第四章1食品生物學

1、4. 食品生物學,2012.04.16,4. 食品生物學,4.1食品的生物學特性 4.2食品的生理生化過程和控制 4.3食品酶學 4.4食品微生物,4.1 食品的生物學特性,食品的主要來源是有生命的動植物及食用菌類，這些來源的食品都有其獨特的生長、生理、生化等生物學特性。此外，不同生物來源的食品還有著許多種生物活性因子，這些都使的食品具有生物學的特性。,4.1.1 食品中組分的生物學特性,食品的組分及它們的性質(zhì)是研究食品的核心。 食品主要的組分是碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪及其衍生物和一些無機物組分。食品中的不同組分都是生物物質(zhì)，有著不同的生物學功能和生理生化等方面的特性。,4.1.1.1 碳水化

2、合物的生物學特性,碳水化合物是生物界三大基礎物質(zhì)之一，是自然界中最豐富的有機物質(zhì)。人類膳食中來自碳水化合物的能量占60%70%。碳水化合物在食品中可作為天然組分、食品添加劑和功能性成分，應用廣泛。 食品中最重要的碳水化合物是糖、糊精、淀粉、纖維素、果膠和一些植物膠，它們能被分裂或水解為更小的單位。,淀粉是食物的重要組成部分，還是重要的營養(yǎng)素之一。淀粉在食品工業(yè)中應用主要有三個方面：淀粉糊制劑，淀粉膠，水解成葡萄糖、麥芽糖和果糖等制品。 淀粉具有高黏性，常用來增稠食品；淀粉凝膠可被糖或酸改性，被用在制作布丁。,食品中可食用的粗纖維主要是纖維素，在一些酶和微生物的作用下，纖維素可降解成葡萄糖單元。

3、 果膠是存在于植物細胞壁中的多糖衍生物，可用作食品增稠劑和穩(wěn)定劑。 某些碳水化合物如功能性糖，具有增強免疫力、延緩衰老、降血脂穩(wěn)定血壓、減肥等生理功能。,4.1.1.2 蛋白質(zhì)的生物學特性,蛋白質(zhì)是一類重要的生物分子物質(zhì)，不同的蛋白質(zhì)具有不同的生理功能。從食品科學的角度看來，蛋白質(zhì)除了保證食品的營養(yǎng)價值外，在決定食品的色、香、味及質(zhì)構(gòu)等特征上也起著重要的作用。 蛋白質(zhì)的一級、二級、三級和四級結(jié)構(gòu)決定它的生物學性質(zhì)。,蛋白質(zhì)的生物學特性是指它的生理功能，如催化作用、運輸功能、調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝及防御功能等。 蛋白質(zhì)是一切生命活動的體現(xiàn)者，具有許多方面的生物學特性。具體有以下幾種作用： 催化作用：物體內(nèi)

4、許多生化反應是由酶來的催化的，酶的化學本質(zhì)就是蛋白質(zhì)。,調(diào)節(jié)作用：調(diào)節(jié)生物體代謝過程的某些激素就是蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)的衍生物。 運動作用：骨骼肌的收縮及腸道的蠕動，大都是和它們所含的某些蛋白質(zhì)（肌球蛋白、肌動蛋白）有關。 貯存作用：某些蛋白質(zhì)，如乳汁中的酪蛋白、動物卵中的卵清蛋白可作為幼體生長發(fā)育的養(yǎng)料貯存在生物體內(nèi)。,4.1.1.3 食品中脂肪的生物學特性,脂肪是油、脂肪、類脂的總稱。它作為貯存能源存在于動植物體內(nèi)的。99%的植物和動物脂類是脂肪酸甘油酯。它所含的熱量是同重量蛋白質(zhì)或碳水化合物的2.25倍。習慣上稱的脂和油是根椐其在室溫下的物理狀態(tài)而來的 脂：室溫下為固體 油：室溫下為液體,脂肪

5、是組成生物體的重要成分，如磷脂是構(gòu)成生物膜的重要成分。脂類物質(zhì)也可為動物機體提供必需脂肪酸和脂溶性維生素的載體，能促進這些脂溶性維生素的吸收。有機體表面的脂類物質(zhì)有防止機械損傷與防止熱量散發(fā)等保護作用。同時還可以提供熱量和必需脂肪酸、改善食品口味 除了上述三種物質(zhì)，在食品中還含有無機鹽、礦物質(zhì)、維生素、有機酸等。這些在食品中的含量雖然不多，但它們所起的作用卻是非常重要的。,4.1.2 一些典型食品的生物學特性,食品的主要來源是有生命的動植物、食用菌及微生物發(fā)酵制品。這些來源的食品都具有其獨特的生長、生理、生化等生物學特性。,4.1.2.1 植物來源食品的生物學特性,植物來源的食品有很多種，如谷

6、物、蔬菜類、油料作物、及香辛料等。 全球范圍內(nèi)，大約75%的食用蛋白質(zhì)是由谷物直接或間接提供的。與動物蛋白相比，谷物蛋白的營養(yǎng)價值較低，其中最主要的限制氨基酸是賴氨酸。,豆類和油料種子中的蛋白質(zhì)含量遠遠高于谷物。根據(jù)豆類中的營養(yǎng)素種類和數(shù)量，可分為兩類：一類以大豆為代表的高蛋白、高脂肪豆類；一類以碳水化合物含量高為特征，如綠豆、赤豆。,蔬菜可提供人體所需的多種維生素和礦物質(zhì)。 植物中還含有很多生理活性物質(zhì)，如生物堿類、酚類化合物、萜類化合物以及大量的天然抗氧化劑，所以植物性食品不僅是人類膳食的主要來源，還含有大量的功能性食品因子，開發(fā)功能性食品有著很重要的意義。,動物食品包含了人體所需的諸多營

7、養(yǎng)物質(zhì)，飼養(yǎng)的動物把大量不合適人類消費的植物性粗飼料變?yōu)槿祟愂澄?，如人類不能消化的纖維素等。人類所食用的動物性食品主要包括肉、禽、蛋、乳和水產(chǎn)品等。,4.1.2.2 動物性食品的生物學特性,肉制品的生物學特性,畜禽肉和魚貝肉是人類飲食中極富營養(yǎng)的高品質(zhì)蛋白質(zhì)和B族維生素的主要來源，對膳食營養(yǎng)平衡起著重要的作用。肉類也是人體鐵營養(yǎng)的主要來源，肉中的鐵不僅易被吸收，而且有助于其他鐵源的吸收。,肉的組成成分因種類、分割部位、年齡、性別等不同而又差異，但肉的成分差異主要在脂肪含量上。 肌肉組織中的蛋白質(zhì)根據(jù)其所在位置分為肌原纖維蛋白、肌漿蛋白和肉基質(zhì)蛋白。畜禽肉蛋白含有人體所需的所有必需氨基酸，并且其

