí)所引起的。37微生物引起食品腐敗變質(zhì)

二食品的基質(zhì)特性

2.食品的氫離子濃度

⑵微生物生長與食品中pH值的關(guān)系如在制備腌菜時(shí)，初期由于LAB利用菜液中的糖分而產(chǎn)酸，pH值就逐漸下降，直至有大量的酸積累時(shí)，由于酸度過高，LAB生長即被抑制。可是一些真菌因具有耐酸的特性，它們并能利用酸性物質(zhì)而獲得生長的機(jī)會(huì)，這樣就造成了pH值逐漸上升，當(dāng)pH值接近中性時(shí)，若原來加入的鹽分不足和在其它條件的影響下，還可以出現(xiàn)一些腐敗細(xì)菌的生長繁殖，最后的結(jié)果造成pH值顯著向堿性轉(zhuǎn)化。38微生物引起食品腐敗變質(zhì)

表1各種微生物生長的最適pH值及pH范圍微生物種類最低pH值最適pH值最高pH值細(xì)菌、放線菌5.07.0～8.010.0

酵母菌2.53.8～6.08.0霉菌1.53.0～6.010.0絕大多數(shù)細(xì)菌生長的最適pH6.5-7.5，非酸性食品是適合于多數(shù)細(xì)菌生長。酵母生長的最適pH是4.0-5.8；霉菌生長的最適pH3.8-6.0。酸性食品則主要適合于酵母、霉菌和少數(shù)耐酸細(xì)菌的生長。39微生物引起食品腐敗變質(zhì)第二節(jié)微生物引起食品變質(zhì)的條件食品基質(zhì)特性

3.食品的水分食品有固體狀、半固體狀和液體狀。它們不論是原料、半成品或成品，都含有一定量的水分，食品中的水分總是以結(jié)合水和游離水兩種狀態(tài)存在。微生物在食品上生長繁殖，除需要一定的營養(yǎng)物質(zhì)外，還必須有足夠的水分，微生物能利用的水分是—游離水。40微生物引起食品腐敗變質(zhì)第二節(jié)微生物引起食品變質(zhì)的條件食品基質(zhì)特性

3.食品的水分游離水是一個(gè)很好的溶劑，能使食品中的一些物質(zhì)如糖、鹽、AA等溶解。而有些水溶性物質(zhì)也只有經(jīng)過微生物酶的轉(zhuǎn)化作用后，才能被微生物吸收。有些不溶性物質(zhì)，也必須通過微生物酶作用使其轉(zhuǎn)變成小分子的可溶性物質(zhì)后，才能被微生物吸收，這就說明微生物必須在有游離水存在狀況下，才能進(jìn)行一系列代謝活動(dòng)，也就是說微生物必須在含有營養(yǎng)物質(zhì)的水溶液中才能進(jìn)行生長繁殖。41微生物引起食品腐敗變質(zhì)第二節(jié)微生物引起食品變質(zhì)的條件食品基質(zhì)特性

3.食品的水分另一方面，微生物新陳代謝過程中要不斷地向外界排出代謝產(chǎn)物，這種排泄也必須以水作為溶劑，所以游離水的存在是微生物生長所必需的物質(zhì)之一。故降低食品的水分含量，可以作為控制微生物生長的一項(xiàng)衡量指標(biāo)（標(biāo)準(zhǔn)）。一般來說，含水分多的食品，微生物容易生長，含水分少的食品，微生物則不易生長，那么食品中含有的水分減少到怎樣的程度，微生物就不能生長呢？42微生物引起食品腐敗變質(zhì)二食品基質(zhì)特性3.食品的水分從細(xì)菌方面的情況來看，有些食品的含水量為60%時(shí)，細(xì)菌就不能生長，而有些食品的含水量則必須降至40%時(shí)，細(xì)菌才不能生長。這是什么原因呢？這是因?yàn)樵诤?0%水分的食品中，有較多的可溶性物質(zhì)被溶解在水中，這樣勢必就會(huì)有較多的水分被可溶性物質(zhì)奪去，微生物可利用的水分因此而減少；在40%水分的食品中，雖然水含量較低，可是可溶性物質(zhì)也較少，因此微生物可利用的水分降低不多。43微生物引起食品腐敗變質(zhì)二食品基質(zhì)特性3.食品的水分上述二種不同食品按照重量百分率來計(jì)算所含水分量有明顯差別，但實(shí)際上能被微生物利用的水分濃度卻是一致的，正是由于這樣的原因，以重量百分率來表示食品中水分含量，并不能確切地反映食品中能被微生物利用的實(shí)際含水量，為此采用了水分活性（Aw）值來表示。

