食品微生微第四章课件.ppt

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1、第四章 食品腐败与食品保藏Spoilage and preservation of food,第一节 食品的腐败变质与微生物的污染,食品的腐败变质（food spoilage）：,食品受到各种内外因素的影响，造成其原有化学性质或物理性质和感观性状发生变化，降低或失去其营养价值和商品价值的过程。,物理因素化学因素生物因素（微生物污染）,食品腐败变质的原因：,来自土壤中的微生物,一、造成食品污染的微生物来源,来自空气中的微生物,来自水中的微生物,来自人和动植物的微生物,通过水而污染,二、微生物污染食品的途径,通过空气而污染,通过人和动物而污染,通过用具及杂物而污染,三、食品中微生物的消长,加工前加

2、工过程中加工后,四、微生物引起食品变质的基本因素,1. 食品的基质条件 食品的营养成分 食品的pH 食品的水分 食品的渗透压 食品的存在状态,温度,2.食品的外界环境条件,气体,湿度,一、食品腐败变质的过程（一）食品中蛋白质的分解（二）食品中脂肪的分解（三）食品中碳水化合物的分解,第二节食品腐败变质的过程与鉴定,二、食品腐败变质的鉴定,（一）感官鉴定,色泽 气味 口味 组织状态,（二）化学鉴定,挥发性盐基总氮（TVBN）,三甲胺,组胺,K 值,H的变化,（三）物理指标,浸出物量 浸出液电导度 折光率 冰点 黏度,（四）微生物检测,细菌总数大肠菌群,第三节 食品腐败变质与食品类型 的相关性,一、

3、乳及乳制品（一）乳,1、乳的理化特性与微生物生长 蛋白质 3.5% 脂肪 3.8% 乳糖 4.5% 无机盐 0.7% 维生素 +,1） 乳房内的微生物污染,2、乳的污染,健康乳房： 微球菌 链球菌 棒状杆菌 乳杆菌部位：乳头管及其分枝,患乳房炎： 无乳链球菌 乳房链球菌 金黄色葡萄球菌 化脓棒状杆菌 埃希氏杆菌病原菌： 牛型结核杆菌 牛布氏杆菌,2） 环境中的微生物污染,不同挤奶条件下牛乳污染程度比较,3、牛乳中微生物种类与特点,能使鲜乳发酵产生乳酸的细菌能使鲜乳发酵产酸产气的细菌胨化细菌分解柠檬酸盐使鲜乳呈碱性反应的菌霉菌和酵母病原菌,1）能使鲜乳发酵产生乳酸的细菌,乳酸菌： 乳酸杆菌、链球

4、菌 80% 同型乳酸发酵 鲜乳均匀凝固 无芽胞 没有鞭毛 G+ 兼性厌氧,乳酸杆菌（Lactobacillus)类： 嗜酸乳杆菌 保加利亚乳酸杆菌 （L. bulgaricus) 干酪乳酸杆菌,链球菌(Streptococcus)类： 乳链球菌（Strep. lactis) 嗜热链球菌(Strep. thermophilus) 最适生长温度4045 ，低于20不能生长，在含2% NaCl 环境中不生长 粪链球菌 乳酪链球菌,2）能使鲜乳发酵产酸产气的细菌,大肠杆菌 产气杆菌 丁酸梭菌 韦氏梭菌 碳水化合物 乳酸 （ 有机酸 ） + CO2 + H2,3）胨化细菌,分解蛋白质的细菌，能使凝固状态

5、的蛋白质变为溶解状态。芽胞杆菌属： 枯草芽胞杆菌 蜡状芽胞杆菌 地衣芽胞杆菌 凝乳酶 蛋白酶假单胞菌属： 荧光假单胞菌 腐败假单胞菌,4）分解柠檬酸盐使鲜乳呈碱性反应的菌,粪产碱菌（Alcaligenes faecalis) 不产芽胞、杆菌、G-、好氧、 运动、 肠道。 粘乳产碱菌（Al.viscolactis) 不能运动 水,5）霉菌和酵母,霉菌：酸腐节卵孢 乳酪节卵孢 多主枝孢 酵母：脆壁酵母（乳糖酵母） 球拟酵母,人体： 伤寒沙门氏菌（S. typhi ) 痢疾志贺氏菌 霍乱弧菌 牛体： 金黄色葡萄球菌 无乳链球菌 人畜： 结核分枝杆菌 炭疽杆菌 流产布鲁氏菌,6）病原菌,4、鲜乳的腐败

6、（微生物的变化）,抑制期乳酸链球菌期乳酸杆菌期真菌期胨化细菌期（腐败期）,鲜乳含有抗菌物质抗体 36h(1314 ) 18h(污染严重）,1）抑制期,2）乳酸链球菌期,抗菌物质消失 乳酸链球菌 生长速度大于乳酸杆菌，优势菌 分解乳糖产生乳酸 pH 蛋白质凝固 pH4.5， 本身受到抑制,3）乳酸杆菌期,H 6 乳酸杆菌活动渐强pH4.6 乳酸链球菌受到抑制 乳酸杆菌继续生长pH3.03.5 乳酸杆菌受到抑制 大量凝块， 乳清析出,4）真菌期,H3.03.5 细菌被抑制 死亡霉菌、酵母生长 ，分解乳酸、有机酸、蛋白质产生碱性物质， pH 时间：几天几个星期,5）胨化细菌期,蛋白质、脂肪含量相对高