8、比列與人體需要接近，是人體食物中的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)。,肉中絕大部脂質(zhì)是脂肪，其余脂質(zhì)主要是膽固醇。動物脂肪的脂肪酸組成中主要含有飽和脂肪酸和較少的不飽和脂肪酸。 肉是人類B族維生素的主要食物來源。在肝臟中維生素A、D的含量也很豐富。,可供食用的蛋類很多，包括雞蛋、鴨蛋、鵝蛋等。其中消費量最大的是雞蛋。,蛋類的生物學特性,雞蛋的生物學特性：雞蛋包括蛋殼、蛋清和卵黃三部分。卵黃和蛋清的成分差別很大，幾乎所有的脂肪都在卵黃里。雞蛋中含有蛋白質(zhì)，蛋清中含蛋白質(zhì)約11%，卵黃中含蛋白質(zhì)約17%；雞蛋中的脂質(zhì)約占12%，糖類物質(zhì)約占1.2%；雞蛋可食部分的灰分含量約占1.1%,并幾乎含有人體所需的所有元素；雞蛋

9、中維生素A、B1、B2、D、E的含量較高，它們都主要存在于卵黃中。,乳的生物學特性 食品乳的化學成分包含脂肪、蛋白質(zhì)、乳糖、灰分。不同動物乳的蛋白質(zhì)，其結(jié)構(gòu)、氨基酸組成各不相同。 牛乳是人類的主要食用乳，牛乳中的蛋白質(zhì)有酪蛋白、乳蛋白和乳球蛋白，其中酪蛋白含量最大。牛乳脂質(zhì)中有97%99%的脂肪，有近1%的磷脂，還有少量游離脂肪酸及固醇物質(zhì)。牛乳中揮發(fā)性脂肪酸的含量特別高，含短鏈脂肪酸較多；牛乳固形物中約含40%的糖類物質(zhì)，其中99.8%以上是乳糖；牛乳約含0.7的灰分，富含維生素B2、維生素A的含量也較高，但維生素B1和維生素D含量不足。,用乳酸桿菌和乳鏈球菌對牛乳進行發(fā)酵可制的酸奶產(chǎn)品。在

10、發(fā)酵過程中乳糖被分解；產(chǎn)物乳酸可作為能源，降低胃的PH，促進蛋白質(zhì)的吸收，抑制腸道內(nèi)病原微生物的生長；發(fā)酵乳中的蛋白質(zhì)變成細小的凝塊，有利于消化吸收；在發(fā)酵過程中揮發(fā)性、水溶性脂肪酸含量增加，形成部分風味物質(zhì)；此外發(fā)酵乳還具有降低膽固醇和抗衰老的作用。,4.1.2.3 食用菌的生物學特性 食用菌一般是指能形成大型子實體或菌核的可供人們食用的高等真菌。食用菌的生物學特點：食用菌無根、莖、葉，不含葉綠素，不能通過光合作用來制造營養(yǎng)物質(zhì)，只能靠寄生、共生和腐生的方式來生存；細胞中儲藏的養(yǎng)料是肝糖和脂肪而不是淀粉；這些食用菌的細胞壁大多是由甲殼質(zhì)、幾丁質(zhì)和纖維素等物質(zhì)組成。,4.2 食品的生理生化過程

11、和控制,食品的生理生化過程主要包括食品中蛋白質(zhì)、碳水化合物、礦物質(zhì)、維生素等生理生化的變化過程。 蛋白質(zhì)是食品的主要成分，它對食品的生理生化過程有著重要的影響。脂肪是食品中主要的能量物質(zhì)，其中的磷脂成分和某些長鏈不飽和脂肪酸具有多種生理活性，可作為體內(nèi)一些生理活性物質(zhì)的前提。糖類特別是一些復合糖的存在對生理學功能是必需的。維生素是一類低分子化合物，與人體健康有著密切關系。,4.2.1 肉制品,4.2.1.1 肉的僵直 屠宰后的動物經(jīng)過一定時間，肉的伸展性逐漸消失，由遲緩變?yōu)榫o張，無光澤，關節(jié)不活動，呈現(xiàn)僵硬狀態(tài)，稱作尸僵。尸僵的肉硬度大，加熱時不易煮熟，有粗糙感，肉汁流失多，風味差，不具備可食

12、肉的特征。,宰后肌肉糖原的酵解 糖酵解作用 肌肉中含有脂肪和糖原，動物屠宰后，糖原的含量會逐漸減少，由于動物死后血液循環(huán)停止，供給肌肉的氧氣也就中斷了，其結(jié)果就是促進了糖的無氧酵解過程，糖原形成乳酸，肉的pH下降，直至下降到 抑制糖酵解酶的活性為止。,酸性極限pH 一般活體肌肉的pH保持中性，死后由于糖原酵解形成乳酸，肉的pH逐漸下降，一直到阻止糖原酵解酶的活性為止，這個pH叫極限pH。哺乳動物肌肉的極限pH為5.4-5.5。 影響死后肌肉pH下降速度和達到最低程度的因素有很多，不僅與牲畜的種類、個體的差異等內(nèi)在因素有關，而且也受屠宰前是否注射藥物、環(huán)境的溫度等因素的影響。環(huán)境溫度越高pH變化

13、越快。,僵直的過程 動物死后僵直的過程大體分為三個階段：從屠宰后到開始出現(xiàn)僵直現(xiàn)象為止，即肌肉的彈性以非常緩慢的速度降低，叫遲滯期；隨著彈性的逐漸消失出現(xiàn)僵硬階段叫急速期；最后形成延伸性非常小的一種狀態(tài)叫僵直后期。,4.2.1.2 肉的成熟,隨著肌肉中糖原消耗殆盡，ATP大量分解而減少，組織蛋白酶活力急劇增強，肌纖凝蛋白解離為肌凝蛋白酶和肌蛋白，肌纖維松弛，結(jié)締組織被軟化，尸僵緩解，部分蛋白質(zhì)被輕度水解，肉變得柔軟多汁，富有彈性，并有特殊的香味和鮮味，易為人體消化吸收。這種食用性質(zhì)改善的肉叫成熟肉，其變化過程叫肉的成熟。 在成熟過程中肉的性質(zhì)發(fā)生一系列的物理、化學變化。,成熟肉的物理變化 （1

14、）肉的顏色。肉的固有紅色是由肌紅蛋白的色澤所決定。肉類放置在空氣中一定時間，顏色會發(fā)生暗紅色鮮紅色褐色的變化。呈現(xiàn)鮮艷的紅色是由于肌紅蛋白與氧結(jié)合生成了氧合肌紅蛋白，進一步強烈的氧化則會形成褐色的氧化肌紅蛋白。在個別情況下還出現(xiàn)變綠、變黃等現(xiàn)象。,（2）肉的冰點。肉中水分開始結(jié)冰的溫度叫肉的冰點。由于家畜種類和宰后條件的不同，肉的冰點也不一樣，通常為-0.81.7。 （3）保水性的變化。肉在成熟時保水性又有回升。保水性的回升和pH變化有關，隨著解僵，pH逐漸升高，偏離了等電點，蛋白質(zhì)凈電荷增加，使結(jié)構(gòu)疏松，因而肉的保水性增加。,（4）嫩度的變化。隨著肉成熟的發(fā)展，肉的柔軟性產(chǎn)生顯著的變化。剛屠