⑴水分活性值（Aw）

Aw值即是食品在密閉容器內(nèi)的水蒸汽壓與在相同溫度下的純水蒸汽壓的比值。Aw=P/P0P0表示純水的水蒸汽壓，P表示食品的水蒸汽壓。Aw值為0-1之間

44微生物引起食品腐敗變質(zhì)二食品基質(zhì)特性3.食品的水分

⑴水分活性值（Aw）

⑵不同類型微生物的生長對水分活性值的要求各種不同類型微生物都有生長適宜的水分活性范圍，即使是同一類型的微生物，在不同條件下生長發(fā)育所需要的最低水分活性值也有差異。以細(xì)菌、酵母菌、霉菌三大類微生物來比較。

細(xì)菌>酵母菌>霉菌

①細(xì)菌生長的水分活性值除了嗜鹽性細(xì)菌的最低Aw在0.75以下外，絕大多數(shù)的細(xì)菌要求Aw在0.94以上。45微生物引起食品腐敗變質(zhì)二食品基質(zhì)特性3.食品的水分

⑵不同類型微生物的生長對水分活性值的要求②酵母菌生長的水分活性值酵母菌生長所需水分要比細(xì)菌低一些，但比霉菌要高一些，除了耐滲透壓酵母菌外，一般酵母菌生長的最低Aw范圍在0.94-0.88。

③霉菌生長的水分活性值霉菌與細(xì)菌和酵母菌相比，能在較低的Aw范圍內(nèi)生長。一般在<0.64的Aw下,任何霉菌均不能生長。但在Aw值為0.65時(shí)，有少數(shù)霉菌尚能生長，故稱其為干性霉菌。

46微生物引起食品腐敗變質(zhì)二食品基質(zhì)特性3.食品的水分⑶適宜微生物生長的Aw值的可變性一般情況下微生物生長的Aw值范圍非常嚴(yán)格，但在某些因素的影響下，如溫度值、營養(yǎng)成分、O2及抑制劑等都可使微生物生長的最適Aw值有所變動(dòng)。如霉菌處于最適生長溫度時(shí)，霉菌孢子發(fā)育的最低Aw值可比非適宜度低。兼性厭氧的金黃色球菌在無氧環(huán)境下生長的最低Aw=0.90，而在有氧環(huán)境中可降至0.86。47微生物引起食品腐敗變質(zhì)二食品基質(zhì)特性3.食品的水分⑷微生物生長對食品中水分的影響微生物在食品中生長繁殖，由于微生物的呼吸作用產(chǎn)生熱量，因此可促進(jìn)水分蒸發(fā)，從而使食品的水分不斷減少。當(dāng)然也有些微生物在其代謝過程中會(huì)產(chǎn)生水分，這些水分有的是食品組成成分中的結(jié)合水轉(zhuǎn)變而來的，如枯草芽孢桿菌對淀粉發(fā)生分解作用時(shí)，即有水分釋放出來，假如產(chǎn)生的水分量>蒸發(fā)量，就會(huì)使食品的Aw值上升，食品中Aw值變化了，能在食品中活動(dòng)的微生物種類也會(huì)有所變化。48微生物引起食品腐敗變質(zhì)

