衛(wèi)生微生物4-食品微生物生態(tài)學(xué)

第十章

食品微生物概述一、人類環(huán)境基本三要素與食品環(huán)境間關(guān)系密切空氣食物腐敗變質(zhì)水→食品環(huán)境→

土壤加工美味美食二、食品微生物學(xué)的研究目的有效利用微生物的作用，制備各種美味食品。抑制和殺滅某些微生物，保持食品新鮮不變質(zhì)。預(yù)防由食品引起的感染和中毒性疾病。（↓食源性疾?。⑸锏谝还?jié)食品的生境特性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富、組成各異含一定量的水分氫離子濃度溫度滲透壓氧化還原電位存在天然防御結(jié)構(gòu)和抑菌物質(zhì)一、食品的營(yíng)養(yǎng)組成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富微生物的培養(yǎng)基碳源合成菌體成分的原料，能量的主要來(lái)源。氮源供給合成菌體結(jié)構(gòu)的原料無(wú)機(jī)鹽構(gòu)成菌體的成分，參與酶的活性維生素基質(zhì)各異各種微生物分解利用能力有別基質(zhì)各異低分子化合物高分子化合物蛋白質(zhì)：

霉菌：強(qiáng)，有些極強(qiáng)酵母菌：弱細(xì)菌：均可

某些細(xì)菌有較強(qiáng)分解能力（芽胞桿菌屬、假單胞菌屬、變形桿菌屬、梭狀芽胞桿菌屬）淀粉分解能力強(qiáng)

霉菌少數(shù)細(xì)菌（芽胞桿菌屬、梭狀芽胞桿菌屬）不分解多數(shù)細(xì)菌酵母菌纖維素、半纖維素少數(shù)細(xì)菌和少數(shù)霉菌可分解（芽胞桿菌屬屬、梭狀芽孢桿菌屬、綠色木霉）脂肪許多霉菌、少數(shù)細(xì)菌能較強(qiáng)分解脂肪酵母菌很少微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分解作用的選擇性食品性質(zhì)具有顯著分解能力的微生物類群舉例菌種蛋白質(zhì)細(xì)菌變性桿菌霉菌卡門柏干酪青霉碳水化合物酵母啤酒酵母霉菌細(xì)菌黑曲霉變性桿菌脂肪霉菌黃曲霉細(xì)菌熒光假單胞菌二、含一定量水分溶劑物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的媒介生化反應(yīng)物熱導(dǎo)體兩種存在形式：結(jié)合水和游離水游離水→微生物生理活動(dòng)什么是水分活度（wateractivity，Aw）

在表示食品水分與微生物關(guān)系時(shí)，并不是食品的總含水量，而是食品中被微生物利用的實(shí)際含水量，即Aw。

指食品在密閉容器內(nèi)的水蒸氣壓與相同溫度下的純水蒸氣壓的比值。

Aw=P/Q

式中：P—溶液蒸氣壓，Q—溶劑蒸氣壓取值范圍：0~1純水的Aw=1不含水分的食品，Aw=0Aw值與微生物的關(guān)系各種微生物對(duì)Aw的要求不同：細(xì)菌＞酵母菌＞真菌大多數(shù)細(xì)菌的最低Aw范圍：0.99～0.94（0.90）（嗜鹽性細(xì)菌0.75）大多數(shù)酵母菌最低Aw范圍：0.94～0.88（0.88）