7、芽胞杆菌属、假单胞菌属开始活跃凝块渐被消化pH 腐败菌生长繁殖,鲜乳中微生物活动曲线,5、鲜乳的消毒与灭菌,1）消毒(disinfection)：,低温长时间消毒法：（low temperature long time，LTLT） 6065 30min 高温短时间消毒法： （high temperature short time，HTST） 7275 46min 8085 1015S 杀菌率 99.9%,2）灭菌(sterilization),超高温瞬时灭菌法（ultra-high temperature， UHT） 7585 预热 46min 130150 2-3s 杀菌率 100%,（二）

8、乳制品,1、种类,奶油（butter ）干酪（cheese）淡炼乳（evaporated milk）甜炼乳（sweetened condense milk） 乳粉（milk power）,2、奶油的腐败 奶油又叫： 黄油、 乳酪、白脱油 脂肪含量8083%、含水量低于16%、由乳中分离的乳脂肪制成的产品。 碳水化合物低于0.5%,细菌腐败表面腐败： 假单胞菌 酸败：耶格氏假单胞菌 荧光假单胞菌 沙雷氏菌 脂肪 甘油+有机酸真菌腐败 芽枝霉 交链孢霉 曲霉 毛霉 根霉 青霉 白地霉,二、肉类及其制品,（一）肉类 1. 肉类的理化特性与微生物的生长 1）营养成分 水分活度：0.99 水分含量75%

9、 pH近中性,肌肉的化学组成,2）（鲜肉）氧化还原电势活体 维持较高的状态屠宰 供氧停止 氧化还原电势降低 糖酵解开始 糖原变成乳酸 pH由7.0 5.0 （24h36h） 多数细菌不能生长 但假单胞菌、肠细菌可生长,鲜肉pH值与乳酸的关系 pH7.0 无乳酸生成 pH5.5 乳酸含量约为1% 乳酸量的多少与肌肉中的 糖原含量有关,2.肉类中微生物的来源,1）放血、脱毛、剥皮、分割等过程中的 微生物污染， 剥皮是主要的污染源2）胃肠道的微生物污染3）手、衣服、刀具、水、设备等的污染,3. 肉类中微生物的类型： 1）腐生微生物 细菌：假单孢菌属、无色杆菌属、黄杆菌属、不动杆菌属、埃希氏菌属、产碱

10、杆菌属、变形杆菌属、 微球菌属、链球菌属、芽孢杆菌属、乳杆菌属 霉菌：毛霉属、青霉属、根霉属、曲霉属、枝孢霉属、链格孢霉属、丛梗孢属 酵母：假丝酵母属、球拟酵母属、红酵母属,2）病原微生物 沙门氏菌、炭疽杆菌、布鲁氏杆菌、结核杆菌、猪丹毒杆菌、李氏特菌、猪瘟病毒、口蹄疫病毒,1）鲜肉腐败变质的因素,污染状况水分活度 pH温度,4. 鲜肉的腐败变质,常温下（20 ）： 中温型微生物快速生长繁殖 细菌腐败 假单孢菌、 霉菌腐败 酵母腐败,冷藏条件下的腐败（10 0）： 假单胞菌 不冻杆菌 莫拉氏菌 霉菌 ？ 高湿度下 细菌腐败 表面有粘性,冻藏条件下 -10 以下细菌不生长 -12 下多数霉菌不生

11、长 -15 下多数酵母不生长 -18 下是食品冻藏的安全贮藏温度,2）腐败变质现象及原因,发粘变味色斑,现象,发粘 微生物繁殖形成的菌落 微生物分解蛋白质的产物 G- 细菌 、乳酸菌、酵母 107cfu/cm2,肉腐败产生的气味物质：,变味,氨味丁二胺 、戊二胺挥发性硫化物,1）氨味 来自富含蛋白质和氨基酸的食品 微生物分解氨基酸的途径：通过还原脱氨反应生成氨和有机酸通过脱羧反应生成胺通过氧化脱氨基反应生成氨和酮酸，最后生成氨、胺、脂肪酸、乙醇、二氧化碳等。 假单胞菌、大肠杆菌、变形杆菌、酵母菌,2）丁二胺 戊二胺,丁二胺 腐胺 H2NCH2(CH2)2CHNH2COOH (鸟氨酸） H2NC

12、H2CH2CH2CH2NH2 假单胞菌的主要二胺产物,戊二胺 尸胺 H2NCH2(CH2)3CHNH2COOH (Lys) H2NCH2CH2CH2CH2CH2NH2 肠道菌的主要产物,3）挥发性硫化物,H2S的产生 胱氨酸酶胱氨酸 2H2S+2NH4 + CH3COOH + 2HCOOH 变形杆菌 暗绿色斑点,色斑,微生物产生色素 类兰假单胞菌（P. syncyanea）：兰色 类黄假单胞菌（P. synxantha）：黄色 酵母菌：白色、粉红色、红色、灰白色 霉菌：多种颜色，形成霉斑,（二）肉制品,以延长寿命和增加风味为目的而进行加工的肉制品。 腌肉 香肠 罐装肉,1、腌肉制品,盐： 抑菌