表2食品中重要微生物類群生長的最低Aw值范圍

類群最低Aw值范圍類群最低Aw大多數(shù)細(xì)菌0.99～0.94嗜鹽性細(xì)菌0.75大多數(shù)酵母0.94～0.88耐滲透壓酵母菌0.60大多數(shù)霉菌0.94～0.73干性霉菌0.6549微生物引起食品腐敗變質(zhì)

表3食品中細(xì)菌生長的最低Aw蕈狀芽孢桿菌0.99產(chǎn)氣腸細(xì)菌0.945肉毒桿菌（發(fā)芽）0.98蠟狀芽孢桿菌0.94假單孢菌屬0.97糞鏈球菌0.94蠟狀芽孢桿菌（發(fā)芽）0.97無色桿菌屬0.96八疊球菌0.915～0.930大腸桿菌0.96～0.935玫瑰色小球菌0.905枯草芽孢桿菌0.95金黃色葡萄球菌（厭氧）0.90紐波特沙門氏菌0.945金黃色葡萄球菌（需氧）0.86肉毒桿菌0.95嗜鹽菌0.7550微生物引起食品腐敗變質(zhì)表4食品中酵母生長的最低Aw值產(chǎn)朊圓酵母0.94啤酒酵母0.895產(chǎn)朊假絲酵母0.94紅酵母屬0.89裂殖酵母屬0.93內(nèi)孢霉屬0.835面包酵母0.905異形魏立氏酵母0.83醭酵母屬0.90魯氏酵母0.60～0.6151微生物引起食品腐敗變質(zhì)表5食品中霉菌生長的最低Aw（孢子發(fā)芽）根霉屬0.94～0.92白曲霉0.75葡萄孢屬0.93灰綠曲霉0.75～0.73毛霉屬0.93～0.92薛氏曲霉0.65乳粉孢霉0.895匍匐曲霉0.65黑曲霉0.89～0.88赤曲霉0.65青霉屬0.83～0.80安氏曲霉0.65黃曲霉0.8052微生物引起食品腐敗變質(zhì)二食品基質(zhì)特性4.食品的滲透壓⑴不同類群微生物對滲透壓的適應(yīng)性低滲溶液：菌體吸收水分膨脹，甚至破裂高滲溶液：菌體脫水，甚至死亡。多數(shù)微生物在低滲透壓食品中能夠生長，在高滲透壓食品中，各種微生物的適應(yīng)情況是不一樣的。53微生物引起食品腐敗變質(zhì)二食品基質(zhì)特性4.食品的滲透壓⑴不同類群微生物對滲透壓的適應(yīng)性一般來說，多數(shù)霉菌和少數(shù)酵母菌能耐受較高滲透壓，它們在高滲環(huán)境中，不但不會(huì)死亡，而且有些還能生長繁殖；絕大多數(shù)細(xì)菌不能在較高滲透壓的食品中生長，但能在其中生存一定時(shí)期。當(dāng)然，在高滲透壓食品中生存時(shí)間的長短，取決于不同的菌種。細(xì)菌中雖有少數(shù)菌種能適應(yīng)較高的滲透壓，但其耐受力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如霉菌和酵母菌。54微生物引起食品腐敗變質(zhì)二食品基質(zhì)特性4.食品的滲透壓⑵引起食品變質(zhì)的耐鹽細(xì)菌和耐糖細(xì)菌在食品中形成不同滲透壓的物質(zhì)，主要是食鹽和糖，不同微生物耐受食鹽和糖的程度不一樣。

①高度耐鹽細(xì)菌它們最適宜在含有20-30%食鹽濃度的食品中生長。這些細(xì)菌都能產(chǎn)生類胡蘿卜素，所以菌落大都具有色素，如桿菌中的鹽桿菌，球菌中的小球菌屬等。