（耐高滲酵母0.61）大多數(shù)霉菌的最低Aw范圍：0.94～0.73（0.80）

（耐干性霉菌0.65）常用含水百分率來(lái)表示

脫水→保藏食品Aw值約在0.70以下三、pH值

1．原理：

2．PH范圍：

大多數(shù)霉菌、酵母菌：最適pH3～6

（范圍1.5～11.0）大多數(shù)細(xì)菌、放線菌：最適pH6.5～7.5

（范圍4～10）

細(xì)菌：最適pH

7.0酵母菌：最適pH

4.0～4.5

霉菌：最適pH3.8～6.03．食品的酸度不同，適于生長(zhǎng)的微生物類群不同

酸性食品：pH＜4.5。如水果類食品。微生物是酵母菌、霉菌。

非酸性食品：pH＞4.5。如魚、肉、乳、蔬菜。微生物是細(xì)菌、霉菌。當(dāng)pH＞5.5時(shí)，細(xì)菌繁殖的可能性更大。4.55.57酵母菌、霉菌少數(shù)細(xì)菌腐敗菌、病原菌酸性食品：水果非酸性食品：魚肉、乳、蔬菜PH4．酸對(duì)微生物常有抑制和殺滅作用：同一pH下，有機(jī)酸＞無(wú)機(jī)酸有些食品本身含有機(jī)酸，也可人為加入。動(dòng)態(tài)pH食物pH←－－－→微生物四、溫度：

一般溫度較高時(shí)，微生物酶活性↑，生長(zhǎng)↑，死亡↑

最低溫度最適溫度最高溫度嗜冷性細(xì)菌(低溫菌)(psychrophise)0～520～3525～40嗜溫性細(xì)菌(中溫菌)(mesophise)５～2030～45（0～55）40～50嗜熱性細(xì)菌(高溫菌)(thermophise)25～4545～7060～80為延緩食品變質(zhì)，應(yīng)低溫保存食品。（1）寒冷溫度：10～15℃，適于蔬菜、水果。（2）冷藏溫度：0～7℃，適于易腐和半易腐食品。（3）冷凍溫度：＜－18℃，適于易腐和半易腐食品。五、滲透壓

1．滲透壓對(duì)微生物的影響

(1)等滲環(huán)境：

(2)低滲環(huán)境：

(3)高滲環(huán)境：2．大多數(shù)新鮮動(dòng)、植物食品，滲透壓均較低。3．NaCl有一定的抑菌和殺菌作用（1）增加了滲透壓（2）氧的溶解度↓（3）Cl―的直接防腐作用4．不同濃度的糖對(duì)微生物有一定的作用65%的糖可抑制細(xì)菌80%的糖可抑制霉菌50%的糖可抑制多數(shù)酵母菌葡萄糖和果糖的抑菌作用＞蔗糖、乳糖六、氧化還原電位（Eh，以mV表示）

1．細(xì)菌適于范圍；需氧菌：+100mV以上生長(zhǎng)厭氧菌：+100mV以下生長(zhǎng)兼性厭氧菌：在+100mV以上進(jìn)行需氧呼吸在+100mV以下進(jìn)行無(wú)氧發(fā)酵2．影響食品中Eh的因素：

