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1、食品微生物Food microorganisms,微生物与食品的关系,发酵微生物变败微生物致病微生物,为人类服务保存食品防止间接危害防病：Food borne disease（食源性疾病）,食品生境特征,丰富的营养物质：碳源、氮源、无机盐及维生素 基质条件：水、pH、渗透压天然防御结构/抑菌物质 鸡蛋：壳胶膜-蛋壳-壳膜-蛋白-蛋黄贮存条件/环境条件：温度、气体,营养物质,食品成分与微生物的关系,成分不同，微生物种类不同,1.富含蛋白质的食品：引起食品腐败的微生物增加,细菌：均能分解蛋白质，但分解能力特强的少酵母：分解能力相对弱霉菌：大多数分解能力强，有的比细菌更强。,考虑蛋白质食品腐败的原因
2、微生物时，应该霉菌细菌酵母菌,2.富含碳水化合物的食品,细菌：大多数能利用单双糖；少数分解淀粉的能力强（如需氧芽胞杆菌（枯、蜡样、淀粉梭状芽胞杆菌）；个别分解纤维素。酵母：大多数不能利用淀粉、纤维素，只能利用单双糖。,霉菌：大多数均分解单、双、淀粉；少数分解纤维素，如黑曲、烟曲、产青霉；少数能强烈分解果胶，常是水果罐头变质的原因菌。,富含碳水化合物变质的原因菌分析，要充分考虑基质条件和环境条件,例：含糖酸性碳酸饮料变质原因菌分析 含糖均生长，但细菌不耐酸，氧少/CO2多，霉菌不耐受，因此首先考虑酵母,3.富含脂肪的食品,细菌：能产生脂酶分解脂肪的细菌不多，分解能力特别强有荧光假单胞菌，黄杆菌属
3、、产碱杆菌属、芽胞杆菌属的某些菌也能分解；能分解脂肪的菌对蛋白质的分解能力一般都强。酵母：不多，如解脂假丝酵母。霉菌：能分解脂肪的霉菌比细菌多得多，在食品中常见黄/黑/烟/根/脂分解毛霉等。,总 结：,霉菌对三者的分解能力均强少数细菌对蛋白质、脂的分解能力强，多分解单双糖，少数多糖酵母除多利用单双糖外，其他均弱,根据食品的成分可以推测引起食品变质的主要微生物类群,根据食品成分推测远远不够,食品基质条件,水,细菌中水分含量80%溶解代谢产物、营养 物质酶活性的发挥,食品中水的存在形式,结合水+游离水,只有游离水才能被微生物利用,游离水用水分活度（water activity，Aw)表示等于食品的
4、水蒸汽压与同温度下纯水蒸汽压的比值。01之间。,日常食品中w值多数在0.980.99之间，适宜多数微生物生长,当Aw值按近0.90时，绝大多数细菌生长能力已很微弱,当Aw值低于0.90时，细菌几乎不能生长,当Aw值降至0.88时，酵母菌生长受到严重影响,而大多数霉菌生长的最低Aw值为0.80，可见霉菌要求Aw值最低,如果在Aw值为0.65时，少数尚能生长的霉菌就称它为干性霉菌，如灰绿曲霉，薛氏曲霉等,可见细菌对水分要求最高，酵母菌次之，霉菌最低,降低Aw，可以减少食品中的微生物产毒 低于0.83，未发现能产毒的种,Aw值对食品中微生物的影响,降低Aw，可以减缓微生物的生长,1.延长微生物的延滞
5、期2.延长微生物的分裂周期,食品Aw决定食品的存储时间,新鲜食品Aw多为0.980.99，多种微生物均能生长，一天内食用,干制食品：,Aw 0.900.95，12天；Aw 0.800.85，12周，变败多由霉菌、酵母引起；Aw小于0.72，存3月；Aw小于0.65，23年；Aw小于0.60，无任何微生物生长，理论上可长期保存,pH低于4.5水果类多属酸性食品,pH,pH高于4.5蔬菜和鱼、肉、乳等动物性食品多属此类；,pH6左右，B、M、Y均可大量繁殖小于5.5，大多数腐败菌受抑，耐酸细菌、酵母，霉菌可生长酸性食品中大多数细菌受抑，能生长的仅是霉菌和酵母,小于3，大多数霉菌和酵母菌受抑，小于等