15、宰之后的鮮肉的柔軟性最好，而在2晝夜之后達到最低的程度。貯藏6晝夜之后又重新增加，平均可達鮮肉的83%。 （5）風味的變化。肉在成熟過程中由于蛋白質(zhì)受組織蛋白酶的作用，浸出物質(zhì)中游離的氨基酸含量有所增加。如谷氨酸、精氨酸、亮氨酸等，這些氨基酸都具有增強肉的滋味和香氣的作用。此外肉成熟過程中ATP分解產(chǎn)生IMP，是味質(zhì)增強劑，也有助于提高肉的風味。,成熟肉的化學變化,（1）蛋白質(zhì)水解。肉在成熟過程中，水溶性非蛋白質(zhì)態(tài)含氮化合物會增加。如家兔背最長肌在3-4 條件下貯藏7天，增長到55mol/g肉。 （2）IMP（次黃嘌呤核苷酸）的形成。死后肌肉中的ATP在肌漿中ATP酶作用下迅速轉(zhuǎn)變成ADP，而

16、ADP又在肌激活酶的作用下進一步水解成AMP，再由脫氨酶的作用形成IMP。 （3）金屬離子的增減。在成熟肉中，可水提的金屬離子鈉離子和鈣離子增加，鉀離子減少。,4.2.1.3 肉的腐敗變質(zhì),肉的腐敗變質(zhì)是指肉在微生物的作用下發(fā)生的品質(zhì)劣變，最終使肉失去食用價值。如果說肉的成熟是糖酵解過程，那么肉變質(zhì)時的變化主要是蛋白質(zhì)和脂肪的水解。肉在自溶酶作用下的蛋白質(zhì)分解過程，叫做肉的自身溶解；由微生物作用引起的蛋白質(zhì)分解過程，叫做肉的腐??；肉中脂肪的分解過程叫做酸敗。,肌肉組織的腐敗 肌肉組織的腐敗是蛋白質(zhì)在微生物的作用下的分解過程。天然蛋白質(zhì)通常不能被微生物利用，這是因為天然蛋白質(zhì)是高分子膠體粒子，不

17、能通過細胞膜，因此大多數(shù)微生物都只能在蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物上繁殖生長，所以肉的成熟或自溶為微生物的繁殖提供了條件。,微生物對蛋白質(zhì)的腐敗分解，通常是先形成蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物多肽，再水解成氨基酸。多肽常與水形成黏液，附在肉的表面；但與蛋白質(zhì)不同，多肽能溶于水，煮肉時使肉湯變得黏稠渾濁。,脂肪的氧化與酸敗 屠宰后，肉在貯藏中最易變化的成分之一就是脂肪。脂肪變化最初為脂肪組織本身所含有酶的作用，然后為細菌產(chǎn)生酶的酸敗作用；此外還有因空氣中的氧而發(fā)生的氧化作用。前者屬于水解反應，主要是由脂肪酶催化；后者為氧化作用。,脂肪的氧化酸敗。動物油脂中含有很多不飽和脂肪酸，其在光、熱、催化劑作用下可被氧化成過氧化物，產(chǎn)

18、生的過氧化物越多，說明油脂氧化越嚴重。 脂肪的酸敗可能有兩個過程：其一是由于微生物產(chǎn)生的酶引起的脂解過程，其二是在空氣中氧、水、光的作用下，發(fā)生水解反應和不飽和脂肪酸的自身氧化。脂肪的酸敗如形成醛類物質(zhì)，叫做醛化酸敗，生成酮類物質(zhì)，叫做酮化酸敗。,脂肪的水解 脂肪在水、高溫、酸或堿的 作用下發(fā)生水解，形成三個分子的脂肪酸和一個分子的甘油。由于脂肪酸的產(chǎn)生使油脂的酸度增高和熔點增高，產(chǎn)生不良氣味使之不能食用。游離脂肪酸的形成，使脂肪酸值提高，在貯藏條件下可作為酸敗的指標。水分多、微生物污染嚴重，在高溫條件下會使脂肪加速水解。,4.2.1.2 控制方法,加工工藝 原輔料 灌裝封口 殺菌要求 成品冷

19、卻 真空包裝 金屬檢測 產(chǎn)品保貯 溫度控制,4.2.2 乳制品,4.2.2.1 牛乳在加熱過程中的變化 形狀的變化 形成薄膜。牛乳在40以上加熱時，表面會形成薄膜。為防止薄膜的形成可在加熱時進行攪拌。 褐變。牛乳長時間加熱會產(chǎn)生褐變。褐變的原因，一般認為主要是酪蛋白和乳糖之間發(fā)生了美拉德反應。另外，乳糖經(jīng)高溫加熱也產(chǎn)生褐色的焦糖化物。 蒸煮味。牛乳加熱后產(chǎn)生蒸煮味，蒸煮味的程度隨加工處理的程度而異。蒸煮味的程度隨加熱溫度的升高而加強。,各種成分的變化 乳清蛋白的變化。占乳清蛋白大部分的清蛋白與球蛋白對熱都不穩(wěn)定，牛乳以62-63、30min殺菌時就會產(chǎn)生蛋白質(zhì)變性。 酪蛋白的變化。正常牛乳的酪

20、蛋白在低于100的溫度加熱時化學性質(zhì)不受影響，140時開始變性；100長時間加熱或在120時則產(chǎn)生褐變。,乳糖的變化。乳糖在100以上的溫度長時間加熱則產(chǎn)生乳酸、乙酸、甲酸等，也產(chǎn)生褐變。 脂肪的變化。牛乳即使在100以上的溫度加熱，脂肪也不起化學變化。 無機成分的變化。受影響的無機成分主要是鈣與磷，在63以上的溫度加熱時，可溶性的鈣與磷減少。,4.2.2.2 控制方法,酶解作用 脂酶對鮮乳影響最為突出。因此在5-30應避免溫度反復波動，防止脂肪球的破壞。 化學變化 應該避免乳受到陽光暴曬，否則會導致乳變 味。也應避免沖洗水的污染，特別是銅的污染。 物理變化 在低溫條件下原料乳或預熱乳脂肪會迅