O分壓：

H分壓：

pH3．食品的Eh←－－－→微生物

4．多數(shù)新鮮植、動(dòng)物食品對(duì)Eh有低調(diào)節(jié)作用：食品加工，降低食物調(diào)節(jié)Eh的能力。

5.動(dòng)物組織表面和內(nèi)部的Eh不同七、天然防御結(jié)構(gòu)和抑菌物質(zhì)天然防御結(jié)構(gòu)果實(shí)外殼、外皮，禽蛋外殼，肉的包膜肌膜天然抑菌物質(zhì)鮮蛋：溶菌酶、伴清蛋白鮮奶：乳過(guò)氧化物酶系統(tǒng)、乳鐵蛋白、酪蛋白、溶菌酶、脂肪酸芳香食品：丁二醇、香草醛，抗真菌＞抗細(xì)菌作用大蒜：抗G＋菌＞抗G－菌食品腐敗變質(zhì)的控制措施低溫保藏：冷藏、冷凍高溫殺菌保藏：常壓殺菌（巴氏消毒法）、加壓殺菌、超高溫瞬時(shí)殺菌、微波殺菌、遠(yuǎn)紅外線加熱殺菌和歐姆殺菌非加熱殺菌保藏：輻照殺菌、超聲波殺菌、高壓放電殺菌、高壓殺菌脫水防腐提高滲透壓防腐：鹽藏和糖藏防腐劑保藏：有機(jī)防腐劑和無(wú)機(jī)防腐劑第二節(jié)食品微生物的來(lái)源、危害及其預(yù)防食品污染分類原發(fā)性污染:原料繼發(fā)性污染:加工、運(yùn)輸、貯藏一、污染來(lái)源土壤水植物及其產(chǎn)品人和動(dòng)物空氣應(yīng)講究無(wú)菌包裝工具與容器用過(guò)的工具、容器未經(jīng)處理二、食品微生物的種類生境特性決定了微生物類群食品微生物（foodmicroorganisms）是與食品有關(guān)的微生物的總稱。包括生產(chǎn)型食品微生物（醋酸桿菌，酵母菌等）和食物變質(zhì)（霉菌，細(xì)菌等）及食源性病原微生物（大腸桿菌，肉毒桿菌等）。按照微生物分類系統(tǒng)分為細(xì)菌、酵母菌、霉菌和病毒按照其危害性不同分為直接致病微生物、相對(duì)致病微生物和非致病性微生物。三、食品微生物衛(wèi)生學(xué)意義食品的發(fā)酵食品的變質(zhì)食品微生物的致病作用(一）食品的發(fā)酵發(fā)酵轉(zhuǎn)化→美味食品

如：各種面食、啤酒、葡萄酒、醬油、食醋、味精、酸牛奶、豆腐乳等的釀造

(二）食品的變質(zhì)1、變?。╯poilage）

在以微生物作用為主的各種因素作用下，食物成分被分解破壞而失去或降低食用價(jià)值的一切變化。

2、食品變質(zhì)的原因微生物的代謝活動(dòng)動(dòng)、植物組織中固有酶的作用氧化作用物理的損傷、昆蟲(chóng)損害

（1）微生物的代謝活動(dòng)

1）碳水化合物

→各種酸類、酒精、其他化合物、CO2、H2等2）蛋白質(zhì)→蛋白胨→蛋白腙→多肽→雙肽→氨基酸→NH3→N2需氧菌作用：最終產(chǎn)物完全氧化，無(wú)難聞氣味。厭氧菌作用：最終代謝產(chǎn)物未完全氧化，產(chǎn)生難聞臭味。

3）脂肪有些微生物含有脂酶及脂肪氧化酶。

脂酶脂肪脂肪酸+甘油

↓脂氧化酶短鏈酸、醛、酮變色、變味

（2）動(dòng)、植物組織中固有酶的作用

食物中固有酶的作用次于微生物分泌酶的作用（3）氧化作用

常與脂肪氧化性酸敗有關(guān)脂肪氧化性酸敗→脂肪酸、醛、酮、過(guò)氧化物（4）物理的損傷、昆蟲(chóng)損害為間接作用，加速變質(zhì)。3、食物變質(zhì)的類型

（1）腐?。╬utrefaction）

定義：在厭氧條件下，蛋白質(zhì)成分被微生物分解產(chǎn)生以惡臭為主的變化。（2）酸?。╮andicity）定義：食品中的脂肪成分被微生物分解生成脂肪酸和甘油的變化而引起的變質(zhì)。（3）發(fā)酵(fermentation)定義:食品中的碳水化合物被微生物分解成酸、醇和氣體的變化。(三）食品微生物的危害非致病性微生物污染食品：致病性微生物污染食品：食源性疾病(foodbornedisease)

