微生物細(xì)菌-青海大學(xué)醫(yī)學(xué)院課件

食品污染和預(yù)防

（二）青海大學(xué)醫(yī)學(xué)院王秀娟食品污染和預(yù)防

（二）青海大學(xué)醫(yī)學(xué)院1食品腐敗變質(zhì)（Foodspoilage）食品腐敗變質(zhì)是指在微生物為主的各種因素的作用下，食品降低或失去食用價(jià)值的一切變化與生物化學(xué)上腐敗的定義有所不同生物化學(xué)上的腐敗（putrefaction）專指在厭氧菌作用下，蛋白質(zhì)產(chǎn)生以惡臭為主的變化食品腐敗變質(zhì)（Foodspoilage）食品腐敗變質(zhì)是指在2食品腐敗變質(zhì)的原因和條件以食品組成性質(zhì)為基礎(chǔ)在環(huán)境因素的影響下主要由微生物的作用引起的三者互為條件、相互影響、綜合作用食品組成性質(zhì)環(huán)境因素微生物腐敗變質(zhì)食品腐敗變質(zhì)的原因和條件以食品組成性質(zhì)為基礎(chǔ)食品組成環(huán)境因素3食品腐敗變質(zhì)的原因和條件食品的組成和性質(zhì)酶類→生化作用（后熟、呼吸作用等）→加速腐敗變質(zhì)營養(yǎng)成分、水分、pH值、滲透壓→影響食品中微生物的繁殖、菌相→決定腐敗變質(zhì)的進(jìn)程和特征魚、禽、肉、蛋、豆類——腐敗菌為優(yōu)勢菌種，蛋白質(zhì)腐敗為特征碳水化合物為主的食物——細(xì)菌、酵母，產(chǎn)酸發(fā)酵脂肪為主的食物——酸敗組織、細(xì)胞的完整性——組織潰破、細(xì)胞膜碎裂是促進(jìn)腐敗變質(zhì)的條件細(xì)碎的肉餡、解凍后的魚和肉、籽粒不完整的糧豆等狀態(tài)及所含的不穩(wěn)定物質(zhì)膠體體系的破壞、不飽和脂肪酸、色素、芳香物質(zhì)等的變化如酸奶凝固、面包老化、水果變色等食品腐敗變質(zhì)的原因和條件食品的組成和性質(zhì)4食品腐敗變質(zhì)的原因和條件微生物細(xì)菌、酵母、霉菌（微生物酶類）糖酵母屬——糖漿、蜜餞、蜂蜜等發(fā)酵酸敗德馬利氏酵母屬——鹽腌食品變質(zhì)、酸性食品氧化生膜漢遜氏和畢氏酵母屬——酒精氧化、變質(zhì)紅酵母屬——肉類紅斑曲霉屬、青霉屬——食品霉變的先兆根霉屬、毛霉屬——食品霉變的象征環(huán)境因素溫度濕度陽光（紫外線）食品腐敗變質(zhì)的原因和條件微生物5食品腐敗變質(zhì)的化學(xué)過程與鑒定指標(biāo)蛋白質(zhì)的分解

蛋白質(zhì)蛋白酶肽鏈內(nèi)切酶、胨、肽氨基酸酪胺、組胺、尸胺、腐胺（惡臭）色胺甲基吲哚（糞臭味）硫化氫（惡臭）脫羧酶脫硫酶脫羧酶脫氨基鑒定指標(biāo)感觀：硬度、彈性下降，結(jié)構(gòu)、外形、顏色、氣味改變物理：浸出物量、浸出物電導(dǎo)率、折光率、冰點(diǎn)、粘度等化學(xué)：揮發(fā)性鹽基總氮（totalvolatilebasicnitrogen,TVBN）；二甲胺、三甲胺含量測定（水產(chǎn)品）、K值等微生物：菌相、菌落總數(shù)、大腸菌群、霉菌及毒素等

食品腐敗變質(zhì)的化學(xué)過程與鑒定指標(biāo)蛋白質(zhì)的分解6食品腐敗變質(zhì)的化學(xué)過程與鑒定指標(biāo)脂肪的酸敗

脂肪氧化過氧化過氧化值升高脂酸酸價(jià)升高醛、酮（刺激性氣味）醛酸敗酮酸敗鑒定指標(biāo)感觀：顏色、氣味改變物理：過氧化價(jià)、酸價(jià)、碘價(jià)、凝固點(diǎn)、比重、折光率、皂化價(jià)等化學(xué)：羰基（醛酮）反應(yīng)微生物：菌相、菌落總數(shù)、大腸菌群、霉菌及毒素等脂解酶食品腐敗變質(zhì)的化學(xué)過程與鑒定指標(biāo)脂肪的酸敗7食品腐敗變質(zhì)的化學(xué)過程與鑒定指標(biāo)脂肪酸敗的影響因素脂肪酸飽和程度紫外線、氧、水分銅、鐵、鎳等金屬離子油料動植物殘?jiān)烊豢寡趸锸称犯瘮∽冑|(zhì)的化學(xué)過程與鑒定指標(biāo)脂肪酸敗的影響因素8食品腐敗變質(zhì)的化學(xué)過程與鑒定指標(biāo)碳水化合物的分解