21、速上浮。通過有規(guī)律的攪拌能避免稀奶油層的形成。,4.2.3 果蔬類,果蔬采后的根本轉(zhuǎn)變是脫離了母體，不能像生長期那樣吸收水分和養(yǎng)分，一切同化作用停止，但仍然是一個活的有機體，其通過消耗自身的營養(yǎng)物質(zhì)來維持新陳代謝。并在一系列酶、激素物質(zhì)的作用下產(chǎn)生一系列新的機能代謝。果蔬采后變現(xiàn)出抑制衰老的耐藏性和抵御病原菌侵染的抗病性，形成其采后生理的特有規(guī)律與特征。,4.2.3.1 成熟與衰老,成熟、完熟和衰老是大多數(shù)果蔬采后有代表性的三個生命階段。 成熟是果實生長的最后階段，含糖增加、硬度下降、葉綠素逐漸消失，此時可以采收，但不是最佳食用期。成熟分為生理成熟和園藝成熟。 完熟是指果蔬采后在常溫或最佳貯藏

22、條件下，經(jīng)過一定時間達到品種本身最佳可食期。 衰老是果蔬采后各種生理變化完后，走向奔潰、死亡的標志。乙烯達最高量。,4.2.3.2 蒸發(fā)作用,蒸發(fā)作用的概念 果蔬采收以后從根部中斷了水分的供給，在其貯藏保鮮過程中由于其本身具有較高的含水量，使果蔬本身和貯藏環(huán)境之間的水蒸氣存在壓力差。水分由果蔬表面向周圍環(huán)境擴這一現(xiàn)象叫蒸發(fā)作用。因為水分的過度蒸發(fā)而導致果蔬表面的皺縮現(xiàn)象叫萎蔫。,果蔬內(nèi)水分的蒸發(fā)作用，是維持其生命活動的一種正?，F(xiàn)象。水分的蒸發(fā)可以降低果蔬表面的溫度，降低果蔬的脆性，增加表面的韌性，減少機械損傷，也利于傷口的愈合，這些都有利于果蔬的貯藏保鮮。,影響蒸發(fā)作用的因素 比表面積 比表面

23、積越大，受環(huán)境的影響越大。 表面保護結(jié)構(gòu) 果蔬在成熟過程不斷形成保護層，如角質(zhì)層、蠟質(zhì)層，阻止水分的蒸發(fā)。,空氣流動速度 空氣流動速度大，水分蒸發(fā)快?？諝饬鲃訋ё呖諝庵械乃?，促進水分的蒸發(fā)。 溫度 溫度越高，空氣的飽和濕度越大，從而引起濕度飽和差的增大，水分蒸發(fā)作用就越強。,4.2.3.3 控制方法,抑制蒸發(fā)作用的措施 為了防止果蔬中水分的過度蒸發(fā)，防止萎蔫現(xiàn)象的發(fā)生，提高保鮮效果，在果蔬貯藏保鮮中常采用以下措施： 保持貯藏場所有一定的濕度，通過噴霧、灑水等方法提高庫內(nèi)環(huán)境的濕度。 采用低溫貯藏。 進行涂蠟、涂蟲膠及塑料小包裝處理。 盡量減少庫內(nèi)空氣的流動，降低通風換氣的次數(shù)和時間。,4.3

24、 食品酶學,酶是由生物活細胞所產(chǎn)生的、具有高效和專一催化功能的生物大分子。根據(jù)酶的化學組成，酶分為蛋白質(zhì)酶和核酸酶。 酶學研究內(nèi)容包括酶在細胞內(nèi)的生物合成、酶的特性和催化機制、酶的生產(chǎn)和分離純化、酶的固定化技術(shù)等內(nèi)容。 酶和食品的關系十分密切，在現(xiàn)代的食品加工生產(chǎn)過程中，酶制劑的使用已經(jīng)非常普遍和不可或缺。,4.3.1 酶學原理,4.3.1.1 酶的命名和分類 酶的命名主要由兩大體系，即習慣命名法和系統(tǒng)命名法。如催化脂肪水解的酶習慣命名為脂肪酶，而系統(tǒng)命名為水解酶。 國際酶學委員會根據(jù)酶所催化反應的類型，把酶分為六大類，即氧化還原酶類、轉(zhuǎn)移酶類、水解酶類、裂合酶類、異構(gòu)酶類和合成酶類。,4.3

25、.1.2 酶促反應動力學,酶反應速率的測定 酶反應速率可用單位時間內(nèi)底物減少量或產(chǎn)物增加量來表示。如果我們以產(chǎn)物生成量(或底物減少量)來對反應時間作圖，便可以得到如圖3-1所示的曲線圖。,由圖可見，酶催化反應僅在最初一段時間內(nèi)其產(chǎn)物與時間呈正比關系，隨著時間的延長，反應速率逐低。,圖3-1 酶反應速率曲線,A. 酶活力的測定,在一定條件下，酶所催化的反應速率叫酶活力，即一定時間內(nèi)底物分解量或產(chǎn)物生成量，用單位數(shù)表示。 酶的比活力是指在固定條件下，每毫克（毫升）酶蛋白（酶液）所具有的酶活力。,B. 酶活力的測定條件及方法,測定條件 由于酶促反應受許多條件的影響，因此在測定酶活力時要盡量使反應條件

26、恒定，對于溫度和pH需要嚴格控制。 溫度對酶反應的影響非常靈敏，所以在測定酶反應時必須使溫度保持恒定，一般采用恒溫容器。測定時pH也必須保持恒定，通常在溶液中加入緩沖溶液。,測定方法 分光光度法（spectrophotometry） 熒光法（fluorometry） 同位素法（isotope method） 電化學方法（electrochemical method） 其他方法：如旋光法、量氣法、量熱法和層析法等,影響酶促反應的因素,A. 底物濃度對反應速率的影響,圖3-2 底物濃度對酶促反應速度的影響,從該曲線圖可以看出，當?shù)孜餄舛容^低時，反應速度與底物濃度的關系呈正比關系，反應表現(xiàn)為一級反應

27、。然而隨著底物濃度的不斷增加，反應速度不再按正比升高，此時反應表現(xiàn)為混合級反應。當?shù)孜餄舛冗_到相當高時，底物濃度對反應速度影響逐漸變小，最后反應速度幾乎與底物濃度無關，這時反應達到最大反應速度（Vmax），反應表現(xiàn)為零級反應。,B. 溫度對反應速率的影響,圖3-9 溫度對酶促反應速度的影響,在不同溫度條件下進行某種酶促化學反應，然后將所測得的酶促反應速度相對于溫度來作圖，即可得到如圖3-9所示的鐘罩形曲線。從該曲線我們可以看出，在較低的溫度范圍內(nèi)，酶促化學反應速度隨溫度升高而增大，但在超過一定溫度后，酶促化學反應速度不見上升反而下降，因此只有在某一溫度條件下，酶促化學反應速度達到最大值，通常把

28、這個溫度稱為酶促化學反應的最適溫度(optimum temperature)。在一定條件下每種酶都有其催化反應的最適溫度。,C. pH對反應速率的影響,圖3-10 pH對酶活力的影響,除溫度影響之外，酶的活力還受到環(huán)境pH的影響。通常在一定pH下，酶會表現(xiàn)出最大活力，而一旦高于或低于此pH，酶活力就會降低，我們把表現(xiàn)出酶最大活力時的pH稱為該酶的最適pH，在不同pH條件下進行某種酶促化學反應，然后將所測得的酶促反應速度相對于pH來作圖，即可得到如圖3-10所示的鐘罩形曲線。,D. 激活劑對酶促反應速率的影響,凡是能提高酶活性的物質(zhì)都稱為激活劑(activator)，而激活劑中大部分是無機離子或

29、簡單的有機化合物。作為激活劑的金屬離子主要包括K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Zn2+及Fe2+等離子，無機陰離子主要包括Cl-、Br-、I-、CN-、PO4-等。如Mg2+可以作為多種激酶及合成酶的激活劑，Cl-可以作為唾液淀粉酶的激活劑。,4.3.2 食品級酶發(fā)酵法生產(chǎn),第二次時間大戰(zhàn)后，隨著微生物的培養(yǎng)技術(shù)、發(fā)酵工藝和發(fā)酵設備研究的長足發(fā)展，酶制劑的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)逐漸發(fā)展起來。1949年，日本人開始采用液體深層培養(yǎng)法生產(chǎn)細菌-淀粉酶，標志著微生物酶的生產(chǎn)進入大規(guī)模工業(yè)化階段。,4.3.2.1 產(chǎn)酶微生物,菌種是發(fā)酵生產(chǎn)酶的重要條件。菌種不僅與產(chǎn)酶種類、產(chǎn)量密切相關，而且與發(fā)酵條件、工藝

30、等關系密切。已經(jīng)在自然界中發(fā)現(xiàn)的酶有數(shù)千種，目前投入工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)的酶約有5060種。它們的生產(chǎn)菌種十分廣泛，包括細菌、放線菌、酵母菌、霉菌。,4.3.2.2 酶生產(chǎn)的發(fā)酵技術(shù),培養(yǎng)基 培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分是微生物發(fā)酵產(chǎn)酶的原料，主要是碳源、氮源，其次是無機鹽、生長因子和產(chǎn)酶促進劑等。,（1）碳源 碳素是構(gòu)成菌體成分的主要元素，也是細胞貯藏物質(zhì)和生產(chǎn)各種代謝產(chǎn)物的骨架，還是菌體生命活動的能量的主要來源。當前酶制劑生產(chǎn)上使用的菌種大都是只能利用有機碳的異養(yǎng)型微生物。有機碳的主要來源有：農(nóng)副產(chǎn)品中如甘薯、麩皮、玉米、米糠等淀粉質(zhì)原料；此外，以石油產(chǎn)品中1216碳的成分來作碳源，如以某些嗜石油微生物生產(chǎn)蛋

31、白酶、脂酶，均已獲得成功。,不同的細胞對各種碳源的利用差異很大，所以在配制培養(yǎng)基時應根據(jù)不同細胞的不同要求而選擇合適的碳源。,（2）氮源 氮是生物體內(nèi)各種含氮物質(zhì)，如氨基酸、蛋白質(zhì)、核苷酸、核酸等的組成成分。酶制劑生產(chǎn)中的氮源主要有有機氮源和無機氮源兩種，常用的有機氮源有：豆餅、花生餅、菜籽餅、魚粉、蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、多肽、氨基酸等；無機氮源有：(NH4)2SO4、NH4Cl、NH4NO3、(NH4)3P04、尿素等。 在微生物酶生產(chǎn)培養(yǎng)基中碳源與氮源的比例是隨生產(chǎn)的酶類、生產(chǎn)菌株的性質(zhì)和培養(yǎng)階段的不同而改變的。,（3）無機鹽 微生物酶生產(chǎn)和其他微生物產(chǎn)品生產(chǎn)一樣，培養(yǎng)基中需要有磷酸鹽及

32、硫、鉀、鈉、鈣、鎂等元素存在。在酶生產(chǎn)中常以磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀等磷酸鹽作為磷源，以硫酸鎂為硫源和鎂源。例如米曲霉淀粉酶生產(chǎn)，添加適量的硝酸鈉以促進酶生產(chǎn)。 在天然培養(yǎng)基中，一般微量元素不必另外加入，但也有一些例外。如玉米粉、豆粉為碳源時，添加100 ppm Co2+和Zn2+，放線菌166蛋白酶活力可增加70%80%。,（4）生長因子 微生物還需一些微量的像維生素一類的物質(zhì)，才能正常生長發(fā)育，這類物質(zhì)統(tǒng)稱生長因子(或生長素)。其中包括某些氨基酸、維生素、嘌呤或嘧啶等。酶制劑生產(chǎn)中所需的生長因子，大多是由天然原料提供，如玉米漿、麥芽汁、豆芽汁、酵母膏、麩皮、米糠等。玉米漿中一般含有生長素32

33、128mg / mL。,（5）產(chǎn)酶促進劑 產(chǎn)酶促進劑是指在培養(yǎng)基中添加某種少量物質(zhì)，能顯著提高酶的產(chǎn)率，這類物質(zhì)稱為產(chǎn)酶促進劑。產(chǎn)酶促進劑大體上分為兩種：一是誘導物，二是表面活性劑。表面活性劑，如吐溫80的濃度為0.1 %時能增加許多酶的產(chǎn)量。表面活性劑能增加細胞的通透性，處在氣液界面改善了氧的傳遞速度，還可以保護酶的活性。生產(chǎn)上常采用非離子型表面活性劑，如聚乙二醇、聚乙烯醇衍生物、植酸類、焦糖、羧甲基纖維素、苯乙醇等。,液體深層發(fā)酵過程的控制,發(fā)酵溫度與控制 溫度是影響細胞生長和代謝活動的重要因素，嚴格保持菌種生長繁殖和生物合成所需的最適溫度，對穩(wěn)定發(fā)酵過程、縮短發(fā)酵周期具有重要意義。不同的

34、微生物有不同的最適生長溫度，一般細菌為37 ，霉菌和放線菌為2830 。,發(fā)酵溫度的變化主要隨著微生物代謝反應、發(fā)酵中通風、攪拌速度的變化而變化的。發(fā)酵初期合成反應吸收的熱量大于分解反應放出的熱量，發(fā)酵液需要升溫。當菌體繁殖旺盛時，情況則相反，發(fā)酵液溫度就自行上升，加上通風攪拌所帶來的熱量，這時，發(fā)酵液必須降溫，以保持微生物生長繁殖和產(chǎn)酶所需的適宜溫度。,發(fā)酵過程pH的變換與控制 培養(yǎng)基的pH與細胞的生長繁殖和產(chǎn)酶情況密切相關，不同種類的微生物，其生長的最適pH不同。大多數(shù)細菌的最適pH為6.5-7.5，放線菌的最適pH為7-8。 種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基的pH直接影響酶的產(chǎn)量和質(zhì)量。在發(fā)酵過程