13、 微生物对盐的耐受能力不一样 一般细菌 2%盐浓度不生长 嗜 盐 菌 2%以上盐浓度生长 耐盐细菌 2% -10%盐浓度生长 （耐盐细菌： 微球菌、八叠球菌、弧菌、 黄杆菌 、 乳杆菌）,2、干香肠、干肉条,AW低 霉菌腐败 曲霉：灰绿曲霉、匍匐曲霉、赤曲霉 AW 0.70生长,3、熟肉制品,真空包装（VP）真空包装的意义： 从微生物角度看，真空包装改变了包装中气体成分，导致好气性微生物都不生长。,优势菌：乳酸菌 乳酸菌适于在微氧环境中生长 乳酸菌对亚硝酸盐的作用不敏感 亚硝酸盐（保藏剂）：抑制热死环丝菌和适冷型肠细菌的生长,4、罐装产品（罐头）,定义：将食品或食品原料装入容器， 经密封、杀菌

14、后而成的食品。生产过程： 预处理、调味加工、装罐、排气、密封、杀菌、冷却等工序,1）罐装产品常见的腐败现象,胀罐（Swell can)平酸 (flat sour)黑变（darkening）,胀罐（Swell can) 罐头底盖出现外凸现象（胖听）TA腐败： TA菌引起的腐败。TA菌：分解糖、不产硫化氢、专性嗜热、产芽 胞的厌氧菌。（Thermoanaerobin） 产酸产气（CO2 、 H2 ） 固体培养基上不易生成菌落代表种：嗜热解糖梭菌 （Clo. themosaccharolyticum）,平酸（flat sour） 食品发生酸败，而罐头外观仍属正常,盖和底不发生膨胀 引起平酸腐败的菌称

15、平酸菌 嗜热脂肪芽孢杆菌 (B. stearothermophilus),黑变（硫化氢腐败） H2S + Fe FeS代表种：致黑梭菌 （C. nigrificans）,2) 罐装食品腐败的原因,热加工前细菌的生长 杀菌不彻底，抗热芽胞的存活 嗜热脂肪芽胞杆菌、生孢梭菌、 肉毒梭菌 加工后的渗漏 冷却水是重要的污染源,三、蛋,1. 蛋的理化特性与微生物生长 1）营养成分 水 73.6% 碳水化合物 1% 蛋白质 12.8% 脂类 1.8% 无机物 0.8%,2）鸡蛋的组成,外部结构,外层壳膜 蛋壳 内层壳膜,蛋白蛋黄,内部成分,蛋白中的蛋白质： 卵清蛋白 伴清蛋白 螯合剂 Fe Cu Zn 溶

16、菌酶 抵制G+菌生长 抗生蛋白 与VH结合 卵抑制剂 抑制真菌蛋白酶 pH 9.3,蛋 黄 水 49% 蛋白质 16.6% 脂类 32.6% 碳水化合物 1% pH 6.8,2、蛋的污染,1）卵巢内的污染 鸡白痢沙门氏菌 鸡伤寒沙门氏菌2）产蛋时的污染3）蛋壳的污染 4-40um气孔,3、污染微生物种类,细菌 ： 大肠菌群 无色杆菌 假单胞菌 变形杆菌 产碱杆菌 气单胞菌 沙门氏菌霉菌： 毛霉 青霉 单孢枝霉 芽枝霉 酵母菌： 球拟酵母,4、蛋的腐败,1）细菌引起的鲜蛋变质 细菌 酶 腐败 绿腐病（green rots): 蛋白腐败初期，从局部开始呈淡绿色。 荧光假单胞菌,散黄蛋 韧带断离、蛋

17、黄膜破裂，蛋黄与蛋 白混合成浑浊的液体。黑腐病（black rots)： 核蛋白、卵磷脂 H2S NH3. 灰色 暗黑色 变形杆菌 假单胞菌 气单胞菌,红腐病（pink rots or red rots) 蛋液变质产生酸臭而呈红色。 假单胞菌 沙雷氏菌2）霉菌引起的霉变 蛋液粘壳 霉斑,四、 水 产 品,定义：一切来自于淡、咸水或温水域、 冷水域的鳍鱼类、甲壳类和软 体动物类。,（一）鱼,1、鱼的理化特性与微生物生长 脂肪 含N化合物高 游离氨基酸、三甲氨、肌酸、牛磺酸等 不含碳水化合物,鱼的理化特性与微生物生长,2、鱼的污染,健康鱼 无菌微生物存在部位： 体表 102107个/cm2 鱼腮