碳水化物水解酶發(fā)酵、酵解醇、醛、酮、羧酸水、二氧化碳酸度升高、產(chǎn)氣、異味鑒定指標(biāo)感觀：外形、顏色、氣味改變物理：酸度升高化學(xué)：糖、醇、醛、酮含量升高、產(chǎn)氣微生物：菌相、菌落總數(shù)、大腸菌群、霉菌及毒素等

食品腐敗變質(zhì)的化學(xué)過程與鑒定指標(biāo)碳水化合物的分解9食品腐敗變質(zhì)的衛(wèi)生學(xué)意義及處理原則衛(wèi)生學(xué)意義不良的感官性質(zhì)，使人難以接受刺激性氣味異常顏色組織潰爛粘液污穢營養(yǎng)價(jià)值降低可能引起食物不良反應(yīng)或中毒產(chǎn)生致癌物前體（如胺類）處理原則確保人體健康為前提選撿、烹調(diào)加工等方法對輕度和部分腐敗食品進(jìn)行處理食品腐敗變質(zhì)的衛(wèi)生學(xué)意義及處理原則衛(wèi)生學(xué)意義10防止食品腐敗變質(zhì)的措施食品保藏(foodpreservation)防止食品腐敗變質(zhì)、延長食品可供食用的期限而進(jìn)行的加工處理方法低溫保藏高溫殺菌保藏干燥保藏食品輻照保藏防止食品腐敗變質(zhì)的措施食品保藏(foodpreservat11食品保藏基本原理改變食品的環(huán)境和性質(zhì)溫度水分氫離子濃度滲透壓采用抑菌、殺菌措施殺滅微生物減弱微生物生長繁殖的能力食品保藏基本原理12食品的化學(xué)保藏食品的化學(xué)保藏食品防腐劑嚴(yán)格的安全法規(guī)健康相關(guān)的問題食品的低溫保藏低溫可延緩或抑制食品微生物的生長抑制微生物代謝酶活性，減弱食品中的化學(xué)反應(yīng)絕大多數(shù)致病菌和腐敗菌屬嗜中溫菌（20～40℃）少數(shù)嗜冷菌在0℃以下也可基本控制少數(shù)霉菌在0℃以下可以生長繁殖脂肪酸敗是決定低溫食品保藏期的主要因素——解酯酶在-20℃以下才停止活動食品的化學(xué)保藏食品的化學(xué)保藏13食品的低溫保藏食品冷藏（-2～15℃，常用4～8℃）是預(yù)冷后食品在稍高于冰點(diǎn)溫度（0℃）中進(jìn)行貯藏的方法冰箱、冷藏柜——少量食品冷水冷氣循環(huán)、天然冰、人造冰——短時(shí)保鮮制冷劑（液氮、干冰）——長期保藏或長途運(yùn)輸長期冷藏時(shí)應(yīng)定期檢查食品質(zhì)量食品的低溫保藏食品冷藏（-2～15℃，常用4～8℃）14食品的低溫保藏食品冷凍（-12～-23℃，常用18℃）采用緩凍或速凍方法先將食物凍結(jié)，而后在凍結(jié)狀態(tài)的溫度下貯藏的方法急速冷凍、緩慢融解緩慢冷凍時(shí)形成的細(xì)胞內(nèi)冰晶體大，引起細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞，還可引起蛋白質(zhì)變性解凍速度越快，微生物存活量越多（機(jī)制不明）食品的低溫保藏食品冷凍（-12～-23℃，常用18℃）15食品的低溫保藏冷鏈系統(tǒng)（coldchain）不耐保藏的食品，從生產(chǎn)到消費(fèi)應(yīng)連續(xù)保持適宜溫度，即保持一條冷鏈冷鏈的基本要求：T.T.T保存期限（time）保存溫度（temperature）保存耐受量（tolerance）T.T.T反映的是一定溫度下和一定時(shí)間后食品質(zhì)量變化的程度食品的低溫保藏冷鏈系統(tǒng)（coldchain）16食品的低溫保藏低溫保藏對食品質(zhì)量的影響冰晶體形成（-2～-5℃）可使食品組織結(jié)構(gòu)和細(xì)胞發(fā)生機(jī)械損傷食品中蛋白質(zhì)變性解凍后食品比新鮮食品更易腐敗表面水分揮發(fā)——營養(yǎng)物質(zhì)濃度↑生存競爭↓，嗜冷菌加速食品腐敗食品的低溫保藏低溫保藏對食品質(zhì)量的影響17食品的高溫保藏食品的高溫保藏原理：高溫對微生物體內(nèi)酶、脂質(zhì)體、細(xì)胞膜的破壞、原生質(zhì)構(gòu)造不均一導(dǎo)致蛋白質(zhì)凝固不耐熱的生長型微生物50℃，30-60分鐘出現(xiàn)死亡63℃，1～10分鐘大多數(shù)死亡細(xì)菌芽孢耐熱性較強(qiáng)——100℃，數(shù)小時(shí)食品的高溫保藏食品的高溫保藏18食品的高溫保藏高溫保藏的方式特點(diǎn)殺菌（Sterilization）完全破壞微生物121℃（內(nèi)部溫度），15分鐘商業(yè)殺菌（CommerciallySterile）殺滅所有致病菌和產(chǎn)毒微生物（適用于大多數(shù)食品保藏）巴氏殺菌（Pasteurization）溫度<100℃破壞致病微生物延長保存期熱燙（Blanching）主要用于水果和蔬菜滅活微生物酶殺死一部分細(xì)菌食品的高溫保藏高溫保藏的方式特點(diǎn)殺菌（Sterilizati19食品的高溫保藏微生物耐熱性指標(biāo)熱力致死時(shí)間（thermaldeathtime,TDT）特定溫度下，殺死一定數(shù)量的微生物所需要的時(shí)間熱力致死溫度：通常值10分鐘內(nèi)殺死一定數(shù)量的微生物所要求的溫度D值（decimalreductiontime）某一溫度和條件下，微生物指數(shù)遞減的時(shí)間，即殺滅90%微生物所需的時(shí)間表示某種微生物的死亡速率，其大小取決于溫度、微生物種類和培養(yǎng)基成分反映微生物在特定溫度下的耐熱性一般用Dx表示，x指溫度，如D121指121℃條件下的D值食品的高溫保藏微生物耐熱性指標(biāo)20食品的高溫保藏D121（min）嗜熱脂肪芽孢桿菌4～5嗜熱解糖梭狀芽孢桿菌3～4致黑梭狀芽孢桿菌2～3肉毒梭狀芽孢桿菌（A、B）0.1～0.2凝結(jié)芽孢桿菌0.01～0.07巨大芽孢桿菌0.02蠟樣芽孢桿菌0.007桔草芽孢桿菌0.08嗜熱性細(xì)菌芽孢的D值食品的高溫保藏D121（min）嗜熱脂肪芽孢桿菌4～5嗜熱解21食品的高溫保藏F值一定量細(xì)菌在某一溫度下被完全殺死所需要的時(shí)間表示殺滅微生物孢子的能力以Fx表示，x指溫度，如F121指121℃條件下的F值熱力致死曲線（thermaldeathtimecurve）對數(shù)D值與溫度之間的關(guān)系曲線表示殺死全部微生物所需的最短加熱時(shí)間和對應(yīng)溫度之間的關(guān)系Z值指在熱力致死曲線上，經(jīng)過一個(gè)對數(shù)周期的加熱時(shí)間所對應(yīng)的溫度變化值反映微生物在不同致死溫度下的相對耐熱性食品的高溫保藏F值221101001,000Killingtime(min)210230250TEMPERATURE(oF)1,000/ml10,000/ml100,000/mlThermaldeathcurvesforbacterialsporesatdifferentinitialconcentrations1101001,000Killingtime210230223食品的高溫保藏巴氏殺菌（Pasteurization,不完全滅菌，不能殺死芽孢）殺滅所有致病菌破壞和降低一些食品腐敗微生物的數(shù)量低溫長時(shí)殺菌法（lowtemperaturelongtime,LTLT）高溫短時(shí)殺菌法（hightemperatureshorttime,HTST）適用于牛奶、pH<4的蔬菜、果汁罐頭、啤酒、醋、葡萄酒等食品的高溫保藏巴氏殺菌（Pasteurization,不完全24食品的高溫保藏Temperature(℃)Time(s)LTLT631800HTST7215891.0900.5940.11000.01巴氏殺菌的等效加熱方式食品的高溫保藏TemperatureTimeLTLT631825食品的高溫保藏高溫殺菌殺滅所有通過平板或其他計(jì)數(shù)方法可以測出的活菌110～121℃，20min殺滅繁殖型和芽孢型微生物用于罐頭食品（又稱為商業(yè)殺菌，commercialsterilization）對食物的營養(yǎng)成分和感官質(zhì)量破壞較大超高溫殺菌（ultrahightemperature）用于乳及乳制品加工與巴氏殺菌不同，保留了牛奶原有的自然特性，保證無菌，適合無菌貯存微波加熱法915MHz、2450MHz與巴氏殺菌效果類似食品的高溫保藏高溫殺菌26食品的高溫保藏酸度等級pH食品種類腐敗微生物處理要求低酸性7.0肉類嗜溫、有孢子、厭氧菌高溫110～121℃魚類奶類禽類6.0蔬菜嗜熱菌湯類酸性4.5水果耐酸、有或無孢子細(xì)菌沸水100℃漿果高酸性3.0腌制食品酵母、霉菌沸水100℃果醬果凍食品的高溫保藏酸度等級pH食品種類腐敗微生物處理要求低酸性727食品的高溫保藏高溫滅菌工藝對食品質(zhì)量的影響蛋白質(zhì)<100℃，感觀形狀無變化，蛋白質(zhì)變性→酶、激素失活；消化率增加100～150℃，氨基酸發(fā)生羰氨反應(yīng)→食品褐變，吸收利用率下降>150℃，氨基酸（色氨酸、谷氨酸等）熱解為具有誘變性的雜環(huán)胺類化合物脂肪過度加熱→過氧化物、低分子分解產(chǎn)物等→油脂變色、粘度上升、脂肪酸氧化等碳水化合物淀粉糊化，淀粉性食物老化，食品褐變>120℃可生成丙烯酰胺（人類可能致癌物）食品的高溫保藏高溫滅菌工藝對食品質(zhì)量的影響28食品的干燥保藏食品的干燥保藏原理：降低食品水分，抑制可引起食品腐敗和食物中毒的微生物的生長殺滅部分微生物，但不能對微生物造成致命性殺滅抑制微生物引起食品腐敗的作用，延長保存期（shelflife）大多數(shù)細(xì)菌生長的aw要求在0.90以上aw0.80～0.85——各種真菌可在1～2周引起食品腐敗變質(zhì)aw0.75——食品中可生存的腐敗菌較少aw0.70——食品腐敗變質(zhì)時(shí)間大大延遲aw0.65——可生長的微生物極少，保存期可達(dá)2年食品的干燥保藏食品的干燥保藏29食品的干燥保藏干燥食品（包括冷凍干燥食品）含水量<15%或aw0.00～0.60日光暴曬（早期方法）噴霧干燥、滾筒干燥、蒸發(fā)干燥、冷凍干燥（工業(yè)常用方法）冷凍干燥（快速、慢速）適用于各類食品預(yù)處理（熱堿液、SO2、漂洗、熱燙、蒸煮等）食品的干燥保藏干燥食品（包括冷凍干燥食品）30食品的干燥保藏半干燥食品含水量25%～50%或aw0.60～0.85吸附方式食品→（冷凍）干燥→控制再濕潤（復(fù)水）解吸附方式高滲溶液浸泡→達(dá)到所要求的aw