6、于2.5，酵母不长，小于等于1.5，无霉菌生长,pH对微生物生长的影响,渗透压,食品中形成渗透压的物质主要是盐和糖,绝大多数微生物适宜在等渗透压的食品中生长,各种微生物因耐受食盐和糖的程度不同，将其分为嗜盐菌、耐盐菌和耐糖菌,绝大多数细菌不能耐受高渗透压，多数霉菌和少数酵母菌能够耐受较高渗透压,嗜盐菌,高嗜盐菌：最适宜在2030食盐浓度的食品中生长，如盐杆菌属中嗜盐菌：最适宜在518食盐浓度的食品中生长，如假单胞菌属、无色杆菌属、芽孢杆菌属、微球菌属、八叠球菌属、弧菌属等低嗜盐菌：最适宜在25食盐浓度的食品中生长，如黄杆菌属等,耐盐菌既能在不含盐的食品中生长，又能在含210食盐浓度的食品中生长
7、，如芽胞杆菌属、葡萄球菌属、微球菌属等 酵母菌和霉菌耐盐能力强,耐 盐 菌,接合酵母菌可在1020盐溶液中进行繁殖，常在酱油中发现青霉属中部分成员在25食盐浓度中仍能发育,耐糖菌能在高度含糖食品中生长，这种耐糖细菌仅限少数菌种，如肠膜状明串珠菌。酵母菌对高浓度糖最具耐受力,耐 糖 菌,耐糖酵母菌（杆状球拟酵母）能在含糖55蜂蜜中生长，引起蜂蜜变败霉菌和酵母菌常引起糖浆、果酱和浓缩果汁等食品变败。,氧化还原电位,食品的抗氧化能力:,食品经过加工处理时，食品中的还原性物质破坏，氧气进入到内部，氧化还原电位将发生变化，微生物类群也随之发生相应的改变。,新鲜原料食品中含有还原物质植物组织常常含有VC和
8、还原糖动物组织可含有巯基（SH）组织细胞还具有一定呼吸作用,动植物内部保持着少氧状态，食品内部只能生长厌氧微生物,天然防御结构,植物的种子和果实禽蛋的外壳这些结构起着防止微生物侵入的天然屏障作用。,天然的抑菌物质,鲜乳中的乳过氧化物酶系统禽蛋中的伴清蛋白草霉和葡萄皮中存在的酚类化合物调味品的香料（如大蒜、肉桂、桂皮等）,环境条件与微生物的关系,温度 气体,温度影响微生物生长的一般规律,最低温度：微生物能生长的温度低限 最适温度：微生物生长繁殖速度最快的温度 最高温度：微生物能生长的温度高限,嗜冷菌（psychrophile）：生长的温度范围是 530，最适生长温度为1020嗜温菌（mesoph
9、ile）：生长的温度范围1045，最适者为2040嗜热菌（thermophile）：生长的温度范围2595，最适者为5060。,低温微生物是指可以在低于5 条件下生长的微生物。分为专性嗜冷菌（Psychrophile）和兼性嗜冷菌（Psychrotroph）。专性嗜冷菌最高生长温度不超过20，最适生长温度为15 或者更低，并且需要严格低温环境。兼性嗜冷菌的最高生长温度高于20，适应的温度范围更广，在环境中存在更为广泛。,嗜热菌是一种生活在高温环境下的微生物。根据耐热程度,可把嗜热菌分为五个不同的类群:耐热菌、兼性嗜热菌、专性嗜热菌、极端嗜热菌和超嗜热菌。,耐热菌:最高生长温度在45-55 之间
10、,低于30 也能生长,兼性嗜热菌:最高生长温度在55-65 之间,超嗜热菌:最高生长温度在80 110,最低生长温度在55 左右,极端嗜热菌:最高生长温度高于70,最适温度高于65,最低生长温度高于40,专性嗜热菌:最适生长温度在65-70,不能在低于40-42 条件下生长。,气体,氧二氧化碳臭氧,综上，可以通过改变食品各种基质条件、保存的环境条件，以及控制污染来源，防止食品变败。,食品微生物来源,食品微生物来源及污染途径原料污染/原发性污染/一次污染土壤空气水人与动物生产环境与食品用具 继发性污染/二次污染:加工、运输、储存中污染,食品微生物的种类,食品生产微生物引起食品变败的微生物致病的微