35、中，微生物不斷分解和同化營養(yǎng)物質(zhì)，同時排出代謝產(chǎn)物。由于這些產(chǎn)物都與pH有直接關系，因此發(fā)酵液pH在不斷發(fā)生變化。生產(chǎn)上根據(jù)pH的變化情況常作為生產(chǎn)控制的根據(jù)。,一般來說，培養(yǎng)基成分中碳/氮(C/N)比高，發(fā)酵液傾向于酸性，pH低；C/N低，發(fā)酵液傾向于堿性，pH高。pH的這些變化情況，常常引起細胞生長和產(chǎn)酶環(huán)境的變化，對產(chǎn)酶帶來不利的影響。因此生產(chǎn)中常通過改變培養(yǎng)基的組分和比例來緩沖pH。,發(fā)酵過程中泡沫形成與控制 發(fā)酵中往往產(chǎn)生較多的泡沫。泡沫的存在阻礙了CO2的排除，影響溶氧量，同時泡沫過多影響補料，也易使發(fā)酵液溢出罐外造成跑料。因此，生產(chǎn)上必須采用消泡措施。一般除了機械消泡外，還可利用

36、消泡劑。消泡劑主要是一些天然的礦物油類、醇類、脂肪酸類、胺類、酰胺類、醚類、硫酸酯類、金屬皂類、聚硅氧烷和聚硅酮，其中以聚甲基硅氧烷最好。理想的消泡劑，其表面相互作用力應低，而且應難溶于水，還不能影響氧的傳遞速率和微生物的正常代謝。,溶解氧的調(diào)節(jié)控制 酶是大分子，其合成過程需要大量能量，因而必須供給充足的氧氣，才能使碳源經(jīng)有氧酵解產(chǎn)生大量的ATP。微生物只能利用溶解氧，所以必須不斷的提供無菌空氣，以滿足細胞生長和產(chǎn)酶需要。 溶解氧的供給，首先使將無菌空氣通入發(fā)酵罐中，使其中的氧溶解于培養(yǎng)液中，以供細胞生命活動的需要。,4.3.3 酶的分離、純化技術(shù),4.3.3.1 酶的分離、純化程度 酶的分離

37、、純化目的是獲得一定量的、不含雜質(zhì)的酶制品。酶的產(chǎn)量以活力單位表示的，因此在整個分離過程中必須每一步始終貫穿比活力和總活力的檢測、比較。,酶的總活力: 總活力 = 酶活力 總體積 (mL)總質(zhì)量 (g) 回收率 (Yield percent) ：回收率是指提純前與提純后酶的總活力之比。它表示提純過程中酶的損失程度，回收率愈高，其損失愈少。 提純倍數(shù)：提純倍數(shù)是指提純前后兩者比活力之比。它表示提純過程中酶純度提高的程度，提純倍數(shù)愈大，提純效果愈佳。,4.3.3.2 酶的抽提,酶的抽提目的在于將盡可能多的酶、盡可能少的雜質(zhì)從原料組織和細胞中引入溶液，以利于酶的純化。 酶源材料的預處理 一般對動物材

38、料要先剔除結(jié)締組織和脂肪組織，然后再搗碎；微生物材料在抽提前也需要將菌體發(fā)酵介質(zhì)分離。對于微生物材料而言，一般胞外酶不存在破碎細胞問題，而胞內(nèi)酶只能在破碎細胞后才能釋放出來。,破碎細胞的方法主要有以下幾種： 機械 (勻漿) 法 利用機械力的攪拌、剪切、研碎細胞。常用的有高速組織搗碎機，高壓勻漿泵、或直接用研缽研磨等。 超聲波法 超聲波是破碎細胞或細胞器的一種有效手段。其基本原理是利用超聲波的機械振動而使細胞破碎。超聲處理的主要問題是超聲空穴局部過熱引起酶活性喪失，所以超聲振蕩處理的時間應盡可能短，容器周圍以冰浴冷卻處理，盡量減小熱效應引起的酶的失活。,酶消化法 利用溶菌酶、蛋白水解酶、糖苷酶對

39、細胞膜或細胞壁的酶解作用，使細胞崩解破碎。將革蘭氏陽性菌 (如枯草桿菌) 與溶菌酶一起溫育，就能得到易破碎的原生質(zhì)體，用EDTA與革蘭氏陰性菌 (如大腸桿菌) 一起溫育，也可制得相應的原生質(zhì)體。 凍融法 生物組織經(jīng)冰凍后，細胞胞液結(jié)成冰晶，使細胞壁脹破。凍融法所需設備簡單，普通家用冰箱的冷凍室即可進行凍融。,抽提 酶的提取是指在一定條件下，用適當?shù)娜軇┨幚砗冈?，使酶充分溶解到溶劑中的過程，也稱作酶的抽提。酶提取時首先應根據(jù)酶的結(jié)構(gòu)和溶解性質(zhì)，選擇適當?shù)娜軇?。大多?shù)酶能溶解于水，可用水或稀酸、稀堿、稀鹽溶液提??；有些酶與脂質(zhì)結(jié)合或含較多的非極性基團，則可用有機溶劑提取。,4.3.3.3 酶的

40、純化,抽提的酶液是否需要進一步經(jīng)過純化，要視其應用部門的要求。一般工業(yè)的酶，如紡織工業(yè)應用淀粉酶脫膠處理，往往采用液體粗酶便可；皮革工業(yè)應用的細菌蛋白酶也是如此。食品工業(yè)應用的酶如果粗酶液已達到食品級標準要求，特別是衛(wèi)生指標，也無需進一步純化。然而，應用于醫(yī)藥、化學試劑級的酶液必須進一步純化。,親和層析法 利用生物體內(nèi)存在的特異性相互作用分子對而設計的層析方法 有機溶液沉淀法 加入有機溶劑于酶溶液中產(chǎn)生多種效應，這些效應 結(jié)合起來，使酶沉淀。 電泳 靠溶質(zhì)在電場移動中移動速度不同而分離的方法。,4.3.3.4 酶制劑的劑型,酶制劑通常有下列四種劑型：,液體酶制劑,固體粗酶制劑,食品級固體酶制劑

41、,純酶制劑,液體酶制劑 包括稀酶液和濃縮酶液。一般除去固體雜質(zhì)后，不再純化而直接制成，或加以濃縮而成，一般需要加穩(wěn)定劑。這種酶制劑不穩(wěn)定，且成分復雜，只用于某些工業(yè)生產(chǎn)。,固體粗酶制劑 發(fā)酵液經(jīng)殺菌后直接濃縮或噴霧干燥制成。有的加入淀粉等填充料，用于工業(yè)生產(chǎn)。有的經(jīng)初步純化后制成，如用于洗滌劑、藥物生產(chǎn)。用于加工或生產(chǎn)某種產(chǎn)品時，務須除去起干擾作用的雜酶，才不會影響質(zhì)量。固體酶制劑適于運輸和短期保存，成本也不高。,食品級固體酶制劑 對純度要求不一定嚴格，但強調(diào)安全衛(wèi)生。要嚴格按照國家制定標準執(zhí)行，采用乙醇沉淀提取，然后制成顆粒狀或粉狀。,4.3.4 食品生產(chǎn)中重要的酶,4.3.4.1 蛋白酶