18、103106个/cm2 肠道 103108个/ml 种类、数量与鱼所处的环境有关,3、污染微生物的种类,1）影响微生物区系的环境因素 水温10以下 适冷菌 热带地区 中温菌 海鱼 嗜盐菌,2）微生物的种类,海水中的微生物（细菌）： 假单胞菌 无色杆菌 黄杆菌淡水中的微生物： 产碱杆菌 气单胞菌 短杆菌,4、鱼的腐败,鱼类比肉禽类更容易腐败原因： 1）获得水产品的方法 2）鱼类本身的问题,易污染部位：腮区（腮） 腮的臭味和颜色 早期腐败征兆,4、鱼的腐败,首先利用简单化合物： TMAO、肌酸、牛磺酸、组氨酸 TMA、氨、组胺、硫化氢、尸胺、腐胺等 pH78,（二）鱼制品,1、腌鱼 食盐 AW 食

19、盐10%以上 抑制细菌生长 嗜盐菌能生长（盐地赛氏杆菌、红皮假单胞菌） 赤变现象（redding ),2、熏鱼制品 高浓度盐 与腌鱼相似 低浓度盐 优势菌G+ 冷藏中G-增加 腐败3、干鱼 真菌,（三）贝类,1、甲壳类： 虾、龙虾、蟹等2、软体动物： 牡蛎、蛤、鱿鱼、扇贝等,水 产 品 的 比 较,水产品腐败的比较,五、 水果、蔬菜及其制品,（一）水果 1、水果的理化性质与微生物的生长 常见水果的营养成分 含水量 85% 碳水化合物 13% 蛋白质 0.9% 脂肪 0.5% 灰分 0.5% 有机酸 维生素 pH4.5以下,2、水果的污染,优势菌： 真菌生长、收获、加工、贮藏、运输土壤、空气、昆

20、虫水果表皮外有层蜡质,3、污染微生物的种类,腐败水果的表现： 颜色变化（棕黄、暗色） 斑点 组织松软 变形 浆液状 水液状 气味,（二）水 果 制 品,1、罐装水果 柠檬酸 pH4.0 热加工 胞子在酸性条件下难以萌发、生长。,罐装水果的变质,加工不当 丁酸厌气性微生物（巴氏芽胞梭菌） pH3.8下生长 ，产生丁酸、H2、CO2 胀罐。嗜热厌气性细菌（嗜热脂肪芽胞杆菌、凝结芽胞杆菌） pH3.8下生长 40 平酸腐败 丝衣霉（Byssochlamys) 容器渗漏,2、果 汁,H2.44.2糖度高 优势菌： 酵母 其次霉菌,1）果汁中的酵母菌,苹果汁中的酵母菌： 假丝酵母属 圆酵母属 隐球酵母属

21、 红酵母属葡萄汁中的酵母菌： 葡萄酒酵母 卵形酵母 柠檬形克勒氏酵母浓缩果汁： 鲁氏酵母 蜂蜜酵母,2）果汁中的霉菌,青霉属 曲霉 CO2 抑制3）果汁中的细菌 乳酸菌 利用糖和有机酸 乳明串珠菌 植物乳杆菌,微生物引起果汁的变质现象,浑浊： 酵母菌发酵 霉菌 大量生长产生酒精（变味）： 酵母菌 （ 啤酒酵母、葡萄汁酵母） 细菌（明串珠菌、甘露醇杆菌） 霉菌（毛霉、曲霉）,微生物引起果汁的变质现象,有机酸变化 酒石酸、柠檬酸、苹果酸酒石酸 解酒石杆菌、琥珀酸杆菌、 肠细菌、埃希氏杆菌柠檬酸 毛霉、青霉 葡萄孢霉苹果酸 灰绿葡萄孢霉,3、干果,AW降低 AW0.6 微生物不能生长 干果不易腐烂变

22、质 灰绿曲霉,（二）蔬菜,1、蔬菜的理化特性与微生物的生长 含水量 88.3% 高于水果 碳水化合物8.6% 低于水果 蛋白质 0.3% 低于水果 脂肪2.0% 低于水果 维生素、矿物质 低于1% pH57 Eh,高水分含量 pH57 优势菌： 细菌 Eh 需氧菌和兼性厌氧菌,2、蔬菜的污染,叶菜类的微生物来源空气根菜类的微生物来源土壤人蓄粪便,3、微生物污染的种类,细菌 芽胞杆菌 大肠杆菌 微球菌 假单胞菌 乳酸菌等真菌 短梗霉 镰刀霉 交链孢霉,4、蔬菜的腐烂,真菌 多数 细菌 1/3 斑点、枯萎、软腐 胡萝卜软腐欧氏杆菌,（三）蔬菜制品,1、腌菜 低浓度盐 乳酸菌： 肠膜明串珠菌 短乳杆

23、菌 乳酸片球菌 乳酸 1%,腌菜腐烂,盐浓度分布不均 盐浓度高酵母菌、乳杆菌 腌菜发红 盐浓度低大肠杆菌 腌菜软腐,腌菜腐烂,氧存在时 好气性酵母利用乳酸生长 pH 不耐酸细菌生长,六、 谷物、面粉及其制品,（一）谷物 稻、小麦、谷子、高粱、玉米等作物的统称。,1、成分： 蛋白质 碳水化合物 脂肪 纤维 矿物元素 VB AW低 细菌不生长 霉菌有限生长,2、污染,种子外表面上： 霉菌 细菌 酵母 几百种 小麦、大麦： 交链孢霉 镰刀霉 枝孢霉 长蠕霉,2、污染 种子中真菌 含水量大于25% 生长 种子成熟 含水量 干燥 生长减缓 含水量小于13% 真菌死亡 死亡速率 含水量 温度,（二）面粉,