11、生物,食品中微生物的种类取决于食品的种类（生境特征），也与食品的生产、加工、销售、储存条件有关,1.食品变败（food spoilage）,定义：在以微生物为主的各种因素作用下，食品的成分被分解、破坏、感官性质发生改变，食用价值降低或完全丧失的一切变化。,食品微生物污染的危害,食品变败的类型腐败（putrefaction）：指食品的蛋白质成分在厌氧条件下被微生物分解，产生以恶臭为主的变化。酸败（rancidity）：指食品的脂肪/糖类成分被微生物分解产生酸性物质，使食品失去原有的正常气味和滋味的现象。发酵（fermentation）：指食品的碳水化合物成分被微生物分解成酸、醇和气体的变化。,食
12、品变败的原因,食品变败是以食品本身的组成和性质为基础，在环境因素的影响下，主要由微生物的作用所引起的，是微生物、环境因素和食物本身三方面相互影响和综合作用的结果。,食品变败常见细菌,假单胞菌属黄杆菌属产碱杆菌属芽胞杆菌属梭状芽胞杆菌,食品变败常见霉菌,青霉曲霉镰刀菌根霉毛霉,食品微生物污染的危害,2.食源性疾病（food borne disease）,定义：由于摄入食物中带有的各种致病因子而引起的感染性或中毒性疾病。,食物中的致病因子可分为生物性、化学性、物理性三类。,Trend of FBD in China,From：徐君飞 等.2001-2010年我国生源性疾病暴发情况分析.中国农学通报
13、，2012,From：庞璐 等.2006-2010年我国生源性疾病暴发简介.中国食品卫生杂志，2011,细菌及其毒素：包括食物中毒病原菌、肠道传染病病原菌和人畜共患病病原菌霉菌及其毒素：如黄曲霉毒素、镰刀菌毒素等病毒：如甲肝病毒、诺如病毒、轮状病毒寄生虫及虫卵：蛔虫、绦虫、旋毛虫等,引起的食源性疾病的生物性因子,细菌性肠道传染病,生物性病原因子所致的食源性疾病,人畜共患传染病,食源性病毒性疾病,食源性寄生虫病,食物中毒,foodborne disease 1细菌性肠道传染病,人食用了被沙门菌、志贺菌、霍乱弧菌及致病性大肠埃希菌等污染的食物后，可发生肠道传染病。如伤寒和副伤寒、细菌性痢疾、霍乱及
14、各种感染性腹泻等。,foodborne disease 2人畜共患传染病,05年四川发生了什么人畜共患传染病？,家畜感染了炭疽、结核、布氏杆菌病后，人摄入了病畜的肉或奶，可引起人体患病。,3食源性病毒性疾病,甲型肝炎（1988年上海居民食用毛蚶）轮状病毒诺瓦克（诺若）病毒疯牛病,传染性海绵状脑病朊毒体（prion）病,人克-雅病（新克雅病）Kuru病疯牛病羊瘙痒症,朊毒体（prion）,一类具有侵染性且不含核酸的蛋白质 朊毒体蛋白(PrP)分子量为27000至30000 由17种氨基酸，246个分子组成 3个PrP分子构成的“朊毒体单位”，具有高度侵染性,PrPc,PrPsc,4食源性寄生虫病,主要指人畜共患的寄生虫病。人摄食了被蛔虫、绦虫、中华支睾吸虫及旋毛虫等寄生虫及其卵污染的食物后可引起人感染相应的寄生虫病。,5.食物中毒,摄入污染了生物性和化学性致病因素的食物后发生的以急性胃肠道症状为主的非传染性食源性疾病称为食物中毒,