42、蛋白酶是一種重要的工業(yè)酶制劑，能催化蛋白質(zhì)和多肽水解。蛋白酶廣泛存在于動物內(nèi)臟、植物莖葉、果實和微生物中。 蛋白酶是食品工業(yè)中最重要的一類酶。在干酪生產(chǎn)、肉類嫩化和植物蛋白質(zhì)改性中都大量使用蛋白酶。人體消化道中存在的胃蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、羧肽酶和氨肽酶使人體攝入的蛋白質(zhì)水解成小分子肽和氨基酸。,蛋白酶分類 來源： （1）植物：菠蘿、木瓜、無花果 （2）動物：胃、胰蛋白酶、凝乳酶（胃） （3）微生物：1398枯草桿菌、放線菌蛋白酶 最適作用條件： （1）中性蛋白酶：pH68 1398枯草桿菌、3942棲土曲霉蛋白酶 （2）堿性蛋白酶：pH911 2709枯草桿菌蛋白酶 （3）酸性蛋白酶：pH1

43、3 胃蛋白酶 按其水解蛋白質(zhì)的方式不同分為內(nèi)肽酶和外肽酶。,4.3.4.2 溶菌酶,溶菌酶根據(jù)其作用的微生物不同分為兩大類：細菌細胞壁溶菌酶和真菌細胞壁溶菌酶。細菌細胞壁溶菌酶又分為兩種，一種作用于-1,4糖苷鍵的細胞壁溶菌酶，另一種是作用于肽鏈尾端和酰胺部分的細胞壁溶菌酶。真菌細胞壁溶菌酶包括酵母菌細胞壁溶菌酶和霉菌細胞壁溶菌酶。溶菌酶來源廣泛，可以從動物、植物及微生物生物體中提取，其作用機制也不同。,雞蛋清溶菌酶 雞蛋清溶菌酶是目前研究和應用最多的，在雞蛋清中約含有3.5%左右的酶，分子量為14000，其等電點在pH10.8左右，最適效應溫度在50，化學性質(zhì)穩(wěn)定，pH在1.211.3之間改

44、變時對酶結(jié)構(gòu)影響很小，pH在47范圍內(nèi)100處理1min仍有近100%的活力；但在堿性環(huán)境條件下，酶穩(wěn)定性較差。 雞蛋清溶菌酶是由129個氨基酸殘基組成，維持其穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)有主要有4個二硫鍵、氫鍵及疏水鍵。,4.4 食品微生物,4.4.1 微生物的分類,微生物,非細胞生物,原核生物,真核生物,病毒（Virus),朊病毒,細菌,放線菌,藍細菌,支原體,立克次氏體,衣原體,真菌 (Fungi),顯微藻類（algae),酵母菌 霉菌,類病毒,4.4.2 微生物進入食品的途徑,土壤 水 空氣 動植物體表或體內(nèi) 人 其他途徑,4.4.3 食品工業(yè)中常見的微生物,4.4.3.1 酵母 1、酵母菌屬 例：啤

45、酒酵母 2、裂殖酵母屬 3、假絲酵母屬 例：熱帶假絲酵母 4、球擬酵母屬 5、紅酵母屬 6、擲孢酵母屬,釀酒酵母細胞結(jié)構(gòu),4.4.3.2 放線菌,對食品工業(yè)造成污染的放線菌很少，大多數(shù)的放線菌具有經(jīng)濟價值，用來生產(chǎn)抗生素類的藥物。例如鏈霉菌屬生產(chǎn)的土霉素、紅霉素和四環(huán)素等。,放線菌菌絲及孢子絲形態(tài),4.4.3.3 霉菌,霉菌具有較強的糖化和蛋白質(zhì)水解能力，常污染食品，引起霉變發(fā)質(zhì)。有些霉菌在食品中生長可生產(chǎn)毒素，對人體危害很大。發(fā)酵工業(yè)中也有利用霉菌生產(chǎn)調(diào)味劑、有機酸等。包括：曲霉屬、紅曲霉屬、毛霉屬、根霉屬、青霉屬、地霉屬等。,4.4.3.4 細菌,醋酸桿菌屬 是制醋工業(yè)的生產(chǎn)菌株，可使酒、

46、果汁變質(zhì)。 氣單胞菌屬 可引起海產(chǎn)食品的腐敗變質(zhì)。 檸檬酸菌屬 通常存在于蔬菜或新鮮的肉類中引起變質(zhì)。 埃希氏菌屬 其中大腸桿菌是代表種，是食品和飲用水的糞便污染指標菌之一。 梭狀芽孢桿菌屬 其中的肉毒梭菌能產(chǎn)生肉毒毒素，引起毒素型食物中毒。,4.4.4 食品制造中的微生物,酒類 酒類的釀造是在諸多微生物的參與下將淀粉原料進行發(fā)酵的過程。酒的種類不同，其作用的微生物組成、數(shù)量及釀造工藝各異，從而造就了釀造酒風味各異。釀酒過程主要包括： 淀粉糖化 乙醇發(fā)酵 有機酸的形成 芳香物質(zhì)的形成,醬油 釀造醬油（ fermented soy sauce）：是指以大豆和（或）脫脂大豆（豆粕或豆餅）、小麥和（

47、或）麩皮為原料，經(jīng)微生物發(fā)酵制成的具有特殊色、香、味的液體調(diào)味品。 按發(fā)酵工藝不同分為兩大類，即高鹽稀態(tài)發(fā)酵醬油和低鹽固態(tài)發(fā)酵醬油。高鹽稀態(tài)發(fā)酵醬油是以大豆和（或）脫脂大豆（豆粕或豆餅）、小麥和（或）小麥粉為原料，經(jīng)蒸煮、曲霉菌制曲后與鹽水混合成稀醪，再經(jīng)微生物發(fā)酵制成的醬油。低鹽固態(tài)發(fā)酵醬油是以大豆及麥麩為原料，經(jīng)蒸煮、曲霉菌制曲后與鹽水混合成固態(tài)醬醅，再經(jīng)微生物發(fā)酵制成的醬油。,釀造醬油多為開放式制曲和釀制，所以在釀制過程中，除接入人工培養(yǎng)的純菌外，尚雜有其它多種微生物。人工培養(yǎng)的純菌主要是水解蛋白質(zhì)能力強的米曲霉。,米曲霉,腐乳,菌種：主要是毛霉屬中的總狀毛霉（M. racemosus）