24、含水量 12%为标准 微生物不生长 15% 霉菌 生长 17% 霉菌、酵母、细菌 生长,生长速率与AW、温度成比例 含水量高 细菌占优势 发酵开始（乳酸菌、酵母菌） 面粉中水分低， 霉菌是优势菌 湿面粉含水量大于14% 产生真菌毒素,（三）糖果,以谷物为主要原料，糖、奶、蛋、油脂和水果汁等为辅助成分加工而成的低水分的产品。,一般情况下 AW 低 高浓度糖 不腐败变质 AW AW 0.61 嗜干性霉菌 腐败 耐高渗酵母 腐败,糖 腐 败 现 象： 糖化、发酵 酵母菌： 鲁氏酵母 异质酵母 蜂蜜酵母 球拟酵母 色斑 曲霉： 灰绿曲霉 黑曲霉,第四节 食品的保藏,主要内容：,食品的化学保藏食品的辐射

25、保藏食品的低温保藏食品的高温保藏食品的干燥保藏,食品保藏：采用物理、化学和生物学方法，使食品在尽可能长的时间内保持其营养价值、色、香、味及良好的感官性状 防止微生物污染 杀灭、抑制微生物生长繁殖 延缓食品自身组织酶的分解作用,一、 食品的化学保藏,食品添加剂： 为改善食品品质和色、香、味以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或天然物质。,食品防腐剂： 在食品添加剂中有一些是为了改善食品保藏性、防止食品腐败 变质的物质。,1、苯甲酸及钠盐和对羟基苯甲酸酯,苯甲酸（Benzoic Acid）: 白色鳞片或针状结晶 稳定化合物 微溶于水，易溶于乙醇,苯甲酸钠：FDA 第一种食品防腐剂 白色

26、颗粒或结晶状粉末抗菌机理： 未解离态的苯甲酸（盐）非选择地干扰细胞中酶的功能及破坏细胞膜的活力，影响氨基酸的运输，生长受阻。,抗菌活性与基质pH密切相关： pH低，抑菌效果强。 pH中性时，抗菌无效 抑菌适宜 pH2.54.0,苯甲酸盐的pK 4.20、 pH4.0时 60%处于未解离状态； pH6.0时 1.5%处于未解离状态。主要作用： 抑制霉菌、酵母菌生长,对羟基苯甲酸酯：（尼泊金酯） 防腐剂 pK 大 抗菌活性对pH敏感性低 10100mg/kg 抑制 G+ G-,苯甲酸的毒性,915h内大部分与甘氨酸化合形成马尿酸少部分与葡萄糖醛酸化合肝脏内解毒, 体内不积蓄 安全防腐剂,2、山梨酸

27、（Sorbic Acid）,无色针状结晶或白色结晶性粉末 对光、热稳定、空气长期放置易被氧化着色溶解度低,钙盐、钠盐、钾盐酸性防腐剂真菌抑制剂 pH 防腐效果 pH6.0,山梨酸盐作用的微生物：霉菌、酵母菌细菌 S. aureus Salmonella 肠细菌 假单胞菌 副溶血弧菌 乳酸菌 X,抑制机理： 同苯甲酸 山梨酸与微生物酶系中的巯基结合，破坏酶系的作用（脱氢酶系）,3、丙酸盐,霉菌抑制剂范围： 面包、蛋糕、奶酪,丙酸盐、山梨酸盐、苯甲酸盐 亲脂酸机理一致：未解离分子具抗菌活性抗性： 山梨酸盐苯甲酸盐丙酸盐,4、硝酸盐和亚硝酸盐,发色剂： 在食品加工过程中，添加适量的化学物质与食品中的

28、某些成分作用而使制品呈现良好的色泽。 硝石 硝酸盐 亚硝酸盐,发色助剂： 在使用发色剂的 同时，常常加入一些能促进发色的物质。 Vc 抗坏血酸钠 烟酰胺,（1）硝酸钠和亚硝酸钠的作用,保持肉的红色利于风味形成抑制一些腐败产毒菌菌,着色机制： NO3- NO2- NO （电子受体） Mb +NO MbNO（鲜亮红色）,亚硝酸盐抑制的微生物： 梭状芽孢杆菌 （肉毒、产气荚膜） S. aureus （高浓度时） 酸性范围 pH 抗菌,乳酸菌、 肠道细菌无作用,抑制机理： 亚硝酸盐干扰破坏铁氧还原蛋白等一些铁-硫酶系，阻止丙酮酸降解，不产生ATP，抑制肉毒梭状芽孢杆菌。 乳酸菌缺少铁氧还原蛋白,Per