吸附方式具有更高的微生物抑制作用食品的干燥保藏半干燥食品31食品的輻照保藏食品的輻照保藏輻照食品（irradiatedfood）利用人工控制的輻射能源處理過的食品不是同一類食品，而是被同一種輻照工藝處理過的食品食品輻照（foodirradiation）利用適當(dāng)?shù)妮椛湓串a(chǎn)生的輻射能量，以安全劑量照射食品或食品原料，達(dá)到滅菌、殺蟲、抑制發(fā)芽等目的，從而提高食品的安全性和延長保存期（貨架期）是一種食品保藏方法食品的輻照保藏食品的輻照保藏32食品輻照保藏輻照保藏的原理-射線或電子束（<10MeV）直接或間接作用引起微生物DNA、RNA、蛋白質(zhì)、脂類等有機(jī)分子中化學(xué)鍵的斷裂，導(dǎo)致微生物死亡主要作用是引起DNA損傷（單鏈或雙鏈斷裂、蛋白質(zhì)與DNA分子交聯(lián)、DNA堿基序列改變等）輻照保藏的問題不適宜于所有食品衛(wèi)生問題安全性（仍有國家不認(rèn)可輻照食品）食品輻照保藏輻照保藏的原理33食品輻照保藏輻照能源的種類對放射源的要求：具有放射性穿透力強(qiáng)能夠進(jìn)行人工誘導(dǎo)和控制不在處理后的食品中產(chǎn)生輻射性不在處理食品中產(chǎn)生顯著熱量“電離輻射”放射源符合上述要求：60Co——-射線137Cs——-射線電子加速器產(chǎn)生的<10MeV的電子束食品輻照保藏輻照能源的種類34食品輻照保藏輻照劑量輻照對食品組織的副作用輻照效果受食品成分和結(jié)構(gòu)耐受力以及微生物耐受力的影響被輻照物吸收1焦耳（J）能量稱為1戈瑞（Gy）輻照防腐（radurization）——<5kGy輻照消毒（radicidation）——5～10kGy輻照滅菌（radappertization）——1