48、、腐乳毛霉（M.sufu）以及根霉屬中的米根霉、華根霉等。,是以豆腐為原料，經(jīng)微生物酶解而成的特殊發(fā)酵食品。豆腐乳由于各地生產(chǎn)工藝、形狀、大小、配料等不同，故品種較多，風味各異。,菌在豆腐塊上生長時能分泌多種酶，使豆腐坯中的蛋白質(zhì)分解成氨基酸。淀粉糖化發(fā)酵成醇、酸、酯等。,腐乳毛霉,發(fā)酵乳制品 鮮乳經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用，即可成為具有特殊風味的食品，這些食品統(tǒng)稱為發(fā)酵乳制品。 其種類多樣，按作用的主要微生物及其主要代謝產(chǎn)物，可分為三種類型，即酵母菌乳酸發(fā)酵乳制品，如酸乳酒、馬奶酒等；細菌乳酸發(fā)酵乳制品，如酸乳、酸奶油、奶酪、嗜酸菌乳（含嗜酸乳桿菌）、ABT乳（含嗜酸乳桿菌、兩歧雙歧桿菌和嗜熱鏈球

49、菌）、BRA乳（含嬰兒雙歧桿菌、羅伊氏乳桿菌和嗜酸乳桿菌）等；霉菌乳酸發(fā)酵乳制品，如干酪等。但我國常見的發(fā)酵乳制品主要是酸乳、酸奶油和奶酪。,嗜熱鏈球菌 (Streptococcus thermophilus）,保加利亞乳桿菌 (Lactobacillus bulgaricus）,嗜酸乳桿菌 (Lactobacillus acidophilus）,4.4.5 食品的腐敗變質(zhì)與微生物,微生物引起食品的腐敗變質(zhì)是指在一定環(huán)境下，由微生物作用而引起食品的化學組分和感官性狀發(fā)生變化，使食品降低或失去營養(yǎng)價值和食用價值的過程。,食品從原料生產(chǎn)加工到成品出廠銷售都要受到不同來源微生物的污染，微生物在食品上

50、生長繁殖從而引起食品的腐敗變質(zhì)。,4.4.5.1 果蔬的腐敗變質(zhì),果蔬的表皮和表皮外覆蓋著一層蠟質(zhì)物質(zhì)，可以防止微生物的入侵。但當果蔬表皮組織受到機械損傷，微生物會由此入侵并進行繁殖，從而導致果蔬的腐爛變質(zhì)。,高水分含量是果蔬容易引起微生物變質(zhì)的一個重要 因素，引起水果變質(zhì)的微生物主要是酵母菌、霉菌，而引起蔬菜變質(zhì)的微生物是霉菌、酵母菌和少數(shù)細菌。,由于微生物的繁殖，果蔬外觀就表現(xiàn)出深色的斑點，組織變得松軟，發(fā)綿和變形，并逐漸變成漿液狀甚至是水液狀，產(chǎn)生了酸味、芳香味和酒味。,4.4.5.2 糧食制品的變質(zhì),糧食制品包括面粉、面條、糕點和一些方便食品。面粉的貯藏水分過高時，容易造成微生物的生長

51、繁殖。引起其變質(zhì)的微生物主要是霉菌、酵母和細菌。面粉變質(zhì)后產(chǎn)生有機酸發(fā)酵和乙醇發(fā)酵，形成酸敗。糕點食品因為含水量較高，糖和油脂含量較多，容易發(fā)生霉變和酸敗。引起糕點變質(zhì)的微生物主要是細菌和霉菌。如沙門氏菌、大腸桿菌、黃曲霉、毛霉等。糕點變質(zhì)的主要原因是生產(chǎn)原料不符合生產(chǎn)標準，制作過程中滅菌不徹底和糕點包裝貯藏不當造成的。,4.4.5.3 魚類的腐敗變質(zhì),存在于魚類中的微生物主要由假單胞菌屬、無色桿菌屬、黃桿菌屬、不動桿菌素和弧菌屬。淡水中的魚還有產(chǎn)堿桿菌、氣單胞桿菌和短桿菌屬。,一般情況下，魚類比肉類更容易腐敗，因為魚類捕獲后不是立即清洗，是帶著更容易腐敗的內(nèi)臟和鰓一道運輸。其次魚本身含水量高

52、，組織脆軟，細菌容易從受傷部位侵入，而魚體表面的黏液又是細菌良好的培養(yǎng)基，因而造成了魚類死亡后很快發(fā)生了腐敗變質(zhì),4.4.5.4 罐藏食品的腐敗變質(zhì),一般來說，罐藏食品可保存較長時間而不發(fā)生腐敗變質(zhì)，但是由于殺菌不徹底或密封不良，也會遭受微生物的污染而造成罐藏食品的變質(zhì)。 酵母菌 引起罐藏食品變質(zhì)的酵母菌主要是球擬酵母屬、假絲酵母屬和啤酒酵母屬。由于罐頭食品加熱殺菌不充分，或罐頭密封不良而導致了酵母菌殘留于罐內(nèi)，罐藏食品因酵母引起的變質(zhì)多發(fā)生在酸性或高酸性食品，如水果、蔬菜、果醬以及甜煉乳等。酵母菌為兼性厭氧菌，發(fā)酵產(chǎn)生二氧化碳而造成腐敗脹罐。,4.4.5.5 食品變質(zhì)帶來的危害,微生物污染食

53、品不僅導致食品腐敗變質(zhì)，品質(zhì)變差，而且常常引起食源性疾病。食源性疾病是指通過攝食進入人體內(nèi)的各種致病因子引起的，通常具有感染性質(zhì)或中毒性質(zhì)的一類疾病的總稱。 食源性疾病發(fā)病特點： 食源性疾病的發(fā)生與攝取某種食物有關； 發(fā)病潛伏期短，來勢急劇，呈暴發(fā)性； 所有中毒病人的臨床表現(xiàn)基本相似； 一般無人與人之間的直接傳染。由微生物引起的食源性疾病的病原體主要是細菌、真菌和病毒。,細菌引起的食源性疾病,細菌引起的食源性疾病習慣稱為細菌性食物中毒（bacterial food poisoning），是指由于進食被細菌或其細菌毒素所污染的食物而引起的急性中毒性疾病。其中前者亦稱感染性食物中毒，病原體很多，食品中常見的有沙門氏菌、致病性大腸桿菌、李斯特氏菌、耶爾森氏菌、空腸彎曲菌、志賀氏菌、副溶血性弧菌等；后者則稱毒素性食物中毒，主要由進食含有葡萄球菌、肉毒梭菌、產(chǎn)氣莢膜梭狀桿菌和蠟狀芽孢桿菌等細菌毒素的食物所致。,真菌引起的食源性疾病,真菌引起的食源性疾病常常稱為真菌性食物中毒（fungi food poi