29、igo因子： 当亚硝酸盐在特定的实验介质中加热时，可形成一种抗肉毒因子或抑制剂，使抑菌效果比加热前提高约10倍。这种抗肉毒因子称Perigo因子。 罐藏肉,使用范围： 肉类罐头、肉类制品最大使用量： NaNO3 0.5g/kg NaNO2 0.15g/kg残留量以亚硝酸钠计 肉类罐头 0.05g/kg 肉类制品 0.03g/kg,（2）亚硝酸盐的毒性,A. 亚硝酸盐： 剧药 ，极量一次 0.3g过量： 正常血红蛋白 高铁血红蛋白 失去携带氧的功能， 组织缺氧,潜伏期： 0.51h症状： 头晕、恶心、呕吐、无力、 皮肤发紫、严重呼吸困难、血压下降.死亡,B. 亚硝酸胺的生成及其致癌性 亚硝酸钠

30、亚硝酸 亚硝酸 + 二甲胺 二甲基亚硝胺,5、食盐和糖 （1）食盐： 高浓度 脱水作用 质壁分离 抑制非海洋细菌生长 抑菌效果不受pH的限制,（2）糖 保存食品机理同盐 糖的使用量比盐多 细菌敏感 酵母、霉菌耐高渗,嗜高渗菌： 能在高浓度糖液中生长的微生物称。 鲁氏接合酵母耐高渗菌： 在高浓度糖中可以生存，但不能生长的菌称。 酵母、霉菌,6、间接抗菌剂,主要作用： 食品添加剂 具有抗菌、防腐作用,1）抗氧化剂 能阻止或延迟食品氧化，以提高食品的稳定性和延长贮藏期的物质。 BHA 丁基羟基茴香醚 BHT 丁基羟基甲苯2）风味剂3）香料 （蒜素、丁香）4）脂肪酸和酯,7、乙酸和乳酸,防腐剂机理：

31、pH 腐败菌 X,8、抗生素,微生物的次级代谢产物作用： 抑制或杀死微生物机理： 抑制细胞壁合成 破坏细胞膜 抑制蛋白质、核酸合成,食品中使用的抗生素： 乳酸链球菌素（nisin、小分子多肽) 随pH 稳定性增强、专性抑制革兰氏阳性菌，细菌芽孢） 纳它霉素（natamycin) 抑制霉菌、酵母菌 枯草菌素（subtilin 短肽类化合物) 32个氨基酸组成、对酸稳定、耐热性强、抑制革兰氏阳性菌）,食品辐射保藏（Food irradiation）： 利用射线辐射食品，延长保藏期的技术。 辐射的目的：杀虫、杀菌、抑芽、消毒,二、食品的辐射保藏,1、 辐射保藏食品的优点：穿透力强，可杀灭深藏于内部的

32、害虫、寄生 虫、微生物不产生热，对色、香、味及营养基本无影响物理过程，不需添加食品防腐剂，不留残物节约能源，连续进行,冷灭菌（Cold sterilization） 辐射保藏食品技术，在射线杀伤微生物的同时并没有引起温度的提高，这种杀菌过程称冷灭菌。,2、辐射保藏食品的原理,高能射线1）细胞的生活机能破坏 水分子解离 生物化学活性物质钝化2）蛋白质变性、酶失活 二硫键、氢键断裂3）化学变化 蛋白质脱氨、脱羧 ，脂肪氧化,3、影响辐射作用的几个因素,1）菌的种类 耐辐射能力 G+ G- 芽胞菌 非芽胞菌 A型肉毒梭状芽孢杆菌,对辐射敏感性 假单胞菌 黄杆菌 霉菌、酵母病毒具有最大的耐辐射性辐射剂

33、量率 单位时间内的辐射剂量,不同微生物的致死剂量 生物体 剂量KGy 非孢子菌 0.510 孢子菌 1050 病毒 10200,2、数量 细胞数量越多，一定剂量的作用就越小。3、悬浮介质 蛋白质对细菌起保护作用 缓冲液使细菌敏感,4、O2 耐辐射能力 无O2 O25、物理形态 干细胞 湿细胞 冰冻细胞 非冰冻细胞 6、菌龄 滞后期,4、辐射杀菌类型 1964年 辐射食品的术语1）辐射完全灭菌(辐照灭菌)（Radappertization） 高剂量的射线杀灭食品中的一切微生物。 罐头工业 “商业无菌” 标准辐射剂量 3040kGy,D值： 杀灭食品中微生物的90%所需的辐照剂量。 D值 耐辐射能

34、力 温度的影响 低 D值大 高 D值小,2）辐射针对灭菌（辐照消毒） （Radicidation）: 中等剂量的射线消除致病菌 巴斯德灭菌 标准剂量 2.510kGy,3）辐射选择性灭菌（辐照防腐） （Radurization）： 主要以消灭腐败菌为目的 0.752.5kGy,5、食品辐射的法律法规 FDA WHO,6、辐射对食品质量的影响 辐射引起食品的不利变化： 1、变色、变味 2、氨基酸的损失率高 3、引起蔬菜、水果产品的软化,辐照食品投放市场少的原因： 人们的态度 卫生安全实验 时间长、资金大,1、低温保藏食品的基本原理,食品在低温下，本身的酶活性及化学反应得到延缓，微生物生长繁殖大大