55微生物引起食品腐敗變質(zhì)二食品基質(zhì)特性4.食品的滲透壓⑵引起食品變質(zhì)的耐鹽細(xì)菌和耐糖細(xì)菌②

中度耐鹽細(xì)菌最適宜在含有5-10%食鹽濃度食品中生長，如假單孢菌屬、弧菌屬、無色桿菌屬、八疊球菌屬、芽孢桿菌屬和小球菌屬，其中最突出的是鹽脫氮微球菌和腌肉弧菌。③低度耐鹽細(xì)菌最適宜在含2-5%食鹽濃度食品中生長，如假單孢菌屬、無色桿菌屬、黃桿菌屬和弧菌屬中的一些菌種。56微生物引起食品腐敗變質(zhì)二食品基質(zhì)特性4.食品的滲透壓⑵引起食品變質(zhì)的耐鹽細(xì)菌和耐糖細(xì)菌高度、中度和低度三種不同的耐鹽細(xì)菌，一般生長繁殖速度都比較慢，世代時(shí)間在幾小時(shí)，甚至十幾個(gè)小時(shí)之久，只有低度耐鹽細(xì)菌中的溶血性弧菌繁殖速度較快。④耐糖細(xì)菌能在高度含糖食品中生長的細(xì)菌稱為耐糖細(xì)菌，如腸膜明串珠菌等。

57微生物引起食品腐敗變質(zhì)4.食品的滲透壓(3)引起高滲透壓食品變質(zhì)的酵母菌耐高糖的酵母菌有魯氏酵母、蜂蜜酵母菌、異常漢遜氏酵母等，常常會(huì)引起高濃度糖分的糖漿、果醬、濃縮果汁等食品變質(zhì)。

(4)引起高滲透壓食品變質(zhì)的霉菌如灰綠曲霉、葡萄曲霉、咖啡色串孢霉、乳卵孢霉及芽枝霉屬和青霉屬等能引起高滲透壓食品變質(zhì)。

食品的滲透壓越高，水分活性越小。由此可見，耐高滲透壓的微生物，它們生長的最低水分活性值都比較低。

58微生物引起食品腐敗變質(zhì)第二節(jié)微生物引起食品變質(zhì)的條件三外界環(huán)境條件食品的環(huán)境條件對微生物能否在食品中生長繁殖，造成食品腐敗變質(zhì)有很大影響的，這些條件主要指溫度、氣體、濕度（同前面Aw）等。1．溫度微生物生長繁殖受到各種因素的影響，其中溫度起著極重要的作用。適宜的溫度可以促進(jìn)微生物正常生命活動(dòng)，加快生長繁殖速度；而不適宜溫度可以減弱微生物生命活動(dòng)或?qū)е挛⑸镌谛螒B(tài)、生理特性上的改變，甚至可促使微生物死亡。59微生物引起食品腐敗變質(zhì)三外界環(huán)境條件1.溫度溫度是影響食品腐敗變質(zhì)的重要因素。在自然界中各類微生物都有它一定的適宜生長溫度，這種溫度是由于長期自然選擇的結(jié)果。根據(jù)微生物對溫度的適應(yīng)性，可將其分成嗜冷微生物、嗜溫微生物和嗜熱微生物三個(gè)生理類群，其中與腐敗有密切關(guān)系的是嗜溫微生物。

60微生物引起食品腐敗變質(zhì)1．溫度

⑴低溫條件下引起食品變質(zhì)的微生物

低溫微生物：食品在冷藏中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)因微生物繁殖而導(dǎo)致的變質(zhì)，在冷藏中出現(xiàn)的這一群微生物，在食品微生物學(xué)中就稱為低溫微生物（5℃左右或更低的溫度-20℃以下）。低溫微生物是引起冷藏食品變質(zhì)的主要微生物，常見的有：G-無芽孢桿菌：假單孢菌屬、黃色桿菌屬、無色桿菌屬、變形桿菌屬和弧菌屬。G+細(xì)菌：有小球菌屬、八疊球菌屬、乳桿菌屬、小桿菌屬、芽孢桿菌屬、梭狀芽孢桿菌屬。