通過(guò)攝入人體內(nèi)的各種致病因子所引起的、通常具有感染性質(zhì)或中毒性質(zhì)的一類疾病。生物性食源性疾病1．細(xì)菌性腸道傳染病2．人畜共患傳染病3．食源性病毒性疾病4．食源性寄生蟲(chóng)病5．食物中毒細(xì)菌性食物中毒（bacteroidal

foodpoisoning）真菌性食物中毒（fungusfoodpoisoning）細(xì)菌性食物中毒

（bacteroidal

foodpoisoning）

常見(jiàn)的有沙門氏菌、金葡菌、副溶血性弧菌、肉毒梭菌、致病性大腸埃希氏菌、產(chǎn)氣莢膜梭狀芽孢桿菌、蠟樣芽胞桿菌、酵母面黃桿菌等。

真菌性食物中毒：

由真菌產(chǎn)生的真菌毒素引起的食物中毒。

常見(jiàn)的產(chǎn)毒真菌有：黃曲霉、寄生曲霉→黃曲霉毒素雜色曲霉、構(gòu)巢曲霉→雜色曲霉素桔青霉→桔青霉素島青霉→黃天精禾谷鐮刀菌、三線鐮刀菌→玉米赤霉烯酮食品中分離到的病毒食品種類分離到的病毒雞蛋禽白血病病毒、新城雞瘟病毒、傳染性支氣管病毒、呼腸孤病毒雞塊脊髓灰質(zhì)炎1型病毒市售雞馬立克病毒豬肉脊髓灰質(zhì)炎1型病毒、乙型腦炎病毒魚脊髓灰質(zhì)炎1、2、3型病毒奶巨細(xì)胞病毒、單純皰疹病毒、副流感3型病毒、呼吸道合胞病毒牛肉口蹄疫病毒、瘋牛病毒貝類甲肝病毒食品衛(wèi)生質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)感官指標(biāo)理化及毒理學(xué)指標(biāo)微生物指標(biāo)預(yù)防食品微生物污染的方法自學(xué)重點(diǎn)問(wèn)題食品的生境特性食品微生物來(lái)源食品的變質(zhì)及其原因

第十章食品微生物第三節(jié)各類食品中的微生物學(xué)習(xí)內(nèi)容肉類微生物蛋類微生物乳類微生物魚貝類微生物罐頭食品微生物糧食微生物一、肉類微生物（一）肉的生境特性(1)1.營(yíng)養(yǎng)豐富：

蛋白質(zhì)18.5%

脂肪2.5%

碳水化合物1.2%各種可溶性物質(zhì)1.65%

無(wú)機(jī)鹽0.65%

維生素

2.含一定量的水分：新鮮肉含75%，Aw為0.993.Eh:剛宰殺：含氧量較高死后數(shù)分鐘：表面有氧，內(nèi)部厭氧（一）肉的生境特性(3)

4.pH：活體組織：pH約為7；死后：糖原乳酸，pH↓ATP磷酸，pH↓

放血后1h6～8h24h6.0～6.45.6～5.75.3～5.75.完整的肌肉組織有抗腐敗作用防御結(jié)構(gòu)具一定抗氧能力：肌組織含－SH肌細(xì)胞的呼吸作用糖酵解酶（二）肉微生物的來(lái)源污染途徑1.病畜2.非病畜3.動(dòng)物消化道、呼吸道、皮毛所帶菌4.人為帶菌者5.其他帶菌動(dòng)物（三）肉微生物的種類1.腐生微生物：細(xì)菌、霉菌、酵母菌表面：肉內(nèi)部：

2.病原微生物：細(xì)菌、病毒常見(jiàn)的細(xì)菌：沙門氏菌最常見(jiàn)、其次金葡菌炭疽桿菌威脅最大常見(jiàn)的病毒：口蹄疫病毒、狂犬病毒應(yīng)重視朊病毒（四）肉微生物對(duì)健康的危害沙門氏菌食物中毒：我國(guó)占首位主要中毒食品：肉類（病畜、帶菌動(dòng)物）金葡菌毒素型食物中毒污染來(lái)源：帶菌從業(yè)人員變形桿菌污染來(lái)源：帶菌從業(yè)人員炭疽?。耗壳昂苌僖?jiàn)（五）肉的腐敗變質(zhì)（1）與變質(zhì)有關(guān)的因素：Aw：