35、降低或完全受到抑制，处于休眠状态,三、食品的低温保藏,嗜冷菌（Psychrophile） 指在020 下可以生长，最适生长温度为1015 的微生物。 海水或极冷区域,适（耐）冷菌（Psychrotroph） 07 能够生长，710d内产生可见菌落的微生物。 嗜中温菌 产碱杆菌、假单孢菌、链球菌 引起冷藏食品变质,兼性适冷菌： 7 ，610d形成菌落 ， 43 生长 阴沟肠细菌专性适冷菌：7 ，5d形成菌落 ， 40 不生长 霉实假单胞菌,2、低温保藏食品的常用方法 1）普通贮藏： 1015 短期 2）冷藏： 07 有限期内 3）冻藏： 低于-18 较长时间,冷冻方法： 快速冷冻 30min -

36、 20 慢速冷冻 372h 特定温度,制冷剂有： 液氮、液体CO2冰晶生成带： -1-5 ,3、一些嗜冷菌和适冷菌的特性1）不饱和脂肪酸残基的增加a.低温时，不饱和脂肪酸的比例比在高温时高b.适冷菌含有较高的不饱和脂肪酸5972%,脂质固化理论（lipid solidification ）: 低温下不饱和脂肪酸合成的增加有使脂质保持液态和流动态的作用，从而使膜的功能得以继续发挥。,2）适冷菌合成高水平的多糖： 表面发黏（面包发粘、粘牛奶） 明串珠菌、片球菌、乳酸杆菌3）有助于色素的形成 粘质赛氏杆菌 海洋适冷菌分泌色素 嗜热菌不分泌色素,4）对底物的不同利用能力 20 发酵糖类（葡萄糖） 产酸

37、+产气 高温时 发酵糖类（葡萄糖） 产酸 细胞氢化酶合成体系的温度敏感性,4、低温对微生物生理机能的影响1）适冷菌具有低的代谢速率2）适冷菌细胞膜输送溶质更有效3）一些适冷菌具有较大的细胞4）鞭毛生长更为有效5）增氧作用有利于适冷菌的生长,四、食品的高温保藏,1. 高温保藏食品的原理： 高温作用下，微生物体内的酶、细胞膜等被破坏而死亡。杀菌类别： 巴氏杀菌 高温杀菌,耐热菌（thermodurics） 在相对高的温度下可以残存，但不能在这些温度下正常生长的微生物。 链球菌 乳杆菌,嗜热菌（thermophiles） 可以在相对较高的温度残存，并且它 们的生长和代谢活性的维持需要高温的 那些菌。

38、 芽孢杆菌属 梭状芽孢杆菌属,芽孢的耐热性(原因)1）原生质体脱水作用 形成钙吡啶二羧酸复合物2）热适应作用3）矿物化作用,2.芽孢的耐热性及研究意义,1）菌种分类鉴定 2）菌种保藏 3）作为灭菌指标,研究芽孢的意义,罐头生产杀死肉毒梭状芽孢杆菌的芽孢 为标准 pH 7.0 121 10min 工厂 121 2070min,发酵行业杀死嗜热脂肪芽孢杆菌的芽孢为标准 121 12min 湿热灭菌 121 15min,12D概念 将最耐热的肉毒梭状芽孢杆菌芽孢残存的可能性降至10-12所需的最小热处理强度。 适于pH 4.6的食品,3. 嗜热菌及其特性,嗜热菌（Thermophiles） 以生长温

39、度为依据，最低生长温度45 、最适生长温度5060 、最高生长温度70 或70 以上的那些微生物称嗜热菌。,食品中重要的嗜热菌 芽孢杆菌属 梭状芽孢杆菌属 嗜热厌氧菌属,嗜热菌生长速率快、代时短低于最低生长温度失活 “自动杀菌”,1）酶稍高于最高生长温度时会失活的酶类 苹果酸脱氢酶缺少特定底物会失活的酶类 过氧化氢酶高耐热的酶和蛋白质 a-淀粉酶、酯酶、 嗜热菌蛋白酶,特性：,嗜热菌的酶高度耐热性机理1）疏水性氨基酸比例高2）酶与金属离子结合,2）核糖体（Ribosomes） 核糖体的热稳定性与微生物最高生长温度相对应 最高生长温度提高 rRNA 中 G-C含量增加氢键数量增加结构稳定3）鞭毛

40、（Flagella） 嗜热菌的鞭毛耐高温4）其他 营养要求、氧气分压,五、食品的干燥保 藏,1.干燥保藏食品的原理： 通过干燥大大降低了食品中的水分活性，营养成分被浓缩，渗透压上升，微生物得不到能利用的水分而受到抑制，停止生长；食品本身的酶活性也受到抑制，使食品较长时间保藏。,2. 干燥保存食品的优点：1）营养成分得到较好地保存2）干制食品重量轻、体积小、便于贮藏和运输,3. 食品按其水分活性分为三类 1）干燥食品（低水分含量食品 LM） 含水量25%以下， AW为0.000.60,2）半干食品（中间水分食品 IM ） 含水量1550% ， AW为0.600.85,3）高水分食品 AW 0.8