酵母菌和霉菌：假絲酵母屬、酵母屬、圓酵母屬、青霉屬、念株霉屬、毛霉屬。62微生物引起食品腐敗變質(zhì)

1溫度

⑴低溫條件下引起食品變質(zhì)的微生物低溫條件下微生物雖能生長，但并不是它們生長繁殖的最適溫度，即它們生長繁殖的速度很慢，因此，引起冷藏食品變質(zhì)速度也較慢。原因：可能是由于細(xì)胞質(zhì)膜中飽和脂肪酸含量高，在低溫下成為固體而不能履行其正常功能。如熒光假單孢菌可產(chǎn)生脂肪酶和蛋白酶，但5-15℃為產(chǎn)脂肪酶的適溫，40℃酶的活性最強(qiáng)；0-30℃為產(chǎn)蛋白酶的溫度，≥40℃為蛋白酶活性溫度；由此可見，該菌在冷藏食品中生長時(shí)，產(chǎn)生脂肪酶和蛋白酶的產(chǎn)量很少，而且活性也較小，故引起食品腐敗變質(zhì)的速度很緩慢。說明低溫下產(chǎn)酶溫度和酶活性溫度不一致，低溫微生物引起食品腐敗變質(zhì)非常緩慢。主要是由于低溫可以影響酶活性。63微生物引起食品腐敗變質(zhì)三外界環(huán)境條件

1溫度

⑵高溫條件下引起食品變質(zhì)的微生物微生物對高溫比較敏感，如果超過微生物所適應(yīng)的最高溫度，一般敏感的微生物就會(huì)死亡。故應(yīng)用高溫進(jìn)行滅菌是最常用的方法。然而不同微生物對熱的敏感程度不同，有些微生物對熱的抵抗力較強(qiáng)。高溫對微生物生長的影響

嗜熱微生物：在高溫條件下，即一般指在45℃以上的溫度下能生長的微生物被稱作是嗜熱微生物。

64微生物引起食品腐敗變質(zhì)溫度

⑵高溫條件下引起食品變質(zhì)的微生物

值得注意的是，也有一些屬嗜溫微生物，它們往往由于長期處于高溫環(huán)境下被馴化，而逐漸變異成為具有適應(yīng)高溫生長特性的菌，如有些枯草芽孢桿菌在50℃環(huán)境下可以生長。食品中常見的高溫微生物主要是嗜熱的細(xì)菌，如芽孢桿菌屬、梭狀芽孢桿菌屬，其次是鏈球菌屬和乳桿菌屬。嗜熱細(xì)菌引起食品腐敗變質(zhì)的速度很快，比一般嗜溫細(xì)菌快7-14倍，且菌體經(jīng)過旺盛生長繁殖后很快死亡，如不及時(shí)進(jìn)行分離培養(yǎng)，就會(huì)失去檢出機(jī)會(huì)。65微生物引起食品腐敗變質(zhì)原因：細(xì)胞膜上富含飽和脂肪酸，可以形成更強(qiáng)的疏水鍵，從而使膜能在高溫下保持穩(wěn)定。特征：延滯期、對數(shù)期短，進(jìn)入穩(wěn)定期后，迅速死亡高溫微生物造成的食品變質(zhì)主要是酸敗，引起糖類分解而產(chǎn)酸。

66微生物引起食品腐敗變質(zhì)三外界環(huán)境條件2氣體微生物像其他生物一樣，在維持其生命和生長繁殖的過程中必須利用能量。微生物借助菌體的酶類從物質(zhì)的氧化過程中獲得它所需要的能量。不同種類的微生物具有各自的呼吸酶，因此他們在氧化過程中對氧的要求也不同，一般可分為

需氧微生物：如芽孢桿菌屬