41、5， 多数生鲜食品,4、低水分食品的干燥方法,1）自然干燥法 日光、风吹 、烟熏 慢、费力、占地面积大,2）人工干燥法喷雾干燥滚筒薄膜干燥蒸发干燥冷冻干燥,5、干燥对微生物的影响 营养体（细菌、酵母） 易死亡 芽孢和霉菌孢子、耐热细菌 可存活,6、干燥食品的贮存稳定性,化学变化：氧化酸败非酶褐变 VC损失 脱色,非酶褐变： 含还原糖的食品发生的色泽变化。 美拉德反应（maillard reaction） 机制： 氨基与羰基反应生成棕色物质。,7.控制干制食品发生化学变化的方法控制水分含量尽可能低尽可能降低还原糖的含量漂洗用水中含浸出的可溶固形物含量尽可能低使用二氧化硫,小 结,食品保藏的方法：

42、 物理、化学食品保藏的目的： 防止和延缓食品的腐败,一、食品保藏,1、食品化学保藏： 加入化学物质（防腐剂） 苯甲酸盐、山梨酸盐、亚硝酸盐、硫酸盐.,不同的防腐剂 适用的食品 作用的微生物种类 不同,有些防腐剂 不仅起抑制作用 还起其它作用 如亚硝酸盐,不能 超量 使用 防腐剂,2、辐射保藏： 物理方法 杀菌 抑芽 杀虫 消毒,Cold sterilization常用辐射源60CO辐射保藏食品的机理： 水分子发生解离 细胞中活性物质钝化 蛋白质变性,辐射杀菌类型：3种 辐射完全灭菌 辐射针对灭菌 辐射选择灭菌,辐射剂量的增加， 微生物的存活率下降。WHO批准 7KGy辐射剂量 为无条件安全剂量

43、,3、食品的低温保藏： 物理方法 使用最广泛的方式,低温保藏食品的机理： 酶活性、反应速率降低 微生物生长降低抑制 温度系数（Q10）,低温保藏食品的方法： 普通贮藏（1015） 冷藏（07 ） 冻藏（ -18 ）,4、食品的高温保藏 巴氏杀菌（ 100 ） 高温灭菌（商业无菌）,微生物的热致死作用 D值 单位分钟 Z值 单位温度 F值 单位分钟 TDT,5.食品干燥保藏： 自然干燥法 人工干燥法 干燥食品 水分含量25% 半干食品 水分含量1550%,警戒水分含量化学变化 氧化酸败 非酶褐变,低温、辐射、干燥保藏 贮藏前都要进行预处理 关键环节热烫或蒸煮 作用灭活酶,二、特殊生理生态类群,1

44、、耐盐菌：(halotolerant ) G（+）球菌、芽孢杆菌、 某些棒杆菌2、嗜盐菌：(halophile ) 盐杆菌属（Halobacterium） 盐球菌属（Halococcus） 弧菌属,3、嗜渗压菌： 能在高浓度盐及糖类中生长的微生物。 嗜盐菌 酵母菌（鲁氏酵母、蜂蜜酵母） 少数霉菌（灰绿曲霉）,4、产酸菌：各种产酸的细菌。 乳酸菌 链球菌属 明串珠菌属 片球菌属 乳酸杆菌属 丁酸菌 芽孢杆菌属（Bacillus） 梭菌属 丙酸菌 醋酸菌,5、嗜热菌： 45 以上生长的微生物 食品中常见的细菌有： 凝结芽孢杆菌（B.coagulans） 嗜热脂肪芽孢杆菌（B.stearotherm

45、ophilus） 热解糖梭菌（Clostridium thermosaccharolyticum）,6、耐热菌： 细菌 霉菌：丝衣霉属、曲霉属、青霉属7、嗜冷菌： 假单胞菌 无色杆菌 黄杆菌 产碱菌 霉菌有地霉属、葡萄孢属,8、硫化腐败菌 致黑脱硫肠杆菌（Desulfotomaculum nigrificans） 专性嗜热菌、最适生长温度55 37 以下不生长、最高生长温度可达70 。 最适pH6.87.3 pH6.2以下不生长,9、果胶分解菌 细菌：欧文氏菌 黄单胞菌属 芽孢杆菌属 梭菌属 霉菌：曲霉属、青霉属 果胶分解导致水果、蔬菜软化,10、蛋白质分解菌 能分解蛋白质形成各种简单的氮化物的微生物。 土壤中90%微生物能分解蛋白质,食品中常见的蛋白质分解细菌有： 芽孢杆菌属 梭菌属 假单胞菌属 变形菌属霉菌常见的有： 曲霉属 青霉属 毛霉属 根霉属酵母菌一般没有分解蛋白质的能力,11、脂肪分解菌： 分解脂肪为简单的脂肪酸或其他化合物的 微生物。细菌：假单胞菌属、无色杆菌属、葡萄球菌属霉菌：根霉菌属、地霉属、曲霉属酵母：假丝酵母属、红酵母属、汉逊酵母属,